Клітина – це основна структурна та функціональна одиниця всіх живих організмів, крім вірусів. Вона має специфічну будову, що включає безліч складових, що виконують певні функції.
Яка наука вивчає клітину?
Усім відомо, що наука про живі організми – біологія. Будова клітини вивчає її галузь – цитологія.
З чого складається клітина?
Ця структура складається з мембрани, цитоплазми, органоїдів, або органел, та ядра (у прокаріотичних клітинах відсутня). Будова клітин організмів, що належать до різним класам, трохи відрізняється. Суттєві відмінності спостерігаються між структурою клітин еукаріотів та прокаріотів.
Плазматична мембрана
Мембрана відіграє дуже важливу роль - вона відокремлює та захищає вміст клітини від зовнішнього середовища. Вона складається з трьох шарів: двох білкових та середнього фосфоліпідного.
Клітинна стінка
Ще одна структура, що захищає клітину від впливу зовнішніх факторів, розташована поверх плазматичної мембрани. Присутня у клітинах рослин, бактерій та грибів. У перших вона складається з целюлози, у других – з муреїну, у третіх – з хітину. У тваринних клітинах поверх мембрани розташований глікоколікс, який складається з глікопротеїдів та полісахаридів.
Цитоплазма
Вона є весь простір клітини, обмежене мембраною, крім ядра. Цитоплазма включає органоїди, які виконують основні функції, що відповідають за життєдіяльність клітини.
Органели та їх функції
Будова клітини живого організму має на увазі низку структур, кожна з яких виконує певну функцію. Вони називаються органелами, чи органоїдами.
Мітохондрії
Їх можна назвати одними з найважливіших органел. Мітохондрії відповідають за синтез енергії, необхідної для життєдіяльності. Крім того, вони беруть участь у процесі синтезу деяких гормонів та амінокислот.
Енергія в мітохондріях виробляється внаслідок окиснення молекул АТФ, що відбувається за допомогою спеціального ферменту під назвою АТФ-синтазу. Мітохондрії є округлими або паличкоподібними структурами. Їх кількість у тваринній клітині, в середньому, складає 150-1500 штук (це залежить від її призначення). Вони складаються з двох мембран і матриксу - напіврідкої маси, що заповнює внутрішній простір органели. Основною складовою оболонок є білки, також у їх структурі є фосфоліпіди. Простір між мембранами заповнений рідиною. У матриксі мітохондрій знаходяться зерна, які накопичують певні речовини, такі як іони магнію та кальцію, необхідні для вироблення енергії, та полісахариди. Також ці органели мають свій апарат біосинтезу білка, схожий на такий у прокаріотів. Він складається з мітохондріальної ДНК, набору ферментів, рибосом та РНК. Будова клітини прокаріотів має свої особливості: мітохондрій у ній немає.
Рибосоми
Ці органели складаються з рибосомальної РНК (рРНК) та білків. Завдяки їм здійснюється трансляція – процес синтезу білків на матриці іРНК (інформаційної РНК). В одній клітині може бути до десяти тисяч даних органоїдів. Рибосоми складаються з двох частин: маленької та великої, які об'єднуються безпосередньо у присутності іРНК.
Рибосоми, які беруть участь у синтезі білків, необхідних для самої клітини, сконцентровані у цитоплазмі. А ті, за допомогою яких виробляються білки, що транспортуються за межі клітини, розміщуються на плазматичній мембрані.
Комплекс Гольджі
Він присутній лише у клітинах еукаріотів. Дана органела складається з диктосом, кількість яких зазвичай становить приблизно 20, але може сягати кількох сотень. Апарат Гольджі входить у будову клітини лише еукаріотичних організмів. Він розташований біля ядра і виконує функцію синтезу та зберігання певних речовин, наприклад, полісахаридів. У ньому утворюються лізосоми, про які піде мованижче. Також ця органела є частиною видільної системиклітини. Диктосоми представлені у вигляді стопок зі сплющених цистерн дископодібної форми. На краях цих структур утворюються бульбашки, де знаходяться речовини, які необхідно вивести із клітини.
Лізосоми
Ці органоїди є маленькі бульбашки з набором ферментів. Їхня структура має одну мембрану, покриту зверху шаром білка. Функція, яку виконують лізосоми, полягає у внутрішньоклітинному перетравленні речовин. Завдяки ферменту гідролазі за допомогою вказаних органоїдів розщеплюються жири, білки, вуглеводи, нуклеїнові кислоти.
Ендоплазматична мережа (ретикулум)
Будова клітини всіх еукаріотів передбачає і наявність ЕПС (ендоплазматичної мережі). Ендоплазматичний ретикулум складається з трубочок та сплющених порожнин, що мають мембрану. Цей органоїд буває двох видів: шорстка та гладка мережа. Перша відрізняється тим, що до її мембрани кріпляться рибосоми, друга такої особливості не має. Шорстка ендоплазматична мережавиконує функцію синтезу білків та ліпідів, які потрібні для формування клітинної мембрани або для інших цілей. Гладка бере участь у виробленні жирів, вуглеводів, гормонів та інших речовин, крім білків. Також ендоплазматичний ретикулум виконує функцію транспортування речовин клітиною.
Цитоскелет
Він складається з мікротрубочок та мікрофіламентів (актинових та проміжних). Складові цитоскелета є полімери білків, в основному, актину, тубуліна або кератину. Мікротрубочки служать підтримки форми клітини, вони формують органи руху у найпростіших організмів, як-от інфузорії, хламідомонади, евгени тощо. буд. Актинові мікрофіламенти також грають роль каркаса. Крім того, вони беруть участь у процесі переміщення органел. Проміжні у різних клітинах побудовані з різних білків. Вони підтримують форму клітини, а також закріплюють ядро та інші органели у постійному положенні.
Клітинний центр
Складається з центріолей, які мають форму порожнистого циліндра. Його стінки утворені з мікротрубочок. Ця структура бере участь у процесі поділу, забезпечуючи розподіл хромосом між дочірніми клітинами.
Ядро
У клітинах еукаріотів це один із найважливіших органоїдів. У ньому зберігається ДНК, в якій зашифрована інформація про весь організм, про його властивості, про білки, які повинні синтезуватися клітиною, і т. д. Воно складається з оболонки, яка захищає генетичний матеріал, ядерного соку (матрикса), хроматину та ядерця. Оболонка сформована із двох пористих мембран, розташованих на певній відстані один від одного. Матрикс представлений білками, він утворює всередині ядра сприятливе середовище для збереження спадкової інформації. У ядерному соку містяться нитчасті білки, які є опорою, і навіть РНК. Також тут є хроматин — інтерфазна форма існування хромосом. Під час поділу клітини з глибок він перетворюється на паличкоподібні структури.
Ядрішко
Це відокремлена частина ядра, що відповідає за формування рибосомальної РНК.
Органели, властиві тільки рослинним клітинам
Клітини рослин мають деякі органоїди, які не властиві більше для жодних організмів. До них відносяться вакуолі та пластиди.
Вакуоль
Це своєрідний резервуар, де зберігаються запасні живильні речовини, а також продукти життєдіяльності, які не можуть бути виведені назовні через щільну клітинну стінку. Вона відокремлюється від цитоплазми специфічною мембраною, яка називається тонопластом. У міру того, як функціонує клітина, окремі невеликі вакуолі зливаються в одну велику — центральну.
Пластиди
Ці органоїди поділяються на три групи: хлоропласти, лейкопласти та хромопласти.
Хлоропласти
Це найважливіші органоїди рослинної клітини. Завдяки їм здійснюється фотосинтез, у процесі якого клітина отримує потрібні їй поживні речовини. Хлоропласти мають дві мембрани: зовнішню та внутрішню; матрикс - речовина, якою заповнено внутрішній простір; власну ДНК та рибосоми; зерна крохмалю; грани. Останні складаються зі стосів тилакоїдів із хлорофілом, оточених мембраною. Саме в них відбувається процес фотосинтезу.
Лейкопласти
Ці структури складаються з двох мембран, матриксу, ДНК, рибосом та тилакоїдів, але останні не містять хлорофілу. Лейкопласти виконують запасну функцію, накопичуючи поживні речовини. Вони містяться спеціальні ферменти, дозволяють отримувати з глюкози крохмаль, який, власне, і є запасним речовиною.
Хромопласти
Дані органоїди мають таку ж структуру, як і описані вище, проте в них немає тилакоїдів, але є каротиноїди, які мають специфічне фарбування та розташовані безпосередньо біля мембрани. Саме завдяки цим структурам пелюстки квітів забарвлені у певний колір, що дозволяє залучати комах-запилювачів.
Більшість живих організмів має клітинну будову. Клітина - це структурна та функціональна одиниця живого. Для неї характерні всі ознаки та функції живих організмів: обмін речовин та енергії, зростання, розмноження, саморегуляція. Клітини різні за формою, розміром, функціями, типом обміну речовин (рис. 47).
Мал. 47.Різноманітність клітин: 1 – евглена зелена; 2 – бактерія; 3 – рослинна клітина м'якоті листа; 4 - епітеліальна клітина; 5 - нервова клітина
Розміри клітин варіюють від 3-10 до 100 мкм (1 мкм = 0,001 м). Рідше трапляються клітини розміром менше 1-3 мкм. Існують також і клітини-гіганти, розміри яких досягають кількох сантиметрів. За формою клітини також дуже різноманітні: кулясті, циліндричні, овальні, веретеноподібні, зірчасті і т. д. Однак між усіма клітинами багато спільного. Вони мають однаковий хімічний складі загальний планбудови.
Хімічний склад клітини.З усіх відомих хімічних елементіву живих організмах зустрічаються близько 20, причому частку 4 їх: кисню, вуглецю, водню і азоту - доводиться до 95 %. Ці елементи називають елементами-біогенами. З неорганічних речовин, що входять до складу живих організмів, найбільше значеннямає воду. Її вміст у клітині коливається від 60 до 98%. Крім води у клітині перебувають і мінеральні речовини, переважно у вигляді іонів. Це сполуки заліза, йоду, хлору, фосфору, кальцію, натрію, калію тощо.
Крім неорганічних речовин у клітині присутні і органічні речовини: білки, ліпіди (жири), вуглеводи (цукри), нуклеїнові кислоти (ДНК, РНК). Вони становлять основну масу клітини. Найбільш важливими органічними речовинами є нуклеїнові кислоти та білки. Нуклеїнові кислоти (ДНК та РНК) беруть участь у передачі спадкової інформації, синтезі білків, регуляції всіх процесів життєдіяльності клітини.
Білкивиконують низку функцій: будівельну, регуляторну, транспортну, скорочувальну, захисну, енергетичну. Але найважливішою є ферментативна функція білків.
Ферменти- це біологічні каталізатори, що прискорюють і регулюють все різноманіття хімічних реакцій, що протікають у живих організмах. Жодна реакція у живій клітині не протікає без участі ферментів.
Ліпідиі вуглеводивиконують переважно будівельну та енергетичну функції, є запасними поживними речовинами організму.
Так, фосфоліпідиразом з білками будують усі мембранні структури клітини. Високомолекулярний вуглевод – целюлоза утворює клітинну оболонку рослин та грибів.
Жири, крохмальі глікогенє запасними поживними речовинами клітини та організму в цілому. Глюкоза, фруктоза, сахароза та інші цукрувходять до складу коренів та листя, плодів рослин. Глюкозає обов'язковим компонентом плазми крові людини та багатьох тварин. При розщепленні вуглеводів та жирів в організмі виділяється велика кількість енергії, необхідної для процесів життєдіяльності.
Клітинні структури.Клітина складається із зовнішньої клітинної мембрани, цитоплазми з органелами та ядра (рис. 48).
Мал. 48.Комбінована схема будови тваринної (А) та рослинної (Б) клітини: 1 - Оболонка; 2 - Зовнішня клітинна мембрана; 3 - ядро; 4 - хроматин; 5 - Ядра; 6 - ендоплазматична мережа (гладка та гранулярна); 7 - мітохондрії; 8 - хлоропласти; 9 - апарат Гольджі; 10 - лізосома; 11 - клітинний центр; 12 - рибосоми; 13 - Вакуоля; 14 - цитоплазма
Зовнішня клітинна мембрана- це одномембранна клітинна структура, яка обмежує живий вміст клітин всіх організмів. Маючи виборчу проникність, вона захищає клітину, регулює надходження речовин та обмін із зовнішнім середовищем, підтримує певну форму клітини. Клітини рослинних організмів, грибів, крім мембрани зовні, мають ще й оболонку. Ця нежива клітинна структура складається з целюлози у рослин та хітину – у грибів, надає міцності клітині, захищає її, є «скелетом» рослин та грибів.
У цитоплазмі,напіврідким вмістом клітини знаходяться всі органоїди.
Ендоплазматична мережапронизує цитоплазму, забезпечуючи сполучення між окремими частинами клітини та транспорт речовин. Розрізняють гладку та гранулярну ЕПС. На гранулярній ЕПС знаходяться рибосоми.
Рибосоми- це дрібні тільця грибоподібної форми, на яких йде синтез білка у клітині.
Апарат Гольджізабезпечує упаковку та винесення синтезованих речовин із клітини. Крім того, з його структур утворюються лізосоми.Ці кулясті тільця містять ферменти, які розщеплюють поживні речовини, що надходять в клітину, забезпечуючи внутрішньоклітинне перетравлення.
Мітохондрії- це напівавтономні мембранні структури довгастої форми. Їх число в клітинах по-різному і збільшується в результаті поділу. Мітохондрії – це енергетичні станції клітини. У процесі дихання відбувається остаточне окислення речовин киснем повітря. При цьому енергія, що виділяється, запасається в молекулах АТФ, синтез яких відбувається в цих структурах.
Хлоропласти,напівавтономні мембранні органели, характерні лише рослинних клітин. Хлоропласти мають зелене забарвлення з допомогою пігменту хлорофілу, вони забезпечують процес фотосинтезу.
Крім хлоропластів рослинні клітини мають і вакуолі,заповнені клітинним соком.
Клітинний центрбере участь у процесі поділу клітини. Він складається з двох центріолей та центросфери. Під час поділу вони утворюють нитки веретена поділу та забезпечують рівномірний розподілхромосом у клітці.
Ядро- Це центр регуляції життєдіяльності клітини. Ядро відокремлено від цитоплазми ядерною мембраною, у якій є пори. Усередині воно заповнене каріоплазмою, в якій знаходяться молекули ДНК, що забезпечують передачу спадкової інформації. Тут відбувається синтез ДНК, РНК, рибосом. Часто в ядрі можна побачити одну або кілька темних округлих утворень – це ядерця. Тут утворюються та накопичуються рибосоми. У ядрі молекули ДНК не видно, оскільки перебувають у вигляді тонких ниток хроматину. Перед розподілом ДНК спіралізуються, товщають, утворюють комплекси з білком і перетворюються на добре помітні структури - хромосоми (рис. 49). Зазвичай хромосоми в клітині парні, однакові за формою, величиною та спадковою інформацією. Парні хромосоми називаються гомологічними.Подвійний парний набір хромосом називається диплоїдним.У деяких клітинах та організмах міститься одинарний, непарний набір, який називається гаплоїдним.
Мал. 49.А- будова хромосоми: 1 - Центроміри; 2 - плечі хромосоми; 3 - молекули ДНК; 4 - сестринські хроматиди; Б - види хромосом: 1 - рівноплічна; 2 - Різноплечна; 3 - одноплічна
Число хромосом кожного виду організмів постійно. Так, у клітинах людини 46 хромосом (23 пари), клітинах пшениці 28 (14 пар), голуба 80 (40 пар). Ці організми містять диплоїдний набір хромосом. Деякі організми, такі як водорості, мохи, гриби, мають гаплоїдний набір хромосом. Статеві клітини у всіх організмів гаплоїдні.
Крім перерахованих, деякі клітини мають специфічні органоїди - віїі джгутики,що забезпечують рух в основному в одноклітинних організмів, але є вони і в деяких клітин багатоклітинних організмів. Наприклад, джгутики є у евглини зеленої, хламідомонади, деяких бактерій, а вії - у інфузорій, клітин віїного епітелію тварин.
| |
§ 43. Основні критерії живого§ 45. Особливості життєдіяльності клітини
Схожі сторінки
Всі живі істоти та організми складаються з клітин: рослини, гриби, бактерії, тварини, люди. Незважаючи на мінімальний розмір, всі функції організму виконує клітина. Усередині неї протікають складні процеси, від яких залежить життєздатність тіла та робота його органів.
Структурні особливості
Вчені займаються вивченням особливості будови клітинита принципів її роботи. Детально розглянути особливості структури клітини можна лише з допомогою потужного мікроскопа.
Всі наші тканини - шкірні покриви, кістки, внутрішні органискладаються з клітин, які є з тройним матеріаломбувають різних формі розмірів, кожен різновид виконує певну функцію, але основні особливості їхньої будови подібні.
Спочатку з'ясуємо, що лежить в основі структурної організації клітин. У ході проведених досліджень вчені встановили, що клітинним фундаментом є мембранний принципВиходить, що всі клітини утворені з мембран, які складаються з подвійного шару фосфоліпідів, куди із зовнішньої та внутрішньої сторонизанурені молекули білків.
Яка властивість характерна для всіх типів клітин: однакова будова, а також функціонал – регулювання процесу обміну речовин, використання власного генетичного матеріалу (наявність та РНК), отримання та витрата енергії.
В основі структурної організації клітини виділяються такі елементи, що виконують певну функцію:
- мембрана- Кліткова оболонка, складається з жирів і протеїнів. Її основне завдання – відокремлювати речовини, що знаходяться усередині, від зовнішнього середовища. Структуру має напівпроникну: здатна пропускати і оксид вуглецю;
- ядро– центральна область та головний компонентвідокремлюється від інших елементів мембраною. Саме всередині ядра знаходиться інформація про зростання та розвиток, генетичний матеріал, представлений у вигляді молекул ДНК, що входять до складу;
- цитоплазма— це рідка субстанція, що утворює внутрішнє середовище, де відбуваються різноманітні життєво важливі процеси, містить дуже багато важливих компонентів.
З чого складається клітинний вміст, які функції цитоплазми та її основних компонентів:
- Рибосома- Найважливіший органоїд, який необхідний для процесів біосинтезу білків з амінокислот, білки виконують велика кількістьжиттєво важливих завдань.
- Мітохондрії- Ще один компонент, що знаходиться всередині цитоплазми. Його можна описати одним словосполученням – енергетичне джерело. Їхня функція полягає у забезпеченні компонентів живленням для подальшого виробництва енергії.
- Апарат Гольджіскладається з 5 - 8 мішечків, які з'єднані між собою. Основне завдання цього апарату – передача протеїнів інші частини клітини для забезпечення енергетичного потенціалу.
- Очищення від пошкоджених елементів роблять лізосоми.
- Транспортуванням займається ендоплазматична мережа,за якою білки переміщують молекули корисних речовин.
- Центріолівідповідають за відтворення.
Ядро
Оскільки — клітинний центр, то слід приділити його будову та функцій особливу увагу. Цей компонент є найважливішим елементомвсім клітин: містить спадкові ознаки. Без ядра стали б неможливими процеси розмноження та передачі генетичної інформації. Подивіться малюнок, що зображує будову ядра.
- Ядерна оболонка, яка виділена бузковим кольором, пропускає всередину потрібні речовини і випускає через пори — маленькі отвори.
- Плазма є в'язкою субстанцією, в ній знаходяться всі інші ядерні компоненти.
- ядро розміщується у самому центрі, має форму сфери. Його головна функція- Утворення нових рибосом.
- Якщо розглянути центральну частинуКлітини в розрізі, то можна побачити малопомітні сині переплетення - хроматин, головна речовина, що складається з комплексу білків і довгих ниток ДНК, що несуть у собі необхідну інформацію.
Клітинна мембрана
Давайте докладніше розглянемо роботу, будову та функції цього компонента. Нижче представлена таблиця, що наочно показує важливість зовнішньої оболонки.
Хлоропласти
Це ще один найважливіший компонент. Але чому про хлоропласти не було згадано раніше, спитайте ви. Та тому, що цей компонент міститься лише у клітинах рослин.Головна різниця між тваринами та рослинами полягає у способі харчування: у тварин воно гетеротрофне, а у рослин автотрофне. Це означає, що тварини не здатні створювати, тобто синтезувати органічні речовини з неорганічних – вони харчуються органічними речовинами. Рослини ж, навпаки, здатні здійснювати процес фотосинтезу і містять спеціальні компоненти - хлоропласти. Це пластиди зеленого відтінку, що містять речовину хлорофіл. З його участю енергія світла перетворюється на енергію хімічних зв'язків органічних речовин.
Цікаво!Хлоропласти у великому обсязі зосереджені головним чином надземної частини рослин — зелених плодах і листі.
Якщо вам запитають: назвіть важливу особливістьбудови органічних сполукклітини, то відповідь можна дати таку.
- багато з них містять атоми вуглецю, які володіють різними хімічними та фізичними властивостямиа також здатні з'єднуватися один з одним;
- є носіями, активними учасниками різноманітних процесів, які у організмах, або є їх продуктами. Маються на увазі гормони, різні ферменти, вітаміни;
- можуть утворювати ланцюги та кільця, що забезпечує різноманіття з'єднань;
- руйнуються при нагріванні та взаємодії з киснем;
- атоми у складі молекул поєднуються один з одним за допомогою ковалентних зв'язків, не розкладаються на іони і тому повільно взаємодіють, реакції між речовинами протікають дуже довго — кілька годин і навіть днів.
Будова хлоропласт
Тканини
Клітини можуть існувати по одній, як в одноклітинних організмах, але найчастіше вони поєднуються в групи собі подібних і утворюють різні тканинні структури, з яких складається організм. У тілі людини існує кілька видів тканин:
- епітеліальна- Зосереджена на поверхні шкірних покривів, органів, елементів травного тракту та дихальної системи;
- м'язова— ми рухаємося завдяки скороченню м'язів нашого тіла, здійснюємо різноманітні рухи: від найпростішого ворушіння мізинцем до швидкісного бігу. До речі, биття серця теж відбувається рахунок скорочення м'язової тканини;
- сполучна тканинастановить до 80 відсотків маси всіх органів та відіграє захисну та опорну роль;
- нервова- Утворює нервові волокна. Завдяки їй організмом проходять різні імпульси.
Процес відтворення
Протягом усього життя організму відбувається мітоз – так називають процес розподілу,що складається з чотирьох стадій:
- Профаза. Дві центріолі клітини діляться і прямують у протилежні сторони. Поруч із хромосоми утворюють пари, а оболонка ядра починає руйнуватися.
- Друга стадія отримала назву метафази. Хромосоми розташовані між центріолями, поступово зовнішня оболонка ядра повністю зникає.
- Анафазає третьою стадією, протягом якої продовжується рух центріолей у протилежному один від одного напрямку, а окремі хромосоми також йдуть за центріолями і відсуваються один від одного. Починає стискатися цитоплазма та вся клітина.
- Телофаза- Остаточна стадія. Цитоплазма стискається доти, доки з'являться дві однакові нові клітини. Формується нова мембрана навколо хромосом і з'являється одна пара центріолей у кожної нової клітини.
Цікаво!Клітини у епітелію діляться швидше, ніж у кісткової тканини. Все залежить від густини тканин та інших характеристик. Середня тривалістьжиття основних структурних одиниць становить 10 днів.
Будова клітини. Будова та функції клітини. Життя клітини.
Висновок
Ви дізналися, яка будова клітини — найважливіша складова організму. Мільярди клітин складають напрочуд мудро організовану систему, яка забезпечує працездатність та життєдіяльність усіх представників тваринного та рослинного світу.
Клітини діляться на прокаріотичні та еукаріотичні. Перші - це водорості та бактерії, які містять генетичну інформацію в одній єдиній органелі - хромосомі, а еукаріотичні клітини, що складають більш складні організми, такі як людське тіло, мають чітко диференційоване ядро, в якому знаходиться кілька хромосом з генетичним матеріалом.
Еукаріотична клітина
Прокаріотична клітина
Будова
Клітинна або цитоплазматична мембрана
Цитоплазматична мембрана (оболонка) – це тонка структура, яка відокремлює вміст клітини від довкілля. Вона складається з подвійного шару ліпідів з білковими молекулами завтовшки приблизно 75 ангстрем.
Клітинна мембранасуцільна, але в неї є численні складки, звивини і пори, що дозволяє регулювати проходження через неї речовин.
Клітини, тканини, органи, системи та апарати
Клітини, Людський організм- доданок елементів, які діють злагоджено, щоб ефективно виконувати всі життєві функції.
Тканина- це клітини однакової форми та будови, спеціалізовані на виконанні однієї і тієї ж функції. Різні тканини поєднуються і утворюють органи, кожен із яких виконує конкретну функцію у живому організмі. Крім того, органи також групуються до системи для виконання певної функції.
Тканини:
Епітеліальна- захищає та покриває поверхню тіла та внутрішні поверхні органів.
Сполучна- жирова, хрящова та кісткова. Виконує різноманітні функції.
М'язова- Гладка м'язова тканина, поперечносмугаста м'язова тканина. Скорочує та розслаблює м'язи.
Нервова- нейрони. Виробляє та передає та приймає імпульси.
Розмір клітин
Величина клітин дуже різна, хоча переважно вона коливається від 5 до 6 мікронів (1 мікрон = 0,001 мм). Цим пояснюється той факт, що багато клітин не могли розглянути до винаходу електронного мікроскопа, Роздільна здатність якого становить від 2 до 2000 ангстрем (1 ангстрем = 0,000 000 1 мм). Розмір деяких мікроорганізмів менше 5 мікрон, але є і клітини-гіганти. З найбільш відомих – це жовток пташиних яєць, яйцеклітина розміром близько 20 мм.
Є ще разючі приклади: клітина ацетабулярії, морської одноклітинної водорості, досягає 100 мм, а рами, трав'янистої рослини, - 220 мм - більше долоні.
Від батьків до дітей завдяки хромосомам
Ядро клітини зазнає різних змін, коли клітина починає ділитися: зникають оболонка та ядерця; тим часом хроматин стає більш щільним, утворюючи у результаті товсті нитки - хромосоми. Хромосома складається із двох половин - хроматид, з'єднаних у місці звуження (центрометр).
Наші клітини, як і всі клітини тварин і рослин, підпорядковуються так званому закону чисельного сталості, згідно з яким число хромосом певного виду постійно.
Крім того, хромосоми розподіляються парами, ідентичними між собою.
У кожній клітині нашого тіла є 23 пари хромосом, що є кілька подовжених молекул ДНК. Молекула ДНК набуває форми подвійної спіралі, що складається з двох груп сахарофосфату, звідки у вигляді сходів гвинтових сходів виступають азотисті основи (пурини та пірамідини).
Уздовж кожної хромосоми розташовуються гени, відповідальні за спадковість, передачу генних ознак батьків до дітей. Саме вони визначають колір очей, шкіри, форму носа тощо.
Мітохондрії
Мітохондрії - це органели округлої або подовженої форми, розподілені по всій цитоплазмі, що містять водянистий розчин ферментів, здатні здійснювати численні хімічні реакції, наприклад, дихання клітин.
За допомогою цього процесу вивільняється енергія, яка потрібна клітині для виконання її життєвих функцій. Мітохондрії знаходяться в основному в найбільш активних клітинахживих організмів: клітинах підшлункової залози та печінки.
Ядро клітини
Ядро, одне в кожній людській клітині, є її основним компонентом, так як це організм, що управляє функціями клітини, і носій спадкових ознак, що доводить його важливість у розмноженні та передачі біологічної спадковості.
У ядрі, розмір якого коливається від 5 до 30 мікрон, можна розрізнити такі елементи:
- Ядерна оболонка. Вона подвійна і дозволяє речовинам проходити між ядром та цитоплазмою завдяки своїй пористій структурі.
- Ядерна плазма. Світла, в'язка рідина, у яку занурені інші ядерні структури.
- Ядрішко. Сферичне тільце, ізольоване або у групах, що бере участь у освіті рибосом.
- Хроматин. Речовина, яка може набувати різного забарвлення, що складається з довгих ниток ДНК (дезоксирибонуклеїнової кислоти). Нитки є частинками, генами, кожен з яких містить інформацію про певну функцію клітини.
Ядро типової клітини
Клітини шкіри живуть у середньому один тиждень. Еритроцити живуть 4 місяці, а кісткові клітини – від 10 до 30 років.
Центросома
Центросома зазвичай знаходиться поруч із ядром і грає найважливішу рольу мітозі, або клітинному розподілі.
Вона складається із 3 елементів:
- Диплосома. Складається із двох центріол - циліндричних структур, розташованих перпендикулярно.
- Центросфера. Напівпрозора речовина, в яку занурена диплосома.
- Астер. Променева освіта з ниток, що виходять із центросфери, має важливе значеннядля мітозу.
Комплекс Гольджі, лізосоми
Комплекс Гольджі складається з 5-10 плоских дисків (пластин), у якому розрізняють основний елемент - цистерну і кілька диктіосів, або скупчення цистерн. Ці диктіосоми роз'єднуються і розподіляються рівномірно під час мітозу або поділу клітини.
Лізосоми, «шлунок» клітини, утворюються з бульбашок комплексу Гольджі: вони містять травні ферменти, які дозволяють їм перетравлювати пишу, що надходить у цитоплазму Їхня внутрішня частина, або мікус, вистелена товстим шаром полісахаридів, які перешкоджають тому, щоб ці ферменти зруйнували власний клітинний матеріал.
Рибосоми
Рибосоми – це клітинні органели діаметром близько 150 ангстрем, які прикріплені до оболонок ендоплазматичного ретикулуму або вільно розміщуються у цитоплазмі.
Вони складаються з двох під'єдинок:
- велика підодиниця складається з 45 молекул білка та 3 РНК (рибонуклеїнової кислоти);
- менша підодиниця складається з 33 молекул білка та 1 РНК.
Рибосоми поєднуються в полісоми за допомогою молекули РНК і синтезують білки з молекул амінокислот.
Цитоплазма
Цитоплазма – це органічна маса, розташована між цитоплазматичною мембраною та оболонкою ядра. Містить внутрішнє середовище - гіалоплазму - в'язку рідину, що складається з великої кількості води і містить білки, моносахариди та жири у розчиненому вигляді.
Вона є частиною клітини, наділеної життєвою активністю, тому що в ній рухаються різні клітинні органели і відбуваються біохімічні реакції. Органели виконують у клітині таку ж роль, як і органи в людському тілі: виробляють життєво важливі речовини, генерують енергію, виконують функції травлення та виведення органічних речовин тощо.
Приблизно третину цитоплазми становить вода.
Крім того, в цитоплазмі міститься 30% органічних речовин (вуглеводів, жирів, білків) та 2-3% неорганічних речовин.
Ендоплазматичний ретикулум
Ендоплазматичний ретикулум - це структура у вигляді мережі, утворена загортанням цитоплазматичної оболонки у саму себе.
Вважається, що цей процес, відомий як інвагінація, призвів до появи більш складних істот із великими потребами у білках.
Залежно від наявності чи відсутності рибосом в оболонках розрізняють два типи мереж:
1. Ендоплазматичний ретикулум складчастий. Сукупність плоских структур, з'єднаних між собою та сполучених з ядерною мембраною. До неї прикріплена велика кількість рибосом, тому її функція полягає у накопиченні та виділенні білків, синтезованих у рибосомах.
2. Ендоплазматичний ретикулум гладкий. Мережа з плоских та трубчастих елементів, що повідомляється зі складчастим ендоплазматичним ретикулумом. Синтезує, виділяє та переносить жири по всій клітині, разом із білками складчастого ретикулуму.
Хочете читати все найцікавіше про красу та здоров'я, підпишіться на розсилку!
Як відомо, клітинну будову мають багато організмів на нашій планеті. Здебільшого всі клітини мають схожу структуру. Це найменша структурна та функціональна одиниця живого організму. Клітини можуть мати різні функції, а отже, і варіації в їх будові. У багатьох випадках можуть виступати у ролі самостійних організмів.
Клітинна будовамають рослини, тварини, гриби, бактерії. Однак між їх структурно-функціональними одиницями є деякі відмінності. І в цій статті ми розглянемо клітинну будову. 8 клас передбачає вивчення цієї теми. Тому стаття буде цікавою школярам, а також тим, хто просто цікавиться біологією. У цьому огляді буде описано різних організмів, подібності та відмінності між ними.
Історія теорії клітинної будови
Люди не завжди знали, із чого складаються організми. Те, що всі тканини формуються із клітин, стало відомо порівняно недавно. Наука, яка вивчає це, – біологія. Клітинна будова організму була вперше описана вченими Маттіасом Шлейденом та Теодором Шванном. Сталося це 1838 року. Тоді будова складалася з таких положень:
тварини та рослини всіх видів сформовані з клітин;
зростають вони за допомогою утворення нових клітин;
клітина – найменша одиниця життя;
організм – це сукупність клітин.
Сучасна теорія включає дещо інші положення, і їх трохи більше:
клітина може статися лише від материнської клітини;
Складається не з простої сукупності клітин, а з об'єднаних у тканини, органи та системи органів;
клітини всіх організмів мають подібну будову;
клітина - складна система, Що складається з дрібніших функціональних одиниць;
клітина – найменша структурна одиниця, здатна виступати у ролі самостійного організму
Будова клітини
Так як клітинна будова мають майже всі живі організми, варто розглянути загальну характеристикуструктури цього елемента По-перше, всі клітини поділяються на прокаріотичні та еукаріотичні. В останніх є ядро, яке захищає спадкову інформацію, записану на ДНК. У прокаріотичних клітинах воно відсутнє, і ДНК вільно плаває. Всі побудовані за наступною схемою. Вони є оболонка - плазматична мембрана, навколо неї зазвичай розташовані додаткові захисні освіти. Все, що знаходиться під нею, окрім ядра, – це цитоплазма. Вона складається з гіалоплазми, органоїдів та включень. Гіалоплазма - це основна прозора речовина, яка служить внутрішнім середовищемклітини та заповнює весь її простір. Органоїди - це постійні структуриякі виконують певні функції, тобто забезпечують життєдіяльність клітини. Включення - це непостійні освіти, які грають ту чи іншу роль, але роблять це тимчасово.
Клітинна будова живих організмів
Зараз ми перерахуємо органоїди, які однакові для клітин будь-якої живої істоти на планеті, крім бактерій. Це мітохондрії, рибосоми, апарат Гольджі, ендоплазматичний ретикулум, лізосоми, цитоскелет. Для бактерій характерні лише одні з цих органоїдів – рибосоми. А тепер розглянемо будову та функції кожної органели окремо.
Мітохондрії
Вони забезпечують внутрішньоклітинне дихання. Мітохондрії грають роль своєрідної " електростанції " , виробляючи енергію, необхідна життєдіяльності клітини, проходження у ній тих чи інших хімічних реакцій.
Вони відносяться до двомембранних органоїдів, тобто мають дві захисні оболонки - зовнішню та внутрішню. Під ними розташований матрикс – аналог гіалоплазми у клітині. Між зовнішньою та внутрішньою мембранами формуються кристи. Це складки, усередині яких є ферменти. Дані речовини потрібні для того, щоб була можливість здійснити хімічні реакції, завдяки яким енергія, необхідна клітині, вивільняється.
Рибосоми
Вони відповідають за білковий обмін, А саме - за синтез речовин даного класу. Рибосоми складаються з двох частин - субодиниць, великої та малої. Мембрана у цього органоїду відсутня. Субодиниці рибосом поєднуються тільки безпосередньо перед процесом синтезу білка, в решту часу вони знаходяться окремо. Речовини тут виробляються з урахуванням інформації, записаної на ДНК. Ця інформація поставляється до рибосом за допомогою тРНК, тому що транспортувати сюди ДНК щоразу було б дуже непрактично і небезпечно - надто високою була б ймовірність її пошкодження.
Апарат Гольджі
Цей органоїд складається із стопок плоских цистерн. Функції даного органоїду полягають у тому, що він накопичує та видозмінює різні речовини, а також бере участь у процесі формування лізосом.
Ендоплазматичний ретикулум
Він поділяється на гладкий і шорсткий. Перший побудований із плоских трубочок. Він відповідає за вироблення в клітині стероїдів та ліпідів. Шорсткий називається так тому, що на стінках мембран, з яких він складається, знаходяться численні рибосоми. Він виконує транспортну функцію. А саме переносить із рибосом білки, синтезовані там, до апарату Гольджі.
Лізосоми
Вони є в яких містяться ферменти, необхідні реалізації хімічних реакцій, які у процесі внутрішньоклітинного обміну речовин. Найбільше лізосом спостерігається в лейкоцитах - клітинах, що виконують імунну функцію. Пояснюється це тим, що вони здійснюють фагоцитоз і змушені перетравлювати чужорідний білок, для чого потрібний великий обсяг ферментів.
Цитоскелет
Це останній органоїд, який є спільним для грибів, тварин та рослин. Одна з його головних функцій полягає у підтримці форми клітини. Він сформований з мікротрубочок та мікрофіламентів. Перші є порожнистими трубками з білка тубуліна. Завдяки їх присутності у цитоплазмі деякі органоїди можуть переміщатися клітиною. Крім того, з мікротрубочок також можуть складатися вії та джгутики у одноклітинних. Друга складова цитоскелета – мікрофіламенти – складається із скорочувальних білків актину та міозину. У бактерій цей органоїд зазвичай відсутній. Але деякі з них характеризуються наявністю цитоскелета, проте примітивнішого, влаштованого не так складно, як у грибів, рослин і тварин.
Органоїди рослинних клітин
Клітинна будова рослин має деякі особливості. Крім перерахованих вище органел, також присутні вакуолі та пластиди. Перші призначені для накопичення в ній речовин, у тому числі і непотрібних, тому що вивести їх із клітини через наявність щільної стінки навколо мембрани часто неможливо. Рідина, що знаходиться усередині вакуолі, називається клітинним соком. У молодій спочатку є кілька маленьких вакуолей, які в міру її старіння зливаються в одну велику. Пластиди поділяються на три види: хромопласти, лейкопласти та хромопласти. Перші характеризуються наявністю у яких червоного, жовтого чи оранжевого пігменту. Хромопласти здебільшого потрібні для залучення яскравим кольоромкомах-запилювачів чи тварин, які беруть участь у поширенні плодів разом із насінням. Саме завдяки даним органоїдам квіти та плоди мають різноманітне забарвлення. Хромопласти можуть формуватися з хлоропластів, що можна спостерігати восени, коли листя набуває жовто-червоних відтінків, а також при дозріванні плодів, коли поступово повністю зникає зелений колір. Наступний вид пластид – лейкопласти – призначені для запасання таких речовин, як крохмаль, деякі жири та білки. Хлоропласти здійснюють процес фотосинтезу, завдяки якому рослини отримують собі необхідні органічні речовини.
З шести молекул вуглекислого газу та стільки ж води клітина може отримати одну молекулу глюкози та шість кисню, що виділяється в атмосферу. Хлоропласти є двомембранними органоїдами. У їхньому матриксі містяться тілакоїди, згруповані в грани. У цих структурах і міститься хлорофіл, тут і відбувається реакція фотосинтезу. Крім того, у матриксі хлоропластів також знаходяться свої рибосоми, РНК, ДНК, спеціальні ферменти, зерна крохмалю та ліпідні краплі. Матрикс цих органоїдів ще називається стромою.
Особливості грибів
Клітинну будову мають і ці організми. У давнину їх об'єднували в одне царство з рослинами суто зовнішньою ознакоюПроте з появою більш розвиненої науки з'ясувалося, що робити цього ніяк не можна.
По-перше, гриби, на відміну рослин, є автотрофами, де вони здатні самі виробляти органічні речовини, лише харчуються вже готовими. По-друге, клітина гриба більш схожа на тварину, хоча й має деякі риси рослинної. Клітина гриба, так само, як і рослини, оточена щільною стінкою, проте складається не з целюлози, а з хітину. Ця речовина важко засвоюється організмом тварин, тому гриби і вважаються важкою їжею. Крім органоїдів, описаних вище, які характерні для всіх еукаріотів, тут також знаходиться вакуоля — ще одна схожість грибів з рослинами. Але пластид у структурі грибної клітини немає. Між стінкою та цитоплазматичною мембраною знаходиться ломасома, функції якої досі до кінця не вивчені. В іншому будова грибної клітини нагадує тварину. Окрім органоїдів, у цитоплазмі також плавають такі включення, як жирові краплі, глікоген.
Клітини тварин
Їх характерні всі органоїди, які були описані на початку статті. Крім того, поверх плазматичної мембрани розташований глікокалікс - оболонка, що складається з ліпідів, полісахаридів та глікопротеїнів. Він бере участь у транспорті речовин між клітинами.
Ядро
Звичайно, крім загальних органоїдів, у тварин, рослинних, грибних клітин є ядро. Воно захищене двома оболонками, в яких є пори. Матрикс складається з каріоплазми (ядерного соку), в якому плавають хромосоми із записаною на них спадковою інформацією. Також є ядерця, які відповідають за формування рибосом та синтез РНК.
Прокаріоти
До них належать бактерії. Клітинна будова бактерій є більш примітивною. Вони не мають ядра. У цитоплазмі містяться такі органоїди, як рибосоми. Навколо плазматичної мембрани розташована клітинна стінка із муреїну. Більшість прокаріотів мають органоїди руху - в основному джгутиками. Навколо клітинної стінки може бути розташована додаткова захисна оболонка - слизова капсула. Крім основних молекул ДНК, у цитоплазмі бактерій знаходяться плазміди, на яких записано інформацію, що відповідає за підвищення стійкості організму до несприятливих умов.
Чи всі організми побудовані із клітин?
Дехто вважає, що клітинну будову мають усі живі організми. Але це не так. Існує таке царство живих організмів, як віруси.
Вони складаються не з кліток. Цей організм представлений капсидом - білковою оболонкою. Усередині неї знаходиться ДНК чи РНК, у яких записано небагато генетичної інформації. Навколо білкової оболонки також може бути розташована ліпопротеїнова, яка називається суперкапсидом. Віруси можуть розмножуватися лише усередині чужих клітин. Крім того, вони здатні до кристалізації. Як бачите, твердження про те, що клітинна будова мають усі живі організми, неправильне.
Порівняльна таблиця
Після того як ми розглянули структуру різних організмів, підіб'ємо підсумок. Отже, клітинна будова, таблиця:
| Тварини | Рослини | Гриби | Бактерії | |
| Ядро | Є | Є | Є | Немає |
| Клітинна стінка | Немає | Є, із целюлози | Є, з хітину | Є, з муреїну |
| Рибосоми | Є | Є | Є | Є |
| Лізосоми | Є | Є | Є | Немає |
| Мітохондрії | Є | Є | Є | Немає |
| Апарат Гольджі | Є | Є | Є | Немає |
| Цитоскелет | Є | Є | Є | Є |
| Ендоплазматичний ретикулум | Є | Є | Є | Немає |
| Цитоплазматична мембрана | Є | Є | Є | Є |
| Додаткові оболонки | Глікокалікс | Ні | Ні | Слизова капсула |
Ось, мабуть, і все. Ми розглянули клітинну будову всіх організмів, які є на планеті.
