Біологічною наукою доведено, що всі тваринні та рослинні організми побудовані та походять з клітин. Тому варто знати що таке клітина і функції її компонентів.
Що таке клітина
Клітина – це основна структурно-функціональна одиниця всіх живих організмів, елементарна біологічна система. Виняток становлять віруси, які є неклітинними формами життя. На клітинному рівні повністю проявляються всі основні риси життя: обмін речовин та енергії, здатність до розмноження, збереження й передача спадкової інформації нащадкам тощо.
Форма та розміри живих клітин різноманітні і залежать від походження та їх функції. Клітини бувають кулясті, зіркоподібні, багатогранні тощо. Одні клітини існують як самостійні елементарні біологічні системи, це одноклітинні організми – протозої, або найпростіші, до яких відносяться інфузорії, джгутикові, споровики, мікроспоридії. Більшість найпростіших живе у водоймах, приймають участь в їх самоочищенні і вони є досить добрим кормом для риб. Інша група клітин існує у складі багатоклітинного організму, у якому вони забезпечують сукупність взаємодій між клітиною, тканинами і органами за участю системних регуляторних механізмів, зокрема нейрогуморальної регуляції. Всі клітинні форми життя на землі можна розділити на два надцарства на підставі будови складових їх клітин – прокаріоти (безядерні) і еукаріоти (ядерні). Клітини прокаріотів – простіші за будовою, мабуть, вони виникли в процесі еволюції раніше. Еукаріотичні клітини – більш складні, виникли пізніше. Клітини, що складають тіло людини, є еукаріотичними. Незважаючи на різноманіття форм організація клітин всіх живих організмів підпорядкована єдиним структурним принципам. На основі мікроскопічних досліджень доведено, що основними структурними компонентами клітин є клітинна оболонка, цитоплазма та ядро.
Клітинна оболонка (cytolemma) має товщину 7—10 нм, і тому її не можна побачити у світовий мікроскоп. При вивченні її в електронному мікроскопі видно, що вона складається з внутрішньої та зовнішньої пластинок і розміщеної між ними світлої зони. Припускають, що ці пластинки складаються з молекул білків, а світла зона — з молекул ліпідів. Клітинна оболонка є бар’єром, що визначає, які речовини можуть виходити з клітини або проникати в неї іззовні. Встановлено, що специфічні функції клітини часто пов’язані з особливостями її оболонки (наприклад, оболонки нервових або м’язових клітин можуть зв’язувати речовини, які виділяються нервовими закінченнями).
Цитоплазма (від грецького ηύτος – клітина і πλάσμα – виділене,утворене)є основою клітини. У ній знаходяться і функціонують більшість клітинних органел, які зумовлюють життя клітини. В цитоплазмі певним чином розташовані клітинні структури (мембрани, органели, цитоскелет, включення тощо).
Органели – це постійні клітинні структури, які, виконуючи певні функції, забезпечують процеси життєдіяльності клітини (травлення, рух, зберігання та передачу спадкової інформації, синтез органічних сполук, їхній транспорт тощо). Органелами клітин рослин, тварин і грибів є ядро, ендоплазматична сітка, рибосоми, лізосоми, клітинний центр, клітинні мембрани, різні типи вакуолей, джгутики, війки, псевдоподії (несправжні ніжки), мікротрубочки, мікрони-точки (мікрофіламенти), мітохондрії, пластиди тощо. Одні з них укриті подвійною мембраною (ядро, хлоропласти, мітохондрії), інші – однією (вакуолі, лізосоми, ендоплазматична сітка, комплекс Гольджі) або взагалі не мають мембранної оболонки (рибосоми, мікротрубочки, мікрофіламенти).
Клітинні мембрани – це тоненькі плівки (6-10 нм завтовшки) ліпопротеїдної природи (комплексні сполуки ліпідів з білками, крім яких у складі мембран можуть бути і глікопротеїди – вуглеводи, зв’язані з білками). Клітини вкриті плазматичною мембраною, яка входить до складу поверхневого апарату. Клітинні мембрани оточують більшу частину органел і поділяють цитоплазму з розташованими в ній органелами на окремі функціональні ділянки – компартменти.
Цитоскелет – це система мікротрубочок і мікрониточок, яка слугує опорою клітини і бере участь у її русі.
Включення – це запасні сполуки або продукти обміну речовин. Вони розташовані в цитоплазмі у вигляді крапельок ліпідів чи твердих кульок (гранул) крохмалю, глікогену та інших полісахаридів або білків. Є включення у вигляді кристалів (наприклад, солі щавлевої кислоти в клітинах пагонів щавлю).
Ядро – це сферичне тіло, розташоване майже у центрі клітини. Ядро є своєрідним серцем і мозком клітини, тому що воно несе генетичний матеріал, який керує синтезом речовин, необхідних для здійснення функцій клітини і організму та для відтворення виду. У більшості клітин є тільки одне ядро, але є клітини, що мають кілька або багато ядер (посмуговані м’язові волокна, інфузорії, форамініфери, деякі водорості та гриби тощо). Кожному типові клітин властиве постійне співвідношення між об’ємами ядра та цитоплазми (ядерно-цитоплазматичне співвідношення), тобто ядро певного розміру може забезпечувати спадковою інформацією відповідний об’єм цитоплазми, завдяки чому здійснюється біосинтез білків. Ядра бувають різні за формою та розмірами. Найчастіше ядро має кулясту або еліпсоподібну форму, рідше – неправильну (наявність відростків, лопатей тощо, наприклад, у деяких видів лейкоцитів). Розміри ядра можуть варіювати у значних межах: від 1 мкм (деякі найпростіші) до 1 мм (яйцеклітини деяких риб і земноводних). У таких найпростіших, як інфузорії та форамініфери, є ядра двох типів: генеративні, що забезпечують зберігання та передачу спадкової інформації, та вегетативні, які регулюють синтез білків.
Ядро складається з поверхневого апарату та внутрішнього середовища (ядерного матриксу).
Внутрішнє середовище ядра —ядерний матрикс — складається з ядерного соку (каріоплазми), ядерець, рибонуклеопротеїдних комплексів і ниток хроматину.
Каріоплазма (від грец. каріон—ядро горіху) – внутрішній вміст ядра, в який занурені ядерця, хроматин і різноманітні гранули. За будовою та властивостями каріоплазма нагадує цитоплазму. В ній є білкові фібрили завтовшки 2-3 нм, які формують внутрішній скелет ядра, що сполучає ядерця, нитки хроматину, ядерні пори тощо.
Ядерця розміщені у каріоплазмі більшості клітин еукаріот. їхня кількість може бути різною—від одного до багатьох. Це щільні структури, які складаються з рибонуклеопротеїдних фібрил (комплексів РНК з білками), внутрішньоядерцевого хроматину та гранул – попередників субодиниць рибосом. Ядерця формуються на певних ділянках окремих хромосом (вторинних перетяжках). Під час клітинного поділу ядерця зникають, а наприкінці цього процесу синтезуються знову.
Завдяки відкриттям багатьох вчених було встановлено, що свій еволюційний шлях тваринні клітини і рослинні клітини пройшли в тісному взаємозв’язку з ускладненням процесів обміну від неклітинних організмів до багатоклітинних, але вони мають також певні відмінності.
Тепер ви знаєте будову та функції клітини
