Клітини людського організму

Клітини — «цеглинки», з яких побудоване людське тіло. Усі живі організми, що живуть на нашій планеті, складаються з клітин. У рослин, тварин і людини клітини — це мікроскопічні утворення, що мають усі найважливіші життєві властивості, самовідтворення, саморегуляцію, єдність структури і функцій, історичний розвиток. Усі процеси, що відбуваються в клітинах на молекулярному рівні, подібні у всіх живих організмів, починаючи від простих одноклітинних і закінчуючи багатоклітинними вищими рослинами і тваринами. Організм людини складається з величезної кількості клітин, що відрізняються своїми розмірами, формою, величиною і функціями. Вивчення клітини пов'язане з відкриттям і використанням мікроскопа. Клітинна оболонка була відкрита в XVII столітті англійським фізиком Р. Гуком. Розглядаючи під мікроскопом тонкий зріз пробки, Гук помітив, що вона складається з комірок, розділених перегородками. Ці комірки він назвав клітинами. Довгий час головною-частиною клітини вважали її оболонку. Н. Грю і М. Мальпігі (1671 p.), вивчаючи анатомію рослин, також знайшли дрібні осередки, які називали клітиною. Вперше під мікроскопом деякі клітини тваринних організмів розглянув А. Левенгук (1674 p.). Однак рівень знань про клітину не мінявся до початку XIX століття. Лише через 200 років стало зрозуміло: головне в клітині — не стінка, а її вміст.

У наш час основні положення клітинної теорії формулюються в такий спосіб:

1. Клітина є структурною і функціональною одиницею, а також одиницею розвитку всіх живих організмів.

2. Клітині властивий мембранний стан.

3. Ядро — головна складова частина клітини.

4. Клітини розмножуються тільки розподілом.

5. Клітинна будова — свідчення того, що рослини і тварини мають єдине походження.

Розмножуються клітини поділом навпіл.

На сучасному рівні розвитку науки під клітиною (cellula) розуміют ь живу елементарну одиницю, яка є складною біохімічною самовідтворюючою структурною системою. Форма та розміри живих клітин різноманітні і залежать від походження та функції їх. Клітини бувають кулясті, зіркоподібні, багатогранні тощо. На основі мікроскопічних досліджень доведено, що основними структурними компонентами клітин є клітинна оболонка, цитоплазма та ядро

1. 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).

2. Під клітинною оболонкою міститься напіврідка, дрібнозерниста речовина — цитоплазма (cytoplasma), яку поділяють на гіалоплазму (hyaloplasma), екзоплазму (exoplasma) та ендоплазму (endoplasma). Під гіалоплазмою розуміють основну речовину цитоплазми, майже безструктурну, навіть якщо розглядати її за допомогою електронного мікроскопа, до складу якої входять білки, жири, вуглеводи, вода та інші органічні та неорганічні речовини. Екзоплазмою називають зовнішній щільний шар цитоплазми, що прилягає до оболонки клітини, а ендоплазмою — внутрішній шар, розміщений навколо ядра. Крім основної речовини в цитоплазмі розміщені загальні та спеціальні органели і численні цитоплазматичні включення. Органели (organellae) обмежені мембраною і виконують важливі, специфічні для кожної клітини функції. До органел відносять: цитоцентр, мітохондрії, внутрішній сітчастий аппарат, а також ендоплазматичну сітку, лізосоми тощо.

А. Цитоцентр розташований біля ядра, складається з центріолі (centriolum) та диплосоми (diplosoma) і являє собою циліндричне тіло, побудоване з дев'яти груп мікротрубочок. Встановлено, що цитоцентр бере участь у русі клітини та її поділі.

Б. Мітохондрії (mitochondrium) — дуже поширені органели мають форму ниток, паличок або зерен, відокремлених від цитоплазми зовнішньою та внутрішньою мітохондріальними мембранами між якими є міжмембранний проміжок, заповнений рідким вмістом. Внутрішня мітохондріальна мембрана місцями випинається в порожнину мітохондрії, заповнену напіврідким матриксом, і утворює кристи. У клітинах мітохондрії звичайно розміщені безладно, але можуть нагромаджуватись у тих ділянках клітини, де найбільш інтенсивно здійснюються окислювально-відновні процеси. Це дає змогу припустити, що мітохондрії беруть участь у внутрішньоклітинному диханні.

В. Внутрішній сітчастий апарат, або комплекс Гольджі (сотрlexus golgiensis) знаходиться поблизу ядра і складається з групи (2—12) дископодібних сплющених міхурців, що обмежені мембранами і розміщені один над одним. Дослідження органели за допомогою радіоактивних речовин показало, що в ній відбуваються полімеризація полісахаридів та утворення їхніх сполук з білками Тут також можуть нагромаджуватися ферменти, гормони, ліпопротеїди та інші біологічно активні речовини. Ці речовини поступово нагромаджуються в периферичній частині міхурців, які, наповнюючись, відриваються і утворюють вакуолі.

Г. Ендоплазматична сітка (reticulum endoplasmaticum) являє собою складну систему трубочок, цистерн, мішечків, стінки яких утворені тришаровими ліпопротеїдними пластинками. На основі електронно-мікроскопічних досліджень розрізняють незернисту та зернисту ендоплазматичні сітки, які можна вважати частинами однієї системи тому, що за певних умов одна з них переходить в іншу. Зовнішня пластинка ендоплазматичної сітки всіяна численними рибосомами, на яких відбувається синтез білка. В зв'язку з цим зерниста ендоплазматична сітка найбільш розвинена в клітинах, які синтезують та секретують білки.

Д. Дуже важливими органелами є лізосоми, які беруть участь у перетравлюванні речовин, що потрапляють у клітину іззовні. Вони являють собою різної форми міхурці з напіврідким вмістом, обмежені мембраною. Вважають, що лізосоми утворюються або із зернистої ендоплазматичної сітки, або з внутрішнього сітчастого апарату. Гістохімічні дослідження показали, що в лізосомах містяться гідролізуючі ферменти (кисла фосфатаза, рибонуклеаза, дезоксирибонуклеаза тощо). На різних стадіях життя клітини в лізосомах можуть накопичуватись неперетравлені рештки захоплених нею часточок. Такі лізосоми називають фагосомами. Якщо ж неперетравлені часточки залишаються в клітині протягом тривалого часу, то ЇЇ називають залишковим тільцем. Зрозуміло, чому в клітинах, які знаходяться у вогнищах запалення, ця органела найбільш розвинена.

3. Життєво необхідною частиною клітини є ядро (nucleus s, karyon), Ядро — це «керуючий центр» клітини. Воно оточене захисною стінкою — пористою ядерною мембраною. До складу ядра входить ДНК, на якій записаний генетичний код організму. Вся інформація про організм людини записана на спіральній стрічці, яку називають ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота) і яка зберігається в ядрі кожної клітини. ДНК містить всю інформацію, що необхідна для росту вашого тіла. Коли клітина ділиться, ДНК розплітається, як застібка - «блискавка», і в кожній новій клітині утворюється молекула ДНК.

Розрізняють ядра кільцеподібної, паличкоподібної, кулястої та інших форм. Ядро складається з каріотеки, каріоплазми та ядерця. Каріотека (karyotheca) оточує ядро; складається із зовнішньої та внутрішньої ядерних мембран, між якими знаходиться цистерна каріотеки. Подекуди зовнішня і внутрішня ядерні мембрани стикаються та формують ядерні пори складної будови, крізь які відбувається обмін речовин між каріоплазмою та цитоплазмою. Вивчення каріоплазми показало, що вона складається з хроматину у вигляді брилок і гранул, а також пухкого хроматину та різних субмікроскопічних філаментів та крапок (філаментозна та крапкова каріоплазма).

Майже у всіх ядрах тваринних клітин є різної форми тільця, які сильно заломлюють світло — ядерця (nucleolus), що мають складну субмікроскопічну будову. В ядерці розрізняють нуклеолонему (nucleolonema), утворену тонкими філаментами та гранулами (філаментозна та зерниста частини), і аморфну частину.

Ядро перебуває в постійній взаємодії з цитоплазмою і разом з нею бере участь в обміні речовин, поділі та регенерації клітин.

Клітини, що виконують різну роботу в організмі, не схожі одна на одну. Деякі з найважливіших типів клітин зустрічаються в м'язах, крові, мозку, шкірі, стінках шлунка, печінки та кістках. Кліткам кожної тканини відведений певний час для поділу, відтворення додаткової тканини. Нервові клітини можуть існувати протягом всього життя організму, кісткові клітини живуть від 10 до 30 років, червоні клітини крові — 4 місяці, а клітини шкіри — всього 7 днів. На відміну від інших клітин організму, у червоних клітин крові, найменших, відсутнє ядро. Це пояснюється тим, що їхня єдина функція — переносити кисень. У діаметрі вони досягають близько 0,007 міліметра.

Біологічні процеси, що відбуваються в клітині, нерозривно пов'язані з тими структурами живої клітини, що відповідають за виконання тієї чи іншої функції. Такі структури одержали назву органоїдів.

Всі органоїди клітини, незважаючи на особливість їхньої будови і функцій, знаходяться у взаємозв'язку і «працюють» на клітину як на єдину систему, у якій сполучною ланкою є цитоплазма.

Клітинні організми поділяють на дві категорії: ті, що не мають типового ядра - доядерні, або прокаріоти (Procaryota), та ті, які мають ядро - ядерні, або еукаріоти (Eucaryota).

До прокаріотів належать бактерії та синьозелені водорості, до еукаріотів - більшість рослин, гриби і тварини.

Дата добавления: 2015-05-24