Хромосомы

Клетка

Клеточное строение

Все живые организмы состоят из одной или большого множества клеток. Клетки — это функциональные единицы живого, способные к самовоспроизведению. Термин «клетка», или «ячейка», принадлежит английскому ученому Р. Гуку, который ввел его в работе «Микрография» (1665). Изучая под микроскопом срез, приготовленный из пробки и сердцевины бузины,

он заметил в этом составе множество мелких образований, похожих по форме на ячейки пчелиных сот. По существу, Р. Гук видел лишь оболочки клеток.

Говоря, что все живое состоит из клеток, следует иметь в виду определенное исключение. Вирусы (лат. virus — яд) — это неклеточная форма жизни. Самостоятельно вне другого организма они жить не могут. Их называют облигатными (обязательными) паразитами. Вирусы имеют относительно простое строение: состоят из ДНК или РНК и белковой оболочки, они обладают высокой приспособленностью. Несмотря на то что вопрос о клеточном строении всего живого был поставлен еще в XVII в., тем не менее лишь во второй половине прошлого века строение клеток, их функции в эволюции живого стали более ясными за счет использования сверхточных приборов исследования живого.

Впервые клеточная теория появилась в 1838—1839 гг. Создателями этой теории являются немецкие ученые: ботаник М. Шлейдон (1804-1881) и физиолог

Т. Шванн (1810-1892). Теодор Шванн в своей работе «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений» (1839) сформулировал основные принципы клеточной теории. Все организмы состоят из

одинаковых частей — клеток. Клетки образуются, растут по одним и тем же

законам. Общий принцип развития для всех элементарных частей организма — это образование клеток. Каждая клетка в определенных границах есть индивидуум, но эти индивидуумы действуют совместно, так что возникает гармоничное целое.

Основатели клеточной теории — М. Шлейдон и Т. Шванн — считали, что клетки в организмах возникают как новообразования из некоего первичного неклеточного вещества. В 1859 г. немецкий медик, ученый Р. Вихров (1824—

1902) внес существенное дополнение в клеточную теорию: всякая клетка происходит из другой клетки. Там, где возникает клетка, ей должна предшествовать

клетка, подобно тому, как животное происходит только от животных, растение

— только от растений.

Клетка — сложное, целостное системное образование, элементы которого находятся в тесном взаимодействии. Из клеток состоят ткани и органы организмов. Половые клетки составляют эмбриональную основу многоклеточного организма, например человека. Клетка, составляющая основу одноклеточного организма, хотя и имеет функциональные биохимические и структурные сходства

с отдельной клеткой обычного многоклеточного организма, тем не менее жизнь простейшего одноклеточного организма является богаче и разнообразнее. Все

клетки живых организмов подразделяются на два вида с учетом их строения

и функций в живых организмах: прокариоты (лат. pro — перед и греч. karyon

— ядро), или предъядерные клетки, и эукариоты (греч. еу — полностью, хорошо

и karyon — ядро).

Простейшие организмы, представленные одной или небольшим числом клеток, состоят из клеток прокариотов. Это прежде всего бактерии и некоторые водоросли. В клетках прокариотов нет ядра и ядерной оболочки. В них содержится одна молекула ДНК, замкнутая в кольцо, и цепь ДНК раскручена. Большинство клеток прокариотов имеют размер около 1 —5 мкм. Средний размер эукариотической клетки имеет диаметр около 25 мкм (1 мм—103 мкм или 109 нм). Таким образом, в эукариотическую клетку может поместиться более 10 тысяч бактерий. Все эукариотические клетки имеют одинаковое строение: ядро с оболочкой, цитоплазма с органоидами и оболочка. Ядро эукариотической клетки состоит из хроматина, ядрышка, ядерного сока и ядерной оболочки. Цитоплазма — полужидкая, бесцветная масса сложного строения. Она обеспечивает взаимодействие всех органов клетки. В клетке содержатся хромосомы.

Термин «хроматин» (греч. chroma — цвет, окраска) появился, когда пользовались исключительно световыми микроскопами. Хроматин — это интенсивно окрашенные глыбки, гранулы и сетевидные элементы структуры ядра. Иначе говоря, это видимый в световой микроскоп один из элементов ядра, который представляет собой часть ДНК и белок. В делящихся эукариотических клетках ДНК приобретает форму хромосом: ДНК сильно скручивается, уплотняется и упаковывается с помощью белков — гистонов в определенную форму хромосом. Изображение хромосом человека приведено на рис. 10.

Хромосомы — это комплексы, образованные одной молекулой ДНК, а не всем полимером ДНК, с белками гистонами или негистонами. Во время деления клетки хромосомы видны в световой микроскоп только в период деления клетки. Скрученные участки ДНК не активны. Передача генетической информации идет через раскрученные участки ДНК, которые не видны в световой микроскоп. Ядрышко формируется определенными участками, кодирующими синтез р-РНК,

в нем образуются субчастицы рибосом для синтеза белка. Ядрышко во время деления клетки исчезает. Ядерный сок содержит белки,.различные РНК,

свободные нуклеотиды, аминокислоты, субчастицы рибосом и промежуточные

продукты обмена веществ.

Рис. 10. Идеограмма хромосом мужчины и женщины

Вверху хромосомы клетки женщины () и клетки мужчины. Внизу идеограмма

(греч. idos — своеобразный, grame — запись) — упорядоченное расположение хромосом

по величине и другим признакам. Сравнительный анализ содержания хромосом разных организмов основывается на обозначении последовательностей нуклеотидов цветами и номерами

Дата добавления: 2014-11-29