Строение и размножение клеток

Таким образом, с появлением клеточной теории «оболочечный» период в цитологии закончился. Клетку стали представлять в виде комка протоплазмы с ядром внутри (термин «протоплазма» был предложен в 1840 г. для обозначения всего, что находилось внутри клеточных стенок). К концу XIX в. были обнаружены составные части протоплазмы – митохондрии, сетчатый аппарат, нуклеиновые кислоты. Тогда же было изучено деление клеток.

По современным представлениям, клетки могут существовать как самостоятельные организмы (например, простейшие) и в составе многоклеточных организмов, где есть половые клетки, служащие для размножения, и соматические клетки (клетки тела). Соматические клетки различаются по строению и функциям - существуют нервные, костные, мышечные, секреторные клетки. Размеры клеток могут варьироваться от 0,1 мкм (некоторые бактерии) до 155 мм (яйцо страуса в скорлупе). В живом организме находятся миллиарды разнообразных клеток (до 1015), форма которых может быть самой причудливой (паук, звезда, снежинка и пр.).

Несмотря на большое разнообразие клеток и их функций, все они состоят из трех основных частей – плазматической мембраны, контролирующей переход вещества из окружающей среды в клетку и обратно; цитоплазмы с разнообразной структурой и клеточного ядра, в котором содержится генетическая информация. Кроме того, все животные и некоторые растительные клетки содержат центриоли – цилиндрические структуры, образующие клеточные центры. У растительных клеток также есть клеточная стенка (оболочка) и пластиды – специализированные структуры клеток, часто содержащие пигмент, от которого зависит окраска клетки.

Клеточная мембрана состоит из двух слоев молекул жиропо-добных веществ, между которыми находятся молекулы белков. Мембрана поддерживает нормальную концентрацию солей внутри клетки. При повреждении мембраны клетка погибает.

Цитоплазма представляет собой водно-солевой раствор из ферментов и других веществ в растворенном и взвешенном состояниях. В цитоплазме располагаются органеллы, окруженные своими мембранами:

– митохондрии – мешковидные образования с дыхательными ферментами, в которых высвобождается энергия;

– рибосомы – органеллы, состоящие из белка и РНК, с помощью которых идет синтез белка;

– эндоплазматическая сеть – общая внутриклеточная циркуляционная система, по каналам которой осуществляется транспорт веществ; на мембранах этих каналов находятся ферменты, обеспечивающие жизнедеятельность клетки;

– клеточный центр, состоящий из двух центриолей. С него начинается процесс деления клетки;

– ядро – важнейшая часть всех клеток (кроме бактериальных), в которой находятся хромосомы – длинные нитевидные тельца, состоящие из ДНК и присоединенного к ней белка. Поэтому ядро хранит и воспроизводит генетическую информацию, а также регулирует процессы обмена веществ в клетке.

Клетки растут и размножаются путем деления на две дочерние клетки. При этом дочерним клеткам передается полный набор хромосом, несущих генетическую информацию. Перед делением число хромосом удваивается. Такое деление клеток, обеспечивающее одинаковое распределение генетического материала между дочерними клетками, называется митозом.