Термин «клетка» принадлежит, как мы уже упоминали Гуку, который использовал микроскоп для изучения строения живого вещества. Фактически Гук видел не саму клетку в сегодняшнем понятии, а ее стенки. Чтобы увидеть строение клетки, увеличения даже современных оптических микроскопов недостаточно. Для изучения строения клеток используют электронные микроскопы, обладающие в тысячи раз большим увеличением, чем оптические. Современная биология рассматривает клетку как наименьшую структурную ЦИТОтлЗМА мембрана (оболочка клетки) (внутренняя жидкая среда клетки) \ Рис. 3.20. Устройство клетки животного 326 4. Биосфера и человек единицу живого организма. Клетка осуществляет все главные жизненные процессы — дыхание, питание, размножение, выделение. Клетки могут существовать и как самостоятельные организмы (бактерии, простейшие). Клетки одного типа, сгруппировавшиеся вместе, образуют ткань, входящую в состав органов. Схема устройства клетки животного показана на рис. 3.20. Структура клетки включает внешнюю оболочку и внутренние «перегородки». И оболочку и перегородки называют мембранами. Клеточная или плазматическая мембрана покрывает клетку, выполняя, прежде всего защитную функцию. Кроме того, через клеточную мембрану осуществляется питание клетки и выделение отходов, то есть обмен с внешней средой. Клеточная мембрана состоит из жиров — липидов и по консистенции напоминает растительное масло, в котором свободно плавают белковые (липидные) молекулы. При поглощении клеткой какой — либо молекулы липидная оболочка как бы обволакивает ее и проваливается внутрь клетки. Продукты переваривания также выделяются из клетки с помощью обволакивания их липидным веществом. Образуется что-то наподобие пузырька, проходящего через мембрану, не нарушая ее целостности. Мембрана пузырька сливается с клеточной мембраной (оболочкой), а содержимое «пузырька» оказывается выброшенным наружу. Эти своеобразные пузырьки называются лизосомами. Мембраны-перегородки создают в клетке полости, в которых осуществляются те или иные процессы жизнедеятельности. Мембраны-перегородки придают форму клетке, создают своеобразные «стеллажи» для размещения на них разнообразных структур жизнедеятельности клетки, а также образуют так называемый аппарат Гольджи — структуру, ответственную за транспортировку и выделение белков. Многие продукты жизнедеятельности клетки перерабатываются в аппарате Гольджи и выносятся в «пузырьках» за пределы клетки. Систему полостей, образованных мембранами-перегородками называют «гладкий эндоплазматический ретикулум». Все жидкое содержимое клетки, заполняющее полости, называется цитоплазмой. Для всех процессов, протекающих в клетке, необходима энергия. Энергетическими «станциями» клетки являются митохондрии, поставляющие клетке вещества, используемые в различных процессах, требующих энергии. Вся информация о живом организме, которому принадлежит клетка, хранится в ядре. Ядро отделено от содержимого клетки двойной мембраной. Клеточное ядро заполнено белками и связанными с ними нуклеиновыми кислотами: дезоксирибонуклеино- вой кислотой (ДНК) и рибонуклеиновой кислотой (РНК) (рис. 3.21). Моле- Рис. 3.21. Структура молекул ДНК и РНК кулы ДНК состоят из двух цепочек, 327 Раздел III. Современные проблемы и концепции естествознания скрученных в спираль. Молекулы РНК — одноцепочные, но могут изгибаться, образуя петли. ДНК составляет основу генетического аппарата. Она состоит из двух цепочек химически связанных нуклеотидов — «букв» гене- / Ugffil/ НУКЛЕОСОМА (ЧАСТЬ "УПЛКОВМГ анхвидт ВЕЩЕСТВО КТЕПСИ) Рис. 3.22. Структура хроматина тического кода. Каждый нуклеотид содержит один из четырех видов азотистых оснований — аденин, тимин, гуанидин и тимидин. Азотистые основания в двух цепочках ДНК связаны между собой водородными связями. Две взаимосвязанные цепочки скручены определенным образом и образуют спираль. В этой спирали различными чередованиями азотистых оснований закодирована вся наследственная информация. В ядре ДНК связана с белками и образует вместе с ними особую структуру — хроматин. Весь хроматин ядра собран в палочкообразные тельца — хромосомы. Хроматин представляет собой длинные нити ДНК, состоящие из нуклеосом (рис. 3.22). Каждая нуклеосома представляет собой как бы «шпульку» из белка ядра — гистона, на которую намотана двойная нить ДНК. Такая конструкция обеспечивает плотную установку генетического материала в ядре. В состав хроматина входят также белки — ферменты, осуществляющие удвоение ДНК и обеспечение целостности воспроизведения генетического кода при передаче генетической информации. Хромосомы состоят из двух продольных нитевидных половинок — сестринских хро- матид. Деление клетки начинается с ядра. Содержимое ядер уплотняется в хромосомы, ядро вытягивается и хроматиды направляются в разные концы этой области. Ядерная оболочка разрушается, хромосомы расщепляются надвое и расходятся к различным полюсам клетки. Вокруг каждой из двух хро- КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА (плотная оболочка) МЕМБРАНА (обоЛОЧКЯ КЛСТКи) ВАКУОЛЬ (рскрвуар с клеточным соком) ГЛАДКИЙ ЭНДОШ1АЗМАТИЧЕСКИЙ РЕТИКУЛУМ (внутренние перегородки клетки) ЛИЗОСОМЫ ("переваривающие" пузырьки) ПУЗЫРЬКИ гольджи АППАРАТ ГОЛЬДЖИ (структура, ответственная за выделение белков) ШЕРОХОВАТЫЙ ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКИЙ РЕТИКУЛУМ (чечбраны для синтеза белка) ЯДРО (наследственный аппарат клетки) (пункты синтеза белка) МИТОХОНДРИЯ (знергетнческаа станция клетки) ЭУХРОМАТИН {рыхлое вещество ядра) 111ЕРОХРОМАТИН (нлогное вещество ядра) Рис. 3.23. Устройство клетки растения 328 4. Биосфера и человек мосом формируется своя ядерная оболочка, и таким образом образуются две новые клетки. Мы рассмотрели строение клетки животного. В растительной клетке, кроме указанных элементов есть еще хранилища хлорофилла (хлоропласты) и мешочки с клеточным соком (вакуоли). Поверх клетчатой мембраны растительная клетка окружена оболочкой из целлюлозы (рис. 3.23).
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Клетка» з дисципліни «Історія науки»
