Будова тваринної клітки. Будова клітини різних організмів

Наука, що вивчає будову та функції клітин, називається цитологія.

Клітина- елементарна структурна та функціональна одиниця живого.

Клітини, незважаючи на свої малі розміри, влаштовані дуже складно. Внутрішній напіврідкий вміст клітини отримав назву цитоплазми.

Клітинне ядро

Клітинне ядро ​​- це найважливіша частинаклітини.
Від цитоплазми ядро ​​відокремлено оболонкою, що складається із двох мембран. В оболонці ядра є численні пори для того, щоб різні речовинимогли потрапляти з цитоплазми в ядро ​​і навпаки.
Внутрішній вміст ядра отримав назву каріоплазмиабо ядерного соку. У ядерному соку розташовані хроматині ядерце.
Хроматинє нитками ДНК. Якщо клітина починає ділитися, то нитки хроматину щільно накручуються спіраллю на спеціальні білки, як нитки на котушку. Такі щільні утворення добре видно в мікроскоп і називаються хромосомами.

Ядромістить генетичну інформацію та керує життєдіяльністю клітини.

Ядрішкоє щільне округле тіло всередині ядра. Зазвичай у ядрі клітини буває від однієї до семи ядер. Вони добре видно між поділами клітини, а під час поділу – руйнуються.

Функція ядерців - синтез РНК та білків, з яких формуються особливі органоїди. рибосоми.
Рибосомиберуть участь у біосинтезі білка. У цитоплазмі рибосоми найчастіше розташовані на шорсткої ендоплазматичної мережі. Рідше вони вільно зважені у цитоплазмі клітини.

Ендоплазматична мережа (ЕПС) бере участь у синтезі білків клітини та транспортуванні речовин усередині клітини.

Значна частина синтезованих клітиною речовин (білків, жирів, вуглеводів) не витрачається відразу, а каналами ЕПС надходить на зберігання у спеціальні порожнини, укладені своєрідними стосами, “цистернами”, і відмежовані від цитоплазми мембраною. Ці порожнини дістали назву апарат (комплекс) Гольджі. Найчастіше цистерни апарату Гольджі розташовані поблизу ядра клітини.
Апарат Гольджібере участь у перетворенні білків клітини та синтезує лізосоми- кишкові органели клітини.
Лізосомиявляють собою травні ферменти, "Упаковуються" в мембранні бульбашки, відбруньковуються і розносяться по цитоплазмі.
У комплексі Гольджі також накопичуються речовини, які клітина синтезує потреб всього організму і які виводяться з клітини назовні.

Мітохондрії- Енергетичні органоїди клітин. Вони перетворюють поживні речовини на енергію (АТФ), беруть участь у диханні клітини.

Мітохондрії покриті двома мембранами: зовнішня мембрана гладка, а внутрішня має численні складки та виступи – кристи.

Плазматична мембрана

Щоб клітина була єдиною системою, необхідно, щоб усі її частини (цитоплазма, ядро, органоїди) утримувалися разом. Для цього у процесі еволюції розвинулася плазматична мембрана, яка, оточуючи кожну клітину, відокремлює її від зовнішнього середовища. Зовнішня мембраназахищає внутрішній вміст клітини - цитоплазму та ядро ​​- від ушкоджень, підтримує постійну форму клітини, забезпечує зв'язок клітин між собою, вибірково пропускає всередину клітини необхідні речовини та виводить із клітини продукти обміну.

Будова мембрани однакова у всіх клітин. Основу мембрани становить подвійний шар молекул ліпідів, у якому розташовані численні молекули білків. Деякі білки знаходяться на поверхні ліпідного шару, інші - пронизують обидва шари ліпідів наскрізь.

Спеціальні білки утворюють найтонші канали, якими всередину клітини або з неї можуть проходити іони калію, натрію, кальцію та деякі інші іони, що мають маленький діаметр. Однак більші частинки (молекули харчових речовин- білки, вуглеводи, ліпіди) через мембранні канали пройти не можуть і потрапляють у клітину за допомогою фагоцитозабо піноцитозу:

• У тому місці, де харчова частка торкається зовнішньої мембрани клітини, утворюється вп'ячування, і частка потрапляє всередину клітини, оточена мембраною. Цей процес називається фагоцитозом (Клітки рослин поверх зовнішньої клітинної мембрани покриті щільним шаром клітковини (клітинної оболонкою) і не можуть захоплювати речовини за допомогою фагоцитозу).
• Піноцитозвідрізняється від фагоцитозу лише тим, що в цьому випадку вп'ячування зовнішньої мембрани захоплює не тверді частинки, а крапельки рідини з розчиненими в ній речовинами. Це один із основних механізмів проникнення речовин у клітину.

Вчені позиціонують тваринну клітину як основну частину організму представника царства тварин — як одноклітинних, так і багатоклітинних.

Вони є еукаріотичні, з наявністю істинного ядра і спеціалізованих структур - органел, що виконують диференційовані функції.

Рослини, гриби та протисти мають еукаріотичні клітини, у бактерій та архей визначаються простіші прокаріотичні клітини.

Будова тваринної клітини відрізняється від рослинної. Тваринна клітина не має стінок або хлоропластів (органел, що виконують).

Малюнок тваринної клітки з підписами

Клітина складається з багатьох спеціалізованих органел, що виконують різні функції.

Найчастіше в ній міститься більшість, іноді все існуючі типиорганел.

Основні органели та органоїди тваринної клітини

Органели та органоїди є «органами», відповідальними за функціонування мікроорганізму.

Ядро

Ядро є джерелом дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) – генетичного матеріалу. ДНК є джерелом створення білків, які контролюють стан організму. В ядрі нитки ДНК щільно обмотуються навколо вузькоспеціалізованих білків (гістонів), формуючи хромосоми.

Ядро вибирає гени, контролюючи активність та функціонування одиниці тканини. Залежно від типу клітини, у ній представлений різний набір генів. ДНК знаходиться в нуклеоїдній ділянці ядра, де утворюються рибосоми. Ядро оточене ядерною мембраною (каріолемою), подвійним ліпідним бислоем, що відгороджує його від інших компонентів.

Ядро регулює ріст та поділ клітини. При ядрі утворюються хромосоми, які дублюються в процесі розмноження, утворюючи дві дочірні одиниці. Органели, які називають центросомами, допомагають організувати ДНК під час поділу. Ядро зазвичай представлено в однині.

Рибосоми

Рибосоми – місце синтезу білка. Вони виявлені у всіх одиницях тканини, у рослин та у тварин. У ядрі послідовність ДНК, яка кодує певний білок, копіюється у вільний месенджерний РНК (мРНК) ланцюг.

Ланцюжок мРНК переміщається до рибосом через передавальну РНК (тРНК), і її послідовність використовується для визначення системи розташування амінокислот в ланцюгу, що становить білок. У тваринній тканині рибосоми розташовані вільно у цитоплазмі або прикріплені до мембран ендоплазматичного ретикулуму.

Ендоплазматичний ретикулум

Ендоплазматичний ретикулум (ER) є мережею мембранних мішечків (цистерн), що відходять від зовнішньої ядерної мембрани. Він модифікує та транспортує білки, створені рибосомами.

Існує два види ендоплазматичного ретикулуму:

• гранулярний;
• агранулярний.

Гранулярний ЕР містить прикріплені рибосоми. Агранулярний ЕР вільний від прикріплених рибосом, бере участь у створенні ліпідів та стероїдних гормонів, видаленні токсичних речовин.

Везикули

Везикули є невеликими сферами ліпідного бислоя, що входять до складу зовнішньої мембрани. Вони використовуються для транспортування молекул клітиною від однієї органели до іншої, беруть участь у метаболізмі.

Спеціалізовані везикули, звані лізосомами, містять ферменти, що перетравлюють великі молекули (вуглеводи, ліпіди та білки) у дрібніші, для полегшення їх використання тканиною.

Апарат Гольджі

Апарат Гольджі (комплекс Гольджі, тіло Гольджі) також складається з не з'єднаних між собою цистерн (на відміну від ендоплазматичного ретикулуму).

Апарат Гольджі отримує білки, сортує та пакує їх у везикули.

Мітохондрії

У мітохондріях здійснюється процес клітинного дихання. Цукру та жири руйнуються, виділяється енергія у вигляді аденозинтрифосфату (АТФ). АТФ управляє всіма клітинними процесами, мітохондрії продукують клітини АТФ. Мітохондрії іноді називають "генераторами".

Цитоплазма клітини

Цитоплазма – рідинне середовище клітини. Вона може функціонувати навіть без ядра, проте короткий час.

Цитозоль

Цитозолю називають клітинну рідину. Цитозоль і всі органели всередині неї, крім ядра, разом називаються цитоплазмою. Цитозоль в основному складається з води, а також містить іони (калій, білки та малі молекули).

Цитоскелет

Цитоскелет є мережею ниток і трубочок, поширених по всій цитоплазмі.

Він виконує такі функції:

• надає форму;
• забезпечує міцність;
• стабілізує тканини;
• закріплює органели на певних місцях;
• грає важливу рольу передачі сигналів.

Існує три типи цитоскелетних ниток: мікрофіламенти, мікротрубочки та проміжні філаменти. Мікрофіламенти є найменшими елементами цитоскелета, а мікротрубочки - найбільшими.

Клітинна мембрана

Клітинна мембранаповністю оточує тваринну клітину, яка має клітинної стінки, на відміну рослин. Клітинна мембрана є подвійним шаром, що складається з фосфоліпідів.

Фосфоліпіди є молекулами, що містять фосфати, прикріплені до гліцерину та радикалів. жирних кислот. Вони спонтанно утворюють подвійні мембрани у воді через свої одночасно гідрофільні та гідрофобні властивості.

Клітинна мембрана вибірково проникна - вона здатна пропускати певні молекули. Кисень та діоксид вуглецю проходять легко, тоді як великі або заряджені молекули повинні проходити через спеціальний канал у мембрані, що підтримує гомеостаз.

Лізосоми

Лізосоми є органелами, що здійснюють деградацію речовин. До складу лізосоми входить близько 40 ферментів, що розщеплюють. Цікаво, що сам клітинний організм захищений від деградації у разі прориву лізосомних ферментів у цитоплазму, розкладу піддаються закінчені виконувати свої функції мітохондрії. Після розщеплення утворюються залишкові тіла, первинні лізосоми перетворюються на вторинні.

Центріоль

Центріолі є щільними тілами, що розташовані біля ядра. Кількість центріолей змінюється, найчастіше їх дві. Центріолі з'єднані ендоплазматичною перемичкою.

Як виглядає тваринна клітка під мікроскопом

Під стандартним оптичним мікроскопом помітні основні компоненти. За рахунок того, що вони поєднані в безперервно змінюється організм, що знаходиться в русі, визначити окремі органели буває складно.

Не викликають сумнівів такі частини:

• ядро;
• цитоплазма;
• клітинна мембрана.

Докладніше вивчити клітину допоможе велика роздільна здатність мікроскопа, ретельно підготовлений препарат та наявність деякої практики.

Функції центріолі

Точні функції центріолі залишаються невідомими. Поширена гіпотеза, що центріолі беруть участь у процесі поділу, утворюючи веретено поділу та визначаючи його спрямованість, проте визначеність у науковому світіВідсутнє.

Будова клітини людини - малюнок з підписами

Одиниця клітинної тканини людини має складна будова. На малюнку відзначено основні структури.

Кожен компонент має своє призначення, лише у конгломераті вони забезпечують функціонування важливої ​​частини живого організму.

Ознаки живої клітини

Жива клітина за своїми ознаками схожа з живою істотою загалом. Вона дихає, харчується, розвивається, ділиться, у її структурі відбуваються різні процеси. Зрозуміло, що завмирання природних організму процесів означає загибель.

Відмітні ознаки рослинної та тваринної клітини у таблиці

Рослинна та тваринна клітини мають як подібності, так і відмінності, які коротко описані в таблиці:

Основні компоненти є подібними як частинок рослинного, і тваринного світу.

Висновок

Тваринна клітина є складним діючим організмом, що володіє відмітними ознаками, функціями, метою існування Всі органели та органоїди роблять свій внесок у процес життєдіяльності цього мікроорганізму.

Деякі компоненти вивчені вченими, функції ж та особливості інших ще тільки належить відкрити.

Вивчаючи будову рослинної клітини, малюнок з підписами стане корисним візуальним конспектом для засвоєння цієї теми Але спершу трохи історії.

Історію відкриття та вивчення клітини пов'язують з ім'ям англійського винахідника Роберта Гука. У 17 столітті, на зрізі рослинної пробки, що розглядається під мікроскопом, Р. Гук виявив осередки, які і були надалі названі клітинами.

Основні відомості про клітину були представлені пізніше німецьким ученим Т. Шваном клітинної теорії, Сформульована в 1838 році. Основні положення цього трактату свідчать:

• все живе землі складається із структурних одиниць - клітин;
• за будовою та функціями всі клітини мають спільні риси. Ці елементарні часткиздатні до розмноження, яке можливе завдяки поділу материнської клітини;
• у багатоклітинних організмах клітини здатні об'єднуватися на підставі загальних функційта структурно-хімічної організації у тканині.

Клітина рослини

Рослинна клітина, поряд з загальними ознакамиі схожістю у будові з твариною, має і свої відмінні особливості, властиві тільки їй:

• наявність клітинної стінки (оболонки);
• наявність пластид;
• наявність вакуолі.

Будова рослинної клітини

На малюнку схематично показано модель рослинної клітини, із чого вона складається, як називаються основні її частини.

Нижче буде детально розказано про кожну з них.

Органоїди клітини та їх функції – описова таблиця

У таблиці зібрано важлива інформаціяпро органоїди клітини. Вона допоможе школяреві скласти план оповідання на малюнку.

Цитоплазматичні утворення - органели клітини

Поговоримо докладніше про складові рослинної клітини.

Ядро

Ядро здійснює зберігання генетичної інформації та реалізацію наслідуваної інформації.Місцем зберігання є молекули ДНК. При цьому в ядрі є репараційні ферменти, які здатні контролювати і ліквідувати мимовільне пошкодження молекул ДНК.

Крім цього, самі молекули ДНК в ядрі схильні до редуплікації (подвоєння). У цьому випадку клітини, утворені при розподілі вихідної, отримують однаковий і в якісному та кількісному співвідношенні обсяг генетичної інформації.

Ендоплазматична мережа (ЕПС)

Вирізняють два типи: шорсткий і гладкий. Перший тип синтезує білки на експорт та клітинні мембрани. Другий тип здатний здійснювати детоксикацію шкідливих продуктівобміну.

Апарат Гольджі

Відкритий дослідником з Італії К. Гольджі у 1898 році. У клітинах розташовується поблизу ядра. Ці органоїди є мембранні структури, укомплектовані разом. Таку зону скупчення називають диктіосомою.

Вони беруть участь у накопиченні продуктів, які синтезуються в ендоплазматичному ретикулумі та є джерелом клітинних лізосом.

Лізосоми

Не є самостійними структурами. Вони є результатом діяльності ендоплазматичного ретикулума і апарату Гольджі. Їхнє головне призначення — брати участь у процесах розщеплення всередині клітини.

У лізосомах налічується близько чотирьох десятків ферментів, що руйнують більшість органічних сполук. При цьому сама мембрана лізосом є стійкою до дії таких ферментів.

Мітохондрії

Двомембранні органели. У кожній клітині їх кількість і розміри можуть змінюватись. Вони оточені двома високоспеціалізованими мембранами. Між ними розташований міжмембранний простір.

Внутрішня мембрана здатна утворювати складки – кристи. Завдяки наявності христів, внутрішня мембрана перевищує в 5 разів площу зовнішньої мембрани.

Підвищена функціональна активність клітини обумовлена ​​збільшеним числом мітохондрій та великою кількістю христів у них, тоді як в умовах гіподинамії кількість христів у мітохондрії та кількість мітохондрій різко та швидко змінюється.

Обидві мембрани мітохондрій відрізняються за своїми фізіологічним властивостям. При підвищеному чи зниженому осмотичний тисквнутрішня мембрана здатна зморщуватися чи розтягуватися. Для зовнішньої мембрани характерне лише незворотне розтягування, що може призвести до розриву. Весь комплекс мітохондрій, що наповнюють клітину, називають хондріоном.

Пластиди

За своїми розмірами ці органоїди поступаються лише ядру. Існує три види пластид:

• відповідальні за зелене забарвлення рослин - хлоропласти;
• відповідальні за осінні кольори – помаранчевий, червоний, жовтий, охра – хромопласти;
• безбарвні лейкопласти, що не впливають на фарбування.

Варто відзначити:встановлено, що в клітинах одночасно може бути лише один із видів пластид.

Будова та функції хлоропластів

Вони здійснюються процеси фотосинтезу . Є хлорофіл (надає зелене забарвлення). Форма - двоопукла лінза. Кількість у клітині – 40-50. Має подвійну мембрану. Внутрішня мембрана формує плоскі бульбашки – тілакоїди, які упаковані у стоси – грани.

Хромопласти

За рахунок яскравих пігментів надають органам рослин яскраві кольори: різнобарвним пелюсткам квітів, дозрілим плодам, осіннім листям та деяким коренеплодам (морква).

Хромопласти не мають внутрішньої мембранної системи. Пігменти можуть накопичуватися в кристалічному вигляді, що надає пластидам різноманітних форм (пластина, ромб, трикутник).

Функції цього виду пластид поки що до кінця не вивчені. Але за наявною інформацією, це застарілі хлоропласти із зруйнованим хлорофілом.

Лейкопласти

Притаманні тим частинам рослин, на які сонячні променіне потрапляють. Наприклад, бульби, насіння, цибулини, коріння. Внутрішня системамембран розвинена слабше, ніж у хлоропластів.

Відповідальні за харчування, накопичують поживні речовини, беруть участь у синтезі.За наявності світла лейкопласти здатні переродитися на хлоропласти.

Рибосоми

Дрібні гранули, що складаються з РНК та білків. Єдині безмембранні структури. Можуть розташовуватися поодиноко або у складі групи (полісоми).

Рибосом формують велика і мала субодиниця, з'єднані іонами магнію. Функція – синтез білка.

Мікротрубочки

Це довгі циліндри, у стінках яких розташований білок тубулін. Цей органоїд – динамічна структура (може відбуватися його нарощування та розпад). Беруть активну участь у процесі розподілу клітин.

Вакуоль - будова та функції

На малюнку позначено блакитним кольором. Складається з мембрани (тонопласту) та внутрішнього середовища(Клітинного соку).

Займає більшу частину клітини, центральну її частину.

Запасує воду та поживні речовини, а також продукти розпаду.

Незважаючи на єдину структурну організацію у будові основних органоїдів, у світі рослин спостерігається величезне видове розмаїття.

Будь-якому школяреві, а тим більше дорослому, потрібно розуміти і знати, які обов'язкові частини має рослинна клітина і як виглядає її модель, яку роль вони виконують, і як називаються органоїди, які відповідають за фарбування частин рослин.

Предмети живої природи мають клітинну будову подібне всім видів. Проте, кожне царство має свої особливості. Дізнатися докладніше яку будову тваринної клітини допоможе дана стаття, в якій ми розповімо не тільки про особливості, а й познайомимо з функціями органоїдів.

Складноорганізований тваринний організм складається з великої кількості тканин. Форма та призначення клітини залежить від виду тканини, до складу якої вона входить. Незважаючи на їхню різноманітність, можна позначити загальні властивостіу клітинній будові:

• мембрана складається з двох шарів, які відокремлюють вміст від довкілля. По структурі вона еластична, тому клітини можуть мати різноманітну форму;
• цитоплазма знаходиться усередині клітинної мембрани. Це в'язка рідина, що постійно рухається;

За рахунок руху цитоплазми всередині клітини протікають різні хімічні процеси та обмін речовин.

• ядро - має великі розмірив порівнянні з рослинами. Розташовується в центрі, всередині нього знаходиться ядерний сік, ядерце та хромосоми;
• мітохондрії складаються з безлічі складок - христ;
• ендоплазматична мережа має безліч каналів, за ними поживні речовини надходять до апарату Гольджі;
• комплекс трубочок, що називається апаратом Гольджі , накопичує поживні речовини;
• лізосоми регулюють кількість вуглеців та інших поживних речовин;
• рибосоми розташовані навколо ендоплазматичної мережі. Їх наявність робить мережу шорсткою, гладка поверхня ЕПС свідчить про відсутність рибосом;
• центріолі - Спеціальні мікротрубочки, які відсутні у рослин.

Мал. 1. Будова тваринної клітки.

Вчені відкрили наявність центріолей нещодавно. Тому що побачити та вивчити їх можна лише за допомогою електронного мікроскопа.

Функції органоїдів клітини

Кожен органоїд виконує певні функції, спільна їхня робота становить єдиний згуртований організм. Так наприклад:

• клітинна мембрана забезпечує транспортування речовин усередину клітини та з неї;
• всередині ядра знаходиться генетичний код, що передається з покоління до покоління. Саме ядро регулює роботу інших органел клітини;
• енергетичними станціями організму є мітохондрії . Саме тут утворюється речовина АТФ, при розщепленні якої виділяється велика кількістьенергії.

Мал. 2. Будова мітохондрій

• на стінках апарату Гольджі синтезуються жири та вуглеводи, які необхідні для побудови мембран інших органоїдів;
• лізосоми розщеплюють непотрібні жири та вуглеводи, а також шкідливі речовини;
• рибосоми синтезують білок;
• клітинний центр (центріолі) відіграють важливу роль у освіті веретена поділу під час мітозу клітини.

Мал. 3. Центріолі.

На відміну від рослинної клітини у тварин відсутні вакуолі. Однак можуть утворюватися тимчасові вакуолі, які містять речовини для видалення з організму.

ТОП-4 статтіякі читають разом з цією

Що ми дізналися?

Будова тваринної клітини, яка вивчається під час уроків біології в 7-9 класі, нічим не відрізняється від будови інших клітин живої природи. Особливістю тваринної клітини є наявність клітинного центру, про центріолей, які беруть участь у освіті веретена поділу при мітозі. На відміну від рослинного організмутут немає вакуолей, пластид та целюлозної клітинної стінки. Клітинна мембрана досить еластична, що дає можливість набувати клітин різні формита розміри.

Хімічний склад живих організмів

Хімічний склад живих організмів можна виразити у двох видах: атомний та молекулярний. Атомний (елементний) склад показує співвідношення атомів елементів, що входять до живих організмів. Молекулярний (речовий) склад відбиває співвідношення молекул речовин.

Хімічні елементи входять до складу клітин у вигляді іонів та молекул неорганічних та органічних речовин. Найважливіші неорганічні речовини в клітині - вода та мінеральні солі, найважливіші органічні речовини - вуглеводи, ліпіди, білки та нуклеїнові кислоти.

Вода – переважний компонент всіх живих організмів. Середній вміст води у клітинах більшості живих організмів становить близько 70%.

Мінеральні соліу водному розчині клітини дисоціюють на катіони та аніони. Найбільш важливі катіони - К+, Са2+, Mg2+, Na+, NHJ, аніони - Cl-, SO2-, HPO2-, H2PO-, НСО-, NO-.

Вуглеводи - органічні сполуки, що складаються з однієї чи багатьох молекул простих цукрів. Вміст вуглеводів у тварин клітинах становить 1-5%, а деяких клітинах рослин досягає 70%.

Ліпіди - жири та жироподібні органічні сполуки, практично нерозчинні у воді. Їх вміст у різних клітинах сильно варіює: від 2-3 до 50-90% у клітинах насіння рослин та жирової тканини тварин.

Білки – це біологічні гетерополімери, мономерами яких є амінокислоти. У освіті білків бере участь лише 20 амінокислот. Вони називаються фундаментальними, чи основними. Деякі з амінокислот не синтезуються в організмах тварин і людини і повинні надходити з рослинною їжею(Вони називаються незамінними).

Нуклеїнові кислоти. Існує два типи нуклеїнових кислот: ДНК та РНК. Нуклеїнові кислоти – полімери, мономерами яких служать нуклеотиди.

Будова клітини

Становлення клітинної теорії

• Роберт Гук у 1665 році виявив клітини у зрізі пробки та вперше застосував термін «клітина».
• Антоні ван Левенгук відкрив одноклітинні організми.
• Маттіас Шлейден в 1838 і Томас Шван в 1839 сформулювали основні положення клітинної теорії. Однак вони помилково вважали, що клітини виникають із первинної неклітинної речовини.
• Рудольф Вірхов у 1858 році довів, що всі клітини утворюються з інших клітин шляхом клітинного поділу.

Основні положення клітинної теорії

1. Клітина є структурною одиницею всього живого. Усі живі організми складаються з клітин (виняток становлять віруси).
2. Клітина є функціональною одиницею всього живого. Клітина виявляє весь комплекс життєвих функцій.
3. Клітина є одиницею розвитку всього живого. Нові клітини утворюються лише внаслідок поділу вихідної (материнської) клітини.
4. Клітина є генетичною одиницею всього живого. У хромосомах клітини міститься інформація розвитку всього організму.
5. Клітини всіх організмів подібні до хімічного складу, будови та функцій.

Типи клітинної організації

Серед живих організмів лише віруси немає клітинного будови. Решта всіх організмів представлені клітинними формами життя. Розрізняють два типи клітинної організації: прокаріотичний та еукаріотичний. До прокаріотів належать бактерії, до еукаріотів - рослини, гриби та тварини.

Прокаріотичні клітини влаштовані порівняно легко. Вони не мають ядра, область розташування ДНК в цитоплазмі називається нуклеоїдом, єдина молекула ДНК кільцева і не пов'язана з білками, клітини менші за еукаріотичні, до складу клітинної стінки входить глікопептид — муреїн, мембранні органели відсутні, їх функції виконують вп'ячування плазм. мікротрубочки відсутні, тому цитоплазма нерухома, а вії та джгутики мають особливу структуру.

Еукаріотичні клітини мають ядро, в якому знаходяться хромосоми - лінійні молекули ДНК, пов'язані з білками, у цитоплазмі розташовані різні мембранні органели.

Рослинні клітини відрізняються наявністю товстої целюлозної клітинної стінки, пластид, великої центральної вакуолі, що зміщує ядро ​​до периферії. Клітинний центр вищих рослин не містить центріолі. Запасним вуглеводом є крохмаль.

Клітини грибів мають клітинну оболонку, що містить хітин, у цитоплазмі є центральна вакуоль, відсутні пластиди. Тільки в деяких грибів у клітинному центрі трапляється центріоль. Основним резервним вуглеводом є глікоген.

Тварини мають, як правило, тонку клітинну стінку, не містять пластид і центральної вакуолі, для клітинного центру характерна центріоль. Запасним вуглеводом є глікоген.

Будова еукаріотичної клітини

Типова еукаріотична клітина складається з трьох компонентів: оболонки, цитоплазми та ядра.

Клітинна оболонка

Зовні клітина оточена оболонкою, основу якої становить плазматична мембрана, або плазмалема, що має типову будову та товщину 7,5 нм.

Клітинна оболонка виконує важливі та дуже різноманітні функції: визначає та підтримує форму клітини; захищає клітину від механічних впливівпроникнення біологічних агентів, що ушкоджують; здійснює рецепцію багатьох молекулярних сигналів (наприклад, гормонів); обмежує внутрішній вміст клітини; регулює обмін речовин між клітиною та довкіллям, Забезпечуючи сталість внутрішньоклітинного складу; бере участь у формуванні міжклітинних контактів та різноманітних специфічних випинання цитоплазми (мікроворсинок, вій, джгутиків).

Вуглецевий компонент у мембрані тваринних клітин називається глікокаліксом.

Обмін речовин між клітиною та навколишнім середовищем відбувається постійно. Механізми транспорту речовин у клітину і з неї залежать від розмірів частинок, що транспортуються. Малі молекули та іони транспортуються клітиною безпосередньо через мембрану у формі активного та пасивного транспорту.

Залежно від виду та напрямки розрізняють ендоцитоз та екзоцитоз.

Поглинання та виділення твердих і великих частинок отримало відповідно назви фагоцитоз та зворотний фагоцитоз, рідких або розчинених частинок – піноцитоз та зворотний піноцитоз.

Цитоплазма

Цитоплазма являє собою внутрішній вміст клітини і складається з гіалоплазми і різноманітних внутрішньоклітинних структур, що знаходяться в ньому.

Гіалоплазма (матрікс) – це водний розчиннеорганічних та органічних речовин, здатний змінювати свою в'язкість та перебувають у постійному русі. Здатність до руху або течії цитоплазми називають циклозом.

Матрікс – це активне середовище, в якій протікають багато фізичних та хімічних процесів і яка поєднує всі елементи клітини в єдину систему.

Цитоплазматичні структури клітини представлені включеннями та органоїдами. Включення – відносно непостійні, які у клітинах деяких типів у певні моменти життєдіяльності, наприклад, як запас поживних речовин (зерна крохмалю, білків, краплі глікогену) чи продуктів підлягають виділенню з клітини. Органоїди – постійні та обов'язкові компоненти більшості клітин, що мають специфічну структуру та виконують життєво важливу функцію.

До мембранних органоїдів еукаріотичної клітини відносять ендоплазматичну мережу, апарат Гольджі, мітохондрії, лізосоми, пластиди.

Ендоплазматична мережа. Вся внутрішня зонаЦитоплазма заповнена численними дрібними каналами і порожнинами, стінки яких являють собою мембрани, подібні за своєю структурою до плазматичної мембрани. Ці канали розгалужуються, з'єднуються один з одним і утворюють мережу, що отримала назву ендоплазматичної мережі.

Ендоплазматична мережа неоднорідна за своєю будовою. Відомі два її типи — гранулярна та гладка. На мембранах каналів і порожнин гранулярної мережі розташовується безліч дрібних округлих тілець — рибосом, які надають мембранам шорсткого вигляду. Мембрани гладкої ендоплазматичної мережі не несуть рибосом своєї поверхні.

Ендоплазматична мережа виконує багато різноманітних функцій. Основна функція гранулярної ендоплазматичної мережі – участь у синтезі білка, що здійснюється у рибосомах.

На мембранах гладкої ендоплазматичної мережі відбувається синтез ліпідів та вуглеводів. Всі ці продукти синтезу накопичуються на каналах і порожнинах, а потім транспортуються до різних органоїдів клітини, де споживаються або накопичуються в цитоплазмі як клітинні включення. Ендоплазматична мережа пов'язує між собою основні органоїди клітини.

Апарат Гольджі

У багатьох клітинах тварин, наприклад, у нервових, він має форму складної мережі, розташованої навколо ядра. У клітинах рослин та найпростіших апарат Гольджі представлений окремими тільцями серповидної або паличкоподібної форми. Будова цього органоїду подібна до клітин рослинних і тварин організмів, незважаючи на різноманітність його форми.

До складу апарату Гольджі входять: порожнини, обмежені мембранами та розташовані групами (по 5-10); великі та дрібні бульбашки, розташовані на кінцях порожнин. Усі ці елементи становлять єдиний комплекс.

Апарат Гольджі виконує багато важливих функцій. По каналах ендоплазматичної мережі до нього транспортуються продукти синтетичної діяльності клітини – білки, вуглеводи та жири. Всі ці речовини спочатку накопичуються, а потім у вигляді великих і дрібних бульбашок надходять у цитоплазму і використовуються в самій клітині в процесі її життєдіяльності, або виводяться з неї і використовуються в організмі. Наприклад, у клітинах підшлункової залози ссавців синтезуються травні ферменти, які накопичуються у порожнинах органоїду. Потім утворюються бульбашки, наповнені ферментами. Вони виводяться з клітин у протоку підшлункової залози, звідки перетікають у порожнину кишечника. Ще одна важлива функціяцього органоїду полягає в тому, що на його мембранах відбувається синтез жирів та вуглеводів (полісахаридів), які використовуються у клітині та які входять до складу мембран. Завдяки діяльності апарату Гольджі відбувається оновлення та зростання плазматичної мембрани.

Мітохондрії

У цитоплазмі більшості клітин тварин і рослин містяться дрібні тільця (0,2-7 мкм) - мітохондрії (грец. "Мітос" - нитка, "хондріон" - зерно, гранула).

Мітохондрії добре видно у світловий мікроскоп, за допомогою якого можна розглянути їх форму, розташування, порахувати кількість. Внутрішня будовамітохондрій вивчено за допомогою електронного мікроскопа. Оболонка мітохондрії складається з двох мембран – зовнішньої та внутрішньої. Зовнішня мембрана гладка, вона не утворює жодних складок та виростів. Внутрішня мембрана, навпаки, утворює численні складки, спрямовані в порожнину мітохондрії. Складки внутрішньої мембраниназивають христами (лат. «криста» - гребінь, виріст) Число христів неоднаково в мітохондріях різних клітин. Їх може бути від декількох десятків до кількох сотень, причому особливо багато христів у мітохондріях клітин, що активно функціонують, наприклад м'язових.

Мітохондрії називають «силовими станціями» клітин», оскільки їх основна функція — синтез аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ). Ця кислота синтезується в мітохондріях клітин всіх організмів і є універсальним джерелом енергії, необхідним для здійснення процесів життєдіяльності клітини і цілого організму.

Нові мітохондрії утворюються розподілом вже існуючих у клітині мітохондрій.

Лізосоми

Є невеликими округлими тільцями. Від цитоплазми кожна лізосома відмежована мембраною. Усередині лізосоми знаходяться ферменти, що розщеплюють білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти.

До харчової частки, що надійшла в цитоплазму, підходять лізосоми, зливаються з нею, і утворюється одна травна вакуоль, усередині якої знаходиться харчова частка, оточена ферментами лізосом. Речовини, що утворилися в результаті перетравлення харчової частки, надходять до цитоплазми та використовуються клітиною.

Маючи здатність до активного перетравлення харчових речовин, лізосоми беруть участь у видаленні відмираючих у процесі життєдіяльності частин клітин, цілих клітин та органів. Утворення нових лізосом відбувається у клітині постійно. Ферменти, що містяться в лізосомах, як і всі інші білки синтезуються на рибосомах цитоплазми. Потім ці ферменти надходять каналами ендоплазматичної мережі до апарату Гольджі, в порожнинах якого формуються лізосоми. У такому вигляді лізосоми надходять до цитоплазми.

Пластиди

У цитоплазмі клітин всіх рослин знаходяться пластиди. У клітинах тварин пластиди відсутні. Розрізняють три основні типи пластид: зелені - хлоропласти; червоні, оранжеві та жовті - хромопласти; безбарвні - лейкопласти.

Обов'язковими більшості клітин є також органоїди, які мають мембранного будови. До них відносяться рибосоми, мікрофіламенти, мікротрубочки, клітинний центр.

Рибосоми. Рибосоми виявлено у клітинах усіх організмів. Це мікроскопічні тільця округлої форми діаметром 15-20 нм. Кожна рибосома складається з двох неоднакових за розмірами частинок, малої та великої.

В одній клітині міститься багато тисяч рибосом, вони розташовуються або на мембранах гранулярної ендоплазматичної мережі або вільно лежать в цитоплазмі. До складу рибосом входять білки та РНК. Функція рибосом – це синтез білка. Синтез білка складний процес, що здійснюється не однією рибосомою, а цілою групою, що включає до декількох десятків об'єднаних рибосом. Таку групу рибосом називають полісомою. Синтезовані білки спочатку накопичуються в каналах та порожнинах ендоплазматичної мережі, а потім транспортуються до органоїдів та ділянок клітини, де вони споживаються. Ендоплазматична мережа та рибосоми, розташовані на її мембранах, є єдиним апаратом біосинтезу та транспортування білків.

Мікротрубочки та мікрофіламенти

Ниткоподібні структури, що складаються з різних скорочувальних білків і зумовлюють рухові функціїклітини. Мікротрубочки мають вигляд порожнистих циліндрів, стінки яких складаються з білків – тубулінів. Мікрофіламенти є дуже тонкими, довгими, ниткоподібними структурами, що складаються з актину і міозину.

Мікротрубочки та мікрофіламенти пронизують всю цитоплазму клітини, формуючи її цитоскелет, зумовлюють циклоз, внутрішньоклітинні переміщення органел, розбіжність хромосом при розподілі ядерного матеріалу тощо.

Клітинний центр (центросома). У клітинах тварин поблизу ядра є органоїд, який називають клітинним центром. Основну частину клітинного центру становлять два маленькі тільця - центріолі, розташовані в невеликій ділянці ущільненої цитоплазми. Кожна центріоль має форму циліндра завдовжки до 1 мкм. Центріолі відіграють важливу роль при розподілі клітини; вони беруть участь у освіті веретена поділу.

У процесі еволюцій різні клітини пристосовувалися до проживання в різних умовахта виконання специфічних функцій. Це вимагало наявності у яких особливих органоїдах, які називають спеціалізованими на відміну розглянутих вище органоїдів загального призначення. До них відносять скорочувальні вакуолі найпростіших, міофібрили м'язового волокна, нейрофібрили та синаптичні бульбашки нервових клітин, мікроворсинки епітеліальних клітин, вії та джгутики деяких найпростіших

Ядро

Ядро – найбільш важливий компонент еукаріотичних клітин. Більшість клітин мають одне ядро, але зустрічаються і багатоядерні клітини (у ряду найпростіших, скелетних м'язаххребетних). Деякі високоспеціалізовані клітини втрачають ядра (еритроцити ссавців, наприклад).

Ядро, як правило, має кулясту або овальну форму, Рідше може бути сегментованим або веретеноподібним. До складу ядра входять ядерна оболонка та каріоплазма, що містить хроматин (хромосоми) та ядерця.

Ядерна оболонка утворена двома мембранами (зовнішньої та внутрішньої) і містить численні пори, через які між ядром та цитоплазмою відбувається обмін різними речовинами.

Каріоплазма (нуклеоплазма) є желеподібним розчином, в якому знаходяться різноманітні білки, нуклеотиди, іони, а також хромосоми і ядерце.

Ядро - невелике округле тільце, що інтенсивно фарбується і виявляється в ядрах клітин, що не діляться. Функція ядерця – синтез рРНК і з'єднання їх із білками, тобто. збирання субчастинок рибосом.

Хроматин - глибки, що специфічно фарбуються деякими барвниками, гранули і нитчасті структури, утворені молекулами ДНК в комплексі з білками. Різні ділянки молекул ДНК у складі хроматину мають різним ступенемспіралізації, тому відрізняються інтенсивністю забарвлення і характером генетичної активності. Хроматин являє собою форму існування генетичного матеріалу в клітинах, що не діляться і забезпечує можливість подвоєння та реалізації укладеної в ньому інформації. У процесі поділу клітин відбувається спіралізація ДНК та хроматинові структури утворюють хромосоми.

Хромосоми - щільні структури, що інтенсивно забарвлюються, які є одиницями морфологічної організації генетичного матеріалу і забезпечують його точне розподіл при розподілі клітини.

Число хромосом у клітинах кожного біологічного виду постійно. Зазвичай у ядрах клітин тіла (соматичних) хромосоми представлені парами, у статевих клітинах де вони парні. Одинарний набір хромосом у статевих клітинах називають гаплоїдним (n), набір хромосом у соматичних клітинах диплоїдним (2n). Хромосоми різних організмів відрізняються розмірами та формою.

Диплоїдний набір хромосом клітин конкретного виду живих організмів, що характеризується числом, величиною та формою хромосом, називають каріотипом. У хромосомному наборі соматичних клітин парні хромосоми називають гомологічними, хромосоми з різних пар - негомологічні. Гомологічні хромосоми однакові за розмірами, формою, складом (одна успадкована від материнського, інша – від батьківського організму). Хромосоми у складі каріотипу ділять також на аутосоми, або нестатеві хромосоми, однакові у особин чоловічого і жіночого, і гетерохромосоми, або статеві хромосоми, що беруть участь у визначенні статі та різняться у самців та самок. Каріотип людини представлений 46 хромосомами (23 пари): 44 аутосоми та 2 статеві хромосоми (у жіночої статі дві однакові X-хромосоми, у чоловічої – X- та Y-хромосоми).

Ядро здійснює зберігання та реалізацію генетичної інформації, управління процесом біосинтезу білка, а через білки – всіма іншими процесами життєдіяльності. Ядро бере участь у реплікації та розподілі спадкової інформації між дочірніми клітинами, а отже, і в регуляції клітинного поділу та процесів розвитку організму.