Строение и свойства клеток

В человеческом организме можно различить несколько уровней организации: клеточный (клетка и ее органоиды), тканевой, органный, системный и, наконец, организм человека, подчиняющийся нервным и гуморальным системам регуляции. Наименьшей структурной и функциональной единицей организма является клетка. Изучение строения, функций клеток, их взаимодействия между собой и реакция на изменения окружающей среды — основа к пониманию деятельности организма человека.

Рис. 175. Строение клетки:   1 — оболочка клетки; 2 — цитоплазма; 3 — ядро; 4 — эндоплазматическая сеть; 5 — митохондрии; 6 — комплекс Гольджи; 7 — клеточный центр; 8 — жгутики; 9 — лизосомы.

В организме человека различают около 200 типов клеток, которые отличаются строением, составом, обменов веществ и выполняемыми функциями. Но общий план строения клеток одинаков. Клетка состоит из трех неразрывно связанных частей: оболочки, цитоплазмы и ядра. Оболочка состоит из гликокаликса и плазмалеммы. В цитоплазме различают жидкую часть — гиалоплазму и органоиды.

Мембранные органоиды отделены от гиалоплазмы мембранами. Одномембранные органоиды — эндоплазматическая сеть — ЭПС (гладкая и шероховатая), комплекс Гольджи, лизосомы. (рис. 175). Двумембранные органоиды — митохондрии и ядро. К немембранным органоидам относятся опорный аппарат клетки (цитоскелет), состоящий из микротрубочек и микрофиламентов, клеточный центр, состоящий из двух центриолей и отвечающий за расхождение хромосом при делении клетки, рибосомы, отвечающие за синтез белков. Кроме этого, в цитоплазме в виде капель, гранул, кристаллов образуются необязательные компоненты клетки — включения.

Клеточная оболочка обеспечивает избирательную проницаемость веществ, рецепторную функцию, передачу химических и электрических сигналов, отграничивает протопласт от межклеточного вещества.

Гиалоплазма — сложная коллоидная система, объединяющая все органоиды клетки, среда, в которой происходят химические реакции. ЭПС отвечает за транспорт веществ в клетке, синтез белков (гранулярная), синтез углеводов и липидов клетки (гладкая). Комплекс Гольджи участвует в накоплении, созревании органических молекул, экзоцитозе. Кроме того, здесь происходит образование первичных лизосом. Лизосомы — органоиды, участвующие в ферментативном расщеплении органических веществ клетки. Митохондрии отвечают за кислородное окисление органических молекул и за образование АТФ, являются энергетическими станциями клетки.

Основными жизненными свойствами клетки являются обмен веществ, раздражимость, размножение, старение и смерть.

Обмен веществ: в клетку постоянно поступают различные вещества, которые принимают участие в реакциях пластического и энергетического обменов, из клетки постоянно выводятся различные вещества, излучается тепловая энергия.

Раздражимость — способность клетки отвечать на внешние и внутренние воздействия, на раздражители. Одна из форм клеточного ответа — возбудимость, связанная с изменением электрического заряда мембраны. Внутренняя сторона мембраны заряжена отрицательно по отношению к внешней, разность потенциалов между наружной и внутренней сторонами мембраны клетки, находящейся в состоянии покоя называется потенциалом покоя и составляет около 70 мВ. Сильный раздражитель приводит к деполяризации мембраны и возникновению потенциала действия, к возбуждению клетки. Нервные клетки в ответ генерируют нервный импульс, железистые — усиливают синтез и выделение секретов.

Каждая клетка живет определенное время, например, клетки печени живут около 18 месяцев, эритроциты — 4 месяца. Посчитано, что организм взрослого человека ежедневно теряет около 1-2% клеток в результате их старения и гибели.

Размножение клеток связано с их делением. Деление клеток тела называется митозом, при этом делении дочерние клетки получают такую же генетическую информацию, которая была у материнской клетки. При образовании половых клеток происходит мейоз,в результате которого происходит перекомбинация и редукция генетической информации и образуются гаплоидные половые клетки с уникальным набором генов.