Біялогія: клеткі. Будынак, прызначэнне, функцыі

Біялогія клеткі ў агульных рысах вядомая кожнаму з школьнай праграмы. Прапануем вам успомніць вывучанае калісьці, а таксама адкрыць для сябе нешта новае пра яе. Назва "клетка" было прапанавана яшчэ ў 1665 году ангельцам Р. Гуком. Аднак толькі ў 19 стагоддзі яе пачалі вывучаць сістэматычна. Навукоўцаў зацікавіла, сярод іншага, і роля клеткі ў арганізме. Яны могуць быць у складзе мноства розных органаў і арганізмаў (ікрынак, бактэрый, нерваў, эрытрацытаў) або жа быць самастойнымі арганізмамі (найпростымі). Нягледзячы на ўсе іх разнастайнасць, у функцыях і будынку іх выяўляецца шмат агульнага.

функцыі клеткі

Усе яны розныя па форме і часцяком па функцый. Могуць адрознівацца даволі моцна і клеткі тканін і органаў аднаго арганізма. Аднак біялогія клеткі вылучае функцыі, якія ўласцівыя ўсім іх разнавіднасцям. Менавіта тут заўсёды адбываецца сінтэз бялкоў. Гэты працэс кантралюецца генетычным апаратам. Клетка, якая не сінтэзуе вавёркі, у сутнасці мёртвая. Жывая клетка - гэта тая, кампаненты якой увесь час змяняюцца. Аднак асноўныя класы рэчываў пры гэтым застаюцца нязменнымі.

Усе працэсы ў клетцы ажыццяўляюцца з выкарыстаннем энергіі. Гэта харчаванне, дыханне, размнажэнне, абмен рэчываў. Таму жывая клетка характарызуецца тым, што ў ёй ўвесь час адбываецца энергетычны абмен. Кожная з іх валодае агульным найважнейшым уласцівасцю - здольнасцю запасіць энергію і марнаваць яе. Сярод іншых функцый можна адзначыць падзел і раздражняльнасць.

Усе жывыя клеткі могуць рэагаваць на хімічныя або фізічныя змены асяроддзя, навакольнага іх. Гэта ўласцівасць называецца узбудлівасцю або раздражняльнасьць. У клетках пры ўзбуджэнні змяняецца хуткасць распаду рэчываў і біясінтэзу, тэмпература, спажыванне кіслароду. У такім стане яны выконваюць функцыі, уласцівыя ім.

будынак клеткі

Яе будынак даволі складана, хоць яна лічыцца самай простай формай жыцця ў такой навуцы, як біялогія. Клеткі размешчаны ў міжклеткавым рэчыве. Яно забяспечвае ім дыханне, харчаванне і механічную трываласць. Ядро і цытаплазма - асноўныя складовыя часткі кожнай клеткі. Кожная з іх пакрыта мембранай, будаўнічы элемент для якой - малекула. Біялогія ўстанавіла, што мембрана складаецца з мноства малекул. Яны размешчаны ў некалькі слаёў. Дзякуючы мембране рэчывы пранікаюць выбарча. У цытаплазме знаходзяцца арганоіды - драбнюткія структуры. Гэта Эндаплазматычная сетка, мітахондрыі, Рыбасомы, клеткавы цэнтр, комплекс Гольджы, лізасомы. Вы лепш зразумееце, як выглядаюць клеткі, вывучыўшы малюнкі, прадстаўленыя ў гэтым артыкуле.

мембрана

Пры разглядзе клеткі расліны ў мікраскоп (да прыкладу, карэньчыка лука) можна заўважыць, што яе акружае даволі тоўстая абалонка. У кальмара маецца гіганцкі аксон, абалонка у якога зусім іншай прыроды. Аднак не яна вырашае, якія рэчывы варта ці не варта пускаць у аксон. Функцыя абалонкі клеткі складаецца ў тым, што яна з'яўляецца дадатковым сродкам абароны клеткавай мембраны. Мембрану называюць "прыгоннай сцяной клеткі". Аднак гэта справядліва толькі ў тым сэнсе, што яна абараняе і агароджвае яе змесціва.

І мембрана, і ўнутранае змесціва кожнай клеткі складаюцца звычайна з адных і тых жа атамаў. Гаворка ідзе пра вугляродзе, вадародзе, кіслародзе і азоце. Гэтыя атамы знаходзяцца ў пачатку табліцы Мендзялеева. Мембрана ўяўляе сабой малекулярнае сіта, вельмі дробная (таўшчыня яе ў 10 тысяч разоў менш таўшчыні воласа). Яе пары нагадваюць вузкія доўгія праходы, зробленыя ў прыгоннай сцяне якога-небудзь сярэднявечнага горада. Іх шырыня і вышыня менш даўжыні ў 10 разоў. Акрамя таго, адтуліны ў гэтым сіце вельмі рэдкія. У некаторых клетак пары займаюць толькі адну мільённую долю ад усёй плошчы мембраны.

ядро

Біялогія клеткі цікавая таксама з пункту гледжання ядра. Гэта самы вялікі арганоідаў, першым які прыцягнуў увагу навукоўцаў. У 1981 году клеткавае ядро было адкрыта Робертам Браўнам, шатландскім навукоўцам. Гэты арганоідаў з'яўляецца своеасаблівай кібернетычнай сістэмай, дзе адбываецца захоўванне, перапрацоўка, а затым перадача ў цытаплазму інфармацыі, аб'ём якой вельмі вялікі. Ядро вельмі важна ў працэсе спадчыннасці, у якой яна гуляе галоўную ролю. Акрамя таго, яно выконвае функцыю рэгенерацыі, то ёсць здольна аднаўляць цэласнасць ўсяго клеткавага цела. Гэты арганоідаў рэгулюе ўсе найважнейшыя адпраўлення клеткі. Што тычыцца формы ядра, часцей за ўсё яна бывае шарападобнай, а таксама яйкападобнай. Храмаціне - найважная складовая частка гэтага арганоідаў. Гэта рэчыва, якое добра афарбоўваецца адмысловымі ядзернымі фарбамі.

Падвойная мембрана аддзяляе ядро ад цытаплазмы. Гэтая мембрана звязаная з комплексам Гольджы і з Эндаплазматычная сеткай. На ядзернай мембране маюцца пары, праз якія адны рэчывы лёгка праходзяць, а іншым гэта зрабіць цяжэй. Такім чынам, пранікальнасць яе выбарчая.

Ядзерны сок - гэта ўнутраная змесціва ядра. Ён запаўняе прастору, якое знаходзіцца паміж яго структурамі. Абавязкова ў ядры прысутнічаюць ядзеркі (адно або некалькі). У іх утвараюцца Рыбасомы. Маецца прамая сувязь паміж памерам ядзеркаў і актыўнасцю клеткі: ядзеркі тым буйней, чым больш актыўна адбываецца біясінтэз бялку; і, наадварот, у клетках з абмежаваным сінтэзам яны ці зусім адсутнічаюць, ці невялікія.

У ядры знаходзяцца храмасомы. Гэта асаблівыя ніткападобныя адукацыі. Акрамя палавых, у ядры клеткі чалавечага цела маецца па 46 храмасом. У іх запісана інфармацыя аб спадчынных задаткі арганізма, якая перадаецца нашчадкам.

У клетак звычайна маецца адно ядро, аднак ёсць і шмат'ядравыя клеткі (у цягліцах, у печані і інш.). Калі выдаліць ядра, пакінутыя часткі клеткі зробяцца нежыццяздольнымі.

цытаплазма

Цытаплазма ўяўляе сабой бескаляровую слізістую напаўвадкую масу. У ёй утрымоўваецца каля 75-85% вады, прыкладна 10-12% амінакіслот і бялкоў, 4-6% вугляводаў, ад 2 да 3% ліпідаў і тлушчаў, а таксама 1% неарганічных і некаторых іншых рэчываў.

Змесціва клеткі, якое знаходзіцца ў цытаплазме, здольна рухацца. Дзякуючы гэтаму арганоіды размяшчаюцца аптымальна, а біяхімічныя рэакцыі працякаюць лепш, як і працэс вылучэння прадуктаў абмену. Розныя адукацыі прадстаўлены ў пласце цытаплазмы: паверхневыя вырасты, жгутики, вейчыкі. Цытаплазму пранізвае сеткаватая сістэма (вакуолярная), якая складаецца з уплощенных мяшочкаў, бурбалак, канальчыкаў, сазлучаных паміж сабой. Яны звязаны з вонкавага плазматычнай мембранай.

Эндаплазматычная сетка

Гэты арганоідаў быў названы так з-за таго, што ён знаходзіцца ў цэнтральнай частцы цытаплазмы (з грэцкай мовы слова "эндон" перакладаецца як "ўнутры"). ЭПС - вельмі разгалінаваная сістэма бурбалак, трубачак, канальчыкаў рознай формы і велічыні. Яны адмежаваныя ад цытаплазмы клеткі мембранамі.

Адрозніваюцца два выгляду ЭПС. Першы - гранулярная, якая складаецца з цыстэрнаў і канальчыкаў, паверхня якіх ўсеяная грануламі (зярняткамі). Другі выгляд ЭПС - агранулярная, то ёсць гладкая. Граніт з'яўляюцца Рыбасомы. Цікава, што ў асноўным гранулярная ЭПС назіраецца ў клетках зародкаў жывёл, тады як у дарослых формаў яна звычайна агранулярная. Як вядома, Рыбасомы з'яўляюцца месцам сінтэзу бялку ў цытаплазме. Зыходзячы з гэтага, можна зрабіць здагадку, што гранулярная ЭПС бывае пераважна ў клетках, дзе адбываецца актыўны сінтэз бялку. Агранулярная сетку, як лічыцца, прадстаўлена ў асноўным у тых клетках, дзе працякае актыўны сінтэз ліпідаў, то ёсць тлушчаў і розных жироподобных рэчываў.

І той і іншы від ЭПС не проста прымае ўдзел у сінтэзе арганічных рэчываў. Тут гэтыя рэчывы назапашваюцца, а таксама транспартуюцца да неабходных месцах. ЭПС таксама рэгулюе абмен рэчываў, які адбываецца паміж навакольным асяроддзем і клеткай.

Рыбасомы

Гэта клеткавыя немембранные арганоіды. Яны складаюцца з бялку і рібанукляінавай кіслаты. Гэтыя часткі клеткі да гэтага часу не да канца вывучаныя з пункту гледжання ўнутранага будынкі. У электронным мікраскопе Рыбасомы выглядаюць як грыбападобныя або круглявыя гранулы. Кожная з іх падзелена на маленькую і вялікую часткі (субадзінак) з дапамогай жалабка. Некалькі рыбасом часта аб'ядноўваюцца ніткай асаблівай РНК (рібанукляінавай кіслаты), званай і-РНК (інфармацыйнай). Дзякуючы гэтым арганоідаў з амінакіслот сінтэзуюцца бялковыя малекулы.

комплекс Гольджы

У прасветы канальчыкаў і паражнін ЭПС паступаюць прадукты біясінтэзу. Тут яны канцэнтруюцца ў асаблівы апарат, званы комплексам Гольджы (на малюнку вышэй пазначаны як golgi complex). Гэты апарат знаходзіцца паблізу ядра. Ён прымае ўдзел у пераносе прадуктаў біясінтэзу, якія дастаўляюцца да паверхні клеткі. Таксама комплекс Гольджы ўдзельнічае ў іх выводзінах з клеткі, у адукацыі лизосом і т. Д.

Гэты арганоідаў быў адкрыты Камілу Гольджы, італьянскім цыталогіі (гады жыцця - 1844-1926). У гонар яго ў 1898 годзе ён быў названы апаратам (комплексам) Гольджы. Выпрацаваныя ў рыбасома вавёркі паступаюць у гэты арганоідаў. Калі яны патрэбныя нейкаму іншаму арганоідаў, аддзяляецца частка апарата Гольджы. Такім чынам, бялок транспартуецца ў патрабаванае месца.

лізасомы

Распавядаючы пра тое, як выглядаюць клеткі і нейкія арганоіды ўваходзяць у іх склад, неабходна абавязкова згадаць і пра Лізасомы. Яны маюць авальную форму, іх акружае аднаслаёвай мембрана. У Лізасомы маецца набор ферментаў, разбуральных вавёркі, ліпіды, вугляводы. Калі лизосомная мембрана пашкоджана, ферменты расшчапляюць і руйнуюць змесціва, якое знаходзіцца ўсярэдзіне клеткі. У выніку гэтага яна гіне.

клеткавы цэнтр

Ён маецца ў клетках, якія здольныя дзяліцца. Клеткавы цэнтр складаецца з двух цэнтрыолей (палачкападобныя цяля). Знаходзячыся каля комплексу Гольджы і ядра, ён удзельнічае ў фарміраванні верацяна дзялення, у працэсе дзялення клеткі.

мітахондрыі

Да энергетычным арганоідаў ставяцца мітахондрыі (на фота вышэй) і хларапласты. Мітахондрыі - гэта своеасаблівыя энергетычныя станцыі кожнай клеткі. Менавіта ў іх здабываецца энергія з пажыўных рэчываў. Мітахондрыі маюць зменлівую форму, аднак часцей за ўсё гэта гранулы або ніткі. Лік і памеры іх нясталыя. Гэта залежыць ад таго, якая функцыянальная актыўнасць той ці іншай клеткі.

Калі разгледзець электронную мікрафатаграфіямі, можна заўважыць, што мітахондрыі маюць дзве мембраны: ўнутраную і вонкавую. Унутраная ўтварае вырасты (Крыста), засланых ферментамі. Дзякуючы наяўнасці Крысці агульная паверхню мітахондрый павялічваецца. Гэта важна для таго, каб дзейнасць ферментаў працякала актыўна.

У мітахондрыях навукоўцы выявілі спецыфічныя Рыбасомы і ДНК. Гэта дазваляе гэтым арганоідаў самастойна размнажацца ў працэсе дзялення клеткі.

хларапласты

Што тычыцца хларапластаў, то па форме гэта дыск або шар, які мае падвойную абалонку (ўнутраную і вонкавую). Унутры гэтага арганоідаў таксама маюцца Рыбасомы, ДНК і граніт - адмысловыя мембранныя адукацыі, звязаныя як з унутранай мембранай, так і паміж сабой. Хларафіл знаходзіцца менавіта ў мембранах гран. Дзякуючы яму энергія сонечнага святла ператвараецца ў хімічную энергію аденозинтрифосфат (АТФ). У хларапластах яна выкарыстоўваецца для сінтэзу вугляводаў (утвараюцца з вады і вуглякіслага газу).

Пагадзіцеся, прадстаўленую вышэй інфармацыю трэба ведаць не толькі для таго, каб здаць тэст па біялогіі. Клетка - гэта будаўнічы матэрыял, з якога складаецца наш арганізм. Ды і ўся жывая прырода - складаная сукупнасць клетак. Як вы бачыце, у іх вылучаецца мноства складовых частак. На першы погляд можа здацца, што вывучыць будынак клеткі - няпростая задача. Аднак калі разабрацца, гэтая тэма не так ужо і складана. Яе неабходна ведаць, каб добра разбірацца ў такой навуцы, як біялогія. Склад клеткі - адна з асноўных яе тым.