Клетка

Клетка — это структурная и функциональная единица, лежащая в основе строения, развития и жизнедеятельности всех живых организмов.

Клетки существуют как самостоятельные организмы — одноклеточные животные и растения — или как элементарные части многоклеточного организма — тканевые клетки.

Форма некоторых клеток, например амеба или лейкоциты, изменчива, форма других более или менее постоянна и характерна для каждого типа клеток — сперматозоиды, инфузории, эритроциты, нервные клетки, большинство растительных клеток и др.

Размеры клеток колеблются в довольно широких пределах, большинство из них видны только под микроскопом. Диаметр самых мелких клеток около 4 мк.

Клетка отграничена от окружающей среды тонкой клеточной мембраной, толщина и структура которой играют важную роль в регуляции клеточного обмена. Мембрана обычно трехслойна, состоит из белковых и липоидных веществ.

Жизненный цикл каждой клетки состоит из двух периодов: интерфазы (период между двумя делениями) и собственно деления (см. Митоз, Мейоз).

Продолжительность жизненного цикла клеток разных типов сильно варьирует. Так, например, интерфаза нервных клеток длится в течение всей жизни организма, а эпителиальные клетки делятся очень быстро.

Клетка состоит из двух основных частей (рис. 1 и 2) — цитоплазмы (см.) и ядра (см. Ядро клетки), которые не могут существовать раздельно, так как находятся в постоянном взаимодействии и взаимозависимости.

схема  строения клетки
Рис.   1. Схема строения клетки (микроскопия):   1 — ядрышко;   2 — ядро;   3 — хроматин; 4 — вакуоль; 5 — цитоплазма; 6 — центросома.


Рис. 2. Схема строения клетки (электронная микроскопия): 1 — цитоплазма; 2 — ядро; 3 — ядрышко; 4 — клеточная мембрана.

Цитоплазма — важнейший субстрат жизнедеятельности клеток. Основное вещество цитоплазмы — гиалоплазма — представляет собой коллоидный раствор белков и других органических веществ. В гиалоплазме находятся органоиды (образования, выполняющие различные функции) и клеточные включения, появляющиеся и исчезающие в процессе обмена веществ. Митохондрии (или хондриосомы), аппарат Гольджи, рибосомы и клеточный центр (центросома) являются общеклеточными органоидами, так как присутствуют в клетках всех типов. Кроме общеклеточных органоидов, в клетке могут присутствовать специальные органоиды, связанные со специфической функцией клеток, например миофибриллы мышечных клеток, реснички мерцательного эпителия и пр.

Клеточные включения находятся в зависимости от функционального состояния клеток и различаются как по своей химической природе (белковые, жировые, углеводные и пр.), так и по плотности (гранулярные и включения с жидким содержимым — вакуоли).

Ядро — второй основной компонент клетки. В течение жизненного цикла ядро подвергается ряду сложных изменений.  Хроматиновые  компоненты ядра содержат ДНК, отсутствующую в цитоплазме. Ядро оказывает регулирующее влияние на рост и развитие клетки и является носителем ее наследственных свойств.

Клетки растений отличается от клеток животных довольно толстой хорошо видимой в световом микроскопе оболочкой. В цитоплазме многих клеток растений имеются особые органоиды — пластиды: хлоропласты, осуществляющие фотосинтез; хромопласты, содержащие желтые и красные пигменты (каротиноиды); бесцветные лейкопласты и округлые сильно преломляющие свет тельца — сферосомы.  В цитоплазме растительных клеток имеется более или менее развитая система вакуолей.

Клетка как живая система способна поддерживать и сохранять свою специфическую структуру благодаря непрерывному потреблению энергии и веществ, поступающих из окружающей среды. Конечные продукты обмена веществ выделяются в окружающую среду. Каждая клетка, достигнув определенной стадии развития, делится на две дочерние клетки. Деление происходит путем митоза, реже амитоза, в первом случае происходит сложная перестройка ядра и цитоплазмы.


Рис. 1. Гладкая мышечная клетка кишечника. Рис. 2. Жировая клетка из подкожной клетчатки крысы. Рис. 3. Митохондрии и секреторные гранулы о клетках поджелудочной железы. Рис. 4. Аппарат Гольджи в чувствительной клетке спинномозгового ганглия. Рис. 5. Аппарат Гольджи и секреторные гранулы в клетках поджелудочной железы.

Рис. 6. Нейтрофильный лейкоцит. Рис. 7. Эритроцит человека. Рис. 8. Мегакариоцит из костного мозга человека. Рис. 9. Клетка печени аксолотля. В цитоплазме — красные хондриосомы и фиолетовые белковые включения; в ядре — красное оксифильное ядрышко и базофильные глыбки хроматина (более крупные глыбки — кариосомы). Рис. 10. Хроматофор аксолотля, заполненный гранулами пигмента.