По способу возникновения стволовые клетки бывают следующих типов:

  • эмбриональные (применяются в научных исследованиях)
  • фетальные
  • постнатальные (стволовые клетки взрослого организма)
  • индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS) (искусственно созданные стволовые клетки)

Стволовые клетки, извлеченные у зародыша, т. е. не родившегося организма (эмбриональные) и стволовые клетки извлеченные у плода (фетальные) запрещено использовать для восстановления здоровья людей.

Между тем стволовые клетки  зрелого, родившегося организма (включая организм ребенка), безопасны при восстановлении здоровья и не подпадают под  моральные и этические ограничения. Их без риска можно применять, соблюдая обычные медицинские условия: проверка качества вводимых препаратов, стерильность шприцов и т.д.

Стволовые клетки зрелого организма

Необходимые для жизни процессы роста, восстановления и самоподдержания тканей не проходят без участия стволовых клеток. В живущем организме постоянно проходят процессы клеточного омоложения, таким образом организм обновляется за счет постоянного производства и смены клеток.

Наиболее характерными системами клеточного обновления для человека и для млекопитающих являются кроветворная система и слизистая тонкого кишечника.

В крови постоянно происходят процессы обновления клеток. Элементы крови живут недолго. Наиболее долгоживущие – эритроциты, они живут 3-4 месяца. Когда они отработают своё, они умирают. А на замену приходят новые клетки. Были проведены расчёты для «стандартного» человека. Допустим, стандартный человек весит 70 кг, живёт 70 лет. Оказалось, что одного кишечника человек за жизнь произведёт 6,5 тонн!

Стволовые клетки взрослого организма, в принципе, есть во всех тканях. Помимо универсальных для всех тканей мезенхимальных стволовых клеток, в каждой ткани есть специальные именно для этой ткани стволовые клетки: гемопоэтические, нейральные, клетки кожи, миокарда и другие. Эти клетки нужны, во-первых, для регенерации, а во-вторых, для быстрого или медленного восстановления системы после повреждения.

На сегодняшний день наиболее востребованы в медицинской практике стволовые клетки зрелого организма. Они безопасны в применении, имеют характерные признаки, которые позволяют с их помощью лечить целый ряд заболеваний. Широкое применение стволовые клетки получили в косметологии, для общего омоложения организма, усиления его регенеративных возможностей, а также их применяют для усиления защитных свойств организма, включая защиту от радиации. Эти клетки можно получать у самих пациентов, у доноров, выращивать и хранить в  лабораторных условиях.

Стволовые клетки  зрелого организма бывают гемопоэтического (кроветворного), мультипотентного мезенхимального (стромального) и тканеспецифичного прогениторного видов.

Стволовые клетки гемопоэтического вида.

Начало всех клеток крови: эритроцитов, В-лимфоцитов, Т-лимфоцитов, нейтрофилов, базофилов, эозинофилов, моноцитов, макрофагов и тромбоцитов — стволовые клетки гемопоэтического вида.

Стволовые клетки гемопоэтического вида могут быть получены из костного мозга.

Предварительный ввод специальных препаратов в кровь высвобождающих клетки костного мозга, позволяет извлечь ГСК из костного мозга, либо ГСК можно получить из бедра с помощью шприца и иглы. В трансплантологии этот источник получил довольно широкое применение. Также ГСК выявлены в мышцах скелета и системе кровотока.

Многообещающим направлением в получении ГСК есть использование пуповинной крови. Насыщенность ГСК в пуповинной крови значительно выше, чем в костном мозге. Пуповинная кровь, как источник получения ГСК, извлекается на начальном этапе формирования организма. Стволовые клетки гемопоэтического вида, полученные из пуповинной крови, имеют высокую активность и могут сформировать довольно большую клеточную группу за короткое время, так как не были подвержены воздействию внешней среды (плохое питание, разные болезни и т.д.) Использование аутологичного материала дает 100% совместимость. Использование пуповинной крови ребенка для лечения братьев и сестер дает совместимость до 25%, возможно использование пуповинной крови и при лечении родственников.

Тканеспецифичные стволовые клетки

Находясь в тканях и органах, тканеспецифичные стволовые клетки несут ответственность за возрождение популяции клеток, активизируясь первыми при повреждении. Их  назвали клетками-предшественниками.

Сейчас известно несколько типов тканеспецифичных стволовых клеток, возможно их намного больше, чем сегодня известно науке.

Наиболее часто в медицине используются тканеспецифичные стволовые клетки таких типов.

Нейральные стволовые клетки –  зарождают три типа клеток: нервные клетки (нейроны), а также астроциты и олигодендроциты.

Популяция нейронов во взрослой ЦНС может «восстанавливаться» благодаря нейральным стволовым клеткам, несмотря на то, что большинство утраченных нейронов не заменяется. Объемы «восстановления» настолько незначительны, что практически не оказывают влияния на течение заболевания.

В базальных пластах эпидермиса и у  основаны волосяных фолликулов находятся стволовые клетки кожи. С их помощью образуются кератоцитамы, которые продвигаясь на поверхность кожи  создают защитный кожный покров.

Способностью дифференцироваться в кардиомиоциты и эндотелий сосудов обладают стволовые клетки миокарда.

В глубоких складках оболочек кишечника расположены стволовые клетки эпителиального типа, которые  зарождают  разные типы клеток пищевода.

Стволовые клетки мезенхимального вида.

Среди стволовых клеток взрослого организма необходимо особо выделить мезенхимальные стволовые клетки (МСК).  Они находятся в мезенхимальных тканях (основная часть в костном мозге), обладают способностью к дифференцировке в разные виды мезенхимальных тканей,  в клетки иных тканей зародыша.

При формировании организма на этапе зарождения, все дальнейшие ткани растут из наружного (эктодерма), внутреннего (энтодерма) и среднего (мезодерма)  зародышевых лепестков. Средний зародышевый лепесток является основой для образования соединительных тканей взрослого организма.

Соединительная ткань (мезенхима), находясь везде, создает основу для сосудов, нервов, костей, жира и т.д.

Следовательно, мезенхимальные стволовые клетки обладают особенными характеристиками, в отличии от других видов стволовых клеток зрелого организма. Данный вид стволовых клеток может дифференцироваться  в кости, хрящи, жировую ткань, мышцу (кардиомиоциты – клетки сердечной мышцы), клетки сосудистого эндотелия, нервные клетки, клетки печени, легочной эпителий и т.д.

Способность одного вида стволовых клеток вырабатывать стволовые клетки для иной системы была названа пластичностью. Стволовые клетки мезенхимального вида обладают высокой степенью пластичности.

Виды клеток человека
Мезенхимальные стволовые клетки, выращиваемые из аутологичного или аллогенного костного мозга

 

Использование МСК в регенеративной медицине обусловлено следующими факторами:

  • высокая «пластичность» МСК, для которых показана способность к дифференцировке в условиях in vitro и in vivo в клетки костномозговой стромы, кости, хряща, жировой ткани, мышцы (в том числе в кардиомиоциты), гепатоциты, почечный эпителий, клетки нервной ткани (в том числе в нейроны и клетки глии) и в клетки ряда других тканей;
  • относительная простота выращивания культур МСК из клеток костного мозга;
  • возможность выборочного поступления («хоминг») внутривенно (системно) введенных МСК в разные пораженные органы и ткани;
  • уникальные иммунологические свойства МСК, которые позволяют проводить трансплантацию как аутологичных (собственных), так и аллогенных (донорских) клеток;
  • способность МСК резко активировать регенераторные процессы в пораженных тканях как за счет собственной пролиферации и дифференцировки, так и за счет активации этих процессов в «резидентных» стволовых клетках.
  • высокая радиорезистентность. Дозы, убивающие все кроветворные клетки, недостаточны, чтобы разрушить строму костного мозга, состоящую из мезенхимальных клеток. Благодаря этому, при трансплантации в организм гемопоэтических стволовых клеток они прикрепляются к сохранившейся строме и имеют шансы на размножение и восстановление жизненно достаточной популяции.

Было также обнаружено, что из стволовых клеток мезенхимального вида возможно довольно быстро вырастить клетки-предшественники иных тканей. При этом, если гемопоэтические стволовые клетки дают дифференциацию на эритроциты, лейкоциты и прочее, то из мезенхимальных можно вырастить не саму ткань, а  транзиторные (переходные) стволовые клетки, на основе которых будут образовываться костные клетки, хрящевые и жировые.

Стволовые клетки мезенхимального вида возможно длительно культивировать без изменений их свойств. Это важно, так как мезенхимальных стволовых клеток в организме намного меньше, чем, например, гемопоэтических. Если одна гемопоэтическая клетка приходится примерно на одну тысячу всех клеток костного мозга, то одна мезенхимальная клетка приходится на десять тысяч клеток. То есть  гемопоэтических клеток  примерно в десять раз больше, чем мезенхимальных. Но мезенхимальные клетки очень хорошо размножаются в специальных условиях и не теряют  свойства исходных клеток.

Мезенхимальные клетки есть во всех тканях. Они создают ниши для всех остальных специальных стволовых клеток. Например, кроветворные стволовые клетки, находясь по преимуществу в костном мозге и концентрируясь в надкостнице, производятся в нишах, донышко которых составляют как раз мезенхимальные стволовые клетки. Интересен факт, даже в  быстро обновляемых системах клеточного воспроизводства, как, например, кроветворная, количество стволовых клеток сделано с большим запасом. Почти 95% клеток в нормальных условиях сидят в нишах и не работают. Они находятся в покоящейся стадии клеточного цикла. Работают всего 5% стволовых клеток.

Источник: old.kintarocells.com

Клетка — самостоятельная живая система, элементарная единица любого живого организма. Из клеток, как из микроскопических кирпичиков, построено и наше тело. Оно содержит около 100 триллионов клеток. Некоторые клетки живут недолго, другие хранятся в организме в течение всей жизни. Клетки разнообразны по форме, размерам и выполняемыми функциями.

Наш организм состоит из клеток около 200 различных специализаций, и все клетки, независимо от их типа, делают одно дело — поддерживают в течение определенного времени, свою работоспособность и обеспечивают жизнедеятельность организма. Клетки могут быть круглыми, звездчатыми, прямоугольными и т.д., они очень мелкие, и увидеть их можно только в микроскоп. Впервые клетку разглядел в обычный микроскоп английский натуралист Роберт Гук, который жил в XVII веке. Благодаря современным электронным микроскопам можно увидеть не только размеры и форму клеток, но и их структуру. Для этого клетки перед исследованием специально красят. Установлено, что эритроциты (клетки крови) по форме напоминают двояковогнутый диск, а нейроны (нервные клетки) имеют несколько коротких и один длинный (до 1 м) отросток. Жировые клетки имеют округлую форму, а мышечные — форму волокон. Хорошо изучены и функции клеток. Например, задача эритроцитов — разносить по организму кислород и усвоенные питательные вещества, обязанность нервных клеток — проводить сигналы от тела к мозгу и соответствующие команды от мозга к телу.

Длинные мышечные клетки способны сокращаться и расслабляться, действуя, как микроскопические пружинки, благодаря чему происходит движение тела. Жировые клетки содержат запасы питательных веществ на случай голода и защищают организм от переохлаждения. Большинство клеток способна продуцировать разнообразные белки из аминокислот, которые образовались в результате усвоения пищи. Эти белки необходимы для нормальной жизнедеятельности организма.

Виды клеток. Каждая клетка человека имеет характерную форму, размер, продолжительность жиз, в зависимости от их функциональных свойств. Нервные клетки имеют аксоны, по которым передаются нервные сигналы. Лейкоциты благодаря гибкой мембране сплющиваются, проходя через тонкие поры в капиллярах. Сперматозоиды с помощью хвоста самостоятельно движутся по гениталиям. Мышечные клетки изменяют свою длину в соответствии с силой сокращений.

Теги: Анатомия человека, Биология, клетка, клетка организма, природа, Строение клетки, строение человека, Физиология человека

Источник: bagazhznaniy.ru

Клетки делятся на прокариотические и эукариотические. Первые — это водоросли и бактерии, которые содержат генетическую информацию в одной единственной органелле, — хромосоме, а эукариотические клетки, составляющие более сложные организмы, такие как человеческое тело, имеют четко дифференцированное ядро, в котором находится несколько хромосом с генетическим материалом.

Эукариотическая клетка

Виды клеток человека

Прокариотическая клетка

Виды клеток человека

Строение

Виды клеток человека

Клеточная или цитоплазматическая мембрана

Цитоплазматическая мембрана (оболочка) — это тонкая структура, которая отделяет содержимое клетки от окружающей среды. Она состоит из двойного слоя липидов с белковыми молекулами толщиной примерно 75 ангстрем.

Клеточная мембрана сплошная, но у нее имеются многочисленные складки, извилины, и поры, что позволяет регулировать прохождение через нее веществ.

Виды клеток человека

 

Клетки, ткани, органы, системы и аппараты

Клетки, Человеческий организм — слагаемое элементов, которые слаженно действуют, чтобы эффективно выполнять все жизненные функции.

Ткань — это клетки одинаковой формы и строения, специализированные на выполнении одной и той же функции. Различные ткани объединяются и образуют органы, каждый из которых выполняет конкретную функцию в живом организме. Кроме того, органы также группируются в систему для выполнения определенной функции.

Ткани:

Эпителиальная — защищает и покрывает поверхность тела и внутренние поверхности органов.

Соединительная — жировая, хрящевая и костная. Выполняет различные функции.

Мышечная — гладкая мышечная ткань, поперечнополосатая мышечная ткань. Сокращает и расслабляет мышцы.

Нервная — нейроны. Вырабатывает и передает и принимает импульсы.

Размер клеток

Величина клеток очень разная, хотя в основном она колеблется от 5 до 6 микронов (1 микрон = 0,001 мм). Этим объясняется тот факт, что многие клетки не могли рассмотреть до изобретения электронного микроскопа, разрешающая способность которого составляет от 2 до 2000 ангстрем (1 ангстрем = 0,000 000 1 мм).Размер некоторых микроорганизмов меньше 5 микрон, но есть и клетки-гиганты. Из наиболее известных — это желток птичьих яиц, яйцеклетка размером около 20 мм.

Есть еще более поразительные примеры: клетка ацетабулярии, морской одноклеточной водоросли, достигает 100 мм, а рами, травянистого растения, — 220 мм — больше ладони.

От родителей к детям благодаря хромосомам

Виды клеток человекаЯдро клетки претерпевает различные изменения, когда клетка начинает делиться: исчезают оболочка и ядрышки; в это время хроматин становится более плотным, образуя в итоге толстые нити — хромосомы. Хромосома состоит из двух половин — хроматид, соединенных в месте сужения (центрометр).

Наши клетки, так же как и все клетки животных и растений, подчиняются так называемому закону численного постоянства, согласно которому число хромосом определенного вида постоянно.

Кроме того, хромосомы распределяются парами, идентичными между собой.

Виды клеток человекаВ каждой клетке нашего тела имеется 23 пары хромосом, представляющих собой несколько удлиненных молекул ДНК. Молекула ДНК принимает форму двойной спирали, состоящей из двух групп сахарофосфата, откуда в виде ступенек винтовой лестницы выступают азотистые основы (пурины и пирамидины).

Вдоль каждой хромосомы располагаются гены, ответственные за наследственность, передачу генных признаков от родителей к детям. Именно они определяют цвет глаз, кожи, форму носа и т. д.

Митохондрии

Митохондрии — это органеллы округлой или удлиненной формы, распределенные по всей цитоплазме, содержащие водянистый раствор ферментов, способные осуществлять многочисленные химические реакции, например клеточное дыхание.

С помощью этого процесса высвобождается энергия, которая необходима клетке для выполнения ее жизненных функций. Митохондрии находятся в основном в наиболее активных клетках живых организмов: клетках поджелудочной железы и печени.

Виды клеток человека

Ядро клетки

Ядро, одно в каждой человеческой клетке, является ее основным компонентом, так как это организм, управляющий функциями клетки, и носитель наследственных признаков, что доказывает его важность в размножении и передаче биологической наследственности.

В ядре, размер которого колеблется от 5 до 30 микрон, можно различить следующие элементы:

  • Ядерная оболочка. Она двойная и позволяет веществам проходить между ядром и цитоплазмой благодаря своей пористой структуре.
  • Ядерная плазма. Светлая, вязкая жидкость, в которую погружены остальные ядерные структуры.
  • Ядрышко. Сферическое тельце, изолированное или в группах, участвующее в образовании рибосом.
  • Хроматин. Вещество, которое может принимать различную окраску, состоящее из длинных нитей ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты). Нити представляют собой частицы, гены, каждый из которых содержит информацию об определенной функции клетки.

Виды клеток человека

Ядро типичной клетки

Клетки кожи живут в среднем одну неделю. Эритроциты живут 4 месяца, а костные клетки — от 10 до 30 лет.

Центросома

Центросома обычно находится рядом с ядром и играет важнейшую роль в митозе, или клеточном делении.

Она состоит из 3 элементов:

  • Диплосома. Состоит из двух центриол — цилиндрических структур, расположенных перпендикулярно.
  • Центросфера. Полупрозрачное вещество, в которое погружена диплосома.
  • Астер. Лучистое образование из нитей, выходящих из центросферы, имеющее важное значение для митоза.

Комплекс Гольджи, лизосомы

Комплекс Гольджи состоит из 5-10 плоских дисков (пластин), в котором различают основной элемент — цистерну и несколько диктиосом, или скопление цистерн. Эти диктиосомы разъединяются и распределяются равномерно во время митоза, или деления клетки.

Виды клеток человека

Лизосомы, «желудок» клетки, образуются из пузырьков комплекса Гольджи: они содержат пищеварительные ферменты, которые позволяют им переваривать пишу, поступающую в цитоплазму. Их внутренняя часть, или микус, выстлана толстым слоем полисахаридов, которые препятствуют тому, чтобы эти ферменты разрушили собственный клеточный материал.

Рибосомы

Рибосомы — это клеточные органеллы диаметром около 150 ангстрем, которые прикреплены к оболочкам эндоплазматического ретикулума или свободно размещаются в цитоплазме.

Они состоят из двух подъединиц:

  • большая подъединица состоит из 45 молекул белка и 3 РНК (рибонуклеиновой кислоты);
  • меньшая подъединица состоит из 33 молекул белка и 1 РНК.

Рибосомы объединяются в полисомы с помощью молекулы РНК и синтезируют белки из молекул аминокислот.

Цитоплазма

Цитоплазма — это органическая масса, расположенная между цитоплазматической мембраной и оболочкой ядра. Содержит внутреннюю среду — гиалоплазму — вязкую жидкость, состоящую из большого количества воды и содержащую белки, моносахариды и жиры в растворенном виде.

Она является частью клетки, наделенной жизненной активностью, потому что внутри нее двигаются различные клеточные органеллы и происходят биохимические реакции. Органеллы выполняют в клетке ту же роль, что и органы в человеческом теле: производят жизненно важные вещества, генерируют энергию, выполняют функции пищеварения и выведения органических веществ и т. д.

Примерно треть цитоплазмы составляет вода.

Кроме того, в цитоплазме содержится 30% органических веществ (углеводов, жиров, белков) и 2-3% неорганических веществ.

Эндоплазматический ретикулум

Эндоплазматический ретикулум — это структура в виде сети, образованная заворачиванием цитоплазматической оболочки в саму себя.

Считается, что этот процесс, известный как инвагинация, привел к появлению более сложных существ с большими потребностями в белках.

В зависимости от наличия или отсутствия рибосом в оболочках различают два типа сетей:

1. Эндоплазматический ретикулум складчатый. Совокупность плоских структур, соединенных между собой и сообщающихся с ядерной мембраной. К ней прикреплено большое количество рибосом, поэтому ее функция заключается в накоплении и выделении белков, синтезированных в рибосомах.

2. Эндоплазматический ретикулум гладкий. Сеть из плоских и трубчатых элементов, которая сообщается со складчатым эндоплазматическим ретикулумом. Синтезирует, выделяет и переносит жиры по всей клетке, вместе с белками складчатого ретикулума.

rusmedserver.ru

Виды клеток человекаХотите читать всё самое интересное о красоте и здоровье, подпишитесь на рассылку!

Источник: doctor.kz

Формы клеток

Каждая клетка имеет характерные форму, размер, длительность жизни, которые зависят от её функциональных свойств.

Клетки имеют разнообразную форму и размеры в зависимости от функции, которую выполняют:

  • овальную, округлые (яйцеклетки),
  • дискообразную (эритроциты),
  • яйцевидную,
  • спиральную,
  • призматическую,
  • веретеновидную (мышечные),
  • цилиндрическую и кубические (эпителиальные ткани)
  • звёздчатую (нервные)
  • палочкообразную т.п.

Формы клеток. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Все клетки за формой делятся на паренхимные и прозенхимные.

Паренхимные клетки имеют одинаковые размеры во всех направлениях в пространстве: длина их не превышает толщину более чем в 3 раза. Их размеры варьируют от 10 до 500 мкм и более.

Прозенхимные – клетки удлинённые. Длина их превышает толщину более чем в 3 раза. Часто эти клетки имеют заострённые концы, толстые, преимущественно одревеснелые оболочки. Из них в основном формируются проводящие и механические ткани растений. Длина их варьирует приблизительно от 1 до 100 мм.

Клетки делят на два типа: прокариотические (не имеют оформленного ядра) и эукариотические (ядерные). Клетки эукариот в свою очередь делят на подтипы: клетки простейших и клетки многоклеточных.

Клетки тканей растений и животных отличаются размером, формой, особенностями организации, функциями.

От формы клеток зависят и выполняемые ими функции.

Биологической наукой доведено, что организмы всех растений и животных происходят от клетки и имеют клеточное строение.

Клетка как элементарная биологическая система является основной структурно-функциональной единицей всех живых организмов за исключением вирусов, которые являются неклеточными формами жизни.

Именно на уровне клетки проявляются все основные признаки жизни: обмен энергии и веществ, способность к размножению, сохранению и передаче наследственной информации потомкам и т.п.

Одни клетки способны существовать как самостоятельные элементарные биологические системы. Это касается одноклеточных организмов – простейших (жгутиковые, инфузории, споровики). Большинство простейших обитают в водоёмах, участвуя в их самоочищении и являясь достаточно хорошей кормовой базой для рыб. Другие же клетки составляют многоклеточные организмы, в которых обеспечивают взаимодействие между клетками, тканями и органами с участием регуляторных механизмов, в частности нейрогуморальной регуляции.

Все клеточные формы жизни разделяют на основании строения составляющих их клеток делят на два подцарства – прокариоты (безъядерные) и эукариоты (ядерные). Клетки прокариот имеют более простое строение – предположительно, что в процессе эволюции они возникли раньше. Более сложные по строению эукариотические клетки возникли позже.

Несмотря на разнообразие форм организация клеток всех живых организмов подлежит единым структурным принципам. На основании микроскопических исследований доказано, что основными структурными компонентами клеток явдляется клеточная оболочка, цитоплазма и ядро.

Размеры клетки

Клетка – универсальная структурная и функциональная единица живых организмов, имеющая асе признаки живого, способная к саморегуляции, самовоспроизведению и развитию.

Термин «клетка» предложил английский учёный Р. Гук (1665).

Организм некоторых водорослей состоит из одной клетки, а гигантских секвой – из миллиардов клеток.

Все органы живых организмов состоят из клеток. Значит, они имеют клеточное строение, а каждая клетка – это микроскопически малая составляющая часть организма.

Клетки прилегают друг к другу и соединены особенным межклеточным веществом, которое содержится между оболочками соседних клеток. Если всё междуклеточное вещество разрушается, клетки разъединяются.

В организме взрослого человека насчитывается около 200 видов клеток, которые отличаются по размеру, форме, особенностям организации, функциям.

Размер и масса клеток разнообразны.

Размеры клеток варьируют от 0,1 – 0,25 мкм (некоторые бактерии) до 155 мм (яйцо страуса в скорлупе); диаметр большинства эукариотических клеток лежит в пределах 10 – 100 мкм.

Рамеры клеток организма человека колеблются от 3-4 мкм (некоторые клетки лейкоцитов) до 150 см (нервная клетка вместе с отростками).

Чаще встречаются клетки размером 10-100 мкм, реже – 1-10 мкм (клетки мякоти арбуза, цитрусовых, железистые клетки некоторых моллюсков) и очень редко – до 10-20 см (гигантские яйцеклетки птиц – гусей, гаг, пингвинов, страусов).

Источник: spravochnick.ru

Все живое состоит из клеток. Клетка представляет собой элементарную живую систему – основу строения и жизнедеятельности всех животных и растений. Клетки могут существовать как самостоятельные организмы (например, простейшие, бактерии) и в составе многоклеточных организмов. Размеры клеток варьируются в пределах от 0,1–0,25 мкм (некоторые бактерии) до 155 мм (яйцо страуса в скорлупе).

Клетка способна питаться, расти и размножаться, вследствие чего ее можно считать живым организмом. Это своеобразный атом живых систем. Составляющие ее части лишены жизненных способностей. Клетки, выделенные из различных тканей живых организмов и помещенные в специальную питательную среду, могут расти и размножаться. Такая способность клеток широко используется в исследовательских и прикладных целях.

Термин «клетка» впервые предложил 1665 г. английский естествоиспытатель Роберт Гук (1635–1703) для описания ячеистой структуры наблюдаемого под микроскопом среза пробки. Утверждение о том, что все ткани животных и растений состоят из клеток, составляет сущность клеточной теории. В экспериментальном обосновании клеточной теории важную роль сыграли труды немецких ученых-ботаников Маттиаса Шлейдена (1804–1881) и Теодора Шванна (1810–1882).

Несмотря на большое разнообразие и существенные различия во внешнем виде и функциях, все клетки состоят из трех основных частей – плазматической мембраны, контролирующей переход вещества из окружающей среды в клетку и обратно, цитоплазмы с разнообразной структурой и клеточного ядра, содержащего носитель генетической информации (см. рис. 7.7). Все животные и некоторые растительные клетки содержат центриоли – цилиндрические структуры диаметром около 0,15 мкм, образующие клеточные центры. Обычно растительные клетки окружены оболочкой – клеточной стенкой. Кроме того, они содержат пластиды – цитоплазматические органоиды (специализированные структуры клеток), нередко содержащие пигменты, обусловливающие их окраску.

Виды клеток человека

Окружающая клетку мембрана состоит из двух слоев молекул жироподобных веществ, между которыми находятся молекулы белков. Главная функция клетки – обеспечить передвижение вполне определенных веществ в прямом и обратном направлениях к ней. В частности, мембрана поддерживает нормальную концентрацию некоторых солей внутри клетки и играет важную роль в ее жизни: при повреждении мембраны клетка сразу гибнет, в то же время без некоторых других структурных компонентов жизнь клетки может продолжаться в течение некоторого времени. Первым признаком умирания клетки являются начинающиеся изменения в проницаемости ее наружной мембраны.

Внутри клеточной плазматической мембраны находится цитоплазма, содержащая водный соляной раствор с растворимыми и взвешенными ферментами, (как в мышечных тканях) и другими веществами. В цитоплазме располагаются разнообразные органеллы – маленькие органы, окруженные своими мембранами. К органеллам, в частности, относятся митохондрии – мешковидные образования с дыхательными ферментами. В них превращается сахар и высвобождается энергия. В цитоплазме есть и небольшие тельца – рибосомы, состоящие из белка и нуклеиновой кислоты (РНК), с помощью которых осуществляется синтез белка. Внутриклеточная среда достаточно вязкая, хотя 65–85% массы клетки составляет вода.

Во всех жизнеспособных клетках, за исключением бактерий, содержится ядро, а в нем –хромосомы – длинные нитевидные тельца, состоящие из дезоксирибонуклеиновой кислоты и присоединенного к ней белка.

Клетки растут и размножаются путем деления на две дочерние. При делении дочерней клетки передается полный набор хромосом, несущих генетическую информацию. Поэтому перед делением число хромосом в клетке удваивается и при делении каждая дочерняя клетка получает по одному их набору. Такой процесс деления клеток, обеспечивающий тождественное распределение генетического материала между дочерними клетками, называется митозом.

Не все клетки многоклеточного животного или растения одинаковы. Видоизменение клеток происходит постепенно в процессе развития организма. Каждый организм развивается из одной клетки – яйца, которое начинает делиться, и в конечном итоге образуется множество отличающихся друг от друга клеток – мышечные, кровяные и др. Различия клеток определяются прежде всего набором белков, синтезируемых данной клеткой. Так, клетки желудка синтезируют пищеварительный фермент пепсин; в других клетках, например клетках мозга, он не образуется. Во всех клетках растений или животных имеется полная генетическая информация для построения всех белков данного вида организмов, но в клетке каждого типа синтезируются лишь те белки, которые ей нужны.

В зависимости от типа клеток все организмы делятся на две группы – прокариот и эукариот. К прокариотам относятся бактерии, а к эукариотам – все остальные организмы: простейшие, грибы, растения и животные. Эукариоты могут быть одноклеточными и многоклеточными. Тело человека, например, состоит из 1015 клеток.

Прокариоты все одноклеточные. В них нет четко очерченного ядра: молекулы ДНК не окружены ядерной мембраной и не организованы в хромосомы. Их деление происходит без митоза. Размеры их относительно небольшие. В то же время наследование признаков в них основано на передаче ДНК дочерним клеткам. Предполагается, что первыми организмами, появившимися около 3,5 млрд лет назад, были прокариоты.

Клетки эукариот, в отличие от клеток прокариот, содержат митохондрии – специализированные органеллы, в которых идут процессы окисления. В клетках растений, помимо митохондрий, содержатся хлоропласты, способные производить фотосинтез, в результате которого из углекислого газа и воды образуется сахар. Хлоропласты и митохондрии очень похожи на некоторых бактерий, способных к фотосинтезу. В 1910 г. российский биолог К.С. Мережковский (1855–1921) высказал предположение, что хлоропласты и митохондрии происходят от свободноживущих бактерий. Такие бактерии проникли в прокариотную клетку. Вначале они были внутриклеточными паразитами. Затем, эволюционируя, стали приносить пользу клетке-хозяину и потом постепенно превратились в хлоропласты и митохондрии. Таким образом примерно 1400 млн лет назад возникли клетки эукариот.

Если одноклеточный организм, например бактерия, не гибнет от внешнего воздействия, то он остается бессмертным, т. е. не умирает, а делится на две новые клетки. Многоклеточные организмы живут лишь определенное время. Они содержат два типа клеток: соматические – клетки тела и половые клетки. Половые клетки, так же как и бактерии, бессмертны. После оплодотворения образуются соматические клетки, которые смертны, и новые половые.

Растения содержат особую ткань – меристему, клетки которых могут образовывать другие типы клеток растений. В этом отношении клетки меристемы похожи на половые и в принципе тоже бессмертны. Они обновляют ткани растений, поэтому некоторые виды растений могут жить тысячи лет. У примитивных животных (губки, актинии) есть подобная ткань, и они могут жить неограниченно долго.

Соматические клетки высших животных делятся на два вида. Одни из них включают клетки, живущие недолго, но постоянно возобновляющиеся за счет своего рода ткани меристемы. К ним относятся, например, клетки эпидермиса. Другой вид составляют клетки, которые во взрослом организме не делятся, и поэтому не возобновляются. Это прежде всего нервные и мышечные клетки. Они подвержены старению и гибели.

Принято считать, что главная причина старения организма – утеря генетической информации. Молекулы ДНК постепенно повреждаются мутациями, что приводит к гибели клеток и всего организма. Поврежденные участки молекулы ДНК способны восстанавливаться благодаря репаративным ферментам. Хотя их возможности ограничены, но они играют важную роль в продлении жизни организма.

Источник: studopedia.ru