Клетка — элементарная живая система, основа
строения и жизнедеятельности всех живых
организмов. Известно, что они бывают
одноклеточными (например, различные бактерии, а
также простейшие) или многоклеточными. Сами
названия говорят о том, что в основе строения
этих организмов лежит структурная единица —
клетка.
Живую материю делят на два надцарства —
прокариот и эукариот (прокариот в последнее
время некоторые систематики разделяют на два
надцарства — настоящих бактерий и архе-
бактерий). К прокариотическим организмам
относятся бактерии и цианобактерии, все
остальные организмы — от одноклеточных
простейших до многоклеточных растений и
животных — эукариотические.
Клетки организмов этих надцарств обладают
общими основными свойствами: у них сходны
основные системы обмена веществ, системы
передачи генетической информации
(репликации по матричному принципу),
энергообеспечения и др. Но между ними и много различий.
Во-первых, у прокариотических клеток
молекулы ДНК, определяющие наследственные
свойства организмов, не собраны в виде клеточного
ядра, характерного для эукариотических клеток.
Во-вторых, у прокариотических клеток нет
многих специальных структур внутри клеток,
так называемых органоидов, характерных для
эукариотических клеток. Эукариотические
клетки более сложно организованы, они могут
специализироваться в очень широких пределах и
входить в состав многоклеточных организмов,
(см. Клеточная специализация (дифференци-
ровка).
Клетка костного мозга голубя.
Электронная
микрофотография. Увеличение в 5 тыс. раз.
По своей структуре и основным
биохимическим свойствам разные клетки очень сходны,
что говорит о единстве их происхождения на
заре возникновения мира живого (см.
Клеточная теория).
Что же такое клетка? Клетка — это
система, состоящая из биополимеров (сложных
органических молекул), а также содержащая
и малые органические и неорганические
молекулы. Главными свойствами этой системы
являются: самовоспроизведение, постоянный
обмен веществами и энергией с внешней средой,
структурное обособление ее от внешней среды.
Всякие клетки отделены как от
окружающей их среды, так и друг от друга с помощью
тонкой поверхностной пленки — мембраны
(плазматическая мембрана). Эта мембрана
построена из липопротеидов и окружает
содержимое клетки, цитоплазму и ядро, со всех сторон.
Плазматическая мембрана имеет очень важные
свойства: она ограничивает свободное перемещение веществ из клетки наружу и наоборот,
избирательно пропускает вещества и
молекулы, поддерживая таким образом постоянство
состава и свойств цитоплазмы. Кроме того,
на плазматической мембране располагаются
специальные белковые комплексы (рецепторы),
которые «узнают» вещества, отбирают их и
с помощью других белков (переносчиков)
активно транспортируют внутрь или наружу из
клетки.
В цитоплазме клеток есть специальные
работающие сложно организованные системы,
выполняющие различные нагрузки (функции).
Это органоиды (см. рис.).
К органоидам прокариотических клеток
(бактерий) относятся рибосомы, нуклеоид —
компонент, содержащий ДНК, небольшое
число мембранных пузырьков (например,
мембранные пузырьки, несущие
фоточувствительные пигменты, — и некоторых бактерий) и
специальные органоиды движения — жгутики
(см. Жгутики и реснички), Конечно,
плазматическую мембрану тоже можно считать
органоидом. Остальная масса цитоплазмы
называется гиалоплазмой или цитозолем.
Эукариотические клетки устроены намного
сложнее. Их молекулы ДНК образуют
комплексы со специальными белками, формируя
хромосомы. Хромосомы находятся в ядре. Ядро
представляет собой клеточный органоид,
обеспечивающий работу системы белкового
синтеза и контроль за этой работой.
Цитоплазма эукариотических клеток плотно
заполнена разнообразными органоидами.
Некоторые из них имеют мембранное строение, другие построены только из белков. К
мембранным органоидам относятся:
плазматическая мембрана, вакуолярная транспортно-
обменная система (эндоплазматическая сеть,
аппарат Гольджи, лизосомы, секреторные
вакуоли, фагоцитарные вакуоли, вакуоли
растений, ядерная оболочка), органоиды
энергообеспечения (митохондрии и пластиды). К
немембранным органоидам относят рибосомы,
опорно-двигательную систему (микротрубочки и
разные нитчатые структуры), центриоли и ба-
зальные тельца, жгутики животных клеток.
Органоиды и ядро как бы погружены в цитозоль, и вся эта совокупность структур
цитоплазмы окружена непрерывной
плазматической мембраной.
Каждый из органоидов или каждый из
компонентов систем выполняет только свои
собственные функции. Например, на рибосомах
происходит синтез белка, в митохондриях —
синтез АТФ, в пластидах (хлоропластах) —
фиксация СО и синтез Сахаров, в аппарате
Гольджи — образование мембран и упаковка
секретируемых (выделяемых из клетки)
веществ и т. д. Важно помнить, что все эти
сложные процессы взаимосвязаны друг с другом,
образуя единую структурную и химическую
систему — живую клетку. Поэтому в клетке нет
«главных» и «второстепенных» органоидов.
Прекращение работы любой группы
органоидов для клетки смертельно.