Единство и многообразие клеток

Клеточная теория

– это совокупность общих понятий о строении клеток как единиц живого, об их воспроизведении и роли в формировании многоклеточных организмов.

В 1665 году с помощью увеличительных линз в срезе пробки Роберт Гук обнаружил «ячейки», s. «клетки». С этого года проводились систематические исследования строения растений и животных (1671 г. – М.Мальпиги, Н.Грю, Ф.Фонтана; I половина XIX века – Я.Пуркинье, Р.Броун), которые впервые обобщил и оценил значение клетки как основного структурного компонента организма в 1838 году Т.Шванн. Дальнейшее развитие и обобщение эти представления получили в работах немецкого патолога Р.Вирхова (1858). Не смотря на применение и усовершенствование различных оптических методов исследований, основные положения клеточной теории сохранили свою актуальность и в настоящее время.

1.1.1. Основные положения теории

1. Клетка - наименьшая единица живого.

Живые организмы представляют собой системы, которые – открытые (т.е. находятся в постоянном обмене с окружающей средой веществами и энергией), самостоятельно регулируются и воспроизводятся и осуществляют свои функции благодаря белкам и нуклеиновым кислотам,- носителям генетической информации. Именно клетка как таковая является наименьшей единицей, обладающей всеми свойствами, отвечающими определению «живое» (способность к воспроизведению, использование и трансформация энергии, метаболизм, чувствительность, адаптация, изменчивость). а) Имеется в виду, что отдельные компоненты клетки (ядро, митохондрии и т.д.) не могут полноценно существовать в изолированном состоянии: в них быстро развиваются процессы аутолиза и дегенерации.

б) В отличие от этого, многие клетки удаётся длительно культивировать в подходящей питательной среде с сохранением их жизнедеятельности.

 

2. Клетки сходны по общему плану строения.

Клетки могут иметь самую разнообразную внешнюю форму / полиморфизм /:

шаровидную (форменные элементы крови), многогранную (клетки железистого эпителия), звёздчатую и разветвлено-отростчатую (нервные и костные клетки), веретеновидную (гладкие мышечные клетки, фибробласты), призматическую (клетки эпителия кишечника), уплощённую (эпителий брюшины и внутренняя оболочка сосудов) и другие. Однако практически все клетки имеют общий план их организации (три основных компонента), что указывает на общность происхождения всех эукариотических, s. ядросодержащих организмов:

клеточная оболочка, s. плазматическая мембрана, s. плазмалемма - отделяет содержимое клетки от внеклеточной среды,

ядро - содержит наследственный материал (ДНК), связанный с ядерными белками,

цитоплазма - это внеядерная часть клетки, включающая гомогенную гиалоплазму и многочисленные цитоплазматические структуры (органоиды и включения).

Исключение составляют эритроциты и роговые чешуйки кожи (ороговевшие кератиноциты), которые лишены ядра.

В некоторых клетках (сперматозоидах, роговых чешуйках) к минимуму сведена цитоплазма, но говорить о её полном отсутствии нельзя.

3. Клетки размножаются только путём деления ("каждая клетка - из клетки").

Это утверждение можно считать биологическим законом. Размножение клеток, прокариотических и эукариотических, происходит только путём деления исходной клетки, которому предшествует воспроизведение её генетического материала (репродукция ДНК). У эукариотических клеток единственно полноценным способом деления является митоз, или непрямое деление. При этом образуется специальный аппарат клеточного деления, клеточное веретено, с помощью которого равномерно и точно по двум дочерним клеткам распределяют хромосомы, до этого удвоившиеся в числе. Этим утверждением исключается возможность образования клеток из неклеточного материала. Однако, многие клетки, выполняющие сложные функции, в процессе своего созревания утратили эту способность.

4. В организме клетки функционируют не изолированно, а в тесной связи друг с другом, образуя единое целое (ткани, органы, системы органов).

Многоклеточные организмы представляют собой сложные ансамбли специализированных клеток, объединённых в целостные, интегрированные системы тканей и органов, подчинённые и связанные межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции. Вот почему мы говорим об организме как о целом, а о клетках – как об элементарных единицах его, специализированных на выполнении строго определённых функций, осуществляющих их в комплексе со всеми элементами, входящими в состав сложно организованной живой системы многоклеточного единого организма. Поэтому клетки весьма различны: одни настроены на выполнение одного круга функций, другие - другого. Отсюда - различия структуры клеток и образуемого ими межклеточного вещества.

Т.е., имея общий план строения (плазматическая мембрана, ядро, цитоплазма), клетки разных видов в большей или меньшей степени отличаются друг от друга.

Классификация:

КЛЕТКА

1. ЦИТОПЛАЗМА

2. КЛЕТОЧНАЯ ОБОЛОЧКА

3. ЯДРО

· кариолемма

· кариоплазма

· ядрышко

· хроматин

1.1. ОРГАНОИДЫ

1.2. ВКЛЮЧЕНИЯ

1.1.1. ОБЩИЕ

1.1.2. СПЕЦИАЛЬНЫЕ

· Нейрофиламента

· Миофиламента

· Ресничка

· Жгутик

1.1.1.1. МЕМБРАННЫЕ

1.1.1.2. НЕМЕМБРАННЫЕ

МИТОХОНДРИЯ 1. РИБОСОМА