Основные части клетки

Общие свойства клетки

Клетка является основной структурной и функциональной единицей живых организмов, осуществляющей все процессы их жизнедеятельности. В то же время любая клетка – сложная живая самовоспроизводящаяся биологическая система, состоящая из многих частей и их структурных компонентов. Для своего самовоспроизведения клетка обладает генетическим материалом в форме ДНК.

Из клеток состоят все живые существа. В органическом мире клетки представлены как отдельные самостоятельные одноклеточные организмы и как части, структурные единицы многоклеточных организмов.

У многоклеточных организмов клетки функционируют как особые биосистемы – самостоятельно, дискретно и в то же время взаимодействуют вместе как части целого.

У многоклеточных организмов имеются группы клеток, сходных по строению и выполняемым функциям. Расположенные рядом друг с другом, связанные между собой межклеточным веществом и специализированные для выполнения определенных функций, эти клетки образуют ткани. Ткани возникли в ходе эволюционного развития органического мира вместе с появлением многоклеточности. Специализация клеток и тканей лучше обеспечивает процессы жизнедеятельности целостного организма. В соответствии с выполняемыми функциями в той или иной ткани клетки приобрели различную форму, размеры и особенности внутреннего строения.

Клетки разных тканей различаются не только по своей структуре, но и по продолжительности жизни. Длительность жизненного цикла некоторых из них занимает менее двух часов (клетки кроветворных органов человека, образовательной ткани растений). Клетки тонкой кишки живут не более 36 часов, эритроциты – около трех месяцев, а нервные клетки – в течение всей жизни организма.

Одноклеточные организмы в основном устроены так же, как и любые эукариотические клетки. Естественно, у них встречаются разнообразные отклонения в строении внутриклеточных структур, но их форма и количество практически те же, что и в клетках многоклеточных организмов. Лишь немногие внутриклеточные структуры, известные у одноклеточных, например у простейших, не встречаются в клетках высокоразвитых организмов.

Внешнее строение клетки

Форма клеток очень разнообразна. Они могут быть шарообразными, кубическими, плоскими, разветвленными, веретеновидными, звездчатыми, амебовидными и другими, могут быть покрыты панцирем, клеточной оболочкой или не иметь их. Они различаются и по размерам. Существуют клетки, диаметр которых не превышает 0,5–1 мкм, например клетки многих видов бактерий, диаметр которых около 0,2 мкм. Большинство клеток имеют микросклпически малые размеры – от 10 до 100 мкм. Встречаются и клетки-гиганты – от нескольких сантиметров (яйцеклетки птиц – страусов, гусей и др.) до нескольких метров в длину (аксоны нервных клеток крупных позвоночных животных, таких как киты, слоны, жирафы; млечные сосуды растений), огромные многоядерные клетки – плазмодии, представляющие собой вегетативное тело слизевиков, размеры которых могут составлять от нескольких миллиметров до 1–1,5 м2. Длинные (от 40 до 70 см), но очень тонкие клетки – у волокнистых растений (лен, рами – китайская крапива).

Растения, дающие естественное волокно: 1 – лен; 2 – рами; 3 – хлопок

Однако, несмотря на большое количество форм, клетки разных типов тканей обладают удивительным сходством своих главных структурных и функциональных характеристик. Это особенно ярко прослеживается у эукариотических клеток, отличающихся чрезвычайным разнообразием и сложностью строения. При этом процессы жизнедеятельности: дыхание, фотосинтез, биосинтез органических веществ – идут в клетках сходным образом независимо от того, являются ли они одноклеточными организмами или выступают как части многоклеточного организма. При всем многообразии форм организация клеток всех живых организмов подчинена единому структурному принципу – сходству.

Основные части клетки

Основными функциональными частями клетки являются: поверхностный комплекс, оформленное или неоформленное ядерное вещество (ДНК) и цитоплазма, в которой располагаются органоиды и включения. Содержимое клетки (цитоплазму и ядро) принято называть протоплазмой. В клетке есть постоянные и непостоянные структурные компоненты. Постоянные структурные компоненты – органоиды, или органеллы, всегда выполняют специфические жизненно важные функции. Непостоянные структурные компоненты клетки называют включениями. В отличие от органоидов, включения то появляются в клетке, то исчезают в процессе ее жизнедеятельности. Включениями могут быть кристаллы солей, капельки жира, зерна крахмала.

Основные структурные компоненты животной (1) и растительной (2) клеток

Типы клеточной организации

Все многообразие клеток по своему строению, жизнедеятельности и функционированию в природе подразделяется на две большие группы – прокариоты и эукариоты. К прокариотам относятся бактерии (в том числе цианобактерии) и архебактерии (археи), а к эукариотам – грибы, растения и животные. Клетки прокариот отличаются очень малыми размерами – от 0,5 до 5 мкм в диаметре. Они не имеют оформленного ядра и обладают достаточно простым строением. Считают, что прокариотические клетки по своему происхождению более древние, нежели эукариотические. Клетки эукариот заметно крупнее клеток прокариот, в них всегда присутствует оформленное ядро, а по своему строению они являются весьма сложными биосистемами. И те и другие характеризуются чрезвычайным разнообразием форм, но в то же время обладают большим сходством химического состава, обменных процессов и других показателей жизнедеятельности.