Что такое клетка (в биологии)?

Люди состоят из триллионов клеток – основной единицы жизни на Земле. В этой статье мы объясняем некоторые структуры, обнаруженные в клетках, и описываем некоторые из многих типов клеток, обнаруженных в наших телах.

Клетки можно рассматривать как крошечные пакеты, которые содержат мельчайшие фабрики, склады, транспортные системы и электростанции. Они действуют сами по себе, создавая собственную энергию и самореплицируя – клетка – это наименьшая единица жизни, которая может воспроизводиться.

Тем не менее, клетки также общаются друг с другом и соединяются, чтобы создать твердое тело. Клетки строят ткани, которые образуют органы; и органы работают вместе, чтобы сохранить организм живым.

Роберт Гук впервые обнаружил клетки в 1665 году. Он дал им имя, потому что они напоминали ему the cella (с латинского cella – «маленькие комнаты»), где монахи жили в монастырях.

В данной статье приведена более упрощенная информация о клетках, чтобы было легче понять посетителям сайта. Для того чтобы узнать о клетках, их функциях и процессах более подробно, переходите на сайт Векипедии.

Что такое клетка?

Внутри клетки

Различные типы клеток могут выглядеть совершенно по разному и выполнять очень разные роли в теле.

Например, клетка спермы напоминает головастик, яичная клетка является сферической, а нервные клетки представляют собой, по существу, тонкие трубки.

Несмотря на их различия, они часто разделяют определенные структуры; они называются органеллами (мини-органами). Ниже приведены некоторые из наиболее важных:

строение животной клетки

Ядро

Ядро можно рассматривать как центр клетки. Обычно на одну клетку ​​имеется одно ядро, но это не всегда так, например, клетки скелетных мышц имеют два. Ядро содержит большую часть ДНК клетки (небольшое количество содержится в митохондриях, см. Ниже). Ядро посылает сигналы, чтобы сообщить клетке, что они растут, делятся или умирают.

Ядро отделяется от остальной части клетки мембраной, называемой ядерной оболочкой; ядерные поры внутри мембраны позволяют передавать через них небольшие молекулы и ионы, в то время как более крупные молекулы нуждаются в транспортных белках, чтобы помочь им.

Плазматическая мембрана

Чтобы каждая клетка оставалась отдельной от ее соседа, она окутана специальной мембраной, известной как плазматическая мембрана. Эта мембрана преимущественно состоит из фосфолипидов, которые препятствуют проникновению веществ на водной основе в клетку. Плазменная мембрана содержит ряд рецепторов, которые выполняют ряд задач, в том числе:

  • Барьер: Некоторые рецепторы позволяют некоторым молекулам проникать и останавливать других.
  • Маркеры: эти рецепторы выступают в качестве именных значков, информируя иммунную систему о том, что они являются частью организма, а не инородного захватчика.
  • Коммуникаторы: некоторые рецепторы помогают клетке общаться с другими клетками и средой.
  • Крепеж: некоторые рецепторы помогают привязать клетку к соседям.

Цитоплазма

Цитоплазма является внутренней частью клетки, которая окружает ядро ​​и составляет около 80 процентов воды; он включает органеллы и желеобразную жидкость, называемую цитозолем. Многие из важных реакций, которые происходят в клетке, происходят в цитоплазме.

Лизосомы и пероксисомы

Как лизосомы, так и пероксисомы являются, по существу, мешками ферментов. Лизосомы содержат ферменты, которые разрушают крупные молекулы, включая старые части клеток и посторонние вещества. Пероксисомы содержат ферменты, которые разрушают токсичные материалы, включая пероксид.

Цитоскелет

Цитоскелет можно считать лесом клетки. Это помогает поддерживать правильную форму. Однако, в отличие от обычного леса, цитоскелет является гибким; он играет роль в делении и подвижности клеток – способность некоторых клеток двигаться, например, сперматозоиды.

Цитоскелет также помогает в сигнале клеток через его участие в поглощении материала снаружи клетки (эндоцитоз) и участвует в перемещении материалов вокруг клетки.

Эндоплазматический ретикулум

Эндоплазматический ретикулум (ЭР) обрабатывает молекулы внутри клетки и помогает транспортировать их в конечные пункты назначения. В частности, он синтезирует, сгибает, модифицирует и переносит белки.

ЭР состоит из удлиненных мешочков, называемых цистернами, удерживаемых цитоскелетом. Существует два типа: грубая ЭР и гладкая ЭР.

Аппарат Гольджи

После того, как молекулы были обработаны ЭР, они перемещаются в аппарат Гольджи. Аппарат Гольджи иногда считается почтовым отделением клетки, где материалы упаковываются и маркируются. Как только материалы уходят, их можно использовать внутри клетки или вывести за пределы клетки для использования в другом месте.

Митохондрии

Часто называемые электростанцией клетки, митохондрии помогают превращать энергию из пищи, которую мы едим в энергию, которую может использовать клетка – аденозинтрифосфат (АТФ). Однако митохондрии имеют ряд других рабочих функций, включая хранение кальция и роль в гибели клеток (апоптоз).

Рибосомы

В ядре ДНК транскрибируется в РНК (рибонуклеиновая кислота), молекула, подобная ДНК, которая несет такое же сообщение. Рибосомы читают РНК и переводят ее в белок, склеивая аминокислоты в порядке, определенном РНК.

Некоторые рибосомы свободно плавают в цитоплазме; другие прикреплены к ЭР.

Деление клеток

Наше тело постоянно заменяет клетки. Клетки необходимо разделить по ряду причин, включая рост организма и, например, заполнение пробелов, оставленных мертвыми и разрушенными клетками после травмы.

Существует два типа деления клеток: митоз и мейоз.

Митоз

Митоз – это то, как большая часть клеток в теле разделяется. «Родительская» клетка разделяется на две дочерние клетки.

Обе дочерние клетки имеют одни и те же хромосомы, как друг друга, так и родительские. Они называются диплоидами, потому что они имеют две полные копии хромосом.

Мейоз

Мейоз создает половые клетки, такие как мужская сперма и женские яйцеклетки. В мейозе небольшая часть каждой хромосомы прерывается и прилипает к другой хромосоме; это называется генетической рекомбинацией.

Это означает, что каждая из новых клеток имеет уникальный набор генетической информации. Именно этот процесс позволяет генетическое разнообразие.

Итак, вкратце, митоз помогает нам расти, и мейоз гарантирует, что мы все уникальны.

Типы клеток

Когда вы рассматриваете сложность человеческого тела, неудивительно, что существуют сотни различных типов клеток. Ниже представлен небольшой выбор типов клеток человека:

Стволовые клетки

Стволовые клетки – это клетки, которые еще не выбрали то, чем они станут. Некоторые дифференцируются, чтобы стать определенным типом клеток, а другие делятся на производство большего количества стволовых клеток. Они встречаются как у эмбрионов, так и у некоторых взрослых тканей, таких как костный мозг.

Костные клетки

Существует по крайней мере три основных типа костной клетки:

  • Остеокласты, которые растворяют кости.
  • Остеобласты, которые образуют новую кость.
  • Остеоциты, которые окружены костью и помогают связываться с другими костными клетками.

Клетки крови

Существует три основных типа клеток крови:

  • эритроциты, которые переносят кислород вокруг тела
  • белые кровяные клетки, которые являются частью иммунной системы
  • тромбоциты, которые помогают свертываться крови, чтобы предотвратить потерю крови после травмы

Мышечные клетки

Также называемые миоциты, мышечные клетки длинные, трубчатые клетки. Мышечные клетки важны для огромного спектра функций, включая движение, поддержку и внутренние функции, такие как перистальтика – движение пищи вдоль кишечника.

Сперматозоиды

Эти головастик-образные клетки являются самыми маленькими в человеческом теле.

Они подвижны, что означает, что они могут двигаться. Они достигают этого движения, используя свой хвост (жгутик), который заполнен энергичными митохондриями.

Спермовые клетки не могут делиться; они содержат только одну копию каждой хромосомы (гаплоиды), в отличие от большинства клеток, которые несут две копии (диплоидные).

Женская яйцеклетка 

По сравнению с клеткой спермы, яйцеклетка – гигант; это самая большая клетка человека. Яйцеклетка также гаплоидна, так что ДНК из спермы и яйца может объединяться, чтобы создать диплоидную клетку.

Жировые клетки

Жировые клетки также называют адипоцитами и являются основным компонентом жировой ткани. Они содержат накопленные жиры, называемые триглицеридами, которые могут быть использованы в качестве энергии при необходимости. Как только триглицериды израсходованы, жировые клетки сокращаются. Адипоциты также вырабатывают некоторые гормоны.

Нервные клетки

Нервы – это система связи организма. Также называемые нейронами, они состоят из двух основных частей – тела клетки и нервных процессов. Центральный орган содержит ядро ​​и другие органеллы, а нервные процессы (аксоны или дендриты) бегут как длинные пальцы, несущие сообщения далеко и широко. Некоторые из этих аксонов могут быть длиной более 1 метра.

В двух словах

Клетки столь же увлекательны, насколько они разнообразны. В некотором смысле они являются автономными городами, которые функционируют в одиночку, производя собственную энергию и белки; в другом смысле, они являются частью огромной сети клеток, которые создают ткани, органы и нас.

Источник: medicalnewstoday.com/articles/320878.php