Мембрана

Цитоплазма

СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ

КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ

В 1839 г. Шлейден и Шванн независимо друг от друга сформулировали клеточную теорию, гласящую, что клетки представляют собой элементарные единицы, из которых построены все растения и все животные. Эта теория получила развитие в трудах Рудольфа Вирхова (1885 г.), который представил значение патологии клетки в патогенезе заболеваний, развив теорию «клеточного государства».

Основное положение клеточной теории - «Omnis cellula e cellula» - каждая клетка из клетки. Из этого следует, что:

1. Клетка является наименьшей единицей живого, все живые организмы состоят из одной или более клеток, через которые производится поглощение, превращение, депонирование и использование вещества и энергии, в которых хранится, перерабатывается и реализуется биологическая информация.

2. Клетки разных организмов сходны по своему строению.

3. Клетка может возникнуть только из другой клетки - размножение клеток происходит путем деления исходной клетки.

4. Многоклеточные организмы представляют собой сложные ансамбли клеток и их производных, объединенные в целостные системы тканей и органов, подчиненные и связанные между собой межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции.

Клетка живых организмов имеет довольно сложную организацию, и каждый ее компонент выполняет определенную функцию. Каждая клетка состоит из ядра и цитоплазмы, отделенных друг от друга и окружающей среды оболочками (мембранами) (рис. 2.2).

Цитоплазма - сложная коллоидная система, в которой осуществляются процессы обмена и поддерживается клеточный гомеостаз (постоянство внутренней среды). Эта коллоидная система способна изменять свое физико-химическое состояние, причем разные ее участки могут находиться либо в жидком, либо в плотном состоянии со всеми переходами между ними, и содержит она:

• цитозоль;

• органеллы (мини-органы);

• рибосомы;

• сложную сеть филаментов и трубочек (цитоскелет);

• включения.

Цитоплазма отделена от внешней среды клеточной мембраной (плазмолеммой).

Мембрана (клеточная оболочка, плазмолемма) образует поверхность клетки; это хорошо укрепленная стена, через которую осуществляется обмен веществ с окружающей средой и соседними клетками; благодаря избирательной проницаемости поддерживается постоянство внутренней среды. На этой стене имеются «сторожа, часовые» - рецепторы, позволяющие отличать «своих» от «чужих», защищать клетку и сигнализировать «управляющим органам» - мозгу, эндокринной системе о происходящих неполадках.

Функции мембраны:

1) защитная, барьерная;

2) транспорт веществ в цитоплазму и из нее;

3) взаимодействие с так называемыми «сигнальными» молекулами;

4) распознавание данной клеткой других клеток и межклеточного вещества;

5) движение клеток.

Клеточная мембрана состоит из двойного липидного слоя, с которым связаны молекулы белков. Наружная поверхность мембраны покрыта слоем гликокаликса, который образован углеводными ветвящимися цепочками, соединенными с липидами и белками. Одни белки мембраны являются рецепторами, другие - ферментами, третьи - переносчиками различных веществ, обеспечивая дороги для транспорта и регулируя движение потоков различных материалов в клетку и из нее. Часть мембранных белков (интегральные белки) проходит через всю толщу мембраны, другие белки (периферические, или внешние) лежат во внутреннем или наружном слоях. В плазматической мембране есть многочисленные отверстия - поры, через которые внутрь клетки могут проникать ионы и молекулы (рис. 2.3).

Процесс поступления ионов и молекул в клетку - это активная работа, требующая затрат энергии. Транспорт веществ носит избирательный характер - клеточная мембрана проницаема для одних веществ и непроницаема для других. Химические соединения и твердые частицы также могут проникать в клетку путем пино- и фагоци-

тоза: мембрана образует выпячивания, края выпячиваний смыкаются, захватывая межклеточную жидкость (пиноцитоз) или твердые частицы (фагоцитоз).

Связи между соседними клетками осуществляются за счет многочисленных складок и выростов. На свободных поверхностях некоторых клеток формируются специфические структуры, например такие как щеточная кайма (в клетках кишечника), которая способствует активному всасыванию различных веществ, реснички (в клетках бронхиального дерева, маточных труб и др.), подталкивающие и таким образом передвигающие различные вещества и отдельные клетки.