Клетка Понятие клетки Кле тка структурно-функциональная

Клетка

Понятие клетки Кле тка — структурно-функциональная элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов (кроме вирусов и вироидов, о которых нередко говорят, как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельно существованию, самовоспроизведению.

История открытия Первым человеком, увидевшим клетки, был английский учёный Роберт Гук (известный нам благодаря закону Гука). В 1665 году, пытаясь понять, почему пробковое дерево так хорошо плавает, Гук стал рассматривать тонкие срезы пробки с помощью усовершенствованного им микроскопа. Он обнаружил, что пробка разделена на множество крошечных ячеек, напомнивших ему соты в ульях медоносных пчел, и он назвал эти ячейки клетками (по-английски cell означает «ячейка, клетка» )

Клеточная теория строения организмов была сформирована в 1839 году немецкими учёными, зоологом Т. Шванном и ботаником М. Шлейденом, и включала в себя три положения. В 1858 году Рудольф Вирхов дополнил её ещё одним положением, однако в его идеях присутствовал ряд ошибок: так, он предполагал, что клетки слабо связаны друг с другом и существуют каждая «сама по себе» . Лишь позднее удалось доказать целостность клеточной системы

Клеточная теория является одной из основополагающих идей современной биологии, она стала неопровержимым доказательством единства всего живого и фундаментом для развития таких дисциплин, как эмбриология, гистология и физиология. Основные положения клеточной теории не потеряли своей актуальности, однако со времени её создания были дополнены, и теперь она содержит такие утверждения: Клетка — элементарная единица строения, функционирования, размножения и развития всех живых организмов, вне клетки нет жизни. Клетка — целостная система, содержащая большое количество связанных друг с другом элементов — органелл. Клетки различных организмов похожи (гомологичны) по строению и основным свойствам и имеют общее происхождение. Увеличение количества клеток происходит путем их деления, после репликации их ДНК: клетка — от клетки. Многоклеточный организм — это новая система, сложный ансамбль из большого количества клеток, объединенных и интегрированных в системы тканей и органов, связанных между собой с помощью химических факторов: гуморальных и нервных. Клетки многоклеточных организмов тотипотентны — любая клетка многоклеточного организма обладает одинаковым полным фондом генетического материала этого организма, всеми возможными потенциями для проявления этого материала, — но отличаются по уровню экспрессии (работы) отдельных генов, что приводит к их морфологическому и функциональному разнообразию — дифференцировке

Методы исследования клеток Впервые клетки удалось увидеть только после создания световых микроскопов, с того времени и до сих пор микроскопия остается одним из важнейших методов исследования клеток. Световая (оптическая) микроскопия, несмотря на своё сравнительно небольшое разрешение, позволяла наблюдать за живыми клетками. В ХХ веке была изобретена электронная микроскопия, давшая возможность изучить ультраструктуру клеток.

Оптическая микроскопия В оптическом микроскопе увеличение объекта достигается благодаря серии линз, через которые проходит свет. Максимальное увеличение, которое можно достичь благодаря оптическому микроскопу, составляет около 1000. Ещё одной важной характеристикой является разрешение — расстояние между двумя точками, которые ещё распознаются отдельно, другими словами, разрешение характеризует чёткость изображения. Эта величина ограничивается длиной световой волны, и даже при использовании самого коротковолнового света — ультрафиолетового — можно достичь разрешения только около 200 нм; такое разрешение было получено ещё в конце XIX века

Изображения, полученные с помощью оптической микроскопии Paramecium aurelia Диатомовые водоросли Клетки эпителия щеки

Электронная микроскопия В 30 -х годах XX века был сконструирован электронный микроскоп, в котором вместо света через объект пропускается пучок электронов. Теоретический предел разрешения для современных электронных микроскопов составляет около 0, 002 нм, однако из практических причин для биологических объектов достигается разрешение только около 2 нм. С помощью электронного микроскопа можно изучать ультраструктуру клеток

Изображения, полученные с помощью электрической микроскопии Эпителий трахеи Поперечное сечение жгутиков хламидомонады

Строение клеток Все клеточные формы жизни на Земле можно разделить на два надцарства на основании строения составляющих их клеток: прокариоты (доядерные) — более простые по строению и возникли в процессе эволюции раньше; эукариоты (ядерные) — более сложные, возникли позже. Клетки, составляющие тело человека, являются эукариотическими.

Прокариоты (от лат. pro — перед, до и греч. κάρῠον — ядро, орех) — организмы, не обладающие, в отличие от эукариот, оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами (за исключением плоских цистерн у фотосинтезирующих видов, например, у цианобактерий).

Эукариоты (эвкариоты) (от греч. ευ — хорошо, полностью и κάρῠον — ядро, орех) — организмы, обладающие, в отличие от прокариот, оформленным клеточным ядром, отграниченным от цитоплазмы ядерной оболочкой. Генетический материал заключён в нескольких линейных двухцепочных молекулах ДНК , прикреплённых изнутри к мембране клеточного ядра и образующих у подавляющего большинства комплекс с белками-гистонами, называемый хроматином.

Изображение животной клетки.

Расположение различных частей клетки

Сравнение прокариотической и эукариотической клеток Наиболее важным отличием эукариот от прокариот долгое время считалось наличие оформленного ядра и мембранных органоидов. Однако к 1970— 1980 -м гг. стало ясно, что это лишь следствие более глубинных различий в организации цитоскелета. Некоторое время считалось, что цитоскелет свойственен только эукариотам, но в середине 1990 -х гг. белки, гомологичные основным белкам цитоскелета эукариот, были обнаружены и у бактерий.

Болезнь Гоше - это наиболее часто встречающаяся наследсвенная болезнь нарушения накопления, при которой имеется дефицит лизосомного фермента, расщепляющего церамидглюкозу, что приводит к образованию так называемых клеток Гоше. Причиной болезни Гоше является дефект гена bглюкоцереброзидазы. Без этого важного фермента глюкоцереброзид накапливается в этих кровяных клетках. Эти клетки вначале накапливаются в печени, селезенке, костном мозге и иногда в легких. Когда это происходит, пораженные органы, особенно печень и селезенка, увеличиваются.

Боле знь Альцге ймера — это болезнь, при которой определенные системы клеток мозга (нейронов) как бы отмирают, что приводит к развитию старческого, или сенильного слабоумия. При болезни Альцгеймера в головном мозге происходит отложение белка в виде «сенильных бляшек» и образование так называемых нейрофибриллярных клубочков, состоящих из поврежденных нейронов, — оба этих процесса ведут к разрушению нервных путей мозга.

Что происходит? Болезнь начинается с нарастающих нарушений памяти. С нарастающей потерей воспоминаний появляется чувство растерянности, непонимания, недоумения. Постепенно человек перестает ориентироваться в месте и времени, из его памяти выпадают накопленные знания, опыт, навыки, причем забываются сначала ближайшие по времени события, а потом более отдаленные. Нарушается узнавание формы, цвета, лиц, чувство ориентации в пространстве.

Спасибо за внимание.