Являясь минимальной единицей живого, «атомом жизни», клетка состоит из более мелких частиц, подобно тому, как атом состоит из элементарных частиц. Живая материя характеризуется определёнными свойствами – способностью к росту, размножению, поддержанию гомеостаза, реагированию на изменение условий среды. На уровне многоклеточного организма выполнение этих функций обеспечивается специализированными органами, на уровне отдельной клетки выполнение этих функция обеспечивается субклеточными образованиями – органоидами или органеллами. Любая клетка имеет две обязательные части – двухслойную плазматическую мембрану и заключённую в ней цитоплазму. Плазматическая (цитоплазматическая) мембрана состоит из двойного слоя фосфолипидов, в который встроены специальные мембранные белки (
Транспорт веществ в клетку осуществляется несколькими способами:
Эндоцитоз (фагоцитоз – поглощение твёрдых веществ, пиноцитоз – капелек жидкости) осуществляется путем впячивания участка плазматической мембраны, к которому прикреплены поглощаемые вещества, с отшнуровыванием мембранного пузырька и образованием пищеварительной вакуоли. Обратный процесс выведения синтезированных веществ, упакованных в мембранные пузырьки в аппарате Гольджи, называется экзоцитозом. Надмембранные структуры клеток растений и грибов – клеточная стенка, представляющая собой сеть волокон (целлюлозы и хитина соответственно), помещённых в гелеобразный матрикс, образованный углеводами. Клеточная стенка выполняет опорную и защитную функции (противостоит осмотическому давлению цитоплазмы и клеточного сока вакуолей), определяет направление роста клеток, способна проводить растворенные вещества (у растений транспорт по апопласту). В клеточных стенках растений имеются поры, через которые по плазмодесмам цитоплазмы клеток сообщаются между собой, обеспечивая транспорт веществ (симпласт). Над плазматической мембраной животной клетки располагается гликокаликс – тонкий слой углеводов, соединенных с белками и липидами мембраны и выполняющий функции клеточного узнавания и соединения. Цитоплазма представляет собой сложный водный раствор солей, низкомолекулярных органических соединений, белков, нуклеиновых кислот и их комплексов. В матриксе цитоплазмы располагаются клеточные органоиды (или органеллы) и включения(непостоянные внутриклеточные структуры: запасные вещества в виде капель жира или гранул гликогена, белков, продукты метаболизма в виде кристаллов солей или капель жира). Органоиды – постоянные внутриклеточные структуры, имеющие определённое строение и выполняющие соответствующие функции, и делятся на две группы: мембранные и немембранные. Мембранные органоиды представлены двумя вариантами: двухмембранным и одномембранным. Двухмембранными органоидами являются пластиды, митохондрии и клеточное ядро. К одномембранным относятся органоиды вакуолярной системы – эндоплазматическая сеть (эндоплазматический ретикулум), комплекс Гольджи, лизосомы, вакуоли растительных и грибных клеток, пульсирующие вакуоли, пероксисомы и др. К немембранным органоидам принадлежат рибосомы и система микротрубочек и микрофиламентов, образующая цитоскелет и включающая органоиды движения (жгутики, реснички) и клеточный центр (центриоли). Функции основных органоидов эукариот суммированы в таблице:
Подобно тому, как специализированные органы образуют целостный организм, органоиды формируют клетку. При этом происходит качественный системный скачок: сложные, но определенно неживые надмолекулярные образования (органоиды) формируют живую целостную систему, обладающую принципиально иными (более сложным) свойствами, чем любая из составляющих ее частей.
|
