Факты о клетке биология

Содержание

Клетки являются основными функциональными единицами жизни. Независимо от формы организма (одноклеточные или многоклеточные), все живые существа зависят от нормального функционирования клеток. По оценкам ученых, наши тела содержат от 75 до 100 триллионов клеток. Кроме того, в теле есть сотни различных типов клеток. Они делают все, от поддержки структуры и стабильности до обеспечения энергией и размножения.

Следующие 10 фактов о клетках помогут вам лучше понять роль этих микроскопических, но очень важных составляющих любого живого организма на Земле.

1. Клетки слишком малы, чтобы их можно было увидеть без увеличения

Клетки имеют размер от 1 до 100 мкм. Изучение клеток, также называемое клеточной биологией, было бы невозможно без изобретения микроскопа. С помощью современных микроскопов, биологи могут получать подробные изображения наименьшей из клеточных структур.

2. Существует два основных типа клеток

Эукариотические и прокариотические клетки являются двумя основными типами клеток. Эукариотические клетки получили свое название из-за наличия истинного ядра, которое заключено в мембрану. Животные, растения, грибы и протисты являются примерами организмов, которые состоят из эукариотических клеток. Прокариотические организмы включают бактерий и археи. Ядро прокариотических клеток не заключено в мембрану.

3. Прокариотические одноклеточные организмы были самыми ранними и примитивными формами жизни на Земле

Прокариоты могут жить в средах, которые были бы смертельными для большинства других существ. Эти экстремофилы способны обитать и процветать в самых разных средах.

Например, археи живут в таких местах, как гидротермальные жерла, горячие источники, болота, водно-болотные угодья и даже кишечниках животных.

4. В организме больше бактериальных клеток, чем человеческих

Ученые подсчитали, что около 95% всех клеток в организме являются бактериями. Подавляющее большинство этих микробов можно найти в дизъюнктивном тракте. Миллионы бактерий также живут на коже.

5. Клетки содержат генетический материал

Клетки содержат ДНК (дезоксирибонуклеиновую кислоту) и РНК (рибонуклеиновую кислоту), генетическую информацию, необходимую для направления клеточной активности. ДНК и РНК представляют собой молекулы, известные как нуклеиновые кислоты. В прокариотических клетках единственная молекула бактериальной ДНК не отделена от остальной части клетки, а свернута в области цитоплазмы, называемой нуклеотидной областью.

В эукариотических клетках молекулы ДНК расположены внутри ядра клетки. ДНК и белки являются основными компонентами хромосом. Человеческие клетки содержат 23 пары хромосом (всего 46). Есть 22 пары аутосом (неполовые хромосомы) и одна пара гоносом (половые хромосомы). Половые хромосомы X и Y определяют пол.

6. Клетки содержат структуры, называемые органеллами, выполняющими определенные функции

Органеллы имеют широкий круг обязанностей внутри клетки, которые включает в себя все: от обеспечения энергией до производства гормонов и ферментов.

Эукариотические клетки содержат множество типов органелл, в то время как прокариотические клетки включают несколько органелл (рибосомы), которые не связаны мембраной. Существуют также различия между видами органелл, обнаруженными в разных типах эукариотических клеток. Например, клетки растений содержат такие структуры, как клеточная стенка и хлоропласты, которые не встречаются в клетках животных. Другие примеры органелл включают:

  • Ядро — контролирует рост и размножение клеток.
  • Митохондрии — обеспечивают энергию для клетки.
  • Эндоплазматический ретикулум — синтезирует углеводы и липиды.
  • Комплекс Гольджи — производит, хранит и выводит определенные вещества в клетке.
  • Рибосомы — участвуют в синтезе белка.
  • Лизосомы — переваривают клеточные макромолекулы.

7. Различные типы клеток делятся с помощью разных методов

Большинство прокариотических клеток реплицируются с помощью процесса, называемого бинарным делением. Это тип процесса клонирования, в котором две идентичные ячейки образуются из одной. Эукариотические клетки способны воспроизводится бесполым способом через митоз. Кроме того, некоторые эукариоты склоны к половому размножению, которое связано с слиянием половых клеток или гамет. Гаметы производятся с помощью процесса, называемого мейозом.

8. Группы подобных клеток образуют ткани

Ткани — это группы клеток с общей структурой и функцией. Типы клеток, которые составляют ткани животных, иногда сплетены вместе внеклеточными волокнами, либо удерживаются липким веществом, покрывающим их. Различные типы тканей также могут быть расположены вместе для образования органов. Группы органов, в свою очередь, формируют системы органов.

9. Клетки имеют различную продолжительность жизни

Клетки внутри человеческого тела имеют разные жизненные промежутки, основанные на их типе и функции. Они могут жить от нескольких дней до года. Некоторые клетки пищеварительного тракта живут всего несколько дней, в то время как клетки иммунной системы способны жить до шести недель. Поджелудочные клетки имеют продолжительность жизни до года.

10. Клетки совершают самоубийство

Когда клетка становится поврежденной или подвергается какой-либо инфекции, она сама разрушается процессом, называемым апоптозом. Апоптоз работает, чтобы обеспечить надлежащее развитие и контролировать естественный процесс митоза организма. Неспособность клетки претерпеть апоптоз может привести к развитию рака.

Не нашли, то что искали? Используйте форму поиска по сайту

Клетки являются основными строительными блоками живых существ. Человеческое тело состоит из триллионов клеток, каждый из которых имеет свои специализированные функции. Каждый тип клеток отличается и выполняет разные функции.

В человеческом теле есть нервные клетки, которые могут быть длиной от наших ног до спинного мозга. Нервные клетки помогают транспортировать сообщения по всему телу. У нас также есть миллиарды маленьких мозговых клеток, которые помогают нам думать, и мышечные клетки, которые помогают нам двигаться. В нашем теле есть еще много клеток, которые помогают нам функционировать и оставаться в живых.

Мы собрали 10 самых интересных фактов о клетках, которые полезно знать каждому!

10. Вирусы и вироиды не имеют клеток


Мы все знакомы с действием вирусов: эти частицы заражают живые клетки и в основном сеют хаос по всему организму. Но вирусы не единственные злодеи вокруг, вызывающие беспредел в живых существах.

Другие инфекционные агенты, называемые вироидами, также являются крошечными, но мощными, и могут уничтожать как растительную жизнь, так и целых животных.

Чем же вирусы и вироиды похожи? И тот, и другой являются бесклеточными частицами.

9. Цитология — раздел биологии, изучающий клетки


Цитология – это раздел биологии, который изучает клетки, строительные блоки жизни. Корни цитологии уходят в 1665 год, когда британский ботаник Роберт Гук, изучая поперечное сечение пробки, дал пространству название «клетки», что означает «маленькие комнаты» или «полости».

Начало цитологии как науки произошло в 1839 году с первой точно продуманной клеточной теории. Эта теория утверждает, что все организмы, растения и животные, состоят из одной или нескольких похожих единиц, называемых клетками. Каждая из этих единиц в отдельности содержит все свойства жизни и является краеугольным камнем практически всех живых организмов.

Кроме того, теория клеток утверждает, что наследственные признаки передаются из поколения в поколение посредством деления клеток.

8. Роберт Гук первым увидел клетки


В то время как изобретение телескопа сделало космос доступным для наблюдения человеком, микросоп открыл меньшие миры, показывая, из чего состоят живые формы. Клетка была впервые обнаружена и названа Робертом Гуком в 1665 году. Он отметил, что она выглядела странно похожей на камеру или небольшие комнаты, в которых жили монахи.

Однако на самом деле Гук увидел мертвые клеточные стенки растительных клеток (пробки), которые появились под микроскопом. Описание Гука этих клеток было опубликовано в Micrographia. Клеточные стенки, наблюдаемые Гуком, не дали никаких признаков ядра и других органелл, обнаруженных в большинстве живых клеток.

7. Левенгук впервые увидел животные клетки


Первым человеком, увидевшим живую камеру под микроскопом, был Антон ван Леувенхук, который в 1674 году описал водоросли спирогира. Ван Леувенхук, вероятно, также видел бактерии.

Его исследования низших животных опровергли учение о самопроизвольном рождении , а его наблюдения помогли заложить основы наук о бактериологии и протозоологии.

6. Шванн и Шлейден сформулировали Клеточную теорию


К концу 30-х годов ботаник Матиас Шлейден и зоолог Теодор Шванн занимались изучением тканей и предложили единую клеточную теорию.

Теория единой клетки утверждает, что: все живые существа состоят из одной или нескольких клеток; клетка является основной единицей жизни; и новые клетки возникают из существующих клеток. Рудольф Вирхов позже сделал важный вклад в эту теорию.

Шлейден и Шванн предложили спонтанную генерацию в качестве метода для возникновения клеток, но самопроизвольная генерация (также называемая абиогенезом) была позже опровергнута.

5. Митоз у растений открыл Чистяков, у животных – Флемминг


Чистяков посвятил свои последние годы разгадке, какую же роль играет ядро в процессе митоза, одним из первых наблюдал и описал в 1874 году деление клетки у растений.

Флемминг был одним из первых цитологов и первым, кто подробно описал движение хромосом во время митоза или деления клеток. В конечном счете, Флемминг описал весь процесс митоза, от удвоения хромосом до их равномерного разделения на две полученные клетки, в книге, опубликованной в 1882 году.

4. Микроскопия – один из важнейших методов исследования клеток


Поскольку большинство клеток слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом, исследование клеток сильно зависело от использования микроскопов. Действительно, само открытие клеток возникло в результате разработки микроскопа.

Современное, детальное понимание клеточной архитектуры основано на нескольких типах микроскопии. Поскольку не существует единого «правильного» представления ячейки, важно понимать характеристики ключевых методов просмотра ячейки, типы изображений, которые они производят, и их ограничения.

Шлейден и Шванн, используя примитивный световой микроскоп, впервые описали отдельные клетки как основную единицу жизни, и световая микроскопия продолжала играть важную роль в биологических исследованиях.

Разработка электронных микроскопов значительно расширила возможности по разрешению субклеточных частиц и дала много новой информации об организации тканей растений и животных.

3. Деление форм жизни на два царства


Ученые объявили, что пятилетнее усилие по восстановлению эволюционных отношений между всеми зелеными растениями Земли привело к созданию наиболее полного «дерева жизни» среди всех групп живых существ на планете. Команда ученых показала, что группа, которую традиционно считают «растениями», – это на самом деле четыре отдельных линии или «царства», причем одна группа – грибы – больше связана с животными, чем с растениями.

Команда опровергла традиционное убеждение, что так называемое «вторжение на сушу» было вызвано растениями с морской водой. Вместо этого исследовательская группа обнаружила, что примитивные пресноводные растения обеспечивали наследственный запас, из которого произошли все зеленые растения, находящиеся сейчас на Земле, и что этот предок породил каждое зеленое растение, ныне живущее на Земле.

2. Группы подобных клеток образуют ткани

Организм человека имеет много уровней структурной организации. Самый простой уровень – это химический уровень, который включает в себя крошечные строительные блоки, такие как атомы. Клетки являются наименьшими функциональными единицами жизни. В простейших живых существах – одноклеточных, но в сложных жизненных формах – клетки также существуют на уровне тканей.

Ткани – это группы похожих клеток, которые имеют общую функцию. Четыре основных типа ткани – это эпителиальная, мышечная, соединительная и нервная ткани.

1. Клеточное ядро содержит молекулы ДНК

Ядро – это узкоспециализированная органелла, которая служит информационным и административным центром клетки. Эта органелла выполняет две основные функции: она хранит наследственный материал клетки или ДНК и координирует деятельность клетки, которая включает рост, промежуточный метаболизм, синтез белка и размножение (деление клетки).

Только клетки продвинутых организмов, известных как эукариоты, имеют ядро. Обычно на одну клетку приходится только одно ядро, но есть исключения, такие как клетки слизистых плесеней и группа водорослей Siphonales.

Более простые одноклеточные организмы (прокариоты), такие как бактерии и цианобактерии, не имеют ядра. У этих организмов все информационные и административные функции клетки распределены по всей цитоплазме.

Строение клетки: функции, назначение и интересные факты

Клетка – это элементарная единица строения всего живого на Земле (кроме вирусов). Она обладает собственным обменом веществ и даже способна к обособленному существованию и размножению. В живой природе встречаются одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы. О том, каково строение этих клеток и что относится к их первостепенному функционалу, и пойдет речь ниже.

Строение растительной клетки и ее функции

Как уже было описано выше, живые организмы (в том числе и растения) могут состоять как из одной, так и из нескольких клеток. Также встречаются представители, состоящие из колонии (группы) клеток. Например, водоросль хламидомонада признана одноклеточным растением, водоросль вольвокс — колонией клеток, а подсолнечник — это уже многоклеточный организм.

Клетки кожицы чешуи лука под микроскопом

По внешнему виду клетки растений разнообразны. По форме они напоминают призму, спираль, куб или овал, а также цилиндр. Это разнообразие объясняется тем, что форма клеток зависит от их размещения в организме растений и функций, которые они выполняют.

Кроме формы, клетки отличаются друг от друга еще и размерами. Одни представлены в организме как «гиганты» – их даже видно невооруженным взглядом (например, клетка стебля льна – 40 мм). Также в природе встречаются клетки длиной в 1 мм (например, клетка мякоти арбуза).

Что касается строения растительных клеток, то оно идентично и включает в себя следующие составляющие:

Строение растительной клетки

Первый слой – клеточная оболочка, бесцветная и плотная. Она отделяет внутреннее содержание клетки от внешней среды и защищает от его вредного воздействия, в первую очередь от высыхания. Клеточная оболочка пронизана микроскопическими отверстиями – порами, через которые происходит обмен веществ. А состоит эта оболочка преимущественно из клетчатки (или целлюлозы), что и придает клетке необходимую прочность и плотность.

Читайте по теме: Четверть кожных клеток содержит раковые мутации – ученые

Внутри клетка наполнена цитоплазмой – бесцветной жидкостью с повышенной вязкостью и неоднородной структурой. При резком изменении температуры (нагревании или замораживании) цитоплазма разрушается, что приводит к гибели клетки, поскольку как раз в ней содержатся органоиды – структуры, отвечающие за процессы жизнедеятельности (лизосомы, рибосомы, митохондрии, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи и др.)

Ядро – еще одна обязательная часть эукариотической клетки. Оно отвечает за ее рост, размножение или разделение. Однако главная функция ядра – передача наследственной информации от материнской клетки к дочерним.

Что касается строения ядра, то в его состав входят: ядерная оболочка, кариоплазма, ядрышки и хроматин (хромосомы). Форма ядра бывает различной: сферической, удлиненной, дисковидной. Расположение ядра в клетке непостоянно. В молодой растительной клетке чаще всего оно расположено ближе к центру. Во взрослых клетках ядро смещается к периферии, что связано с появлением крупной центральной вакуоли. Химический состав ядра представлен, главным образом, нуклеиновыми кислотами и белками.

Вакуоль, расположенная в центре клетки, заполнена клеточным соком, который является водным раствором органических и минеральных веществ. В клеточном соке есть разные красители, придающие цвет цветкам, плодам растений. Если вакуоль достаточно наполнена водой, то она похожа на воздушный шар. Спелые плоды, сочные стебли растений имеют большие вакуоли. А увядшие листья или цветки растений – наоборот, следствие того, что вакуоли теряют воду и это, в свою очередь, приводит к тем же изменениям и в органах растения.

Строение пластид

Отличительной особенностью растительных клеток является наличие пластид. Они представляют собой шаровидные органоиды (органеллы). В зависимости от цвета, который придают пластидам пигменты, различают хлоропласты (зеленые пластиды), хромопласты (желто-красные пластиды) и лейкопласты (бесцветные пластиды). Каждый тип пластид выполняет свою функцию. Например, хлоропласты содержат пигмент хлорофилл, который дает зеленую окраску листьям; хромопласты окрашивают плоды, цветки растений в желтый, красный и розовый цвета.

Читайте по теме: Искусственную нервную клетку изобрели шведские ученые

Пластиды присутствуют только в растительных клетках. Они могут легко переходить из одного типа в другой. Например, преобразование лейкопластов в хлоропласты проявляется в позеленении клубней картофеля, хлоропластов в хромопласты — в окраске листьев осенью в красный, желтый и оранжевый цвета. В процессе жизнедеятельности растений пигменты пластид также разрушаются. Это происходит перед ноябрем.

Строение животной клетки и ее функции

Животные и растительные клетки имеют схожее строение и функции. Например, они одинаково состоят из клеточной мембраны, ядра с ядрышком, митохондрий, рибосом, эндоплазматической сети и ряда других органоидов и иных структур.

Строение животной клетки

Однако, несмотря на схожесть, животным клеткам присущи индивидуальные характерные особенности, отличающие их от растительных клеток:

  1. Животные клетки покрыты только клеточной (плазматической) мембраной. У них нет прочной клеточной оболочки (стенки), как у растительных клеток. С одной стороны, благодаря наличию этой оболочки растения обеспечены защитным «скелетом», но зато они не могут поглощать вещества с помощью захвата, питание проходит только через всасывание. А животные клетки используют захват как один из способов потребления полезных веществ. Также клеточная мембрана эластична, что дает возможность в некоторой степени менять форму клетки.
  2. В отличие от растительной клетки, у животной нет пластид, в том числе хлоропластов. В результате животная клетка не способна к автотрофному питанию, а питается гетеротрофно.
  3. В животной клетке присутствует центриоль (клеточный центр), обеспечивающий образование веретена деления и расхождение при этом хромосом. Такой клеточной структуры у растительной клетки нет.

Интересные факты о клетках человеческого организма

1. Организм человека состоит из 220 миллиардов клеток, которые подразделяются на 200 обособленных групп. Но четко различаются две категории:

  • 20 миллиардов «бессмертных», главным образом нервных клеток (нейронов), образующих нервные ткани и существующих на протяжении всей человеческой жизни;
  • 200 миллиардов «смертных», которые постоянно замещаются.

2. Продолжительность существования клеток:

  • кишечника — 5 дней;
  • эритроцитов — 120 дней;
  • печени — 480 дней;
  • нейронов — 100 лет и более;
  • мышечных тканей — 100 лет и более.

3. У человека каждые 27 дней вырастают новые внешние клетки. Речь идет о коже, которая защищает внутренние органы от внешних воздействий, постоянно сохраняя свою прочность за счет обновления клеток.

Интересные факты о растительных клетках

  1. Мимоза стыдливая получила такое название благодаря резкому понижению давления в клетках при взаимодействии с любым внешним раздражителем, из-за чего лепестки растения сворачиваются. Такая реакция происходит из-за оттока воды при выделении химических веществ.
  2. Китайская крапива обладает прочнейшими клетками волокон. Подтверждением выступает экспериментально доказанный факт: прочность растения на разрыв волокон в среднем составляет 95 килограмм на 1 миллиметр.
  3. Жалящее действие крапивы обеспечивается наличием на ее стеблях стрекательных клеток. Механизм действия такой: когда человек прикасается к растению, конец клетки впивается в кожу и выпускает свое содержимое (витамин В4, муравьиную кислоту и гистамин).

Строение стрекательных клеток

В этой статье рассмотрена лишь обобщенная информация о строении растительных и животных клеток. На практике же видно, насколько уникальны составляющие всех живых элементов природы, будь то строение клеток бактерий, грибов или обыкновенного лука. Только при изучении биологии, с помощью теоретического и практического подходов, можно создать комплексную картину структуры всех живых организмов на Земле.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *