Ткани, их строение и функции

       Внутреннее  содержимое  ядра  составляет  ядерный  сок,   заполняющий пространство между структурами ядра. В ядре  всегда  присутствует  одно  или несколько ядрышек. В ядрышке образуются рибосомы. Поэтому между  активностью клетки и размером ядрышек существует прямая связь:  чем  активнее  протекают процессы биосинтеза белка, тем крупнее ядрышки и, наоборот, в  клетках,  где синтез белка ограничен, ядрышки или очень невелики, или совсем отсутствуют.

       В ядре  расположены нитевидные образования  – хромосомы. В ядре  клетки тела человека (кроме половых) содержится по 46 хромосом. Хромосомы  являются носителями наследственных  задатков  организма,  передающихся  от  родителей потомству.

       Большинство  клеток содержит одно ядро, но  существуют  и  многоядерные клетки  (в  печени,  в  мышцах  и  др.).   Удаление   ядра   делает   клетку нежизнеспособной.

 

                                 Цитоплазма.

 

       Цитоплазма  – полужидкая слизистая бесцветная  масса, содержащая 75-85% воды, 10-12% белков и аминокислот, 4-6% углеводов, 2-3%жиров и  липидов,  1% неорганических  и  других  веществ.  Цитоплазматическое  содержимое   клетки способно двигаться, что  способствует  оптимальному  размещению  органоидов, лучшему протеканию биохимических реакций, выделению продуктов обмена и  т.д. Слой   цитоплазмы   формирует   разные   образования:   реснички,   жгутики,поверхностные выросты

       Цитоплазма  пронизана сложной сетчатой системой, связанной с  наружной плазматической мембраной и состоящей из сообщающихся между собой  канальцев, пузырьков, уплощённых мешочков. Такая сетчатая система  названа  вакуолярной системой.

 

                                 Органоиды.

 

       Цитоплазма  содержит ряд  мельчайших  структур  клетки  –  органоидов, которые    выполняют    различные    функции.     Органоиды     обеспечивают жизнедеятельность клетки.

                          Эндоплазматическая сеть.

       Название  этого  органоида  отражает   место   расположения   его   в центральной части цитоплазмы (греч.  «эндон»  -  внутри).  ЭПС  представляет собой очень разветвлённую систему канальцев,  трубочек,  пузырьков,  цистерн

разной величины и формы, отграниченных мембранами от цитоплазмы клетки.

       ЭПС бывает  двух видов: гранулярная, состоящая  из канальцев и цистерн, поверхность которых  усеяна  зёрнышками  (гранулами)  и  агранулярная,  т.е. гладкая (без гран).  Граны  в  эндоплазматической  сети  ни  что  иное,  как рибосомы.  Интересно,  что  в  клетках  зародышей  животных  наблюдается   в основном гранулярная ЭПС, а  у  взрослых  форм  –  агранулярная.  Зная,  что рибосомы в цитоплазме служат местом синтеза белка, можно  предположить,  что гранулярная  ЭПС  преобладает  в  клетках,  активно   синтезирующих   белок.

Считают, что  агранулярная  сеть  в  большей  степени  предоставлена  в  тех клетках, где идёт активный синтез липидов (жиров и жироподобных веществ).

       Оба вида  эндоплазматической  сети  не  только  участвуют  в  синтезе органических  веществ,  но  и  накапливают  и  транспортируют  их  к  местам назначения, регулируют обмен веществ между клеткой и окружающей её средой.

                                  Рибосомы.

       Рибосомы  –  не  мембранные   клеточные   органоиды,   состоящие   из рибонуклеиновой кислоты и  белка.  Их  внутреннее  строение  во  многом  ещё остаётся загадкой. В электронном  микроскопе  они  имеют  вид  округлых  или грибовидных гранул.

       Каждая  рибосомы разделена  желобком  на  большую  и  маленькую  части (субъединицы).  Часто  несколько  рибосом  объединяются  нитью   специальной рибонуклеиновой кислоты (РНК), называемой информационной  (и-РНК).  Рибосомы осуществляют уникальную функцию синтеза белковых молекул из аминокислот.

                              Комплекс Гольджи.

       Продукты  биосинтеза поступают в просветы  полостей  и  канальцев  ЭПС, где  они  концентрируются  в  специальный  аппарат   –   комплекс   Гольджи, расположенный  вблизи  ядра.  Комплекс  Гольджи   участвует   в   транспорте продуктов биосинтеза к поверхности клетки и в  выведении  их  из  клетки,  в формировании лизосом и т.д.

       Комплекс  Гольджи был открыт  итальянским  цитологом  Камилио  Гольджи (1844 – 1926) и в 1898 году был  назван  «комплексом  (аппаратом)  Гольджи». Белки, выработанные в рибосомах, поступают в комплекс Гольджи, а  когда  они требуются другому органоиду, то часть комплекса Гольджи отделяется, и  белок доставляется в требуемое место.

                                  Лизосомы.

       Лизосомы (от греч. «лизео»  –  растворяю  и  «сома»  -  тело)  -  это органоиды клетки овальной формы, окружённые  однослойной  мембраной.  В  них находится набор ферментов, которые  разрушают  белки,  углеводы,  липиды.  В случае  повреждения  лизосомной  мембраны  ферменты  начинают  расщеплять  и разрушать внутреннее содержимое клетки, и она погибает.

                              Клеточный центр.

       Клеточный  центр можно наблюдать в  клетках,  способных  делиться.  Он состоит из двух палочковидных телец –  центриолей.  Находясь  около  ядра  и комплекса Гольджи, клеточный центр участвует в процессе  деления  клетки,  в образовании веретена деления.

                          Энергетические органоиды.

       Митохондрии (греч. «митос» - нить,  «хондрион»  -  гранула)  называют энергетическими станциями клетки. Такое название  обуславливается  тем,  что именно  в  митохондриях  происходит  извлечение   энергии,   заключённой   в питательных веществах. Форма митохондрий изменчива, но чаще всего они  имеют

вид нитей или гранул. Размеры и число их  также  непостоянны  и  зависят  от функциональной активности клетки.

       На электронных  микрофотографиях видно,  что  митохондрии  состоят  из двух мембран: наружной и внутренней. Внутренняя мембрана  образует  выросты, называемые  кристами,  которые  сплошь  устланы  ферментами.  Наличие  крист увеличивает  общую  поверхность  митохондрий,   что   важно   для   активной деятельности ферментов.

       В митохонлриях обнаружены свои специфические ДНК и рибосомы. В  связи с этим они самостоятельно размножаются при делении клетки.

       Хлоропласты  – по форме напоминают диск  или шар с двойной оболочкой  – наружной и внутренней. Внутри хлоропласта  также  имеются  ДНК,  рибосомы  и особые мембранные структуры – граны,  связанные  между  собой  и  внутренней мембраной хлоропласта. В мембранах гран  и  находится  хлорофилл.  Благодаря хлорофиллу в хлоропластах происходит превращение энергии солнечного света  в

химическую энергию  АТФ  (аденозинтрифосфат).  Энергия  АТФ  используется  в хлоропластах для синтеза углеводов из углекислого газа и воды.

                            Клеточные включения.

 

       К клеточным  включениям относятся углеводы, жиры и белки.

       Углеводы. Углеводы состоят  из  углерода,  водорода  и  кислорода.  К углеводам относятся глюкоза, гликоген (животный  крахмал).  Многие  углеводы хорошо растворимы в  воде  и  являются  основными  источниками  энергии  для осуществления всех жизненных процессов. При распаде одного грамма  углеводов

освобождается    17,2 кДж энергии.

       Жиры. Жиры  образованы теми же химическими  элементами, что и углеводы. Жиры нерастворимы в воде. Они входят в состав клеточных мембран. Жиры  также служат запасным источником  энергии  в  организме.  При  полном  расщеплении одного грамма жира освобождается 39, 1 кДж энергии.

       Белки. Белки  являются основными веществами  клетки. Белки  состоят  из углерода, водорода, кислорода, азота, серы.  Часто  в  состав  белка  входит фосфор. Белки  служат  главным  строительным  материалом.  Они  участвуют  в формировании мембран клетки,  ядра,  цитоплазмы,  органоидов.  Многие  белки

выполняют роль ферментов (ускорителей течения химических реакций).  В  одной клетке насчитывается до 1000 разных белков. При распаде белков  в  организме освобождается примерно такое же количество энергии, как  и  при  расщеплении углеводов.

       Все эти  вещества накапливаются в цитоплазме  клетки в  виде  капель  и зёрен различной величины и формы. Они периодически синтезируются в клетке  и

используются в процессе обмена веществ.

 

                               Функции клеток.

 

       Клетка  обладает различными функциями: деление клетки, обмен веществ  и раздражимость.

 

                               Деление клетки.

 

       Деление  – это вид размножения клеток. Во время деления клетки  хорошо заметны хромосомы. Набор хромосом в клетках тела,  характерный  для  данного вида растений и животных, называется кариотипом.

       В  любом  многоклеточном  организме  существует  два  вида  клеток  – соматические (клетки тела) и половые клетки или гаметы.  В  половых  клетках число хромосом в  два  раза  меньше,  чем  в  соматических.  В  соматических

клетках  все  хромосомы  представлены  парами  –  такой   набор   называется диплоидным и обозначается 2n.  Парные  хромосомы  (одинаковые  по  величине, форме, строению) называются гомологичными.

       В половых  клетках каждая из хромосом  в одинарном числе.  Такой  набор называется гаплоидным и обозначается n.

       Наиболее  распространённым  способом  деления   соматических   клеток является митоз. Во время митоза клетка проходит ряд последовательных  стадий или фаз, в результате которых  каждая  дочерняя  клетка  получает  такой  же набор хромосом, какой был у материнской клетки.

       Во время  подготовки клетки к делению  –  в  период  интерфазы  (период между  двумя  актами  деления)  число  хромосом  удваивается.  Вдоль  каждой исходной   хромосомы   из   имеющихся   в   клетке   химических   соединений синтезируется  её  точная  копия.  Удвоенная  хромосома  состоит   из   двух

половинок – хроматид. Каждая из  хроматид  содержит  одну  молекулу  ДНК.  В период интерфазы в клетке происходит процесс биосинтеза  белка,  удваиваются также все важнейшие структуры клетки. Продолжительность интерфазы в  среднем 10-20 часов. Затем наступает процесс деления клетки – митоз.

       Во время  митоза  клетка  проходит  следующие  четыре  фазы:  профаза, метафаза, анафаза и телофаза.

       В профазе  хорошо видны центриоли – органоиды,  играющие  определённую роль в делении дочерних хромосом. Центриоли делятся и  расходятся  к  разным полюсам. От них протягиваются нити,  образующие  веретено  деления,  которое регулирует расхождение хромосом к полюсам делящейся клетки. В конце  профазы ядерная оболочка распадается, исчезает ядрышко,  хромосомы  спирализуются  и укорачиваются.

       Метафаза   характеризуется   наличием   хорошо   видимых    хромосом, располагающихся в экваториальной плоскости клетки. Каждая хромосома  состоит из двух хроматид и имеет перетяжку –  центромеру,  к  которой  прикрепляются нити веретена деления. После деления центромеры каждая хроматида  становится