ТОП 10 главных фактов про клетки живых организмов

Клетки слишком малы, чтобы их можно было увидеть без увеличения

Размер клеток варьируется от 1 до 100 микрон. Изучение клеток, также называемое клеточной биологией, было бы невозможно без изобретения микроскопа. С помощью современных микроскопов биологи могут получать детальные изображения мельчайших клеточных структур.

В организме взрослого человека их около 230 различных типов. Но это если говорить об их разнообразии. В количественном отношении в организме взрослого человека их более 37,2 триллиона единиц.

Одноклеточные – бессмертны!

В отличие от многоклеточных организмов, одноклеточным существам не грозит опасность смерти по естественным причинам. Они просто разделены на две части. Кстати, в следующем посте мы подробнее расскажем о митозе — одном из способов деления клеток, который нужно знать для сдачи ЕГЭ. Не пропустите!

Роберт Гук первым увидел клетки

В то время как изобретение телескопа сделало космос доступным для человеческого наблюдения, микроскоп открыл меньшие миры, показав, из чего состоят живые формы. Келью впервые обнаружил и назвал Роберт Гук в 1665 году. Он отметил, что она странно напоминала келью или небольшую комнату, где жили монахи.

Однако на самом деле Гук увидел стенки мертвых растительных клеток (пробки), появившиеся под микроскопом. Описание этих клеток Гуком было опубликовано в журнале Micrographia. Клеточные стенки, наблюдаемые Гуком, не показали никаких признаков наличия ядра или других органелл, обнаруженных в большинстве живых клеток.

Эта невероятная клетка

В настоящее время изучение клеточной структуры осуществляется с помощью ряда методов, но микроскопия остается одним из важнейших и тесно связана с ее применением.

С их помощью ученые узнали много нового и интересного об этой крохотной частице, из которой состоят все живые организмы:

1. Все делятся на две основные группы – содержащие ядро ​​и не содержащие его.
2. Клетки человека, животных и растений имеют ядро, а бактерии — нет.
3. Те, у кого есть ядро, называются эукариотами, а те, у кого нет ядра, называются прокариотами.
4. Дивизия была подробно описана.
5. Мы поняли биохимические процессы, которые в нем происходят.
6. Они открыли структуру ДНК и расшифровали ее.

Открытие Роберта Гука положило начало истории изучения клеток, приоткрыло завесу над загадочным и захватывающим микромиром и положило начало прогрессу и развитию биологии в целом и таких дисциплин, как цитология, эмбриология, гистология и физиология.

Деление форм жизни на два царства

Пятилетние усилия по реконструкции эволюционных взаимоотношений между всеми зелеными растениями Земли привели к созданию наиболее полного «дерева жизни» из всех групп живых существ на планете, заявили ученые. Команда показала, что группа, которую традиционно называют «растениями», на самом деле представляет собой четыре отдельные линии или «царства», причем одна группа — грибы — более тесно связана с животными, чем с растениями.

Команда опровергла традиционное мнение о том, что так называемое «вторжение на сушу» было вызвано растениями морской воды. Вместо этого исследовательская группа обнаружила, что примитивные пресноводные растения обеспечили предковую основу, из которой произошли все зеленые растения, ныне живущие на Земле, и что этот предок дал начало каждому зеленому растению, живущему сейчас на Земле.

Разные виды имеют разную продолжительность жизни. Например, продолжительность жизни эритроцитов (эритроцитов) составляет около 4 месяцев. Лейкоциты живут около 2-5 дней. Тромбоциты – около 10 дней. Но миоциты — настоящие долгожители. Продолжительность их жизни составляет около 15 лет.

Бóльшая часть клеток человека постоянно обновляется.

Принято считать, что эпителий кишечника обновляется каждые 3–5 дней, клетки печени регенерируют в среднем каждые 300–500 дней, а наши кости ремоделируются (то есть образуют новую ткань) со скоростью 4–10% в год.

Ученые до сих пор противоречат друг другу в оценках того, сколько времени требуется для обновления наших тканей и органов. Но в одном они сходятся: процесс регенерации клеток в организме человека не прекращается ни на минуту. Исключение составляют лишь определенные группы клеток (например, наша сетчатка остается неизменной от рождения до смерти).

Существует два основных типа клеток

Эукариотические и прокариотические клетки — два основных типа клеток. Эукариотические клетки получили свое название из-за наличия настоящего ядра, заключенного в мембрану. Животные, растения, грибы и простейшие являются примерами организмов, состоящих из эукариотических клеток. К прокариотическим организмам относятся бактерии и археи. Ядро прокариотических клеток не заключено в мембрану.

Они знают, как двигаться. В целом их способность передвигаться — важная функция для любого живого организма. Если бы они не могли двигаться, они не смогли бы расти, делиться или достигать тех областей, куда им нужно попасть. Их движение обеспечивается цитоскелетом. Цитоскелет – это каркас, расположенный в цитоплазме клетки.

Левенгук впервые увидел животные клетки

Первым человеком, увидевшим жилую камеру под микроскопом, был Антон ван Левенгук, описавший водоросли спирогиры в 1674 году. Ван Левенгук, вероятно, также видел бактерии.

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

Они могут размножаться тремя основными способами:

1. Митотическое деление. Это деление соматических клеток организма путем митоза. Так делятся все клетки, образующие органы и ткани (кроме половых органов). В ходе митоза клетка делится, из чего «рождаются» две дочерние клетки.
2. Мейотическое деление. Этот тип деления характерен для гамет. Во время мейоза происходят два деления, в результате чего из одной клетки появляются четыре клетки.
3. Деление по амитозу. Этот тип деления вообще характерен для одноклеточных организмов. Но помимо одноклеточных организмов таким способом делятся и опухолевые клетки.

Микроскопия – один из важнейших методов исследования клеток

Поскольку большинство клеток слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом, исследования клеток в основном основывались на использовании микроскопов. Фактически само открытие клеток возникло благодаря развитию микроскопа.

Современное детальное понимание клеточной архитектуры основано на нескольких типах микроскопии. Поскольку не существует единого «правильного» представления о клетке, важно понимать характеристики ключевых методов просмотра клеток, типы изображений, которые они создают, 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.

Развитие электронных микроскопов значительно расширило возможности разрешения субклеточных частиц и дало много новой информации об организации тканей растений и животных.

Развитие клеточной теории

Исследования продолжили немецкие исследователи. В XIX веке световой микроскоп был усовершенствован. В результате был сделан крупный прорыв в изучении клеточной структуры живых организмов.

Маттиас Шлейден изучал физиологию растений. Пытаясь понять рождение клеток, он пришел к выводу, что ядро ​​играет главную роль в этом процессе. В 1838 г. Шлейден предположил, что они являются структурной единицей всех заводов.

В 1937 году он рассказал об этом своему другу Теодору Швану. Одновременно Шван изучал строение спинного мозга у животных. Это побудило его более глубоко изучить эту тему.

В результате была опубликована работа «Микроскопические исследования соответствия строения и роста животных и растений». В нем впервые была опубликована теория первичных клеток, содержащая три положения.

Смысл был в том, что:

• все организмы состоят из простых частиц – клеток, имеющих ядро;
• более того, это индивидуально самостоятельный организм;
• несмотря на значительные отличия друг от друга по форме и функциям, они все же образуют в каждом отдельном организме единую сложную сеть.

Клеточная теория стала основой науки цитологии.

Цитология – раздел биологии, изучающий строение живой клетки, ее функции, процессы размножения, старения и гибели клеток.

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

Прокариоты могут жить в среде, которая была бы смертельной для большинства других существ. Эти экстремофилы способны жить и процветать в самых разных средах.

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

В организме больше бактериальных клеток, чем человеческих

По оценкам ученых, примерно 95% всех клеток в организме являются бактериями. Подавляющее большинство этих микробов можно обнаружить в дизъюнктивном тракте. На коже также живут миллионы бактерий.

Шванн и Шлейден сформулировали Клеточную теорию

В конце 1930-х годов ботаник Матиас Шлейден и зоолог Теодор Шванн изучали ткани и предложили единую клеточную теорию.

Теория одной клетки утверждает, что: все живые существа состоят из одной или нескольких клеток; клетка – основная единица жизни; и новые клетки возникают из существующих клеток. Позднее Рудольф Вирхов внес важный вклад в эту теорию.

Шлейден и Шванн предложили спонтанное зарождение как метод происхождения клеток, но спонтанное зарождение (также называемое абиогенезом) позже было опровергнуто.

Они есть не только у живых организмов, но и у неживых. Например, к неживым вещам, имеющим клетки, относятся кора деревьев, пыль в нашем доме (около 19% состоит из чешуек отмершей кожи) и так далее

Цитология – одна из самых древних биологических наук.

Еще в Древней Греции философы и мыслители предполагали, что тело организма состоит из мелких, невидимых глазу элементов. Вопросы цитологии обсуждались на симпозиумах – массовых мероприятиях, на которых гости общались за общей трапезой и вели дискуссии на научные темы.

А Аристотель в свое время даже посвятил клетке целый трактат из цикла «Учение о растениях».

Цитология — раздел биологии, изучающий клетки

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

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

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

Клетки содержат генетический материал

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

В эукариотических клетках молекулы ДНК расположены внутри клеточного ядра. ДНК и белки являются основными компонентами хромосом. Клетки человека содержат 23 пары хромосом (всего 46). Существует 22 пары аутосом (неполовых хромосом) и одна пара гоносом (половых хромосом). Половые хромосомы X и Y определяют пол.

Как вы думаете, сколько времени им нужно, чтобы завершить цикл деления и затем размножиться (так называемый «клеточный цикл»)? Назвать какую-то конкретную цифру невозможно. Все зависит от их типа. Например, у бактерий цикл длится всего 20–30 минут, тогда как у эукариот он может варьировать от 10 до 80 часов.

Клетки содержат структуры, называемые органеллами, выполняющими определенные функции

Органеллы выполняют широкий спектр функций в клетке, включая все: от обеспечения энергией до производства гормонов и ферментов.

Эукариотические клетки содержат множество типов органелл, тогда как прокариотические клетки содержат несколько органелл (рибосом), не связанных с мембраной. Существуют также различия между типами органелл, обнаруженных в разных типах эукариотических клеток. Например, растительные клетки содержат такие структуры, как клеточные стенки и хлоропласты, которых нет в клетках животных. Другие примеры органелл включают:

• Ядро – контролирует рост и размножение клеток.
• Митохондрии обеспечивают клетку энергией.
• Эндоплазматическая сеть – синтезирует углеводы и липиды.
• Комплекс Гольджи – производит, хранит и выводит в клетке определенные вещества.
• Рибосомы – участвуют в синтезе белка.
• Лизосомы – переваривают клеточные макромолекулы.

Впервые их открыл английский натуралист Роберт Гук. Ученый хотел узнать, почему пробковое дерево так хорошо плавает. Поэтому он начал изучать срезы пробкового дерева, используя собственный усовершенствованный микроскоп. В результате своих наблюдений он заметил, что пробковое дерево состоит из множества ячеек, подобно сотам в ульях. Он назвал эти клетки «клеткой», что в переводе с английского означает «клетка, клетка».

Позже голландский ученый Антони ван Левенгук, наблюдавший за ними в микроскоп с большим увеличением, предположил, что они обладают некоторой формой подвижности. В результате он пришел к выводу, что они живы.

Митоз у растений открыл Чистяков, у животных – Флемминг

Последние годы жизни Чистяков посвятил раскрытию роли ядра в процессе митоза; он был одним из первых, кто наблюдал и описал деление клеток растений в 1874 году.

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

Различные типы клеток делятся с помощью разных методов

Большинство прокариотических клеток реплицируются посредством процесса, называемого бинарным делением. Это тип процесса клонирования, при котором две идентичные клетки образуются из одной. Эукариотические клетки способны размножаться бесполым путем путем митоза. Кроме того, некоторые эукариоты подвержены половому размножению, которое связано со слиянием гамет или гамет. Гаметы образуются в ходе процесса, называемого мейозом.

Существует два основных типа клеток — эукариотические и прокариотические. В чем разница между ними? Эукариоты имеют мембрану, окружающую само ядро. У прокариот нет настоящего ядра.

Группы подобных клеток образуют ткани

Ткани – это группы клеток, имеющие общее строение и функцию. Типы клеток, из которых состоят ткани животных, иногда сплетены между собой внеклеточными волокнами или удерживаются вместе липким веществом, которое их покрывает. Различные типы тканей также могут объединяться, образуя органы. Группы органов в свою очередь образуют системы органов.

Клетки имеют различную продолжительность жизни

Клетки внутри человеческого тела имеют разную продолжительность жизни в зависимости от типа и функции. Они могут жить от нескольких дней до года. Некоторые клетки пищеварительного тракта живут всего несколько дней, тогда как клетки иммунной системы могут жить до шести недель. Клетки поджелудочной железы имеют продолжительность жизни до одного года.

Когда он повреждается или подвергается воздействию какой-либо инфекции, он разрушается посредством процесса, называемого апоптозом. Но возникает вопрос, а зачем ей уничтожать себя? Дело в том, что при делении регулярно возникают ошибки, что создает риск развития мутаций и, как следствие, онкологии. Для защиты от повреждений существует система репарации (восстановления), но если она не может справиться с поврежденной клеткой, ее проще просто уничтожить. Ведь если он мутирует, то начнет производить такое же мутировавшее потомство, что нанесет вред всему организму.

Сегодня точно неизвестно, когда появилась первая живая клетка. Но благодаря ученым мы знаем, что это произошло около 3,8 миллиардов лет назад. Первоначально под воздействием различных природных факторов появились первые органические соединения, ставшие материалом для их образования.

Первой клеткой в ​​истории, появившейся на нашей планете, был прокариот. Позже из прокариотов произошли эукариоты.

Клетка человека содержит 23 пары хромосом, расположенных в ядре. То есть хромосом всего 46. Но это еще не все, что внутри. Также имеется эндоплазматическая сеть (играет ключевую роль в росте и развитии), аппарат Гольджи (предназначен для завершения процессов синтеза клеток и обеспечения удаления образовавшихся веществ), митохондрии, лизосомы, микротрубочки, микрофиламенты и пероксисомы. И все это находится в жидкой цитоплазме.

Некоторые клетки склонны. к суициду.

Явление клеточного «самоубийства» имеет особое название – апоптоз. Это процесс генетически запрограммированной гибели клетки, в результате которого она распадается на отдельные фрагменты, которые затем уничтожаются специальными «пожирающими клетками» — макрофагами.

Апоптоза не происходит потому, что клетка внезапно впадает в депрессию и осознает хрупкость своего существования. Этот механизм необходим для быстрого устранения дефектных клеток: поврежденных, инфицированных или мутировавших. Нарушение этого процесса приводит к таким неприятным последствиям, как рак или болезнь Альцгеймера.

Читайте также: Пищевая цепь — примеры, энергия, звенья и уровни