- Основные понятия по теме
- Как выглядит животная клетка под микроскопом
- Типы и функции клеток
- Строение клетки
- Основные органеллы и органоиды животной клетки
- Ядро
- Рибосомы
- Эндоплазматический ретикулум
- Везикулы
- Аппарат Гольджи
- Митохондрии
- Цитоплазма клетки
- Цитозоль
- Цитоскелет
- Клеточная мембрана
- Лизосомы
- Центриоль
- Функции центриоли
- Строение клетки человека — рисунок с подписями
- Признаки живой клетки
- Особенности и характеристики животной клетки
- Что мы узнали?
Основные понятия по теме
Все организмы (за исключением вирусов) представлены клеточными формами жизни.
Животная клетка – основная структурная и функциональная единица жизни организмов, ответственная за все внутренние процессы.
Одноклеточные – организм, состоящий из одной клетки (простейшие, бактерии).
Многоклеточный – организм, состоящий из совокупности клеток, объединенных в разные ткани, органы и системы.
Органеллы (органеллы) – неизменяемые части клетки, выполняющие ряд специфических функций.
Существует несколько типов:
- двойная мембрана;
- одиночная мембрана;
- немембранный.
Включения – непостоянные (временные) образования, из которых состоит клетка (крахмальные зерна, капли жира, кристаллы соли и другие).
Цитология (от греческого слова «китос» — клетка и латинского «логос» — наука, исследование) — раздел биологии, изучающий строение и процессы жизнедеятельности клеток (животных и растений).
Клеточная биология — это более широкая область науки, изучающая типы, структуру и функции всех клеток.
Как выглядит животная клетка под микроскопом
Под стандартным оптическим микроскопом видны основные компоненты. Поскольку они связаны с постоянно меняющимся организмом, находящимся в движении, идентифицировать отдельные органеллы может быть сложно.
Следующие части не вызывают сомнений:
- основной;
- цитоплазма;
- клеточная мембрана.
Микроскоп более высокого разрешения, тщательно подготовленный образец и некоторая практика помогут изучить клетку более детально.
Типы и функции клеток
Все клеточные формы жизни можно разделить на две группы по строению составляющих их единиц:
- прокариот;
- эукариотический.
Прокариоты (или предядерные) возникли первыми. Они достаточно просты, не имеют четко сформированного ядра и других внутренних мембранных органелл (исключение составляют плоские резервуары у фотосинтезирующих видов, например цианобактерий). Область, где ДНК расположена в цитоплазме, называется нуклеоидом. Отдельная молекула ДНК имеет кольцевую форму и не имеет связи с белками.
К прокариотам относятся бактерии и цианобактерии (сине-зеленые водоросли).
Эукариоты (ядерные) — более сложные клетки, развившиеся позже, чем прокариоты (клетки человека — эукариоты). Они имеют сформированное ядро, отграниченное от цитоплазмы ядерной оболочкой. Ядро содержит хромосомы — линейные молекулы ДНК, связанные с белками. В цитоплазме имеются различные мембранные органеллы.
К эукариотам относятся грибы, растения и животные.
Функции животных клеток
Клетки отвечают за слаженное функционирование организма, воспроизводят и контролируют все процессы, происходящие в нем. В зависимости от их назначения многие функции клеток можно разделить на:
- связующее (формирование тканей, органов);
- энергетика (генерация и хранение энергии);
- транспорт (перемещение молекул по организму);
- генетические (сбор, сохранение и передача наследственной информации) и многие другие.
То есть клетки не универсальны, они специализируются на выполнении конкретных задач.
Строение клетки
Клетки чрезвычайно разнообразны по форме, структурным свойствам и функциям (например, в организме человека насчитывается более 200 клеток). Однако все они имеют схожую структуру. Такое сходство обусловлено эволюционным развитием: такая структура наименее энергозатратна (по сравнению с другими возможными формами жизни) и максимально выполняет задачи и цели, необходимые для существования организма.
Основные компоненты клетки (органеллы):
- клеточная (цитоплазматическая) мембрана;
- основной;
- цитоплазма.
Клеточная мембрана (цитоплазматическая) состоит из двух слоев жира (липидов) и белковой молекулы.
Его особенности:
- защитный;
- отделение внутреннего содержимого клетки;
- избирательный транспорт веществ;
- рецептор.
Ядро представляет собой округлое образование, покрытое двухслойной ядерной оболочкой. Содержит хромосомы (хроматин).
Функции:
- хранение и передача наследственной информации дочерним клеткам;
- контроль активности клеток.
Цитоплазма – внутренняя среда клетки. Он состоит из цитозоля (гиалоплазмы), органелл и включений.
Функция:
- действует как среда для всех клеточных процессов и реакций.
Помимо этих структурных элементов, существуют и другие органеллы:
- эндоплазматическая сеть (сетка);
- аппарат Гольджи (комплекс;
- лизосомы;
- вакуоли;
- митохондрии;
- рибосомы;
- клеточный центр.
Эндоплазматическая сеть (сетка), или ЭПС, представляет собой сеть мембран, соединяющих клеточную мембрану с ядерной мембраной. Различают два типа ЭР: гладкий и шероховатый (с рибосомами). Гладкий ЭР синтезирует и транспортирует жиры и углеводы. Грубый ЭР синтезирует и транспортирует белки.
Аппарат Гольджи (комплекс) — совокупность одномембранных трубочек, везикул и цистерн вблизи ядра — выполняет функции транспорта белков, синтеза ферментов и образования лизосом.
Лизосомы — мелкие пузырьки, покрытые однослойной мембраной с кислой внутренней средой, — осуществляют внутриклеточное пищеварение.
Вакуоли представляют собой небольшие одномембранные везикулы. Бывают двух типов: пищеварительная (с функцией пищеварения) и сократительная (удаляет из клетки излишнюю воду и непереваренные остатки пищи).
Митохондрии представляют собой овальное «тело», окруженное двухслойной мембраной. Осуществляет энергетический обмен (или клеточное дыхание).
Рибосомы – мельчайшие органеллы, состоящие из двух частей (большой и мелкой субъединицы). Они синтезируют белки.
Клеточный центр представляет собой две центриоли (цилиндры микротрубочек), расположенные перпендикулярно друг другу. Отвечает за деление клеток.
Основные органеллы и органоиды животной клетки
Органеллы и органеллы – это «органы», отвечающие за функционирование микроорганизма.
Ядро
Ядро является источником дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), генетического материала. ДНК является источником образования белков, контролирующих состояние организма. В ядре нити ДНК плотно обвивают высокоспециализированные белки (гистоны), образуя хромосомы.
Ядро выбирает гены для контроля активности и функции тканевой единицы. В зависимости от типа клетки она содержит различный набор генов. ДНК находится в нуклеоидной области ядра, где образуются рибосомы. Ядро окружено ядерной мембраной (кариолеммой), двойным липидным бислоем, который отделяет его от других компонентов. Ядро регулирует рост и деление клеток. При митозе в ядре образуются хромосомы, которые в процессе размножения удваиваются, образуя две дочерние единицы. Органеллы, называемые центросомами, помогают организовать ДНК во время деления. Ядро обычно обозначается в единственном числе.
Рибосомы
Рибосомы являются местом синтеза белка. Они обнаружены во всех тканевых единицах растений и животных. В ядре последовательность ДНК, кодирующая определенный белок, копируется в цепь свободной информационной РНК (мРНК) кислоты в цепи, из которой состоит белок. В тканях животных рибосомы располагаются свободно в цитоплазме или прикреплены к мембранам эндоплазматической сети.
Эндоплазматический ретикулум
Эндоплазматическая сеть (ЭР) представляет собой сеть мембранных мешочков (цистерн), отходящих от внешней ядерной мембраны. Он модифицирует и транспортирует белки, созданные рибосомами.
Существует два типа эндоплазматической сети:
- зернистый;
- агранулярный.
Гранулярный ЭР содержит прикрепленные рибосомы. Агранулярный ЭР не содержит прикрепленных рибосом и участвует в образовании липидов и стероидных гормонов, а также выведении токсических веществ.
Везикулы
Везикулы представляют собой небольшие сферы липидных бислоев, которые являются частью внешней мембраны. Они используются для транспортировки молекул через клетку от одной органеллы к другой и участвуют в обмене веществ. Специализированные везикулы, называемые лизосомами, содержат ферменты, которые расщепляют большие молекулы (углеводы, липиды и белки) на более мелкие, чтобы облегчить их использование в тканях.
Аппарат Гольджи
Аппарат Гольджи (комплекс Гольджи, тело Гольджи) также состоит из цистерн, не связанных между собой (в отличие от эндоплазматической сети). Аппарат Гольджи принимает белки, сортирует их и упаковывает в пузырьки.
Митохондрии
Процесс клеточного дыхания происходит в митохондриях. Сахар и жир расщепляются, а энергия высвобождается в форме аденозинтрифосфата (АТФ). АТФ контролирует все клеточные процессы, АТФ производят митохондрии клеток. Митохондрии иногда называют «генераторами».
Цитоплазма клетки
Цитоплазма – это жидкая среда клетки. Может работать даже без ядра, но недолго.
Цитозоль
Цитозоль называют клеточной жидкостью. Цитозоль и все находящиеся в нем органеллы, кроме ядра, называются цитоплазмой. Цитозоль состоит в основном из воды, а также содержит ионы (калий, белки и малые молекулы).
Цитоскелет
Цитоскелет представляет собой сеть нитей и трубок, распределенных по цитоплазме.
Он выполняет следующие функции:
- придает форму;
- придает силы;
- стабилизирует ткани;
- закрепляет органеллы в определенных местах;
- играет важную роль в передаче сигнала.
Существует три типа цитоскелетных филаментов: микрофиламенты, микротрубочки и промежуточные филаменты. Микрофиламенты — самые мелкие элементы цитоскелета, а микротрубочки — самые крупные.
Клеточная мембрана
Клеточная мембрана полностью окружает животную клетку, не имеющую клеточной стенки, в отличие от растений. Клеточная мембрана представляет собой двойной слой, состоящий из фосфолипидов.
Фосфолипиды — это молекулы, содержащие фосфаты, связанные с радикалами глицерина и жирных кислот. Они спонтанно образуют двойные мембраны в воде благодаря своим одновременным гидрофильным и гидрофобным свойствам. Клеточная мембрана избирательно проницаема – она способна пропускать определенные молекулы. Кислород и углекислый газ проходят легко, тогда как крупные или заряженные молекулы должны проходить через специальный канал в мембране для поддержания гомеостаза.
Лизосомы
Лизосомы – это органеллы, расщепляющие вещества. Лизосома содержит около 40 пищеварительных ферментов. Интересно, что сам клеточный организм защищен от деградации в случае прорыва лизосомальных ферментов в цитоплазму; митохондрии, выполнившие свои функции, подвергаются деградации. После дробления образуются остаточные тельца, первичные лизосомы превращаются во вторичные.
Центриоль
Центриоли – плотные тела, расположенные вблизи ядра. Число центриолей варьирует, чаще всего их две. Центриоли соединены эндоплазматическим мостиком.
Функции центриоли
Точные функции центриоли остаются неизвестными. Широко распространена гипотеза, что центриоли участвуют в процессе деления, образуя веретено деления и определяя его направление, но в научном мире нет уверенности.
Строение клетки человека — рисунок с подписями
Единица клеточной ткани человека имеет сложное строение. На рисунке показаны основные конструкции. Каждый компонент имеет свое назначение; только в конгломерате они обеспечивают функцию важной части живого организма.
Признаки живой клетки
Живая клетка по своим свойствам подобна живому существу в целом. Оно дышит, питается, развивается, делится и в строении происходят различные процессы. Понятно, что угасание естественных процессов для организма означает смерть.
Особенности и характеристики животной клетки
Согласно клеточной теории (основатели: Роберт Гук, Антони ван Левенгук, Матиас Шлейден, Томас Шван, Рудольф Вирхов), животные клетки:
- структурные единицы всех живых организмов, т е все организмы состоят из клеток;
- функциональные единицы, означающие, что клетки выполняют все жизненно важные функции;
- единицы живого развития (новые клетки появляются в результате деления исходной/материнской клетки);
- генетические единицы, т.е содержат информацию о развитии организма;
- имеют сходную структуру, состав и выполняют строго определенный набор функций.
Животные клетки обладают свойствами, отличающими их от растительных клеток. Клетки животных не имеют клеточной стенки, крупной центральной вакуоли и пластид. Растительные клетки не имеют клеточного центра (за исключением низших растений). Клетки животных являются гетеротрофами (используют в качестве источника питания органические соединения), а клетки растений — автотрофами (синтезируют все необходимые для жизни вещества из неорганических соединений). Кроме того, животные клетки обычно меньше растительных и грибных клеток.
Что мы узнали?
Строение животной клетки, которое изучается на уроках биологии в 7–9 классах, принципиально не отличается от строения клеток других организмов. Это указывает на родственность всего живого на земле. Особенностью животной клетки является наличие клеточного центра центриолей, которые участвуют в образовании веретена при митозе. В отличие от растительного организма здесь нет крупных вакуолей, пластид и целлюлозных клеточных стенок. Клеточная мембрана достаточно эластична, что позволяет клеткам принимать разные формы и размеры.
Читайте также: Воздействие сельского хозяйства на окружающую среду