Наука про клітку називається цитологією (гречок. «цитос»-клітка, «логос»-наука). Предмет цитології - клітки багатоклітинних тварин і рослин, а також одноклітинних організмів, до числа яких ставляться бактерії, найпростіші й одноклітинні водорості. Цитологія вивчає будову й хімічний склад кліток, функції внутрішньоклітинних структур, функції кліток в організмі тварин і рослин, розмноження й розвиток кліток, пристосування кліток до умов навколишнього середовища. Сучасна цитологія - наука комплексна. Вона має самі тісні зв’язки з іншими біологічними науками, наприклад з ботанікою, зоологією, фізіологією, вченням про еволюцію органічного миру, а також з молекулярною біологією, хімією, фізикою, математикою. Цитологія - одна з відносно молодих біологічних наук, її вік близько 100 років. Вік же терміна “клітка” нараховує понад 300 років. Уперше назва «клітка» у середині XVII в. застосував Р.Гук. Розглядаючи тонкий зріз пробки за допомогою мікроскопа, Гук побачив, що пробка складається з осередків - кліток

Клітинна теорія. У середині XIX сторіччя на основі вже численних знань про клітку Т. Шванн сформулював клітинну теорію (1838). Він узагальнив знання, що були, про клітку й показав, що клітка представляє основну одиницю будови всіх живих організмів, що клітки тварин і рослин подібні по своїй будові. Ці положення з’явилися найважливішими доказами єдності походження всіх живих організмів, єдність усього органічного миру. Т. Шван вніс у науку правильне розуміння клітки як самостійної одиниці життя, найменшої одиниці живого: поза кліткою немає життя

Вивчення хімічної організації клітки привело до висновку, що саме хімічні процеси лежать в основі її життя, що клітки всіх організмів подібні по хімічному складі, у них однотипно протікають основні процеси обміну речовин. Дані про подібність хімічного складу кліток ще раз підтвердили єдність усього органічного мира

Сучасна клітинна - теорія включає наступні положення:

клітка - основна одиниця будови й розвитку всіх живих організмів, найменша одиниця живого;

клітки всіх одноклітинних і багатоклітинних організмів подібні ( гомологични ) по своїй будові, хімічному складу, основним проявам життєдіяльності й обміну речовин;

розмноження кліток відбувається шляхом їхнього розподілу, і кожна нова клітка утвориться в результаті розподілу вихідної (материнської) клітки;

у складних багатоклітинних організмах клітки спеціалізовані по виконуваній ними функції й утворять тканини; із тканин складаються органи, які тісно зв’язані між собою й підпорядковані нервовим і гуморальним системам регуляції

Дослідження клітки мають велике значення для розгадки захворювань. Саме в клітках починають розвиватися патологічні зміни, що приводять до виникнення захворювань. Щоб зрозуміти роль кліток у розвитку захворювань, приведемо кілька прикладів. Одне із серйозних захворювань людини - цукровий діабет. Причина цього захворювання - недостатня діяльність групи кліток підшлункової залози, що виробляють гормон інсулін, що бере участь у регуляції цукрового обміну організму. Злоякісні зміни, що приводять до розвитку ракових пухлин, виникають також на рівні кліток. Збудники кокцидіозу - небезпечного захворювання кроликів, курей, гусаків і утік - паразитичні найпростіші - кокцидии проникають у клітки кишкового епітелію й печінки, ростуть і розмножуються в них, повністю порушують обмін речовин, а потім руйнують ці клітки. У хворих кокцидіозом тварин сильно порушується діяльність травної системи й при відсутності лікування тварини гинуть. От чому вивчення будови, хімічного складу, обміну речовин і всіх проявів життєдіяльності кліток необхідно не тільки в біології, але також у медицині й ветеринарії

Вивчення кліток різноманітних одноклітинних і багатоклітинних організмів за допомогою світлооптичного й електронного мікроскопів показало, що по своїй будові вони розділяються на дві групи. Одну групу становлять бактерії й синьо-зелені водорості. Ці організми мають найбільш проста будова кліток. Їх називають доїденими (прокаріотами), тому що в них немає оформленого ядра (гречок. «картон»-ядро) і немає багатьох структур, які називають органоидами. Іншу групу становлять всі інші організми: від одноклітинних зелених водоростей і найпростіших до вищих квіткових рослин, ссавців, у тому числі й людини. Вони мають складно влаштовані клітки, які називають ядерними (еукариотическими). Ці клітки мають ядро й органоиди, що виконують специфічні функції

Особливу, неклітинну форму життя становлять віруси, вивченням яких займається вірусологія

Будова й функції оболонки клітки

Клітка будь-якого організму, являє собою цілісну живу систему. Вона складається із трьох нерозривно зв’язаних між собою частин: оболонки, цитоплазми і ядра. Оболонка клітка здійснює безпосередню взаємодію із зовнішнім середовищем і взаємодія із сусідніми клітками (у багатоклітинних організмах).

Оболонка кліток. Оболонка кліток має складну будову. Вона складається із зовнішнього шару й розташованої під ним плазматичної мембрани. Клітки тварин і рослин розрізняються по будові їхнього зовнішнього шару. У рослин, а також у бактерій, синьо-зелених водоростей і грибів на поверхні кліток розташована щільна оболонка, або клітинна стінка. У більшості рослин вона складається із клітковини. Клітинна стінка грає винятково важливу роль: вона являє собою зовнішній каркас, захисну оболонку, забезпечує тургор рослинних кліток: через клітинну стінку проходить вода, солі, молекули багатьох органічних речовин

Зовнішній шар поверхні кліток тварин на відміну від клітинних стінок рослин дуже тонкий, еластичний. Він не видний у світловий мікроскоп і складається з різноманітних полисахаридов і білків. Поверхневий шар тваринних кліток одержав назву гликокаликс.

Гликокаликс виконує насамперед функцію безпосереднього зв’язка кліток тварин із зовнішнім середовищем, з усіма навколишніми її речовинами. Маючи незначну товщину (менше 1 мкм), зовнішній шар клітки тварин не виконує опорної ролі, яка властива клітинним стінкам рослин. Утворення гликокаликса, так само як і клітинних стінок рослин, відбувається завдяки життєдіяльності самих кліток

Плазматична мембрана. Під гликокаликсом і клітинною стінкою рослин розташована плазматична мембрана (панцира. “мембрана»-шкірочка, плівка), що граничить безпосередньо із цитоплазмою. Товщина плазматичної мембрани близько 10 нм, вивчення її будови й функцій можливо тільки за допомогою електронного мікроскопа

До складу плазматичної мембрани входять білки й ліпіди. Вони впорядковане розташовані й з’єднані один з одним хімічними взаємодіями. По сучасних поданнях молекули ліпідів у плазматичній мембрані розташовані у два ряди й утворять суцільний шар. Молекули білків не утворять суцільного шару, вони розташовуються в шарі ліпідів, поринаючи в нього на різну глибину

Молекули білка й ліпідів рухливі, що забезпечує динамічність плазматичної мембрани

Плазматична мембрана виконує багато важливих функцій, від яких углядять життєдіяльність кліток. Одна з таких функцій полягає в тім, що вона утворить бар’єр, що відмежовує внутрішній уміст клітки від зовнішнього середовища. Але між клітками й зовнішнім середовищем постійно відбувається обмін речовин. Із зовнішнього середовища в клітку надходить вода, різноманітні солі у формі окремих іонів, неорганічні й органічні молекули. Вони проникають у клітку через дуже тонкі канали плазматичної мембрани. У зовнішнє середовище виводяться продукти, утворені в клітці. Транспорт речовин- одна з головних функцій плазматичної мембрани. Через плазматичну мембрану із кліті виводяться продукти обміну, а також речовини, синтезовані в клітці. До числа їх ставляться різноманітні білки, вуглеводи, гормони, які виробляються в клітках різних залоз і виводяться в позаклітинне середовище у формі дрібних крапель

Клітки, що утворять у багатоклітинних тварин різноманітні тканини ( епітеліальну, м’язову й ін.), з’єднуються один з одним плазматичною мембраною. У місцях з’єднання двох кліток мембрана кожної з них може утворювати складки або вирости, які надають з’єднанням особлива міцність

Pages: 1 2 3