Клітка

Відповідно до сучасних уявлень, кожна клітина є універсальною структурно-функціональною одиницею живого. Клітини всіх живих організмів мають схожу будову. Розмножуються клітини тільки шляхом ділення.

Клітка (cellula) - це елементарна впорядкована одиниця живого. Вона здійснює функції реценціі (розпізнавання), обміну речовин і енергії, розмноження, зростання і регенерації, пристосування до мінливих умов внутрішнього і зовнішнього середовища. Клітини різноманітні за своєю формою, будовою, хімічним складом і функцій. В організмі людини є плоскі, кулясті, овоїдні, кубічні, призматичні, пірамідальні, зірчасті клітини. Зустрічаються клітини розміром від кількох мікрометрів (малий лімфоцит) до 200 мікрометрів (яйцеклітина).

Від навколишнього середовища і сусідніх клітин вміст кожної клітини відокремлено цитолеммой (плазмолеммой), яка забезпечує взаємовідносини клітини з позаклітинної середовищем. Складовими компонентами клітини, розташованими досередини від цітолемми, є ядро і цитоплазма, яка складається з гіалоплазми і розташованих в ній органел і включень.

[1], [2]

Цитолемма

Цитолемма (cytolemma), або плазмолемма, - клітинна оболонка товщиною 9-10 нм. Вона виконує розділову і захисну функції, сприймає впливу навколишнього середовища завдяки наявності рецепторів (функція рецепції). Цитолемма, виконуючи обмінні, транспортні функції, здійснює перенесення різних молекул (частинок) з навколишнього середовища клітини всередину клітини і в зворотному напрямку. Процес перенесення всередину клітини називається ендоцитозу. Ендоцитоз поділяють на фагоцитоз і піноцитозу. При фагоцитозі клітина захоплює і поглинає великі частки (частки загиблих клітин, мікроорганізми). При Піноцитоз цитолемма утворює випинання, що перетворюються в пухирці, в які втягуються дрібні частинки, розчинені або зважені в тканинної рідини. Піноцитозні бульбашки перемешают опинилися в них частки всередину клітини.

Цитолемма бере участь також у виведенні речовин з клітини - екзоцитозу. Екзоцитоз здійснюється за допомогою бульбашок, вакуолей, в яких виводяться з клітини речовини переміщуються спочатку до цитолемме. Оболонка бульбашок зливається з цитолеммой, і їх вміст надходить в позаклітинне середовище.

Рецепторная функція здійснюється на поверхні цітолемми з допомогою гликолипидов і гл і до протеидов, які здатні розпізнавати хімічні речовини і фізичні фактори. Рецептори клітини можуть розрізняти такі біологічно активні речовини, як гормони, медіатори та ін. Рецепція цітолемми є найважливішою ланкою при міжклітинних взаємодіях.

У цитолемме, що є напівпроникною біологічної мембраною, виділяють три шари: зовнішній, проміжний і внутрішній. Зовнішній і внутрішній шари цітолемми, товщиною близько 2,5 нм кожен, складають електронно-щільний ліпідний подвійний шар (бішар). Між цими шарами знаходиться електронно-світла гидрофобная зона ліпідних молекул, її товщина близько 3 нм. У кожному монослое ліпідного бішару є різні ліпіди: в зовнішньому - цитохром, гліколіпіди, вуглеводні ланцюги яких спрямовані назовні; у внутрішньому монослое, зверненому до цитоплазми, - молекули холестерину, АТФ-синтетаза. У товщі цітолемми розташовуються молекули білка. Одні з них (інтегральні, або трансмембранні) проходять через всю товщу цітолемми. Інші білки (периферичні, або зовнішні) лежать у внутрішньому або зовнішньому монослое мембрани. Мембранні білки виконують різні функції: одні є рецепторами, інші - ферментами, треті - переносниками різних речовин, оскільки виконують транспортні функції.

Зовнішня поверхня цітолемми покрита тонкофібріллярной шаром (від 7,5 до 200 нм) гликокаликса. Гликокаликс (glycocalyx) утворений бічними вуглеводними ланцюгами гликолипидов, глікопротеїдів і іншими вуглеводними сполуками. Вуглеводи у вигляді полісахаридів утворюють розгалужені ланцюжки, з'єднані сліпідамі і білками цітолемми.

Цитолемма на поверхні деяких клітин утворює спеціалізовані структури: мікроворсинки, війки міжклітинні з'єднання.

Мікроворсинки (microvilli) довжиною до 1 -2 мкм і діаметром до 0,1 мкм - це вкриті цитолеммой пальцевидні вирости. У центрі микроворсинки проходять пучки паралельних ак-тинів филаментов, прикріплених до цитолемме у верхівки микроворсинки і з боків її. Мікроворсинки збільшують вільну поверхню клітин. У лейкоцитів і клітин сполучної тканини микроворсинки короткі, у кишкового епітелію - довгі, причому їх так багато, що вони утворюють так звану щіткова облямівку. Завдяки Актинові филаментам микроворсинки рухливі.

Вії і джгутики також рухливі, їх руху маятника-образні, хвилеподібні. Вільна поверхня миготливого епітелію дихальних шляхів, семявиносящіх канальців, маткових труб покрита віями довжиною до 5-15 мкм і діаметром 0,15-0,25 мкм. У центрі кожної вінки є осьовий филамент (аксонема), утворений дев'ятьма з'єднаними між собою периферійними подвійними мікротрубочками, які оточують аксони. Початкова (проксимальна) частину мікротрубочки закінчується у вигляді базального тільця, розташованого в цитоплазмі клітини і складається також з мікротрубочок. Джгутики за своєю будовою схожі на вії, вони роблять узгоджені коливальні рухи завдяки ковзанню микротрубочек один щодо одного.

Цитолемма бере участь в утворенні міжклітинних з'єднань.

Міжклітинні з'єднання утворюються в місцях зіткнення клітин один з одним, вони забезпечують міжклітинні взаємодії. Такі сполуки (контакти) поділяються на прості, зубчасті і щільні. Просте з'єднання - це зближення цитолемма сусідніх клітин (міжклітинний простір) на відстань, рівну 15-20 нм. При зубчастому з'єднанні випинання (зубці) цітолемми однієї клітини заходять (вклинюються) між зубцями іншої клітини. Якщо виступи цітолемми довгі, глибоко заходять між такими ж виступами інший клітини, то такі сполуки називають пальцевидними (інтердігітаціі).

У спеціальних щільних міжклітинних з'єднань цитолемма сусідніх клітин настільки зближені, що вони зливаються один з одним. При цьому створюється так звана замикає зона, непроникна для молекул. Якщо щільне з'єднання цітолемми відбувається на обмеженій ділянці, то утворюється пляма злипання (десмосоми). Десмосоми являє собою майданчик високою електронної щільності діаметром до 1,5 мкм, що виконує функцію механічного зв'язку однієї клітини з іншого. Такі контакти частіше зустрічаються між епітеліальними клітинами.

Зустрічаються також щілиновидні з'єднання (Нексус), довжина яких сягає 2-3 мкм. Цітолемми у таких з'єднань відстоять один від одного на 2-3 нм. Через такі контакти легко проходять іони, молекули. Тому Нексус називають також проводять сполуками. Так, наприклад, в міокарді через Нексус передається збудження від одних кардіоміоцитів іншим.

[3], [4], [5]

Міаллоплазма

Гіалоплазма (hyaloplasma; від грец. Hyalinos - прозорий) становить приблизно 53-55% від загального обсягу цитоплазми (cytoplasma), утворюючи гомогенну масу складного складу. У гіалоплазме присутні білки, полісахариди, нуклеїнові кислоти, ферменти. За участю рибосом в гіалоплазме синтезуються білки, відбуваються різні реакції проміжного обміну. У гіалоплазме розташовуються також органели, включення і клітинне ядро.

[6], [7]

Органели клітини

Органели (organellae) є обов'язковими мікроструктурами для всіх клітин, які виконують певні життєво важливі функції. Розрізняють мембранні і немембранні органели. До мембранним органел, відмежовані від навколишнього їх гіалоплазми мембранами, відносяться ендоплазматична мережа, внутрішній сітчастий апарат (комплекс Гольджі), лізосоми, пероксисоми, мітохондрії.

Мембранні органели клітини

Все мембранні органели побудовані з елементарних мембран, принцип організації яких аналогічний будові цитолемма. Цитофизиологические процеси пов'язані з постійним слипанием, злиттям і поділом мембран, при цьому можливі злипання і об'єднання тільки топологічно однакових моношарів мембран. Так, зовнішній, звернений до гіалоплазме шар будь-мембрани органели ідентичний внутрішнього шару цітолемми, а внутрішній, звернений в порожнину органели шар аналогічний зовнішньому шару цітолемми. 

Мембранні органели клітини

Немембранні органели клітини

До немембранні органел клітини відносяться центриоли, мікротрубочки, філаменти, рибосоми і полісоми. 

Немембранні органели клітини

Транспорт речовин і мембран в клітині

Речовини циркулюють в клітці, будучи упакованими в мембрани ( «пересування вмісту клітини в контейнерах»). Сортування речовин і їх пересування пов'язані з наявністю в мембранах комплексу Гольджі спеціальних білків-рецепторів. Транспорт через мембрани, в тому числі і через плазматичну мембрану (цитолемму), є однією з найважливіших функцій живих клітин. Розрізняють два типи транспорту: пасивний і активний. Пасивний транспорт не вимагає витрат енергії, активний транспорт енергозалежний.  

Транспорт речовин і мембран в клітині

Клітинне ядро

Ядро (nucleus, s. Karyon) є у всіх клітинах людини, крім еритроцитів і тромбоцитів. Функції ядра - зберігання і передача новим (дочірнім) клітинам спадкової інформації. Ці функції пов'язані з наявністю в ядрі ДНК. В ядрі відбувається також синтез білків - рибонуклеїнової кислоти РНК і рибосомних матеріалів. 

клітинне ядро

[8], [9], [10], [11]

Розподіл клітин. Клітинний цикл

Зростання організму відбувається за рахунок збільшення числа клітин шляхом поділу. Основними способами поділу клітин в людському організмі є мітоз і мейоз. Процеси, що відбуваються при цих способах поділу клітин, протікають однаково, проте призводять до різних результатів. 

Розподіл клітин: клітинний цикл

[12], [13], [14], [15]