Рассказ про клетку животного

Клетка животных

---

Клетка — целостная и сложная биологическая система, мельчайшая единица строения многоклеточных организмов. Части клетки обеспечивают её нормальную жизнедеятельность, а при размножении — передачу наследственных признаков от родителей детям. В отличие от растительных клеток в клетках животных нет пластид, отсутствует клеточная оболочка.

---

Тела всех живых организмов состоят из клеток. Есть организмы, тела которых состоят только из одной клетки, — это бактерии, одноклеточные водоросли и грибы, простейшие. Тела большинства животных состоят из множества клеток.

Изучением строения, развития и деятельности клеток занимается наука цитология (от греч. цитос — «клетка», логос — «наука»).

Клетки всех животных имеют общее строение и отличаются от клеток растений. Большинство клеток животных очень мелкие: их размеры — 10-100 микрон (микрометр). Поэтому изучать их строение приходится при большом увеличении микроскопа. Формы клеток животных очень различны: клетки мышц сильно вытянуты в длину, имеют веретеновидную форму, клетки крови — овальной формы, клетки кожи — плоские, вытянутые в высоту или бокаловидные. У одних клеток есть отростки и выступы, другие клетки гладкие.

Размер и форма клеток зависят от того, какую работу (функцию) они выполняют в организме.

Снаружи животная клетка покрыта эластичной клеточной мембраной. Она отделяет содержимое клетки от наружной среды и способна пропускать внутрь клетки одни вещества, а из клетки — другие, обеспечивая обмен веществ. В растительной клетке снаружи от мембраны расположена плотная оболочка, содержащая целлюлозу. В отличие от растительных клеток клетки животных такой оболочки не имеют.

Основное содержимое клетки, заполняющее весь её объём, — вязкая зернистая цитоплазма. Она постоянно движется, в ней протекают все жизненные процессы клетки. В цитоплазме периодически образуются пузырьки, наполненные жидкостью, — вакуоли. Они играют важную роль в пищеварении: здесь накапливаются питательные вещества; через вакуоли удаляются вредные продукты жизнедеятельности, и в результате поддерживается относительно постоянный состав цитоплазмы. Между клеткой и окружающей средой осуществляется обмен веществ.

Центральное место в цитоплазме занимает плотное округлое тельце — ядро. В нём находятся хромосомы, состоящие из длинных молекул органического вещества. Они регулируют процессы, протекающие в клетке, обеспечивают передачу наследственных признаков дочерним клеткам при размножении.

Помимо ядра в цитоплазме расположены другие органоиды (органеллы) — компоненты клетки, выполняющие определённые функции, — «клеточные органы».

Митохондрии отвечают за преобразование и запасание энергии, которая затем расходуется на жизненные процессы клетки. На рибосомах образуются белки, в аппарате Гольджи — жиры и углеводы. Кроме того, внутри аппарата Гольджи белки, жиры и углеводы накапливаются. Сюда они поступают по трубочкам эндоплазматической сети — этот органоид охватывает сетью разветвлённых канальцев всё пространство клетки и отвечает за транспортировку образованных в клетке веществ. В аппарате Гольджи вещества «упаковываются» в виде комочков и капелек, а потом уходят в цитоплазму и используются по назначению. Лизосомы участвуют в разрушении ненужных белков, жиров и углеводов.

В клетках животных отсутствуют пластиды, характерные для растительных клеток. Отсутствие хлоропластов — важное отличие животных клеток. Именно в них у растений происходит синтез органических веществ из неорганических. Животные, в отличие от растений, питаются готовыми органическими веществами.

Клетка животных содержит органоид, которого нет в растительных клетках. Он называется клеточным центром. Основу клеточного центра составляют два цилиндрических тельца. Они играют важную роль в делении клеток животных, обеспечивая равномерное распределение наследственного материала материнской клетки в образовавшихся клетках.

В цитоплазме клеток всех живых организмов можно обнаружить многочисленные мелкие и крупные зёрна, капельки белков, жиров и углеводов. Эти вещества образуются в разных частях клетки, транспортируются, распределяются и используются в процессе обмена веществ.

---

---

Это конспект по теме «Клетка животных». Выберите дальнейшие действия:

• Перейти к следующему конспекту: Ткани, органы и системы органов
• Вернуться к списку конспектов по Биологии.
• Проверить знания по Биологии.

Клетки животных являются типичными эукариотическими клетками, заключенными в плазматическую мембрану и содержат окруженное мембраной ядро ​​и органеллы. В отличие от эукариотических клеток растений и грибов, клетки животных не имеют клеточной стенки. Эта особенность была утеряна в далеком прошлом одноклеточными организмами, которые породили царство животные. Большинство клеток, как животных, так и растений, имеют размер от 1 до 100 мкм (микрометров) и поэтому видны только с помощью микроскопа.

Читайте также: Основные отличия строения клеток растений и животных и Сравнение строения клеток животных, растений, грибов и бактерий

Клетки были обнаружены в 1665 году британским ученым Робертом Гуком, который впервые наблюдал их в своем грубом (по сегодняшним меркам) оптическом микроскопе XVII века. Фактически, Гук придумал термин «клетка» в биологическом контексте. Микроскоп является фундаментальным инструментом в области клеточной биологии и часто используется для наблюдения или изучения клеток различных организмов.

Особенности животных и их клеток

Отсутствие жесткой клеточной стенки позволило животным развить широкое разнообразие типов клеток, тканей и органов. Специализированные клетки, образовавшие нервы и ткани мышц, которые невозможно развить растениям, способствовали мобильности этих организмов. Способность двигаться с помощью специализированных мышечных тканей является отличительной чертой животного мира, хотя некоторые животные, в первую очередь губки, не обладают дифференцированными тканями. Примечательно, что простейшие могут передвигаться, но только через немышечные движение, а при помощи псевдоподий, ресничек и жгутиков.

Животное царство уникально среди эукариотических организмов, потому что большинство тканей животных связаны во внеклеточном матриксе тройной спиралью белка, известной как коллаген. Растительные и грибковые клетки связаны в тканях или агрегатах другими молекулами, такими как пектин. Тот факт, что никакие другие организмы не используют коллаген таким образом, является одним из признаков того, что все животные возникли от одного одноклеточного предка. Кости, раковины, спикулы и другие упрочненные структуры образуются, когда коллагенсодержащий внеклеточный матрикс между животными клетками становится кальцифицированным.

Животные – большая и невероятно разнообразная группа организмов. Будучи мобильным, они способны воспринимать и реагировать на окружающую среду, обладают гибкостью при поиске пищи, защите и размножении. Однако, в отличие от растений, животные не могут производить свою пищу, и поэтому всегда прямо или косвенно зависят от растительной жизни.

Большинство клеток животных диплоидны, что означает, что их хромосомы существуют в гомологичных парах. Известно, что иногда встречаются различные хромосомные плоиды. Распространение животных клеток происходит разными путями. В случаях полового размножения сначала необходим клеточный процесс мейоза, так что могут быть получены гаплоидные дочерние клетки или гаметы. Затем две гаплоидные клетки сливаются с образованием диплоидной зиготы, которая развивается в новый организм, путем деление клеток в процессе митоза.

Самые ранние ископаемые свидетельства животных датируются Вендским периодом (650-454 миллионов лет назад). Первое массовое вымирание закончилось этим периодом, но в течение последующего кембрийского периода, взрыв новых форм жизни привел к появлению многих основных групп фауны, известных сегодня. Есть свидетельства, что позвоночные животные появились до раннего ордовикского периода (505-438 миллионов лет назад).

Строение животных клеток

Используйте приведенные ниже ссылки, чтобы получить более подробную информацию о различных органеллах, которые содержатся в клетках животных.

• Центриоли – самовоспроизводящиеся органеллы, состоящие из девяти пучков микротрубочек и встречающиеся только в клетках животных. Они помогают в организации деления клеток, но не являются существенными для этого процесса.
• Реснички и Жгутики – необходимы для передвижения клеток. В многоклеточных организмах реснички функционируют для перемещения жидкости или веществ вокруг неподвижной клетки, а также для передвижения клетки или группы клеток.
• Эндоплазматический ретикулум – сеть мешочков, которая производит, обрабатывает и переносит химические соединения внутри и снаружи клетки. Он связан с двуслойной ядерной оболочкой, обеспечивающей трубопровод между ядром и цитоплазмой.
• Эндосомы – мембранно-связанные везикулы, образованные совокупностью сложных процессов, известных как эндоцитоз, и обнаружены в цитоплазме практически любой клетки животных. Основным механизмом эндоцитоза является обратное тому, что происходит во время экзоцитоза или клеточной секреции.
• Комплекс (аппарат) Гольджи – отдел распределения и доставки химических веществ клетки. Он модифицирует белки и жиры, встроенные в эндоплазматический ретикулум, а также подготавливает их к экспорту за пределы клетки.
• Промежуточные филаменты – широкий класс волокнистых белков, которые играют важную роль как структурных, так и функциональных элементов цитоскелета. Они функционируют как элементы, которые помогают поддерживать форму и жесткость клетки.
• Лизосомы – осуществляют пищеварительные функции, перерабатывая клеточные отходы.
• Микрофиламенты – нити из глобулярных белков, называемые актином. Эти филаменты являются преимущественно структурными по своей функции и важным компонентом цитоскелета.
• Микротрубочки – прямые, полые цилиндры, присутствующие в цитоплазме всех эукариотических клеток (у прокариот их нет) и выполняющие различные функции, от транспортировки до структурной поддержки.
• Митохондрии – продолговатые органеллы, которые находятся в цитоплазме каждой эукариотической клетки. В клетке животных они являются основными генераторами энергии, превращая кислород и питательные вещества в энергию.
• Ядро – высокоспециализированная органелла, которая служит в качестве информационно-административного центра клетки. Эта органелла имеет две основные функции: 1) хранение наследственного материала клетки или ДНК; 2) координиция деятельность клетки, которая включает в себя рост, посредственный метаболизм, синтез белка и размножение (деление клеток).
• Пероксисомы – группа связанных одной мембраной сферических органелл, встречающиеся в цитоплазме.
• Плазматическая мембрана – защитный слой клетки, который также регулируют прохождение молекул внутрь и из клеток.
• Рибосомы – крошечные органеллы, состоящие из приблизительно 60% РНК и 40% белка. У эукариот рибосомы состоят из четырех нитей РНК. В прокариотах они включают три нити РНК.

Клетка

Клетка является основной структурной и функциональной единицей жизни. Клетки могут существовать и как самостоятельные одноклеточные организмы (бактерии, простейшие), и как строительный материал тканей многоклеточных организмов.

Новые клетки образуются путем деления клеток, существовавших ранее. Представление о клетке появилось в XVII в., а затем была сформулирована клеточная теория. Ученые выяснили, что клетки всех организмов сходны по химическому составу и состоят из сходных структур.

Разнообразие клеток

Клетки очень разнообразны по форме: они бывают шаровые, звездчатые, прямоугольные, веретенообразные. Отдельной клеткой является и мельчайшая бактерия, и яйцо страуса, достигающее 15 см в диаметре. Нервные клетки имеют отростки длиной до 1 м, а клетки, образующие сосуды растений, могут достигать длины в несколько метров.

Различна и продолжительность жизни клеток: одни живут лишь несколько суток, а другие столько же, сколько существует составляемый ими организм. По наиболее важным особенностям строения клетки все существующие на Земле организмы делятся на 2 группы: эукариоты и прокариоты. В клетках эукариот есть ядро, а в клетках прокариот (к ним относятся бактерии) обособленного ядра нет. Считается, что прокариоты первыми появились на Земле, а от них произошли эукариоты.

Строение клетки

Внутреннее строение и набор химических компонентов в клетках весьма разнообразны и зависят от принадлежности к той или иной группе организмов, условий существования, специализации. Но можно выделить и сходные элементы этих сложных систем.

Снаружи клетка покрыта полупроницаемой оболочкой (мембраной), которая регулирует поступление в клетку одних веществ и выход из нее других. Клетки растений имеют еще и целлюлозную клеточную стенку. Внутри оболочки содержится цитоплазма, представляющая собой сложный раствор белков и клеточные структуры — органеллы.

Ядро — это «центр управления», в нем содержится генетический материал данной клетки — молекулы ДНК, несущие информацию о том, какие вещества должна вырабатывать эта клетка, и руководящие развитием и деятельностью клетки.

Митохондрии — это органеллы овальной формы, окруженные двойной мембраной, внутренняя часть которой образует перегородки. Это «энергетические станции» клетки, в них синтезируется вещество АТФ, являющееся универсальным источником энергии для всех клеточных процессов. В клетке может быть от нескольких единиц до десятков тысяч митохондрий.

Внутри клетки находится система мембран — цитоплазматическая сеть, особенно развитая в клетках, синтезирующих большое количество белков (например, в различных железах).

Белки синтезируются в мелких органеллах — рибосомах, расположенных в цитоплазме свободно или прикрепленных к мембранам цитоплазматической сети. Аппарат Гольджи — это органеллы, похожие на стопки плоских цистерн, ограниченных мембранами. Сюда поступают белки, синтезированные рибосомами, они «упаковываются» в гранулы и затем или используются самой клеткой, или выводятся из нее.

Лизосомы — это органеллы, содержащие ферменты, расщепляющие белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты.

Вакуоли — полости в цитоплазме, окруженные мембраной и заполненные жидкостью. Особенно велики вакуоли в клетках растений, там они могут занимать большую часть объема клетки.

Центриоли — органеллы, участвующие в процессе деления клетки. Две центриоли, расположенные под прямым углом друг к другу, образуют клеточный центр. При делении две пары центриолей расходятся к разным полюсам клетки.

Пластиды — органеллы растительных клеток. Хромопласты содержат пигменты, придающие окраску цветкам, плодам и другим частям растений. Хлоропласты содержат зеленый пигмент — хлорофилл, осуществляющий процесс фотосинтеза.

Функции клетки

В многоклеточном организме клетки приобретают различия, специализируясь на выполнении какой-либо определенной функции. Например, организм позвоночных животных состоит из клеток примерно 200 различных специализаций. Существуют нервные клетки, клетки крови, мышечные и другие клетки, различные по форме и свойствам.

Иногда в функции клетки входит ее гибель, как происходит с клетками эпидермиса (кожи). Некоторые животные имеют специализированные стрекательные клетки, внутри которых есть скрученная полая нить с острыми зубчиками. Распрямляясь, нить вонзается в тело врага или жертвы, впрыскивая в него яд.

Поделиться ссылкой

Строение животной клетки

Вакуоли. 
Они образуются из расширений
эндоплазматической сети и пузырьков
комплекса Гольджи. Служат накопительным
пространством для промежуточных
продуктов.

Комплекс
Гольджи. Во
многих клетках животных, например в
нервных, он имеет форму сложной сети,
расположенной вокруг ядра.  В
состав комплекса Гольджи входят: полости,
ограниченные мембранами и расположенные
группами (по 5-10); крупные и мелкие
пузырьки, расположенные на концах
полостей. Все эти элементы составляют
единый комплекс.

 Комплекс
Гольджи выполняет много важных функций.
По каналам эндоплазматической сети к
нему транспортируются продукты
синтетической деятельности клетки —
белки, углеводы и жиры. Все эти вещества
сначала накапливаются, а затем в виде
крупных и мелких пузырьков поступают
в цитоплазму и либо используются в самой
клетке в процессе ее жизнедеятельности,
либо выводятся из нее и используются в
организме. Например, в клетках поджелудочной
железы млекопитающих синтезируются
пищеварительные ферменты, которые
накапливаются в полостях органоида.
Затем образуются пузырьки, наполненные
ферментами. Они выводятся из клеток в
проток поджелудочной железы, откуда
перетекают в полость кишечника. Еще
одна важная функция этого органоида
заключается в том, что на его мембранах
происходит синтез жиров и углеводов
(полисахаридов), которые используются
в клетке и которые входят в состав
мембран. Благодаря деятельности комплекса
Гольджи происходят обновление и рост
плазматической мембраны.

Лизосомы.
(от
лиз и греч. soma — тело), структуры
в клетках животных и растительных
организмов, содержащие ферменты,
способные расщеплять (т. е лизировать
— отсюда и название) белки, полисахариды,
пептиды, нуклеиновые кислоты.

Это
очень пестрый класс пузырьков размером
0,1-0,4 мкм, ограниченных одиночной мембраной
(толщиной около 7 нм), с разнородным
содержимым внутри. Они образуются за
счет активности эндоплазматического
ретикулума и аппарата Гольджи и в этом
отношении напоминают секреторные
вакуоли. Основная их роль — участие в
процессах внутриклеточного расщепления
как экзогенных, так и эндогенных
биологических макромолекул. Характерной
чертой лизосом является то, что они
содержат около 40 гидролитических
ферментов: протеиназы, нуклеазы,
фосфатазы, гликозидазы и др., оптимум
действия которых осуществляется при
рН-5. В лизосомах кислое значение среды
создается из-за наличия в их мембранах
протоновой «помпы», потребляющей энергию
АТФ. Кроме того, в мембраны лизосом
встроены белки-переносчики для транспорта
из лизосомы в цитоплазму продуктов
гидролиза: мономеров расщепленных
молекул — аминокислот, сахаров,
нуклеотидов, липидов. Чтобы не переварить
самих себя, мембранные элементы лизосом
защищены олигосахаридами, мешающими
гидролазам взаимодействовать с ними.
Среди различных по морфологии лизосомных
частиц выделяют четыре типа: первичные
и вторичные лизосомы, цитолизосомы и
остаточные тельца.

Митохондрии. В
цитоплазме большинства клеток животных
содержатся мелкие тельца (0,2-7 мкм) —
митохондрии (греч. «митос» — нить,
«хондрион» — зерно, гранула).

 Митохондрии
хорошо видны в световой микроскоп, с
помощью которого можно рассмотреть их
форму, расположение, сосчитать количество.
Внутреннее строение митохондрий изучено
с помощью электронного микроскопа.
Оболочка митохондрии состоит из двух
мембран — наружной и внутренней. Наружная
мембрана гладкая, она не образует никаких
складок и выростов. Внутренняя мембрана,
напротив, образует многочисленные
складки, которые направлены в полость
митохондрии. Складки внутренней мембраны
называют кристами (лат. «криста» —
гребень, вырост) Число крист неодинаково
в митохондриях разных клеток. Их может
быть от нескольких десятков до нескольких
сотен, причем особенно много крист в
митохондриях активно функционирующих
клеток, например мышечных.

  Митохондрии
называют «силовыми станциями» клеток»
так как их основная функция — синтез
аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Эта
кислота синтезируется в митохондриях
клеток всех организмов и представляет
собой универсальный источник энергии,
необходимый для осуществления процессов
жизнедеятельности клетки и целого
организма.

  Новые
митохондрии образуются делением уже
существующих в клетке митохондрий.

Цитоплазматическая
мембрана (плазмалемма,
клеточная мембрана), поверхностная,
периферическая структура, окружающая
протоплазму животных клеток. Служит
не только механическим барьером, но,
главное, ограничивает свободный
двусторонний поток в клетку и из нее
низко- и высокомолекулярных веществ.
Более того, плазмалемма выступает как
структура, «узнающая» различные
химические вещества и регулирующая
избирательный транспорт этих веществ
в клетку. Как и другие мембраны клетки,
она возникает и обновляется за счет
синтетической активности эндоплазматического
ретикулума и имеет сходное с ними
строение.

Центриоли  —
одна, две или иногда большее количество
мелких гранул, входящих в состав
клеточного центра. Центриоли либо
непосредственно расположены в цитоплазме,
либо лежат в центре сферического слоя
цитоплазмы, который называется центросомой
или центросферой. Центриоли это плотные
тельца. Центриоли имеют относительно
постоянное место расположения в клетке:
они занимают геометрический центр ее,
но иногда в процессе развития могут
перемещаться ближе к периферическим
участкам. У многих видов простейших и
в половых клетках некоторых многоклеточных
организмов центриоли расположены не в
цитоплазме, а в ядре, под его оболочкой.
Клеточный центр играет важную роль в
процессах деления клетки. Известно, что
в центриолях содержатся углеводы, белки
и совсем незначительное количество
липидов, а также очень немного РНК и
ДНК. В объяснении процессов репродукции
центриолей до сих пор имеется много
дискуссионных вопросов, но сейчас уже
определенно показано, что репродукция
этих структур происходит путем почкования.
От уже имеющейся в клетке родительской
центриоли начинает расти маленький
зачаток, представляющий собой дочернюю
центриоль. Зачаток увеличивается в
размерах и, вырастая, превращается в
точно такую же центриоль, как родительская.
Затем эта дочерняя центриоль отделяется
от родительской.

Цитоплазма,
внеядерная часть протоплазмы клетки,
то есть внутреннее содержимое клетки
без ядра. Состоит из гиалоплазмы, в
которой содержатся органоиды  и
др. включения. Термин «цитоплазма»
предложен Э. Страсбургером (1882).

Эндоплазматическая
сеть. Вся
внутренняя зона цитоплазмы заполнена
многочисленными мелкими каналами и
полостями, стенки которых представляют
собой мембраны, сходные по своей структуре
с плазматической мембраной. Эти каналы
ветвятся, соединяются друг с другом и
образуют сеть, получившую название
эндоплазматической сети.

  Эндоплазматическая
сеть неоднородна по своему строению.
Известны два ее типа — гранулярная и
гладкая. На мембранах каналов и полостей
гранулярной сети располагается множество
мелких округлых телец — рибосом, которые
придают мембранам шероховатый вид.
Мембраны гладкой эндоплазматической
сети не несут рибосом на своей поверхности.

Ядро.
Клеточное
ядро содержит молекулы ДНК, на которых
записана генетическая информация
организма. В ядре происходит репликация
— удвоение молекул ДНК, а также
транскрипция — синтез молекул РНК на
матрице ДНК. В ядре же синтезированные
молекулы РНК претерпевают некоторые
модификации (например, в процессе
сплайсинга из молекул матричной РНК
исключаются незначащие, бессмысленные
участки), после чего выходят в цитоплазму.

КУЛЬТУРА
ЖИВОТНЫХ КЛЕТОК

История
развития метода культивирования клеток
животных.

История
развития метода культивирования клеток
животных может
быть разбита на несколько этапов: 1 —
доказательство воз­можности
роста и воспроизводства клеток в культуре
после их вы­деления
из тканей животных. Эти работы были
проведены в начале XX
века; 2 — разработка методов культивирования
клеток живот­ных
и размножение вирусов в культуре клеток;
3 — на этом этапе началось
массовое получение вирусов в культуре
клеток для вак­цинации,
получение моноклональных антител и
клеток, несущих рекомбинантные
ДНК.

Для
того чтобы показать возможность
выращивания и размно­жения
клеток в культуре необходимо было
разработать теоретическую
концепцию структурно-функциональной
орга­низации
клеток и решить ряд практических задач:
1 — разработать методику получения клеток
из тканей, не содержащих экзогенных
(чужеродных,
сопутствующих) клеток бактерий и грибов;
2 — раз­работать
питательные среды, в которых выделенные
из организма клетки
могли бы продолжать расти и размножаться,
т.е. в средах должны
содержаться все необходимые для клетки
питательные ве­щества
и поддерживаться необходимые
физико-химические усло­вия; 3 —
разработать методики наблюдения за
клетками и контро­ля их динамики
развития; 4 — разработать методики
длительного культивирования
клеток в асептических условиях.

Важную
роль в формировании теоретических основ
культи­вирования
клеток имело и формирование концепции
гомеостаза Клода Бернара (1813-1878). Суть
этой концепции сводится к тому, что
живые организмы способны сохранять
свою внутреннюю сре­ду
постоянной, несмотря на изменения в
окружающей среде. Эта концепция
разрабатывалась для организма как
единого целого, од­нако
она распространяется и на уровень
клетки.

Клетка
как функциональная единица организма
может быть выделена из ткани, способна
поддерживать свое внутриклеточное
состояние,
может в определенных условиях поддерживать
свою жизнедеятельность.

Решение
задач по культивированию клеток вне
организма на начальных
этапах имело не столько практическое,
сколько теоре­тическое
значение.

Способность
кусочков ткани сохранять свою
жизнеспособ­ность
вне организма была впервые показана У
Роуксом в 1885 г. Он продемонстрировал
это на примере хорионаллантоисной
обо­лочки
куриного эмбриона. Несколько позже Лоеб
(1897) пока­зал,
что клетки крови и соединительной ткани
могут выживать в пробирках
с сывороткой и плазмой крови, а Льюнгрем
(1898) под­держивал
эксплантаты кожи человека в жизнеспособном
состоя­нии, и они сохраняли способность
к реимплантации.

Важным
этапом разработки методов культивирования
клеток были работы Роукса по использованию
метода «висячей капли», а Харрисон
Р. наблюдал (в 1907 г.) рост нервных клеток
в «висячей капле»
и ему удалось определить скорость роста
этих клеток, кото­рая
составляла 20 мкм за 25 мин.

Значительным
этапом в развитии методов культивирования
клеток явились работы Алексиса Карреля.
Будучи хорошим хи­рургом, Каррель
владел методами асептики, что и позволило
ему добиться
значительных результатов по культивированию
клеток.
Результаты
своих исследований А.Каррель опубликовал
под интригующим
названием — культивирование «бессмертных»
кле­ток.
Культивирование клеток сердца курицы
было начато 17 янва­ря
1912 г. и продолжалось 34 года. Процедура
культивирования в лаборатории А.Карреля
была очень сложной, и ее не смогли
вос­произвести в других лабораториях.
Для культивирования клеток использовалась
модифицированная среда Рингера. Для
выделения клеток
был использован трипсин.
Правда, трипсин начал широко использоваться
только после того, когда Симмс и Стилман
стали его использовать для пассирования
клеток.

До
1961 на основании работ Карреля существовало
мнение, что
клетки, переведенные в культуру, имеют
неограниченное вре­мя
жизни. Но в 1961 г. Хейфлик и Мурхед выделили
линию ди­плоидных
фибробластов человека
WJ-38, и
показали, что для этих клеток
характерен феномен старения. Время
существования кле­точной
линии в культуре ограничено 50 пересадками,
что
приблизительно соответствует 50 удвоениям
популяции. В то же
время было показано, что клетки, выделенные
из раковых опу­холей
или трансформированные в ходе
культивирования, являются «бессмертными»
(иммортальными). «Бессмертность» клеток
в культуре
коррелирует с гетероплоидностью, тогда
как для клеток, стареющих в культуре,
характерно сохранение диплоидного
набо­ра
хромосом.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Изучением строения клеток и процессов жизнедеятельности, протекающих в них, занимается наука цитология.

Клетки разных организмов и даже разных тканей одного организма отличаются формой, размерами, функциями и строением. Но при всём разнообразии в них есть много общего. В любой клетке можно выделить три основные части: поверхностный аппарат, цитоплазму с органеллами и ядерный аппарат. 

Рассмотрим устройство клеток эукариот.

Оформленное ядро имеется только в клетках эукариот. Обычно клетки одноядерные, но существуют и многоядерные (поперечно-полосатые мышечные волокна, клетки некоторых грибов, инфузории и другие). Некоторые специализированные клетки в ходе развития утрачивают ядро, а вместе с ним — способность к размножению (ситовидные трубки растений, эритроциты млекопитающих).

 В большинстве клеток ядро имеет округлую форму. Снаружи оно покрыто двумембранной оболочкой (кариолеммой). На наружной мембране могут находиться рибосомы; местами она переходит в эндоплазматическую сеть. В оболочке есть многочисленные поры, через которые в ядро из цитоплазмы поступают ионы, нуклеотиды, белки, АТФ, а из ядра выходят в цитоплазму частицы рибосом и молекулы РНК. 

Ядрышки — плотные, шарообразные, не ограниченные мембраной тельца внутри ядра. В ядре клетки может быть одно ядрышко или несколько. Здесь синтезируются  РНК и образуются рибосомы. Ядрышки можно увидеть в микроскоп между делениями клетки, а в начале деления они разрушаются.
 

Рис. (1). Ядро

Цитоплазма и органоиды

Во всех клетках имеются рибосомы — немембранные органоиды, участвующие в биосинтезе белка. Каждая рибосома состоит из большой и малой субъединицы, которые образованы молекулами рРНК и белков. Субъединицы рибосом объединяются вместе только для сборки белковой молекулы. Рибосомы могут свободно располагаться в цитоплазме или прикрепляться к мембранам эндоплазматической сети и к наружной ядерной мембране.

Эндоплазматическая сеть (ЭПС) — система мембранных полостей и каналов, пронизывающих всю цитоплазму. Есть гладкая ЭПС и гранулярная, или шереховатая. На поверхности шероховатой ЭПС прикрепляются рибосомы.

Функции ЭПС: разделяет цитоплазму на отсеки; обеспечивает синтез белков, углеводов и липидов; транспортирует вещества внутри клетки.

Рис. (2). Эндоплазматическая сеть

Синтезированные в клетке вещества по каналам ЭПС транспортируются в комплекс Гольджи.

Функции комплекса Гольджи: накопление веществ и упаковка их в мембранные пузырьки; сборка сложных органических соединений (гликолипидов, липопротеинов и т. д.); образование лизосом.

Функции лизосом: расщепление белков, углеводов, липидов и нуклеиновых кислот; расщепление ненужных органоидов (автофагия); самоуничтожение клетки (автолиз).

Рис. (3). Комплекс Гольджи

Митохондрии — двумембранные органоиды, участвующие в клеточном дыхании и обеспечивающие клетку энергией, запасённой в аденозинтрифосфорной кислоте (АТФ). АТФ служит основным источником энергии для всех процессов, которые происходят в клетке.

Количество митохондрий в клетках может быть разное: от одной до нескольких тысяч. Особенно много их в тех клетках, функционирование которых связано с большими затратами энергии (например, в мышечных волокнах).

Рис. (4). Митохондрия

На внутренней мембране располагаются ферменты, с участием которых происходит окисление питательных веществ и синтез АТФ за счёт их энергии.

Внутри митохондрия заполнена полужидким матриксом. В нём находятся рибосомы, кольцевые молекулы ДНК, все виды РНК, а также белки, аминокислоты и другие вещества. Наличие собственной ДНК обеспечивает митохондриям возможность самостоятельного размножения.

Существует гипотеза о симбиотическом происхождении митохондрий. Некоторые учёные предполагают, что митохондрии — это бактерии, когда-то паразитирующие в эукариотических клетках, превратившиеся затем в важнейшие органоиды.

Функция митохондрий: осуществление кислородного этапа клеточного дыхания; обеспечение клетки энергией в виде АТФ.

Плазматическая мембрана

В состав поверхностного аппарата любой клетки обязательно входит плазматическая мембрана, отделяющая клетку от внешней среды и обеспечивающая избирательный транспорт веществ.

В клетках всех живых организмов мембрана образована двойным слоем фосфолипидов, в котором располагаются белковые молекулы: периферические белки — на поверхности, а интегральные — пронизывают оба липидных слоя. 

Фагоцитоз — это поглощение клеткой твёрдых частиц. Мембрана клетки окружает пищевую частицу и частица оказывается внутри клетки. Этот процесс невозможен у растений, так как их клетки имеют плотную клеточную стенку из целлюлозы.

Пиноцитоз — это поглощение капелек жидкости. Происходит так же, как фагоцитоз.

Рис. (6). Эндоцитоз

При попадании в клетку питательных веществ фагоцитарный или пиноцитарный пузырёк сливается с лизосомой. Там происходит переваривание поглощённых веществ до простых молекул.