Будова і життєві функції клітини

Клітина — елементарна генетична і струкгурно-функціональна одиниця всіх живих організмів, яка здатна до самооновлення, самовідтво­рення, самореадшції і розвитку.

Клітину відкрив у 1665 році англійський фізик Роберт Гук (1635-1703 рр.), розглядаючи під мікроскопом зріз корка. Пізніше італієць М. Мальпігі(1622-1694рр.),англієцьН. Трю(1641-1712рр.)також вия­вили комірчасту будову багатьох рослинних організмів.

Основи клітинної теорії були сформульовані П.Ф.Горяніновим(1834), М. Шлейденом і Т. Шванном у 1838-1839 рр.

Велике значення мала клітинна теорія для розвитку медицини. Велику роль у розвитку вчення про клітину відіграли методи вивчення хромосом і хроматину, дезоіксирибонуклешової кислоти (ДНК), рибо­нуклеїнової кислоти (РНК), основних (лужних)!кислих білків, застосу­вання електронного мікроскопіювання, авторадірграфіїуДитоспектроф-лурометрії, генної інженерії.

Форма і розміри клітини визначаються їхніми функціями. У живій клітині розрізняють поверхневий апарат (або цитолему), плазмолему, цитоплазму (тіло клітини) і ядро. Цитоплазма (від грец. — клітина, рішта — оформлене) становить основну масу клітини, і головна її ча­стина називається цитоплазматичним матриксом, або гіалоплазмою. З ним пов'язані колоїдні властивості цитоплазми, її в'язкість, елас­тичність, скоротливість, внутрішній рух. До складу гіалоплазми входять органели загального і спеціального призначення.

До органел загального призначення належать: ендоплазматична сітка, або ретикулум, рибосоми, мітохондрії, пластинчастий комплекс Гольджі, центросоми (клітинний центр), лізосоми.

У клітинах розрізняють два типи ендоплазматичної сітки (ЕПС),

або ретикулуму: шорсткий (гранулярний) -—мембрани його містятьбагато ферментів, які беруть участь у синтезі речовин білкової приро­ди, і гладенький—функція якого пов'язана з вуглеводним і жировимобміном. Таким чином, ендоплазматичний ретикулум бере участь уметаболізмі речовин, виконуючи роль внутрішньоклітинної, регулятор­ної і транспортної системи.

Рибосоми (від рибоза і грец. нота —тіло)—невеликі сферичні тільця, які лежать вільно або на мембранах ендоп­лазматичного ретикулума. До складу рибосом входить білок і рибосомальна РНК, магній. Ці органели клітини здійснюють біосинтез білків, властивих певному організмові.

Лізосоми (від грец. Іуяіу — розчинення, уота—тіло)—органели, які містять 40 гідро­літичних ферментів—гідролаз, які руйнують великі молекули складних сполук (білків, нук^ леїнових кислот, полісахаридів), що надходять у клітину. У лізосомах перетравлюються мік­роорганізми і віруси. Во­ни звільня­ють клітину від продуктів руйнування (рис. 3).

Мітохондрії (від грец. тіїоз— нитка, сНопа'гіоп — зернятко) — органели двомембранної будови, ос­новна функція яких полягає у вироб­ленні майже всієї енергії клітини Ірис. 4). Це відбувається шляхом по-£тупов6го окиснення органічних сполук, які поступають до клітини. Звільнена при цьому енергія використо­вується мітохондріями для синтезу молекул АТФ і АДФ, які можуть,депонуватися в мітохондріях і використовуватися за потребою. І

Комплекс Гольджі. З ним пов'язані синтез полісахаридів, ліпідів, утворення зерен жовч, тка при дозріванні овоцитів і формування лізосом.

Клітинний центр (цен­тросома) має велике значення для поділу клітин, а також для побудови мітотичного апара­ту поділу (рис. 6). Центріолі

війок і джгутиків, які викону­ють локомоторну функцію ок

Спеціальні органели характерні для клітин, що виконують певні функції:

а) війки і джгутики — це спеціальні органели руху;

б) міофібрили—скоротливі елементи м'язових клітин;

в) тонофібрили —- знаходяться в епітеліальній тканині, викону-ють опорно-механічну функцію, утворюють сітку-каркас, що амортизр«зовнішній вплив (удари) на пограничну тканину організму і захища-«Мь клітини епідермісу від пошкодження; > ґ) нейрофібрили знаходяться в не­рвових клітинах, беруть участь у прове­денні нервового пульсу.

Ядро має велике значення для пере­дачі спадкової інформації, яка здайснюєть-ея внаслідок клітинного поділу фис. 7).

Спадковими частинами ядра є: ядер­на оболонка, каріоплазма, ядерця і хрома­тин. Через ядерні мембрани здійснюється проникнення речовин з ядра у цитоплазму і навпаки.

Каріоплазма (вщгрещ, Шгуоп — ядро, ріазта — оформлене) містить ферменти, необхідні для синтезу нуклеїнових кислот і рибосом. Ядерця є джерелом усієї РИК у клітині.

Основними компонентами ядра є хромосоми (від грец. сНгота— колір, юта—тіло), основу якихскладає хроматин. До складу хрома­тину входять ДНК, РНК і деякі види білків—гістонові і негістонові. У хроматині відбуваються основні генетичні процеси клітини—синтез ДНК, РНК (реплікація і транскрипція), репарація і рекомбінація ДНК.

Каріотип (від грец. Ьагуоп — ядро, іуроз-^- форма) людини -л^купність ознак хромосомного набору (кількість хромосом, їхня фор-ма і розміри) г— складається з 46 хромосом. Цей термін введено в 1942 р. цитологом Г. А. Девітським. В соматичних клітинах організму людини знаходиться 46 хромосом: з них 22 пари аугосом і одна пара статевих хромосом (гетерохромосом). У жінок статеві хромосоми становлять дві однакові Х-хромосоми, а у чоловіків—одну Х-хромосому і одну У-хро-мосому. Всі жіночі статеві клітини (гамети) мають однаковий набір хро-росом—23,X, а чоловічі—одну половину 23,X, а другу 23,У. Тому жіночу стать називають гомогаметною, а чоловічу гетерогаметнркь У кожній хромосомі закладено велику кількість спадкової інфор­мації. Одиницею спадкової інформації є гени. Дослідження показали, що ген»— це не вся молекула ДНК, а тільки її частина: В одній клітині людани нараховується приблюно 100000 різних генів. Розмір гена ста-новть приблизно ІОООнуклеотидів. Отже, не вся молекула ДНК, а тільки її частина (5%) визначає розвиток тих чи інших ознак організму.