Клетка – открытая живая система, которая обменивается с окружающей средой тремя потоками: вещества, энергии и информации
Клетка как элементарная форма организации живой материи. Клеточная теория, ее сущность и значение. Типы клеточной организации. Специализация и интеграция клеток многоклеточного организма.
Клетка – открытая живая система, которая обменивается с окружающей средой тремя потоками: вещества, энергии и информации.
Клетка – элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. (Наука – цитология.)
Клетки могут существовать как одноклеточные организмы, так и в составе многоклеточных организмов.
Клеточная теория – одно из общепризнанных биологических обобщений, утверждающих единство принципа строения и развития мира растений и животных и остальных живых организмов с клеточным строением, в которой клетка рассматривается в качестве общего структурного элемента живых организмов.
Немецкий ученый Т. Шванн, опираясь на работу М. Шлейдена, в 1838-1839 гг сформулировал следующие положения:
l Все организмы растений и животных состоят из клеток.
l Каждая клетка функционирует независимо от других, но вместе со всеми.
l Все клетки возникают из бесструктурного вещества неживой материи.
Позднее Р. Вирхов (1858) внес уточнение:
l Все клетки возникают только из клеток путем их деления.
Современная клеточная теория содержит следующие положения:
1. Клеточная организация возникла на заре жизни и прошла долгий путь эволюции от безъядерных (прокариот) к ядерным (эукариотам), от предклеточных организмов к одно- и многоклеточным.
2. Новые клетки образуются путем деления ранее существующих.
3. Клетка является микроскопической живой системой, состоящей из цитоплазмы и ядра, окруженных мембраной (за исключением прокариот).
4. В клетке осуществляется:
А) метаболизм
Б) обратимые физиологические процессы – дыхание, раздражимость, движение
В) необратимые процессы – рост и развитие.
5. Клетка может быть самостоятельным организмом (прокариоты и простейшие, одноклеточные водоросли и грибы). Все многоклеточные организмы также состоят из клеток и их производных. Рост, развитие и размножение многоклеточного организма – следствие жизнедеятельности одной (зигота) или нескольких клеток (культура тканей).
Эти положения доказывают единство происхождения всех живых организмов, единство всего органического мира. Благодаря клеточной теории стало понятно, что клетка - это важнейшая составляющая часть всех живых организмов.
Типы клеточной организации:Выделяют два типа клеточной организации: 1) прокариотический,
2) эукариотический. Общим для клеток обоих типов является то, что клетки ограничены оболочкой, внутреннее содержимое представлено цитоплазмой. В цитоплазме находятся органоиды и включения. Органоиды — постоянные, обязательно присутствующие, компоненты клетки, выполняющие специфические функции. Органоиды могут быть ограничены одной или двумя мембранами (мембранные органоиды) или не ограничены мембранами (немембранные органоиды). Включения— непостоянные компоненты клетки, представляющие собой отложения веществ, временно выведенных из обмена или конечных его продуктов.
Эукариотические клетки по определению и в отличие от прокариотических имеют ядро. Обычный линейный размер клеток прокариот 1-10 мкм, эукариот –10-100 мкм. Метаболизм прокариот как анаэробный, так и аэробный, эукариот – аэробный. Органоиды у прокариот немногочисленны или отсутствуют, мембранных органоидов - нет. ДНК прокариот кольцевая, располагается в цитоплазме, ДНК эукариот – линейная, организована в хромосомы, расположена в ядре. Цитоплазма прокариот не имеет цитоскелета. Деление прокариотической клетки – бинарное, пополам, эукариотической – митоз или мейоз. Наконец, прокариотические организмы - одноклеточные, а эукариотические - преимущественно многоклеточные, с клеточной дифференциацией.
Специализация клеток многоклеточного организма - это клетки которые объединены в различные органы и ткани, специализирующиеся на выполнении определённых функций.
Интеграция клеток - это образование клеточных комплексов, в пределах которых клетки специализируются на выполнении узко ограниченной работы и действуют как единое целое, как единая система.