Книга по анатомиии

1. Будова і життєві функції клітини

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

Клітину відкрив у 1665 році англійський фізик Роберт Гук (1635–1703 рр.), розглядаючи під мікроскопом зріз корка. Пізніше італієць М.Мальпігі (1622–1694 рр.), англієць Н.Трю (1641–1712 рр.) 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, дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК), рибонуклеїнової кислоти (РНК), основних (лужних) і кислих білків, застосування електронного мікроскопіювання, авторадіографії, цитоспектрофлурометрії, 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. kytos - клітина, plasma - 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 (рис.1).

Рис. 1. Схема будови клітини:

1 - ядро; 2 - ядерце; 3 - ядерна оболонка; 4 - ендоплазматична сітка; 5 - мітохондрії;

6 - цитоплазма; 7 - лізосоми; 8 - комплекс Гольджі; 9 - поверхневий апарат.

У клітинах розрізняють два типи ендоплазматичної сітки (ЕПС), або ретикулуму: шорсткий (гранулярний) — мембрани його містять багато ферментів, які беруть участь у синтезі речовин білкової природи, і гладенький — функція якого пов’язана з вуглеводним і жировим обміном. Таким чином, ендоплазматичний ретикулум бере участь у метаболізмі речовин, виконуючи роль внутрішньоклітинної, регуляторної і транспортної системи.

ибосоми (від рибоза і грец. soma - 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 (рис.2).

Рис 2. Рибосоми на ЕПС

Рис.3. Схема лізосоми
ізосоми (від грец. lysis - розчинення, soma - тіло) — органели, які містять 40 гідролітичних ферментів — гідролаз, які руйнують великі молекули складних сполук (білків, нуклеїнових кислот, полісахаридів), що надходять у клітину. У лізосомах перетравлюються мікроорганізми і віруси. Вони звільняють клітину від продуктів руйнування (рис.3).

Рис.4. Схема будови мітохондрії

1 - зовнішня мембрана;

2 - внутрішня мембрана;

3 - кристи.

ітохондрії (від грец. mitos - нитка, chondrion - зернятко) — органели двомембранної будови, основна функція яких полягає у виробленні майже всієї енергії клітини (рис.4). Це відбувається шляхом поступового 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.

ластинчатий комплекс Гольджі — система плоских цистерн, обмежених гладенькими мембранами (рис.5).

Рис.5. Схема будови комплексу Гольджі

сновна його функція — концентрація, зневоднення і ущільнення продуктів внутрішньоклітинної секреції та речовин, які надходять із зовні і призначені для виділення з клітини.

ним пов’язані синтез полісахаридів, ліпідів, утворення зерен жовтка при дозріванні овоцитів і формування лізосом.

Рис.6. Схема будови клітинного центру

літинний центр (центросома) має велике значення для поділу клітин, а також для побудови мітотичного апарату поділу (рис.6). Центріолі клітинного центру мають пряме відношення до утворення війок і джгутиків, які виконують локомоторну функцію окремих клітин.

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, виконують опорно-механічну функцію, утворюють сітку-каркас, що амортизує зовнішній вплив (удари) на пограничну тканину організму і захищають клітини епідермісу від пошкодження;

)нейрофібрили знаходяться в нервових клітинах, беруть участь у проведенні нервового пульсу.

Ядро має велике значення для передачі спадкової інформації, яка здійснюється внаслідок клітинного поділу (рис. 7).

Рис.7. Схема будови ядра

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

Каріоплазма (від грец. karyon - ядро, plasma - оформлене) містить ферменти, необхідні для синтезу нуклеїнових кислот і рибосом. Ядерця є джерелом усієї РНК у клітині.

Основними компонентами ядра є хромосоми (від грец. chroma – колір, soma – тіло), основу яких складає 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. karyon - ядро, typos - форма) людини - сукупність ознак хромосомного набору (кількість хромосом, їхня форма і розміри) - складається з 46 хромосом. Цей термін введено в 1942 р. цитологом Г.А.Левітським. В соматичних клітинах організму людини знаходиться 46 хромосом: з них 22 пари аутосом і одна пара статевих хромосом (гетерохромосом). У жінок статеві хромосоми становлять дві однакові Х-хромосоми, а у чоловіків — одну Х-хромосому і одну У-хромосому. Всі жіночі статеві клітини (гамети) мають однаковий набір хромосом — 23,Х, а чоловічі — одну половину 23,Х, а другу 23,У. Тому жіночу стать називають гомогаметною, а чоловічу гетерогаметною.

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 людини нараховується приблизно 100000 різних генів. Розмір гена становить приблизно 1000 нуклеотидів. Отже, не вся молекула ДНК, а тільки її частина (5%) визначає розвиток тих чи інших ознак організму.

Содержание