Основные положения клеточной теории

Клетка была открыта Робертом Гуком во второй половине XVIIв. Клеточная теория была сформулирована в 1838 г. Т. Шванном, хотя первые два положения клеточ­ной теории принадлежат М. Шлейдену, который занимался изучением клеток растений. Т. Шванн (известный специ­алист по строению клеток животных) в 1838 г., опираясь на данные работ М. Шлейдена и результаты своих соб­ственных исследований, сделал следующие выводы:

1) клетка - это наименьшая структурная единица живых организмов;

2) клетки образуются в результате деятельности живых организмов;

3) клетки животных и растений имеют больше сходств, чем различий;

4) клетки многоклеточных организмов связаны между собой структурно и функционально.

Современные положения клеточной теории:

1) клетка - основная и структурная единица всех живых организмов;

2) клетки образуются только из клеток в результате деления;

3) клетки всех организмов сходны по своему строению, химическому составу, основным физиологическим функ­циям;

4) клетки многоклеточных организмов образуют единый функциональный комплекс;

5) клетки высших растений и животных образуют функционально связанные группы - ткани; из тканей сформированы органы, которые составляют организм;

6) клетка обладает всеми свойствами живой системы: она осуществляет обмен, веществ и энергии, растет, размножается и передает по наследству свои признаки, реа­гирует на внешние сигналы (раздражители), способна передвигаться. Она является низшей ступенью организа­ции, обладающей всеми этими свойствами, наименьшей структурной и функциональной единицей живого. Она
может жить и отдельно - изолированные клетки много­клеточных организмов продолжают жить и размножаться в питательной среде. Функции в клетке распределены между различными органеллами, такими как клеточное ядро, митохондрии и др.

МЕМБРАНЫ

Строение мембран

Любая эукариотическая клетка имеет в своем строении: ядро, цитоплазму и мембрану. Мембрана - плазмолемма - ограничивает протоплазму снаружи и со­ставляет систему внутренних мембран (эндомембран).

Толщина мембран чаще всего составляет 6-12 нм. Они ограничивают замкнутые объемы различной величины и формы: пузырьки, уплощенные полости или целые клетки.

Мембраны - двумерныежидкокристаллические раст­воры глобулярных белков в липидах. Основная структура всех мембран - два параллельных слоя липидов (бимоле­кулярный слой), среди которых преобладают фосфолипиды (лецитин), а в мембранах пластид - гликолипиды. Липиды имеют гидрофобную (углеводородные остатки жирных кислот и сфингозина) и гидрофильную часть (фосфат, холин, комамин, сахар). В водном окружении и в клетке образуются бимолекулярные слои: гидрофобные части различных молекул повернуты друг к другу и удержива­ются вместе сильными гидрофобными взаимодействиями и слабыми силами Ван-дер-Ваальса. Липидный слой про­низан белками, среди которых выделяют поверхностные, интегральные и полуинтегральные. Белки в мембранах яв­ляются ферментами и осуществляют транспорт. Кроме того, в состав мембран входят стерины (в основном холес­терин), гликопротеиды и некоторые неорганические соли. Плазмолемма животных клеток покрыта снаружи поли-сахаридным слоем толщиной от 10 до 20 нм - гликокаликсом. Разветвленные остатки полисахаридов ковалентно связаны с белками и сфингозинсодержащими липидами. Карбоксильный конец полипептидной цепи выступает из мембраны с ее внутренней стороны, а с наружной стороны находится аминный конец с многочисленными сильно разветвленными боковыми цепями полисахаридов.

Под мембраной - субмембранный комплекс, состо­ящий из микротрубочек и микрофиломентов.

Плазматическая мембрана прокариотических клеток (им свойственно отсутствие обособленного ядра) отличается тем, что содержит в качестве интегральных белков перенос­чики электронов и ферменты дыхательной цепи и образует выпячивания. Некоторые из них осуществляют дыхание, другие - фотосинтез и дыхание. Мезосомы бактерий пред­ставляют собой пластинчатые, трубчатые или везикуляр­ные тельца, лежащие в карманах мембраны. Внутреннее пространство мезосом частично сообщается с внеклеточ­ной средой. Мезосомы образуются в результате сложного складывания и слияния впяченных участков мембраны.