Клетка
Живите организми се отличават от неживите тела по няколко характерни белега – те се хранят, дишат, отделят непотребни вещества, растат, развиват се, чувствителни са към промени в околната среда, движат се и се размножават. Всички тези белези са присъщи на живата клетка, а организмите са съставени от клетки.
Клетката е най-малката жива система в природата. Тя е основна единица на живите организми.
Човешкото тяло също е изградено от клетки, които много се различават по размери, форма, строеж и функции. В него се намират трилиони клетки от различни видове – мускулни, нервни, кръвни, жлезисти, полови и др. По големина човешките клетки са микроскопични – 1/100 – 1/50 mm. Обикновено клетките са с размери от 5 – 100 μm. Срещат се и много по-едри – например яйцеклетката (1/5 mm), някои нервни клетки (1/10 mm).
Формата на клетките е много разнообразна – сферична (яйцеклетка), плоска (епителни клетки), кубична (някои бъбречни клетки), призматична (чревни клетки), пирамидна (нервни клетки в мозъка), звездовидна (нервни клетки), вретеновидна (гладкомускулни клетки). Нервните клетки са силно разклонени, кръвните – кълбовидни и дисковидни, сперматозоидите – удължени с камшиче, и др.
Независимо от различията всички клетки притежават характерните белези на живите организми.
Каква е връзката между устройството и функциите на клетките в човешкия организъм?
Химичен състав на клетките
Клетките са изградени от химични съединения. За тях са характерни четири основни вида вещества: белтъци, нуклеинови киселини (ДНК и РНК), въглехидрати и липиди (мазнини и др.). Те се образуват по естествен път само в живите организми. Техните молекули изграждат сложните клетъчни структури и участват в клетъчните процеси. Молекулите им съдържат различни химични елементи, главно С, О, Н и N. Клетките съдържат още минерални соли и вода.
Строеж на клетката
Макар и малка по размери, живата клетка е със сложно устройство. В нея има множество различни структури, които изпълняват различни функции – наричат се клетъчни органели (малки органи). Всяка клетка съдържа три основни структури – клетъчна мембрана, цитоплазма и клетъчно ядро.
Клетъчната мембрана обособява, ограничава клетката като самостоятелно тяло. През нея непрекъснато постъпват избирателно от средата вещества, необходими на клетката, и се изнасят редица вещества. Тази обмяна на вещества с външната среда е особено важна за нормалното протичане на клетъчните процеси. Мембраната е отговорна и за възприемането на сигнали.
Пренасяне на вещества през клетъчната мембрана
Цитоплазмата включва всички органели на клетката освен ядрото и полутечната среда (със 70% вода), в която са разположени. Тази среда има сложен състав – съдържа различни белтъци, въглехидрати, ензими, витамини, соли и др.
За протичането на клетъчните процеси е необходима енергия. Тя се набавя от веществата, които клетката приема от външната среда. Но тази енергия трябва да се преобразува във форма, удобна за използване от клетката. Това се извършва в митохондриите – органели, които са обвити с мембрани.
Важно място в клетката заемат рибозомите. Те са едни от най-дребните органели. В състава им влизат различни белтъци и РНК (рибонуклеинови киселини). Рибозомите произвеждат всички белтъци, необходими на клетката или предназначени за организма.
Клетъчното ядро е най-големият органел. То е покрито с мембранна обвивка и съдържа наследственото вещество (ДНК) на клетката. В молекулите на ДНК (дезоксирибонуклеинови киселини) са записани всички белези и свойства на клетката – планът за изграждане на нейните структури и за процесите, които протичат в нея (функциите ѝ). ДНК е носител на наследствената информация.
Функции на клетките
Клетките имат различни функции, например нервните клетки могат да провеждат сигнали, мускулните – да се съкращават, червените кръвни клетки свързват и пренасят кислород, костните изграждат костите, служещи за опора на тялото.
Нервни и мускулни клетки
Делене на клетките
След като нараснат достатъчно, повечето клетки се делят. От всяка възникват две нови дъщерни клетки. Преди деленето ДНК в ядрото се удвоява. Така се удвоява планът за белезите и свойствата на майчината клетка, който при деленето се предава на двете дъщерни клетки. В началото на деленето нишките, съдържащи ДНК, се превръщат в компактни структури.
В резултат от деленето всяка от дъщерните клетки съдържа наследствените белези и свойства (наследствената информация) на майчината клетка.
Клетъчното делене осигурява непрекъснатостта на живота и неговото развитие.
Анимация – клетъчно делене
Разделяне на наследственото вещество по време на клетъчното делене (под микроскоп)
В кои случаи се налага използването на електронен микроскоп за изучаване на строежа на клетките?
Човешкото тяло е изградено от клетки. Те са основните структурни и функционални единици на живите организми. Клетките съдържат вещества, които изграждат клетъчните структури (органели). Основните структури на клетката са клетъчната мембрана, ядрото и цитоплазмата. Различните клетъчни органели изпълняват различни функции. Повечето клетки, след като нараснат, се делят. От майчината клетка се получават две нови клетки, които притежават нейните белези.
1. Какво отличава живата клетка от неживите предмети?
2. Какви възможности открива пред човека познаването на строежа и функциите на клетките?
Проверете какво сте научили