Сколько примерно клеток в организме человека. Из чего состоит клетка человека: строение и функции

Содержание

Клетка человека ее строение и функции: таблица, особенности устройства и что такое клеточный центр

Сколько примерно клеток в организме человека. Из чего состоит клетка человека: строение и функции

Все живые существа и организмы на Земле состоят из клеток: растения, грибы, бактерии, животные, люди. Несмотря на минимальный размер, все функции целого организма выполняет клетка. Внутри нее протекают сложные процессы, от которых зависит жизнеспособность тела и работа его органов.

Структурные особенности

Учёные занимаются изучением особенности строения клетки и принципов ее работы. Детально рассмотреть особенности структуры клетки можно только при помощи мощного микроскопа.

Все наши ткани — кожные покровы, кости, внутренние органы состоят из клеток, которые являются строительным материалом, бывают разных форм и размеров, каждая разновидность выполняет определённую функцию, но основные особенности их строения сходны.

Сначала выясним, что лежит в основе структурной организации клеток. В ходе проведенных исследований ученые установили, что клеточным фундаментом является мембранный принцип. Получается, что все клетки образованы из мембран, которые состоят из двойного слоя фосфолипидов, куда с наружной и внутренней стороны погружены молекулы белков.

Какое свойство характерно для всех типов клеток: одинаковое строение, а также функционал — регулирование процесса обмена веществ, использование собственного генетического материала (наличие ДНК и РНК), получение и расход энергии.

В основе структурной организации клетки выделяются следующие элементы, выполняющие определенную функцию:

  • мембрана — клеточная оболочка, состоит из жиров и протеинов. Ее основная задача – отделять вещества, находящиеся внутри, от внешней среды. Структуру имеет полупроницаемую: способна пропускать кислород и оксид углерода;
  • ядро – центральная область и главный компонент, отделяется от других элементов мембраной. Именно внутри ядра находится информация о росте и развитии , генетический материал, представленный в виде молекул ДНК, входящих в состав хромосом;
  • цитоплазма — это жидкая субстанция, образующая внутреннюю среду, где происходят разнообразные жизненно важные процессы, содержит в себе очень много важных компонентов.

Из чего состоит клеточное содержимое, каковы функции цитоплазмы и ее основных компонентов:

  1. Рибосома — важнейший органоид, который необходим для процессов биосинтеза белков из аминокислот, белки выполняют огромное количество жизненно важных задач.
  2. Митохондрии – ещё один компонент, находящийся внутри цитоплазмы. Его можно описать одним словосочетанием – энергетический источник. Их функция заключается в обеспечении компонентов питанием для дальнейшего производства энергии.
  3. Аппарат Гольджи состоит из 5 – 8 мешочков, которые соединены между собой. Основная задача этого аппарата – передача протеинов в другие части клетки для обеспечения энергетического потенциала.
  4. Очистку от повреждённых элементов производят лизосомы.
  5. Транспортировкой занимается эндоплазматическая сеть, по которой белки перемещают молекулы полезных веществ.
  6. Центриоли отвечают за воспроизводство.

Ядро

Поскольку ядро — клеточный центр, поэтому следует уделить его строению и функциям особое внимание. Данный компонент является важнейшим элементом для всех клеток: содержит наследственные признаки. Без ядра стали бы невозможными процессы размножения и передачи генетической информации. Посмотрите на рисунок, изображающий строение ядра.

  • Ядерная оболочка, которая выделена сиреневым цветом, пропускает внутрь нужные веществам и выпускает обратно через поры — маленькие отверстия.
  • Плазма представляет собой вязкую субстанцию, в ней находятся все остальные ядерные компоненты.
  • ядро размещается в самом центре, имеет форму сферы. Его главная функция – образование новых рибосом.
  • Если рассмотреть центральную часть клетки в разрезе, то можно увидеть малозаметные синие переплетения — хроматин, главное вещество, который состоит из комплекса белков и длинных нитей ДНК, несущих в себе необходимую информацию.

Клеточная мембрана

Давайте подробнее рассмотрим работу, строение и функции этого компонента. Ниже представлена таблица, наглядно показывающая важность внешней оболочки.

Название органоидаСтроение органоидаФункции органоида
Наружная клеточная мембранаОчень тонкая плёнка, которая состоит из двух молекулярных слоев белка, а также из слоя липидов. Также присутствуют поры, через которые могут проникать некоторые веществаМембрана отделяет клетку от внешней среды, но обладает полупроницаемостью. Регулирует поступление веществ в клетку, и обеспечивает обмен веществ между клеткой и окружающей средой.

Хлоропласты

Это ещё один наиважнейший компонент. Но почему о хлоропластах не было упомянуто раньше, спросите вы. Да потому, что этот компонент содержится только в клетках растений. Главное различие между животными и растениями заключается в способе питания: у животных оно гетеротрофное, а у растений автотрофное.

Это означает, что животные не способны создавать, то есть синтезировать органические вещества из неорганических – они питаются готовыми органическими веществами. Растения же, напротив, способны осуществлять процесс фотосинтеза и содержат особые компоненты — хлоропласты. Это пластиды зеленого оттенка, содержащие вещество хлорофилл.

С его участием энергия света преобразуется в энергию химических связей органических веществ.

Интересно! Хлоропласты в большом объеме сосредоточены главным образом в надземной части растений — зелёных плодах и листьях.

Если вам зададут вопрос: назовите важную особенность строения органических соединений клетки, то ответ можно дать следующий.

  • многие из них содержат атомы углерода, которые обладают различными химическими и физическими свойствами, а также способны соединяться друг с другом;
  • являются носителями, активными участниками разнообразных процессов, протекающих в организмах, либо являются их продуктами. Имеются ввиду гормоны, разные ферменты, витамины;
  • могут образовывать цепи и кольца, что обеспечивает многообразие соединений;
  • разрушаются при нагревании и взаимодействии с кислородом;
  • атомы в составе молекул объединяются друг с другом с помощью ковалентных связей, не разлагаются на ионы и потому медленно взаимодействуют, реакции между веществами протекают очень долго — по нескольку часов и даже дней.

Ткани

Клетки могут существовать по одной, как в одноклеточных организмах, но чаще всего они объединяются в группы себе подобных и образуют различные тканевые структуры, из которых и состоит организм. В теле человека существует несколько видов тканей:

  • эпителиальная – сосредоточена на поверхности кожных покровов, органов, элементов пищеварительного тракта и дыхательной системы;
  • мышечная — мы двигаемся благодаря сокращению мышц нашего тела, осуществляем разнообразные движения: от простейшего шевеления мизинцем, до скоростного бега. Кстати, биение сердца тоже происходит за счёт сокращения мышечной ткани;
  • соединительная ткань составляет до 80 процентов массы всех органов и играет защитную и опорную роль;
  • нервная — образует нервные волокна. Благодаря ей по организму проходят различные импульсы.

Процесс воспроизводства

На протяжении всей жизни организма происходит митоз – так называют процесс деления, состоящий из четырёх стадий:

  1. Профаза. Две центриоли клетки делятся и направляются в противоположные стороны. Одновременно с этим хромосомы образуют пары, а оболочка ядра начинает разрушаться.
  2. Вторая стадия получила название метафазы. Хромосомы располагаются между центриолями, постепенно внешняя оболочка ядра полностью исчезает.
  3. Анафаза является третьей стадией, на протяжении которой продолжается движение центриолей в противоположном друг от друга направлении, а отдельные хромосомы также следуют за центриолями и отодвигаются друг от друга. Начинает сжиматься цитоплазма и вся клетка.
  4. Телофаза – окончательная стадия. Цитоплазма сжимается до тех пор, пока не появятся две одинаковые новые клетки. Формируется новая мембрана вокруг хромосом и появляется одна пара центриолей у каждой новой клетки.

Интересно! Клетки у эпителия делятся быстрее, чем у костной ткани. Все зависит от плотности тканей и других характеристик. Средняя продолжительность жизни основных структурных единиц составляет 10 дней.

Строение клетки

Строение клетки. Строение и функции клетки. Жизнь клетки.

Вывод

Вы узнали каково строение клетки — самой важной составляющей организма. Миллиарды клеток составляют удивительно мудро организованную систему, которая обеспечивает работоспособность и жизнедеятельность всех представителей животного и растительного мира.

Источник: https://uchim.guru/biologiya/kletka-cheloveka-stroenie-i-funktsii.html

Клетка человека: общие сведения

Сколько примерно клеток в организме человека. Из чего состоит клетка человека: строение и функции

Клетка, — это базовая единица всего живого, кроме вирусов. Все остальные животные, растения, бактерии – всё состоит из клеток. Даже наши волосы и ногти построены из клеток, только отмерших.

Человеческий организм состоит, по самым скромным подсчётам, из 30 триллионов клеток. Для сравнения – на земле живёт всего 7 миллиардов людей. Вдумайтесь — каждый из нас состоит их грандиозного количества маленьких живых существ, которых в 4200 раз больше, чем людей на всей нашей планете!

При этом любая клетка, несмотря на крохотные размеры – штука вполне самостоятельная и ограничена от внешнего мира плотной, но эластичной стенкой-мембраной. Клетка рождается, живёт, питается, делится и умирает. Внутри её происходит собственный обмен веществ.

И, несмотря на крохотные размеры, клетка невероятно сложна. Клетка — если и не целый мир, то уж огромный биохимический завод – точно. Он состоит из отдельных «цехов» – органелл, обладающих определённой автономностью.

Строение клетки в разрезе

Даже одна из самых простых органелл – клеточная мембрана (по сути, обычная перегородка!) удивляет своей сложностью. И это позволяет ей выполнять десятки самых разных функций. А у митохондрий есть даже собственная ДНК! Это значит, что когда-то, в глубокой древности, они были самостоятельными организмами.

Клеточная мембрана — едва ли не простейший элемент клетки

Типы клеток и их внешний вид

Организм человека состоит из клеток самых разных типов. Они абсолютно разные. То есть, совершенно. Нервные клетки отличаются от клеток, скажем, кишечника, как небо и земля. Кстати, на самом деле нервных клеток тоже множество типов, и они мало похожи друг на друга.

Клетка Панета тонкой кишки. Обеспечивают антибактериальную защиту.

Нервная клетка типа Веретенообразный нейрон (иначе — нейроны фон Экономо). Служит для быстрой передачи информации.

Нервная клетка типа Клетка Пуркинье

Общее количество типов клеток в человеческом организме до сих пор точно не установлено, ведь учёные постоянно открывают всё новые и новые типы. Но только основных, базовых разновидностей клеток известно более 200, и это не считая подтипов.

Формы клеток совершенно различны – сферы, кубы, параллелепипеды, сложные многогранники нити, «кусты», … и вообще бесформенные клетки, форму которых тяжело определить одним словом.

В общем, фантастическое разнообразие типов, форм, цветов и функций.

Да, человек, устроен сложно.

Продолжительность жизни клеток организма.
Смертные и бессмертные клетки.

Большинство клеток в организме на протяжении всей жизни человека возникают и отмирают, а на их место приходят новые. Это, условно говоря, смертные клетки.

Размножаются они обычным делением (митозом), а потому количество их не уменьшается, — на место отмерших приходят новые.

Так, клетки кишечника живут в среднем до 5 дней, клетки крови тромбоциты до 10 дней, эритроциты — 120 дней, клетки кожи от 10-ти до 30-ти, а печени – около 480 дней. То есть, за 80-летнюю жизнь человек полностью «меняет» кишечник почти 6000 раз, а печень – всего 60 раз.

Но есть клетки, способные жить более 100 лет. Их мы условно назовём «бессмертными». Их в организме меньше, чем «смертных», но всё равно число внушительное. Так, нейронов – клеток нервной системы, — не менее 85 миллиардов. Кроме них к бессмертным относятся и половые клетки, а также некоторые клетки мышц.

Несмотря на условное бессмертие, эти клетки вполне себе успешно гибнут от, скажем так, несчастных случаев. Но на их место всё равно приходят новые. Так, нейроны появляются из стволовых клеток, которые, образно говоря, являются «болванками», «заготовками» для производства новых клеток практически любого типа.

Они тоже бессмертны, поскольку могут делиться бесконечное количество раз. К условно-бессмертным относятся, увы, и раковые образования, также не имеющие предела деления.

Обычные же, «смертные» клетки могут делиться около 52-х раз, чуть больше или чуть меньше (число их возможных делений называется «пределом Хейфлика»).

Такая «несправедливость» связана, по всей видимости, с естественным процессом сокращения концевых участков т.н. теломеров (от др.-греч. τέλος – конец и μέρος — часть) – концевых участков хромосом.

При каждом делении обычной клетки (а этих делений может быть плюс-минус 52), теломеры сокращаются. Когда они исчезают совсем, организм просто убивает клетку, поскольку считает её старой и ни на что негодной.

Процесс «планового убийства» клеток носит название апоптоз.

При этом, однако, организм исправно снабжает «бессмертные» клетки (и раковые в том числе!) специальным ферментом – теломеразой, — который удлиняет теломеры и, таким образом, отменяет необходимость апоптоза.

Поэтому, к слову, рак так трудно победить. Для этого нужно запретить организму снабжать раковые образования теломеразой. Но как это сделать, мы пока не знаем.

Но узнаем обязательно.

Химический состав клетки

Он, естественно, различен для клеток разных типов, но в целом можно говорить об определённой выдержанности состава (но не содержаний конкретных элементов, которые значительно отличаются).

В состав клетки входит практически вся таблица Менделеева (кроме самых тяжёлых элементов) и плюс большое количество органических соединений.

То есть, можно говорить о том, что в клетке есть практически всё, что есть в природе. В настоящий момент считается, что в составе клетки насчитывается около 90 химических элементов.

25 из них важны для нормального функционирования организма, а 18 – жизненно необходимы.

Неорганические вещества принято разделять на 4 группы:

Биоэлементы (иначе – органогены)

Элемент, %
Кислород65-75
Углерод15-18
Водород8-10
Азот2-3
Всегоок. 98%

Макроэлементы (иначе – минералы)

Элемент, %
Кальций0,04-2,00
Фосфор0,2-1,0
Калий0,15-0,4
Сера0,15-0,2
Хлор0,05-0,1
Натрий0,02-0,03
Магний0,02-0,03
Железо0,01-0,015
Всегодо 1.98%

Микроэлементы (иначе – минералы)

Элемент, %
Цинкдо 0,001
Медьдо 0,001
Хромдо 0,001
Ванадийдо 0,001
Ванадийдо 0,001
Германийдо 0,001
Йоддо 0,001
Марганецдо 0,001
Кобальтдо 0,001
Никельдо 0,001
Селендо 0,001
Фтордо 0,001
Рутенийдо 0,001
Молибдендо 0,001
Бордо 0,001
Всегодо 0.02%

Ультрамикроэлементы

Элемент, %
Золотодо 0,0000001
Серебродо 0,0000001
Платинадо 0,0000001
Ртутьдо 0,0000001
Цезийдо 0,0000001
Бериллийдо 0,0000001
Радийдо 0,0000001
Урандо 0,0000001
и около 50-ти других
Всегоменее 0.00001%

Органические вещества, состоящие, в свою очередь, из неорганических химических  элементов, в среднем составляют следующий проценты от общей массы клетки:

Вещество, %
Белки и аминокислоты10-20
Жиры (липиды)1-5  
Углеводы (моно-, ди- и полисахариды)0,2-2,0
Нуклеиновые кислоты (биополимеры; в т.ч. ДНК и РНК)1-2
Низкомолекулярные органические вещества, в т.ч. аденозинтрифосфат0,1-0,5
Биологически активные вещества и ферментыок. 0,1

Все элементы и вещества, входящие в состав клетки, выполняют одну, а чаще множество функций. Впрочем, назначение некоторых ультрамикроэлементов пока не установлено.

Питание клетки

Питанием клетки называется процесса захвата (иначе — интернализации) из внешней среды необходимых веществ, иногда в виде отдельных молекул химических элементов, иногда целых их групп (пищевых частиц). Практически все химические элементы, из которых состоят клетки, не синтезируются организмом и должны поступать извне.

Чтобы клетка смогла захватить нужные вещества, они должны предварительно поступить в т.н. внеклеточный матрикс – субстанцию, заполняющую пространство между клетками. К матриксу причисляют также плазму крови и лимфатическую жидкость.

Молекулы гиалуроновой кислоты (красно-оранжевые) во внеклеточном матриксе

В состав матрикса входят коллаген, фибрин, эластин, гликопротеины, протеогликаны, гиалуроновая кислота, а также, в меньшем количество, фибронектины, ламинины и нидогены. Естественно, матрикс сам нуждается в «строительном материале» для своих компонентов, которые также должны привноситься извне.

Есть два принципиально разных способа использования клеткой полученного питания.

Первый из них – ассимиляция — подразумевает, что молекулы питательных веществ захватываются и либо напрямую усваиваются клеткой, либо используются ей для построения других нужных её молекул.

Второй – диссимиляция (или клеточное дыхание) – заключается в преобразовании полученных веществ в энергию, необходимую для выполнения различных функций.

Клетка не только питается, но и выводит остатки своей жизнедеятельности. И также через мембрану, откуда они выводятся дальше, через лимфатическую и другие системы организма. То есть, клетка, подобно человеку, имеет настоящую пищеварительную систему.

Естественно предположить, что нормальное «пищеварение» клеток — основа здоровья организма в целом. Поэтому, формируя рацион питания, мы должны думать не о том, как насытить свой желудок, а о том, как предоставить всем клеткам нужное им питание.

А это, как мы уже установили, не более и не менее, как 90 химических элементов. И если с биоэлементами обычно никаких проблем нет, то на уровне макроэлементов уже начинаются трудности. Одних поступает больше, других меньше, третьи отсутствуют совсем. С микроэлементами дело обстоит ещё хуже.

Человеческий организм имеет колоссальный ресурс для выживания даже при самом отвратительном питании (например, как у тибетских монахов), но речь идёт именно о выживании, а не полноценной жизни и, тем более, расширении его возможностей.

Поэтому учёные поднимают вопрос полноценного питания клеток встаёт всё чаще. Он обязательно должен быть решён каждым из нас как можно раньше и полнее.

Клеточное питание – это как раз об этом.

Источник: https://kletochnoe-pitanie.com/cell-nutrition/human-cell/

Что такое клетка организма? Какое строение клетки? Какие виды клеток существуют?

Сколько примерно клеток в организме человека. Из чего состоит клетка человека: строение и функции

На нашей планете существует огромное количество организмов: грибы, растения, животные, люди. И всех объединяет одно свойство – тело каждого их них состоит из клеток.

У некоторых, например, зеленой водоросли хлореллы, одна клетка – это уже целое тело. Такие организмы называются одноклеточными. Одноклеточными бывают бактерии, некоторые грибы и протисты.

У человека организм состоит приблизительно из 30 трлн клеток. Если клеток больше одной, то такой организм называется многоклеточным.

Клетки считаются самыми маленькими частицами нашего тела.

Существует целая наука, изучающая клетки – цитология.

История открытия клетки

Первым человеком, увидевшим клетки, был английский учёный Роберт Гук в 1665 году. Сделать открытие ему помог улучшенный микроскоп, который Гук усовершенствовал сам. Учёный отрезал тонкий кусочек пробкового дерева и рассмотрел его под микроскопом. Результат удивил – при увеличении Гук увидел ячейки, похожие на пчелиные соты. Эти «соты» он и назвал клетками.

Позже в 1674 году голландский ученый Антони ван Левенгук проводил эксперименты. Он рассматривал под микроскопом образцы слюны, крови, кожи и дождевой воды. Левенгук был поражен, когда обнаружил маленьких подвижных «зверьков» в капле воды. Со временем стало понятно, что этими одноклеточными организмами были бактерии, амёбы и инфузории.

Структура клетки

Клетки имеют большое разнообразие по размерам и форме. Самые большие клетки достигают размеров до 15 см, а самые маленькие невозможно увидеть без большого увеличения микроскопа.

По форме клетки могут вытягиваться, выглядеть как шарик, прямоугольник, звезда и так далее.

Строение клетки

Клетки всех организмов делят на животные и растительные. Они немного различаются своим внутренним строением. У человека, животных, птиц, грибов тела состоят из животных клеток. Растения же являются обладателями растительных.

Как у человека в теле находятся органы, так у каждой клетки внутри находятся органеллы или органоиды. Они обеспечивают все потребности клетки: защищают, поставляют питательные вещества, удаляют ненужные, помогают ей расти и размножаться.

Растительные клетки

Растительная клетка снаружи покрыта клеточной стенкой, которая помогает держать форму.

За стенкой клетка покрыта специальной плёнкой – цитоплазматической мембраной (ЦПМ). Через нее питательные вещества поступают в клетку, а ненужные – выводятся.

Внутри вся клетка заполнена вязким бесцветным веществом – цитоплазмой. В ней находится большое число разных органоидов.

Самый главный клеточный органоид – ядро. Этот центр управления хранит в себе генетическую информацию клетки и регулирует все её функции.

Вакуоль – органоид, занимающий 70-90% от общего объема клетки. Этот пузырек заполнен клеточным соком, который определяет вкус плодов. Сладкий арбуз или кислый лимон – это работа вакуолей.

Митохондрии – маленькие энергетические станции, выделяют энергию на нужды клетки.

Пластиды – органоиды, которые делят на три группы:

  1. хлоропласты – маленькие контейнеры зеленого цвета, заполненные специальным пигментом хлорофиллом. их роль заключается в фотосинтезе. Фотосинтез – это процесс образования кислорода и сахара из углекислого газа и воды;

  2. хромопласты определяют цвет плодов, цветков, листьев. Содержат красные, жёлтые, оранжевые пигменты;

  3. лейкопласты – хранилище питательных веществ. Эти бесцветные органоиды можно найти в больших количествах в луковице.

Аппарат Гольджи – фабрика по производству пузырьков лизосом, которые помогают клетке удалять ненужные вещества. Был назван так в честь итальянского ученого Камилло Гольджи, который впервые обнаружил его в 1898 году.

Эндоплазматическая сеть разделяет цитоплазму на небольшие отсеки и помогает в передвижении различных веществ.

Животные клетки

Животная клетка по своему строению сложнее, чем растительная. Отличаются они органоидами. Например, в животной клетке отсутствуют вакуоли и пластиды. Оболочки тоже нет, снаружи клетка покрыта сразу цитоплазматической мембраной.

Внутри клетка заполнена цитоплазмой. Ядро, митохондрии, аппарат Гольджи и эндоплазматическая сеть также находятся в животной клетке и выполняют свои функции.

В отличии от растительной клетки, в животной есть клеточный центр. По форме он похож на скопление небольших трубочек. Этот органоид участвует в делении клетки.

Таким образом растительные и животные клетки имеют сходства и различия, но в целом каждая клетка напоминает небольшой городок со своими «центрами».

Какие клетки не имеют ядер

Учёные делят все живые организмы на две группы: эукариоты и прокариоты. Эукариоты – это живые организмы, в клетках которых есть ядро.

Клетки прокариот не имеют ядер. К ним относится огромная группа организмов – бактерии. Их тела всегда состоят из одной клетки, и они сильно упрощены. На месте ядра у них находится мезосома – спираль, свернутая в кольцо. Она выполняет все функции ядра. Органоиды у бактерий отсутствуют.

Источник: https://www.anews.com/p/125158497-chto-takoe-kletka-organizma-kakoe-stroenie-kletki-kakie-vidy-kletok-sushhestvuyut/

Клеточное строение человека – состав, функции, свойства и размножение клетки (Таблица)

Сколько примерно клеток в организме человека. Из чего состоит клетка человека: строение и функции

Клетка – элементарная живая система, основная структурная и функциональная единица организма, способная к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению.

Жизненные свойства клетки человека

К основным жизненным свойствам клетки относят: обмен веществ, биосинтез, размножение, раздражимость, выделение, питание, дыхание, рост и распад органических соединений.

Химический состав клетки

Основные химические элементы клетки: Кислород (О), Сера (S), Фосфор (Р), Углерод (С), Калий (К), Хлор (Сl), Водород (Н), Железо (Fe), Натрий (Na),  Азот (N), Кальций (Са), Магний (Mg)

Неорганические веществаОрганические вещества
1. Вода – растворяет и переносит питательные вещества. Вода – универсальный растворитель. Все реакции идут в растворах. Вода обеспечивает перенос необходимых веществ и выделение вредных продуктов. Вода участвует в регуляции температуры тела и состовляет 70-85% от всего химического состава клетки.2. Минеральные соли участвуют в образова­нии жизненно важных соединений (напри­мер, белка крови – ге­моглобина)– Углеводы;- Жиры;- Белки;- Нуклеиновые кислоты- АТФ

Органические вещества клетки 

Название веществИз каких эле­ментов (веществ) состоятФункции веществ
УглеводыУглерод, водо­род, кислород.Основные источники энергии для осуществления всех жиз­ненных процессов.
ЖирыУглерод, водо­род, кислород.Входят в состав всех клеточных мембран, служат запасным ис­точником энергии в организме.
БелкиУглерод, водород, ки­слород, азот, сера, фосфор.1. Главный строительный материал клетки;2. ускоряют течение химических реакций в организме;3. запасной источник энергии для организма.
Нуклеиновые кислотыУглерод, водо­род, кисло­род, азот, фосфор.ДНК – определяет состав бел­ков клетки и передачу наслед­ственных признаков и свойств следующим поколениям;РНК – образование характерных для данной клетки белков.
АТФ (аденозинтрифосфат)Рибоза, аденин, фосфорная кислотаОбеспечивает запас энергии, участвует в построении нуклеиновых кислот

Размножение клетки (деление клетки) человека

Размножение клеток в человеческом организме происходит путем непрямого деления. В результате дочерний организм получает такой-же набор хромосом, как материнский. Хромосомы – носители наследственных свойств организма, передающихся от родителей потомству.

Этап размножения (фазы деления)Характеристика
ПодготовительнаяПеред делением число хромосом удваивается. Запасается энергия и вещества, необходимые для деления.
ПерваяНачало деления. Центриоли клеточного центра расходятся к полюсам клетки. Хромосомы утолщаются и укорачиваются. Ядерная оболочка растворяется. Из клеточного центра образуется веретено деления.
ВтораяУдвоенные хромосомы размещаются в плоскости экватора клетки. К каждой, хромосоме, прикрепляются плотные нити, которые тянутся от центриолей.
ТретьяНити сокращаются, и хромосомы расходятся к полюсам клетки.
ЧетвертаяКонец деления. Делится все содержимое клетки и цитоплазма. Хромосомы удлиняются и становятся неразличимыми. Формируется ядерная оболочка, на теле клетки возникает перетяжка, которая постепенно углубляется, разделяя клетку надвое. Образуются две дочерние клетки.

Строение клетки человека человека

У животной клетки, в отличие от растительной, имеется клеточный центр, яо отсутствуют: плотная клеточная стенка, поры в клеточной стенке, пластиды( хлоропласты, хромопласты, лейкопласты) и вакуоли с клеточным соком.

Клеточные структурыОсобенности строенияОсновные функции
Плазматическая мембранаБилипидныи (жировой) слой, окруженный бел новым 1 слоямиОбмен веществ между клетками и межклеточным веществом
ЦитоплазмаВязкое полужидкое вещество, в котором располагаютсу органоиды клеткиВнутренняя среда клетки. Взаимосвязь всех частей клетки и транспорт питательных веществ
Ядро с ядрышкомТельце, ограниченное ядерной оболочкой, с хроматином ( тип и ДНК). Ядрышко находится внутри ядра, принимает участие в синтезе белков.Контролирующий центр клетки. Передача информации дочерним клеткам с помощью хромосом при делении
Клеточный центрУчасток более густой цитоплазмы с центриолями (и цилиндричсекие тельца)Участвует в делении клеток
Эндоплазматическая сетьСеть канальцевСинтез и транспорт питательных веществ
РибосомыПлотные тельца, содержащие белок и РНКВ них синтезируется белок
ЛизосомыОкруглые тельца, внутри которых находятся ферментыРасщепляют белки, жиры, углеводы
МитохондрииУтолщённые тельца с внутренними складками ( кристами )В них находятся ,ферменты, при помощи которых пи­тательные вещества расщепляются, а энергия запаса­ется в виде особого вещества – АТФ.
Аппарат ГольджиС топка плоских мембранных мешочковОбразование лизосом

_______________

Источник информации:

Биология в таблицах и схемах./ Издание 2е, – СПб.: 2004.

Резанова Е.А. Биология человека. В таблицах и схемах./ М.: 2008.

Источник: https://infotables.ru/biologiya/39-biologiya-chelovek/211-kletochnoe-stroenie-cheloveka

Урок 2: Клетка организма человека

Сколько примерно клеток в организме человека. Из чего состоит клетка человека: строение и функции

План урока:

Мембрана клетки

Ядро и наследственная информация

Митохондрии и энергия

Шероховатая эндоплазматическая сеть и синтез белка

Гладкая эндоплазматическая сеть

Комплекс Гольджи

Эндосомы, лизосомы и внутриклеточное переваривание

Цитоплазма и цитоскелет

Включения в цитоплазме

Впервые клетку увидел Роберт Гук ещё в XVII веке. Считалось, что эта частица, наполненная жидкостью, нужна лишь для заполнения ткани веществом.

Лишь в середине XIX века Рудольф Вирхов ввёл принцип «клетка происходит только из клетки». Стало ясно, что жизнь не самозарождается, а развивается и продолжается согласно строгим биологическим законам. И ведущую роль в этом играет деление клетки. В конце XIX века были открыты органеллы – компоненты клетки, которые выполняют определённые функции подобно органам в целом организме.

Клетка – это основа строения и функции любой ткани. Знания о том, как она устроена и работает, позволяют понять, как живёт и болеет организм.Тело человека состоит из нескольких триллионов клеток, которые подразделяют на несколько десятков типов. Но почти все они имеют общие черты строения.

Мембрана клетки

Синонимы: плазмолемма, цитолемма, плазматическая мембрана.

Роль липидов в клеточной мембране

Основа строения мембраны клетки – это липидный бислой (его также называют билипидный слой). Приставка «би» означает «два», «двойной», «липид» означает «жир». То есть это структура, состоящая из двойной слоя липидов (жиров).

В основном бислой образуют фосфолипиды – молекулы жиров, в которые встроена молекула фосфорной кислоты. Фосфолипид состоит из фосфорной головки и липидного хвостика. Липидный хвостик избегает контакта с водой, фосфорная головка «стремится» к молекулам воды.

Источник

В водной среде фосфолипидные молекулы ориентируются так, что образуется двойной слой с головками снаружи и хвостиками внутри.

Источник

При температуре тела 34 – 40°C молекулы внутри мембраны постоянно перемещаются. Такая текучесть создаётся благодаря липидам, в том числе холестерину (холестеролу).

Роль белков в клеточной мембране

Более половины массы мембраны приходится на белковые молекулы – протеины. Одни белки проходят липидный бислой насквозь, другие белки находятся лишь на поверхности бислоя. Белки, которые пронзают липидный бислой, создают в нём каналы. Благодаря им клетка не просто так, а очень избирательно обменивается молекулами с окружающей средой. Поэтому в клетку проходят только нужные молекулы.

Белки выполняют разные функции в клетке.

  • Белки-ферменты участвуют в биохимических реакциях – превращения одних веществ в другие. Большинство биохимических реакций организма без ферментов остановятся.
  • Белковые рецепторы находятся снаружи мембраны. Рецепторы – это молекулы для связи с определёнными внешними молекулами, например, гормонами. Гормоны связываются с рецепторами и управляют жизнью клетки. Например, гормон инсулин связывается с рецептором клетки и только после этого в клетку может войти глюкоза. Другими словами, инсулин – это ключ, инсулиновый рецептор – замок, который открывает двери для глюкозы. Хотя это правило работает не во всех тканях.
  • Белки-переносчики транспортируют молекулы в клетки.

Роль углеводных молекул

Углеводные молекулы встроены в состав некоторых жиров (гликолипидов) и белков (гликопротеинов). Они придают поверхности клетки отрицательный заряд. Благодаря этому, например, эритроциты отталкиваются друг от друга и не склеиваются.

Углеводы образуют особый слой на поверхности клетки – гликокаликс. Благодаря ему клетки распознают друг друга. В гликокаликсе есть ферменты для переваривания различных молекул. Например, гликокаликс клеток тонкой кишки содержит ферменты для переваривания пищи.

Эндоцитоз и экзоцитоз

Крупные молекулы не могут пройти через мембрану, поэтому клетка поглощает их другим способом – эндоцитозом.

Плазмолемма охватывает молекулу, закрывает её в мембранный пузырёк и продвигает пузырёк дальше в клетку. Эндоцитоз – это оружие некоторых клеток иммунной системы (нейтрофилов и макрофагов).

Они захватывают и уничтожают целые микроорганизмы. В таком случае эндоцитоз называют фагоцитозом.

Эндоцитоз

Если клетке нужно избавиться от непереваренных или вредных веществ, она использует экзоцитоз. Лишние молекулы упаковываются в пузырёк, он перемещается к клеточной мембране, встраивается в неё и выбрасывает содержимое наружу.

Экзоцитоз

Таким образом мембрана клетки не только защищает клетку, но и выполняет другие функции:

  • распознаёт различные молекулы, которые меняют жизнедеятельность клетки, например, гормоны;
  • распознаёт соседние клетки;
  • определяет, какие вещества будут поступать в клетку.

Ядро и наследственная информация

Основная функция ядра клетки – хранение и передача наследственной (генетической) информации обо всех белках организма. Один из видов белков – ферменты, отвечают за биохимические реакции. Поэтому можно сказать, что в ядре запрограмированы все процессы организма.

Наследственная информация содержится в 46 хромосомах. Одна хромосома образована молекулой ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) примерно 5 см длиной. Такая огромная ДНК умещается внутри ядра благодаря плотной упаковке.

Она как бы намотана на специальные белки, которые называются гистоновыми белками. Комплекс белков и ДНК также называется хроматином. Другими словами, хроматин – это генетический материал, который виден в световой микроскоп.

В ядре выделяют ядерную оболочку (кариолемму), хроматин, ядрышко, ядерный сок (кариоплазму).

Наследственная информация дополнительно защищена мощной оболочкой. Оболочка ядра клетки состоит из двух слоёв – внутренней мембраны и внешней мембраны. В ядерной оболочке есть поры, через которые ядро обменивается с цитоплазмой различными молекулами. Чем активнее работает клетка, тем интенсивнее идёт обмен. А значит ядерных пор всё больше, они даже могут занимать треть площади оболочки.

Если рассматривать клетки в световой микроскоп, то у активных клеток ясно видно светлое пятно в ядре. Это ядрышко – участки хромосом, в которых синтезируется рибосомальная РНК (рибонуклеиновая кислота, рРНК).рРНК– это основная молекула рибосом. Рибосомы – это органеллы, которые синтезируют белок.

Митохондрии и энергия

В строении митохондрии есть общие с клеткой черты, например, свои ДНК и рибосомы. Дело в том, что когда-то митохондрия была самостоятельным организмом, бактерией, поселившейся в клетке. Со временем она стала незаменимой энергетической станцией для клетки.

Стенка митохондрии состоит из внешней и внутренней мембран. Внутренняя мембрана образует складки – кристы.

На внутренней мембране митохондрий происходит сложный процесс запасания энергии в виде фосфатных связей молекулы аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Молекулы АТФ – это маленькие батарейки.

Если для какого-то действия нужна энергия, происходит разрыв связей между остатками фосфорной кислоты и выделяется энергия.

Шероховатая эндоплазматическая сеть и синтез белка

Шероховатую эндоплазматическую сеть (шЭПС) также называют гранулярной ЭПС. Это место синтеза белка, любого, какой понадобится клетке. На наружной поверхности шЭПС находится много рибосом, которые синтезируют белковые молекулы.

Строение шероховатой эндоплазматической сети Источник

В ДНК закодирована информация о строении всех белков организма. Участок, несущий информацию о строении белка, называется «ген». Белки – это молекулы, состоящие из нескольких аминокислот. Для того, чтобы создать любой белок, клетка должна «прочитать» ген и собрать цепочку из нужных аминокислот.

Для чтения и сборки существуют молекулы рибонуклеиновой кислоты (РНК) – информационная РНК (иРНК), транспортная РНК (тРНК) и рибосомальная РНК (рРНК). иРНК – это копия гена, тРНК – это переносчик аминокислот, рРНК – это основа рибосомы.

Сначала на основе гена строится молекула информационной РНК – иРНК. Затем иРНК через ядерные поры выходит из ядра. На неё садятся рибосомы – органеллы, состоящие из рРНК. Пока иРНК проходит сквозь рибосому, к ней подходят тРНК с нужными аминокислотами. В рибосоме происходит сборка молекулы белка

Гладкая эндоплазматическая сеть (глЭПС)

Гладкая (агранулярная) эндоплазматическая сеть состоит из канальцев, трубочек и пузырьков. В глЭПС происходят важные для клетки события:

  • Синтезируются липиды, в том числе холестерин. Холестерин не только влияет на текучесть мембраны клетки. На его основе синтезируются стероидные гормоны: гормоны надпочечников (кортизол), половые гормоны (эстрогены, тестостерон).
  • Образуется гликоген – запас глюкозы, который обеспечивает потребность организма в энергии.
  • Обезвреживаются ядовитые вещества.
  • Накапливается кальций, необходимый для работы некоторых клеток. Например, глЭПС очень развита в мышечных клетках, где кальций нужен для работы мышц.

Комплекс Гольджи

Комплекс Гольджи состоит из стопки цистерн (плоских мешочков) и пузырьков. Одна из интересных функций комплекса Гольджи – редактирование уже синтезированных молекул.

Например, рибосома собрала только цепочку белковой молекулы, а в комплексе Гольджи к белковой молекуле присоединяется молекула углевода, так создаются молекулы для гликокаликса.

Некоторые белки устроены очень сложно: в белковую молекулу может быть встроена молекула жира или углевода.

Если клетка синтезирует гормоны, то их надо сначала упаковать в оболочку, а потом уже выделить в кровоток для других клеток. Упаковкой тоже занимается комплекс Гольджи. Также в нём синтезируются углеводные молекулы.

Молекулы, которые будет редактировать комплекс Гольджи поступают в него в виде пузырьков. Молекулы, которые комплекс Гольджи отдаёт клетке тоже отделяются от него в форме пузырьков (вакуолей).

Эндосомы, лизосомы и внутриклеточное переваривание

Эндосома – это мембранный пузырёк, который переносит молекулы с поверхности клетки в лизосомы и по пути частично их разрушает (переваривает). Лизосомы переваривают молекулы в клетке дальше. За переваривание отвечают ферменты, которых в лизосоме очень много.

С помощью эндосом и лизосом клетки иммунной системы (нейтрофилы, макрофаги) поглощают и уничтожают микроорганизмы. Есть и такой интересный пример.

В костях одновременно происходит разрушение и создание костной ткани, то есть кости постоянно перестраиваются. Образуют костную ткань клетки остеобласты, а разрушают её клетки остеокласты.

Для того, чтобы разрушить костную ткань, остеокласты выбрасывают наружу содержимое своих лизосом, которое «растворяет» вещество костной ткани.

Клетка иммунной системы нейтрофил захватывает бактерию и уничтожает её с помощью ферментов, которые содержатся в лизосомах

Остеокласт разрушает костную ткань, выбрасывая ферменты лизосом за пределы клетки. Для этого процесса нужна энергия молекул АТФ, о которой говорили выше.

Цитоплазма и цитоскелет

Цитоплазма – это жидкая среда, которая заполняет собой клетку. В ней находятся органеллы, необходимые химические вещества, протекают биохимические реакции.

Цитоскелет клетки состоит из двух основных структур – белковых микротрубочек и белковых нитей. Само название «цитоскелет» подсказывает, что это опорный каркас клетки, но на самом деле этим его значение не исчерпывается.

Микротрубочка

Микротрубочки перемещают вещества по отросткам нервных клеток (нейронов)

Из микротрубочек состоит клеточный центр, который участвует в делении клетки

На некоторых клетках есть выросты цитоплазмы с каркасом из микротрубочек. Это реснички и жгутики. В человеческом организме жгутик есть только у сперматозоида. Реснички выстилают дыхательные пути. Когда реснички движутся, они выталкивают слизь с налипшими микробами и частицами пыли. Таким образом дыхательная система освобождается от возбудителей инфекционных заболеваний и вредных веществ.

Реснички на клетках, выстилающих полость носа с прилипшими частицами. Изображение получено с помощью электронного микроскопа
Источник

Микрофиламенты – это тонкие белковые нити. Они участвуют в эндоцитозе и экзоцитозе, перемещении органелл и самой клетки. Также они образуют соединения между клетками.

Есть клетки, у которых выросты цитоплазмы укреплены микрофиламентами. Такие выросты увеличивают площадь поверхности клетки и называются микроворсинками. Например, это важно для клеток тонкой кишки, где переваривается и всасывается огромное количество питательных веществ.

Промежуточные филаменты – это прочные канаты, сплетённые из белковых молекул. Из них построен трёхмерный каркас для клетки. Также они образуют соединения между клетками, так из клеток получается своеобразное полотно – ткань.

Если клетка повреждается, то сеть промежуточных филаментов окружает ядро и связывает повреждённые органеллы. После этого повреждённые структуры будут уничтожены. По мере восстановления клетки сеть промежуточных филаментов расправляется и снова занимает всю цитоплазму.

Основные функции цитоскелета:

  • Создаёт каркас для клетки, ведь клетка похожа на полость с жидкостью или гелем;
  • помогает клетке двигаться, что особенно важно для иммунной системы;
  • перемещает вещества внутри клетки;
  • транспортирует вещества в клетку и через неё, например, способом эндоцитоза и экзоцитоза;
  • образует соединения между клетками, благодаря этому клетки составляют целые пласты – основу структуры тканей.

Включения в цитоплазме

Включения цитоплазмы – это вещества, которые появляются в клетке время от времени. Некоторые примеры включений:

  • жиры в виде капель, которые расходуются для синтеза холестерола, половых гормонов, гормонов надпочечников на другие нужды;
  • гликоген – запас глюкозы для питания клеток;
  • пигмент меланин, который синтезируется в особых клетках меланоцитах; он защищает кожу от ультрафиолетовых лучей.

Меланоцит с гранулами меланина. Меланин определяет цвет кожи, волос, глаз

Источник: https://100urokov.ru/predmety/urok-2-kletka-organizma-cheloveka

Основные типы клеток в человеческом организме и их роль

Сколько примерно клеток в организме человека. Из чего состоит клетка человека: строение и функции

Триллионы клеток в человеческом теле встречаются во всех формах и размерах. Эти крошечные структуры являются основной единицей живых организмов. Клетки формируют ткани органов, которые образуют системы органов, работающих вместе для поддерживания жизнедеятельности организма.

В теле есть сотни различных типов клеток, и каждый тип клетки подходит для той роли, которую он выполняет.

Клетки пищеварительной системы, к примеру, отличаются по структуре и функции от клеток костной системы.

Независимо от различий, клетки тела зависят друг от друга, прямо или косвенно, чтобы организм функционировал как единое целое. Ниже приведены примеры различных типов клеток в организме человека.

Стволовые клетки

Стволовые клетки являются уникальными клетками организма, поскольку они неспециализированы и обладают способностью развиваться в специализированные клетки для определенных органов или тканей.

Стволовые клетки способны к многоразовому делению, чтобы пополнить и восстановить ткань.

В области исследований стволовых клеток ученые пытаются использовать преимущества возобновляемых свойств, применяя их в создании клеток для восстановления тканей, трансплантации органов и лечения болезней.

Костные клетки

Кости являются типом минерализованной соединительной ткани и основным компонентом скелетной системы. Костные клетки образуют кость, которая состоит из матрицы минералов коллагена и фосфата кальция. В организме есть три основных типа костных клеток.

Остеокласты представляют собой крупные клетки, которые разлагают кости для резорбции и ассимиляции. Остеобласты регулируют минерализацию кости и производят остеоид (органическое вещество костной матрицы). Остеобласты созревают для образования остеоцитов.

Остеоциты помогают в формировании кости и поддерживают баланс кальция.

Клетки крови

От транспортировки кислорода по всему телу до борьбы с инфекцией, клетки крови жизненно важны для жизни. Есть три основных типа клеток в крови – это эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Эритроциты определяют тип крови и также ответственны за транспортировку кислорода в клетки. Лейкоциты являются клетками иммунной системы, которые разрушают патогены и обеспечивают иммунитет.

Тромбоциты помогают сгущать кровь и предотвращают чрезмерную потерю крови из поврежденных кровеносных сосудов. Клетки крови продуцируются костным мозгом.

Мышечные клетки

Мышечные клетки образуют мышечную ткань, что важно для телесного движения. Скелетная мышечная ткань прикрепляется к костям, способствуя движению. Скелетные мышечные клетки покрыты соединительной тканью, которая защищает и поддерживает пучки мышечных волокон. Сердечные мышечные клетки образуют непроизвольную сердечную мышцу.

Эти клетки помогают в сокращении сердца и соединяются друг с другом посредством интеркалированных дисков, позволяющих синхронизировать сердечный ритм. Гладкая мышечная ткань не стратифицирована как сердечная или скелетная мышцы.

Гладкая мышца – непроизвольная мышца, которая образует полости тела и стенки многих органов (почек, кишечника, кровеносных сосудов, дыхательных путей легких и т.д.).

Жировые клетки

Жировые клетки, также называемые адипоцитами, являются основным клеточным компонентом жировой ткани. Адипоциты содержат триглицериды, которые могут быть использованы для получения энергии. Во время хранения жира, жировые клетки набухают и приобретают круглую форму.

Когда жир используется, эти клетки уменьшаются в размерах.

Жировые клетки также обладают эндокринной функцией, поскольку они продуцируют гормоны, влияющие на метаболизм половых гормонов, регуляцию кровяного давления, чувствительность к инсулину, хранение или использование жиров, свертывание крови и сигнализацию клеток.

Клетки кожи

Кожа состоит из слоя эпителиальной ткани (эпидермиса), который поддерживается слоем соединительной ткани (дермы) и подкожным слоем.

Самый внешний слой кожи состоит из плоских эпителиальных клеток, которые плотно укомплектованы вместе.

Кожа защищает внутренние структуры организма от повреждений, предотвращает обезвоживание, действует как барьер против микробов, сохраняет жир, вырабатывает витамины и гормоны.

Нервные клетки (нейроны)

Клетки нервной ткани или нейроны являются основной единицей нервной системы. Нервы осуществляют передачу сигналов между мозгом, спинным мозгом и органами тела посредством нервных импульсов.

Нейрон состоит из двух основных частей: тело клетки и нервные процессы. Тело центральной клетки включает нейронное ядро, ассоциированную цитоплазму и органеллы.

Нервные процессы – это «пальцеобразные» проекции (аксоны и дендриты), простирающиеся от клеточного тела и способны проводить или передавать сигналы.

Эндотелиальные клетки

Эндотелиальные клетки образуют внутреннюю оболочку сердечно-сосудистой системы и структур лимфатических систем.

Эти клетки составляют внутренний слой кровеносных сосудов, лимфатических сосудов и органов, включая мозг, легкие, кожу и сердце. Эндотелиальные клетки ответственны за ангиогенез или создание новых кровеносных сосудов.

Они также регулируют движение макромолекул, газов и жидкости между кровью и окружающими тканями, а также помогают регулировать кровяное давление.

Половые клетки

Половые клетки или гаметы представляют собой репродуктивные клетки, продуцируемые в мужских и женских половых органах. Мужские половые клетки или сперматозоиды являются подвижными и имеют длинное хвостообразное формирование, называемое жгутиком.

Женские половые клетки или яйцеклетки являются не подвижными и относительно большими по сравнению с мужской гаметой. При половом размножении половые клетки объединяются во время оплодотворения, образовывая зиготу.

В то время как другие клетки организма реплицируются митозом, гаметы размножаются мейозом.

Раковые клетки

Рак является результатом развития аномальных свойств в нормальных клетках, что позволяет им неконтролируемо делиться и распространяться в других местах организма.

Развитие раковых клеток может быть вызвано мутациями, которые происходят от таких факторов, как химикаты, радиация, ультрафиолетовое излучение, ошибки репликации хромосом или вирусная инфекция.

Раковые клетки теряют чувствительность к сигналам против роста, быстро размножаются и утрачивают способность проходить апоптоз или запрограммированную гибель клеток.

Источник: https://NatWorld.info/raznoe-o-prirode/osnovnye-tipy-kletok-v-chelovecheskom-organizme-i-ih-rol

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.