Клетки — это основные строительные блоки, из которых состоит тело. Все ткани и органы состоят из миллиардов различных клеток. Клетки человека имеют разные размеры, но все они довольно маленькие. Даже самая большая из них, оплодотворенная яйцеклетка, слишком мала для того, чтобы ее можно было увидеть невооруженным глазом.
Все клетки в организме человека происходят от двух клеток — яйцеклетки матери и сперматозоида отца. После соединения яйцеклетки и сперматозоида (оплодотворения) оплодотворенная яйцеклетка представляет собой всего лишь одну клетку. Эта клетка, зигота, много раз делится, и по мере ее деления у последующих поколений клеток развиваются различные характеристики и функции. Эти разные клетки в конечном итоге образуют различные органы (см. также Стадии развития плода).
Организм состоит из многих различных типов клеток, каждый из которых имеет свое собственное строение и функцию. Некоторые типы клеток включают:
клетки крови;
мышечные клетки;
клетки кожи;
нервные клетки;
железистые клетки.
Некоторые клетки, такие как клетки крови, свободно перемещаются в крови и не склеиваются друг с другом. Другие, например, клетки мышц, прочно соединены друг с другом.
Некоторые клетки, например, клетки кожи, быстро делятся и воспроизводятся. Другие же, например, некоторые нервные клетки, не делятся и не воспроизводятся, за исключением чрезвычайных обстоятельств.
Эпителий: Поверхности тела
Помимо человеческих клеток, в организме человека присутствуют чужеродные клетки. Этими чужеродными клетками являются микроорганизмы, такие как бактерии и грибки, которые живут на коже, в дыхательных путях, во рту, пищеварительном тракте, репродуктивной системе и мочевыводящих путях, не причиняя какого-либо вреда. Микроорганизмы, которые занимают определенную часть тела, называются его резидентной флорой, или микробиомом. Многие представители резидентной флоры на самом деле приносят пользу человеку — например, помогая ему переваривать пищу или препятствуя росту других, более опасных бактерий.
Вирусы не являются клетками. Вирусы содержат генетический материал (ДНК или РНК), но для их размножения требуется живая клетка.
Структура клеток
Часто считаемая самой малой единицей живого организма, клетка, в свою очередь, состоит из многочисленных еще меньших составных частей, каждая из которых выполняет свою собственную функцию.
Клетки человека окружены поверхностной мембраной (она называется клеточной мембраной), которая удерживает внутри их содержимое. Тем не менее, эта мембрана не только представляет собой мешочек; она принимает активное участие в жизни клетки. Мембрана контролирует, какие химические и другие вещества могут попасть в клетку и покинуть ее. Кроме того, на мембране расположены рецепторы, позволяющие другим клеткам опознать данную клетку. Эти рецепторы также реагируют на вещества, вырабатываемые организмом, и на лекарства, поступившие в организм, избирательно позволяя таким веществам или лекарствам проникать в клетку или покидать ее (см.Рецепторы на клетках). Реакции, происходящие в рецепторах, часто изменяют или контролируют функции клетки. Примером такой реакции является связывание инсулина с рецепторами клеточной мембраны, что позволяет глюкозе проникать в клетку и поддерживать необходимый уровень глюкозы в крови.
Клеточная мембрана состоит из двух основных частей:
цитоплазма;
ядро.
Цитоплазма содержит структуры, которые потребляют и преобразуют энергию, а также выполняют клеточные функции.
Ядро содержит генетический материал клетки (гены и хромосомы), который содержит все инструкции о том, как клетка функционирует, и контролирует деление и размножение клеток.
Митохондрии — это крошечные структуры в цитоплазме каждой клетки, которые снабжают клетку энергией.
Внутри клетки
Хотя существуют различные виды клеток, большинство клеток состоит из одинаковых составных элементов. Клетка состоит из ядра и цитоплазмы, окруженных клеточной мембраной, которая регулирует вход и выход. В ядре содержатся хромосомы, которые являются клеточным генетическим материалом, а также ядрышко, которое вырабатывает рибосомы. Рибосомы вырабатывают белки, которые пакуются комплексом Гольджи таким образом, что они могут покидать клетку. Цитоплазма состоит из жидкости и органелл, которые можно считать органами клетки. Эндоплазматический ретикулум перемещает вещества внутри клетки. Митохондрии производят энергию для деятельности клетки. Лизосомы содержат ферменты, которые могут разрушать частицы, проникающие в клетку. Центриоли участвуют в делении клетки. |
Функция клеток
Некоторые клетки, в особенности железистые клетки, в качестве основной функции осуществляют выработку сложных соединений, таких как гормоны или ферменты. Гормоны — это химические посредники, которые контролируют и координируют процессы во всем организме. Например, инсулин — это гормон, который вырабатывается определенными клетками поджелудочной железы для регулирования уровня сахара в крови. Ферменты — это сложные белки, которые контролируют и приводят в действие почти все химические процессы и реакции в организме. Другие клетки поджелудочной железы вырабатывают пищеварительные ферменты, которые расщепляют пищу, чтобы она могла всасываться.
Некоторые клетки производят другие полезные вещества, такие как клетки в молочной железе, которые производят молоко, клетки в слизистой оболочке легких, которые производят слизь, и клетки в полости рта, которые производят слюну.
Другие клетки обладают основными функциями, не связанными с выработкой веществ. Например, клетки мышц сокращаются, делая возможным движение. Нервные клетки генерируют и проводят электроимпульсы, что делает возможной связь между центральной нервной системой (головной мозг и спинной мозг) и всем остальным телом.
