клетка

Что такое клетка?

Некоторые организмы, такие как бактерии, состоят только из одной клетки и поэтому называются отдельными клетками. Высшие организмы состоят из множества клеток и называются многоклеточными. Люди состоят из примерно десяти триллионов клеток, которые специализируются на различных задачах и различаются по размеру и форме в зависимости от типа клетки.

Например, есть длинные тонкие нервные клетки, сферические эритроциты и круглые жировые клетки. Яйцеклетка размером от 110 до 140 микрометров является самой большой клеткой человека. Общим для всех клеток является то, что они содержат полную генетическую информацию в форме ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), могут накапливать и использовать энергию и способны размножаться посредством деления клеток. Клетки могут собираться в тканевые ассоциации. Четыре основные группы тканей человека состоят из более чем 200 различных типов клеток: эпителиальной ткани, мышечной ткани, соединительной ткани и нервной ткани.

Анатомия и строение

Клетки человека окружены снаружи клеточной мембраной. В отличие от растительных клеток, они не имеют клеточной стенки. Размер клеток не связан с размером организма. Более крупные организмы просто состоят из большего количества клеток. Цитоплазма расположена внутри клеточной мембраны.

В цитоплазме расположены различные так называемые органеллы. К ним относятся ядро ​​клетки, митохондрии, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, лизосомы и пероксисомы. Органеллы специализируются на разных задачах. Ядро клетки содержит генетическую информацию в виде ДНК и у человека отделено от цитоплазмы ядерной оболочкой.

Часть ДНК также находится в митохондриях. При эндоплазматическом ретикулуме (ER) различают грубый и гладкий ER. На шероховатом ER есть рибосомы, которых нет на гладком ER. Другие компоненты клетки включают цитоскелет, РНК (рибонуклеиновую кислоту) и центриоли. Внеклеточный матрикс расположен между отдельными клетками вне клеточной мембраны.

Функции и задачи

Клеточная мембрана служит для отделения клетки от окружающей среды и ее защиты. Он используется для контроля того, какие вещества попадают в клетку и из нее. Он может общаться с соседними клетками через белки, содержащиеся в клеточной мембране. Цитоскелет отвечает за эластичность и стабильность клетки. Это позволяет как активные движения клетки, так и движения внутри клетки. Рибосомы - это место в клетке, где белки синтезируются с помощью специфической РНК.

Аппарат Гольджи образует различные секреты и участвует в метаболизме клетки. Лизосомы представляют пищеварительную систему клетки и содержат множество ферментов, с помощью которых они могут расщеплять чужеродные и клеточные вещества. Пероксисомы используются для детоксикации. Они могут использовать кислород, связывать свободные радикалы и расщеплять различные продукты обмена.

Центриоли необходимы для деления клеток и, следовательно, для их размножения. Поскольку каждая клетка может набирать и использовать энергию, а также размножаться, каждая клетка способна выжить сама по себе. Однако некоторые специализированные клетки утратили эту способность. В зависимости от своей специализации у ячеек разные задачи. Специализированные клетки происходят из так называемых стволовых клеток.

Стволовые клетки - это общие клетки организма, которые могут как размножаться, делясь на новые стволовые клетки, так и развиваться в определенные типы клеток. Когда клетка специализируется, одни гены инактивируются, а другие активируются. Это приводит к образованию белков, которые особенно необходимы для определенного типа клеток. В результате, например, клетка печени химически и структурно отличается от нервной клетки, хотя обе содержат одинаковую генетическую информацию.

Болезни и недуги

Рак - это распространенное заболевание клеток. При раке нарушается регулируемый генами баланс между делением клеток и их гибелью (известный как апоптоз). Это приводит к неконтролируемому росту клеток и опухолей. Нервные клетки головного мозга погибают при различных нейродегенеративных заболеваниях. Это может зависеть от возраста, как в случае деменции или болезни Паркинсона.

Однако возрастная потеря клеток и их функций в определенной степени является нормальным явлением и обычно хорошо переносится организмом. Симптомы развиваются только тогда, когда отмирает количество клеток выше среднего. Другие нейродегенеративные заболевания возникают независимо от возраста, например, боковой амиотрофический склероз (БАС), болезнь Хантингтона или болезнь Крейтцфельдта-Якоба.

При аллергических реакциях происходит чрезмерная реакция специализированных клеток иммунной системы. В случае аллергии они борются с безвредным для организма веществом, что приводит к аллергическим симптомам. Очень редкое клеточное заболевание - наследственное заболевание I-клеток, которое также известно как муколипидоз II. Это лизосомная болезнь накопления, при которой один из ферментов, обычно содержащихся в лизосомах, не может переноситься сюда из-за генетического дефекта.

При мастоцитозе или так называемой болезни Чернина наблюдается сильное увеличение тучных клеток. Это может повлиять на кожу или внутренние органы. Симптомы вызываются веществами, выделяемыми тучными клетками, в первую очередь гистамином.