клетка

Клетка , в биологии , основная мембраносвязанная един

Время чтения статьи: 1 минут(ы)

Клетка , в биологии , основная мембраносвязанная единица, которая содержит основные молекулы жизни и из которых состоят все живые существа. Одна клетка сама по себе часто является целостным организмом, например бактерией или дрожжами . По мере созревания другие клетки приобретают особые функции. Эти клетки взаимодействуют с другими специализированными клетками и становятся строительными блоками больших многоклеточных организмов, таких как люди и другие животные . Хотя клетки намного больше атомов , они все же очень маленькие. Самые маленькие из известных клеток — это группа крошечных бактерий, называемыхмикоплазмы ; некоторые из этих одноклеточных организмов представляют собой сферы диаметром всего 0,2 мкм (1 мкм = примерно 0,000039 дюйма) с общей массой ^10-14 грамм, что соответствует 8 000 000 000 атомов водорода. Клетки человека обычно имеют массу в 400 000 раз больше, чем масса отдельной бактерии микоплазмы, но даже человеческие клетки имеют только около 20 мкм в поперечнике. Для того, чтобы закрыть булавочную головку, потребуется лист из примерно 10 000 человеческих клеток, а каждый человеческий организм состоит из более чем 30 000 000 000 000 клеток.

В этой статье клетка рассматривается как отдельная единица и как составляющая часть более крупного организма. Как отдельная единица, клетка способна метаболизировать свои собственные питательные вещества , синтезировать многие типы молекул, обеспечивать свою собственную энергию и воспроизводить себя, чтобы производить последующие поколения. Его можно рассматривать как закрытый сосуд, внутри которого одновременно происходят бесчисленные химические реакции. Эти реакции находятся под очень точным контролем, поэтому они способствуют жизни и размножению клетки. В многоклеточном организме, клетки становятся специализированными для выполнения различных функций в процессе дифференцировки. Для этого каждая ячейка поддерживает постоянную связь со своими соседями. Получая питательные вещества из окружающей среды и выбрасывая отходы, она прикрепляется к другим клеткам и взаимодействует с ними. Совместные сборки подобных клеток образуют ткани, а сотрудничество между тканями, в свою очередь, формирует органы , которые выполняют функции, необходимые для поддержания жизни организма.

Особое внимание в этой статье уделяется животным клеткам, с некоторым обсуждением процессов синтеза энергии и внеклеточных компонентов, свойственных растениям . (Для подробного обсуждения биохимии растительных клеток см. Фотосинтез . Для полной обработки генетических событий в ядре клетки см. Наследственность .)

Природа и функции клеток

Клетка окружена плазматической мембраной , которая образует селективный барьер, который позволяет питательным веществам проникать, а продукты жизнедеятельности — выходить. Внутреннее пространство камеры разделено на множество специализированных отсеков илиорганеллы , каждая окружена отдельной мембраной. Одна из основных органелл ,ядро , содержит генетическую информацию, необходимую для роста и размножения клеток . Каждая клетка содержит только одно ядро, тогда как другие типы органелл присутствуют в множестве копий в клеточном содержимом, илицитоплазма . Органеллы включают митохондрии , которые отвечают за передачу энергии, необходимую для выживания клеток; лизосомы , которые переваривают нежелательные материалы внутри клетки; а также эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи , которые играют важную роль во внутренней организации клетки, синтезируя выбранные молекулы, а затем обрабатывая, сортируя и направляя их в нужные места. Кроме того, клетки растений содержат хлоропласты , которые отвечают за фотосинтез, благодаря чему энергия солнечного света используется для преобразования молекул углекислого газа (CO ₂ ) и воды (H ₂O) в углеводы . Между всеми этими органеллами есть пространство в цитоплазме, называемоецитозоль . Цитозоле содержит организованную структуру волокнистых молекул , которые составляют в цитоскелет , который дает Клетке форму, позволяющую органеллам двигаться внутри клетки, а также обеспечивает механизм , посредством которого сама клетка может двигаться. Цитозоль также содержит более 10 000 различных видов молекул, которые участвуют в клеточномбиосинтез , процесс создания больших биологических молекул из маленьких.

Специализированные органеллы являются характеристикой клеток организмов, известных как эукариоты . Напротив, клетки организмов, известных какпрокариоты не содержат органелл и обычно меньше эукариотических клеток. Однако все клетки имеют сильное сходство в биохимических функциях.

Клетки содержат особый набор молекул, окруженных мембраной. Эти молекулы дают клеткам возможность расти ивоспроизвести . Общий процесс клеточного воспроизводства происходит в два этапа: рост клеток и деление клеток . Во время роста клетки клетки поглощают определенные молекулы из своего окружения, избирательно перенося их через клеточную мембрану . Попав внутрь клетки, эти молекулы подвергаются действию узкоспециализированных, больших, тщательно свернутых молекул, называемых ферментами . Ферменты действуют каккатализаторы , связываясь с проглоченными молекулами и регулируя скорость их химического изменения. Эти химические изменения делают молекулы более полезными для клетки. В отличие от проглоченных молекул, катализаторы сами химически не изменяются во время реакции, что позволяет одному катализатору регулировать конкретную химическую реакцию во многих молекулах.