Все живые организмы состоят из клеток. Клетка – это самая маленькая частичка жизни, и живой мир сложен из клеток наподобие объемной мозаики.
При этом некоторые живые организмы состоят из одной-единственной клетки, и они так и называются – одноклеточные. Таковы, например, амебы, инфузории, некоторые водоросли и др. Но в большинстве своем организмы «составлены» из миллионов и миллиардов клеток.
Клетки все очень разные по внешнему виду, да и по размерам – хотя все равно они все такие маленькие, что увидеть их можно только под микроскопом. Различаются между собой не только клетки разных организмов, но и клетки одного организма. Это и понятно, ведь они выполняют разную работу. Мышечные клетки должны сокращаться, клетки, из которых состоят железы (слюнные, слезные и т. п.), – вырабатывать какую-нибудь жидкость (слюну, слезу и т. п.); нервные клетки должны передавать сигналы в любую точку тела, и поэтому они имеют длинные отростки; красные клетки крови – эритроциты – переносят кислород всем органам, поэтому они свободно «плавают» в кровяном русле. Такие клетки одинакового вида, «делающие общее дело» в большом организме, называются тканями.
Причем интересно, что, например, мышечные клетки человека несравненно больше отличаются от его же нервных клеток, чем от мышечных клеток, скажем, кошки или слона.
Правда, весьма существенно различаются клетки растений и клетки животных, так как они разными способами получают из окружающей среды питательные вещества и энергию. Если животному приходится для этого есть другой живой организм, то растению достаточно почвы и солнечного света.
Но все-таки клетки, при всем их кажущемся разнообразии, устроены по одному плану. Потому что главная задача и работа клетки – это прожить положенную ей жизнь и дать потомство, то есть – поделиться на две клетки.
Для выполнения этой задачи в клетке имеются разные «маленькие органы» – органеллы.
Разновидности клеток:
1 – гладкомышечная клетка кишечника человека; 2 – клетки поджелудочной железы человека; 3 – клетка Пуркинье мозжечка крысы; 4 – чувствительная клетка спинномозгового ганглия человека; 5— жировая клетка из подкожной клетчатки крысы; 6 – эритроциты верблюда; 7 – эритроциты лягушки; 8 – эритроциты человека; 9 – клетки листа элодеи; 10 – большие пирамидные клетки коры головного мозга человека; 11 – хроматофор аксолотля
Строение клетки (под электронным микроскопом):
А – животная клетка; Б – растительная клетка; 1 – митохондрия; 2 – плазматическая мембрана; 3 – эндоплазматическая сеть; 4 – цитоплазма; 5 – аппарат Гольджи; 6 – волокна цитоскелета; 7 – ядро; 8 – рибосомы; 9 – лизосомы; 10 – центриоль; 11 – хлоропласт; 12 – вакуоль
Прежде всего, ядро. В нем содержится наследственная информация (молекулы ДНК). Только благодаря этой информации клетка делится на две точно такие же клетки, как она сама.
У каждой клетки обязательно есть мембрана – оболочка, которая отделяет клетку от всех других клеток (и не-клеток тоже). У животной клетки она довольно тонкая; растительная же клетка имеет толстую клеточную стенку, так как дополнительно покрыта еще и плотным слоем целлюлозы или другого подобного вещества.
Само вещество клетки, заключенное в мембрану, называется цитоплазмой.
Вся цитоплазма пронизана эндоплазматической сетью. Это на самом деле сеть: всевозможные трубочки, мешочки и цистерны, связанные между собой канальцами. Эндоплазматическая сеть является, по сути, и «общественным транспортом», и «телефоном», и «телеграфом» клетки.
В каждой клетке есть также митохондрии – овальные, палочковидные (или другой формы) образования, которые можно назвать электростанцией клетки. Митохондрия имеет две мембраны: наружная – ровная и гладкая; внутренняя образует многочисленные складки – кристы. На этих кристах и происходит синтез АТФ – главного источника энергии для клетки.
Имеется у клетки и своя «пищеварительная система» – лизосомы. Это пузырьки разнообразных форм и размеров, наполненные различными ферментами, которые способны расщеплять («переваривать») крупные молекулы питательных веществ, поступающих в клетку. А когда клетка «стареет», эти ферменты разрушают и ее саму, вызывая ее гибель.
В растительной клетке присутствуют специальные «органы» – хлоропласты, в которых происходит фотосинтез. Они устроены очень сложно, и подробнее о них (а также о других «органах» клетки) вы узнаете на уроках биологии.
Живые клетки и ткани под микроскопом
Ископаемые остатки организмов из Биттер-Спрингс (Центральная Австралия)
Итак, о возникновении жизни можно говорить начиная с того момента, когда появилась первая ее мельчайшая частичка – клетка. Химическая эволюция закончилась. С этого времени все вновь созданные органические вещества уже не имели никаких шансов стать клеткой, то есть – жизнью, потому что они немедленно поедались новыми хозяевами Земли.