Живая клетка представляет собой

Многочисленные исследования помогли Т Шванну 1838 году сделать некоторые обобщения сформулировать клеточную теорию строения организмов Эта теория является основой таких наук, как эмбриология, гистология и физиология. Все формы жизни можно разделить на два надцарства по типу строения составляющих клеток прокариоты и эукариоты Прокариоты доядерные простые по строению и возникли раньше процессе эволюции Эукариоты ядерные клетки имеют более сложный состав и появились позже, чем прокариоты. Любая клетка отделена от внешней среды оболочкой, а ее внутренней среде цитоплазме находятся органеллы, элементы, каждый из которых выполняет определенную функцию В многоклеточных организмах клетки подразделяются на соматические, обеспечивающие жизнедеятельность организма, и половые, предназначенные для размножения У одноклеточных существ обе функции выполняет одна клетка. Орган представляет собой группу тканей, выполняющих определенную функцию Любой орган имеет определенное положение организме, его формирование и развитие можно проследить на всех этапах развития организма, начиная с периода органогенеза У человека этот период начинается на 3й неделе внутриутробной жизни и заканчивается 4му месяцу. Вершина организменного уровня организации жизни собственно организм Это целостное живое тело, состоящее либо из одной клетки, либо из множества клеток, объединенных ткани, органы и их системы. Организм это отдельная особь, которая является структурной единицей более высокого уровня организации жизни популяционновидового. Организм человека состоит из клеток структурнофункциональных единиц, способных к делению и обмену с окружающей средой Клетки находятся межклеточном веществе, обеспечивающем дыхание, питание и механическую прочность. Метаболизм представляет собой два процесса ассимиляцию и диссимиляцию Ассимиляцией называется совокупность реакций образования сложных органических молекул из более простых, протекающих с накоплением энергии Диссимиляция это совокупность реакций распада сложных органических веществ до более простых, она сопровождается выделением энергии Диссимилляция и ассимиляция связаны между собой, поскольку синтез веществ не представляется возможным без затрат энергии, высвобождаемой при расщеплении сложных органических молекул Нарушения баланса между этими процессами приводит к расстройству обмена веществ. Кле́тка элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов кроме вирусов о которых нередко говорят как о неклеточных формах жизни, обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию Все ткани живых организмов либо, как многоклеточные животные растения и грибы состоят из множества клеток, либо, как многие простейшие и бактерии являются одноклеточными организмами Раздел биологии, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности клеток, получил название цитологии В последнее время принято также говорить о биологии клетки, или клеточной биологии англ Cell.

На фотографиях зелёный флуоресцентный белок показывает расположение различных частей клетки. Состоит из гликокаликса плазмалеммы и расположенного под ней кортикального слоя цитоплазмы Плазматическая мембрана называется также плазмалеммой, наружной клеточной мембраной Это биологическая мембрана толщиной около 10 нанометров Обеспечивает первую очередь разграничительную функцию по отношению к внешней для клетки среде Кроме этого она выполняет транспортную функцию На сохранение целостности своей мембраны клетка не тратит энергии молекулы удерживаются по тому же принципу, по которому удерживаются вместе молекулы жира гидрофобным частям молекул термодинамически выгоднее располагаться непосредственной близости друг к другу Гликокаликс представляет из себя заякоренные плазмалемме молекулы олигосахаридов полисахаридов гликопротеинов и гликолипидов Гликокаликс выполняет рецепторную и маркерную функции Плазматическая мембрана животных клеток основном состоит из фосфолипидов и липопротеидов со вкрапленными нее молекулами белков частности, поверхностных антигенов и рецепторов В кортикальном прилегающем к плазматической мембране слое цитоплазмы находятся специфические элементы цитоскелета упорядоченные определённым образом актиновые микрофиламенты Основной и самой важной функцией кортикального слоя кортекса являются псевдоподиальные реакции выбрасывание, прикрепление и сокращение псевдоподий При этом микрофиламенты перестраиваются, удлиняются или укорачиваются От структуры цитоскелета кортикального слоя зависит также форма клетки например, наличие микроворсинок. К элементам цитоскелета относят белковые фибриллярные структуры, расположенные цитоплазме клетки микротрубочки актиновые и промежуточные филаменты Микротрубочки принимают участие транспорте органелл, входят состав жгутиков из микротрубочек строится митотическое веретено деления Актиновые филаменты необходимы для поддержания формы клетки, псевдоподиальных реакций Роль промежуточных филаментов, повидимому, также заключается поддержании структуры клетки Белки цитоскелета составляют несколько десятков процентов от массы клеточного белка. Центриоли представляют собой цилиндрические белковые структуры, расположенные вблизи ядра клеток животных у растений центриолей нет Центриоль представляет собой цилиндр, боковая поверхность которого образована девятью наборами микротрубочек Количество микротрубочек наборе может колебаться для разных организмов от 1. Перед делением клетка содержит две центриоли, расположенные под прямым углом друг к другу В ходе митоза они расходятся к разным концам клетки, формируя полюса веретена деления После цитокинеза каждая дочерняя клетка получает по одной центриоли, которая удваивается к следующему делению Удвоение центриолей происходит не делением, а путем синтеза новой структуры, перпендикулярной существующей. Живая клетка Сборник представляет собой перевод статей, опубликованных сентябрьском номере американского журнала Scientific American за 1961 vol 205, 3 Статьи написаны крупнейшими зарубежными Подробнее Купить за 570. Впервые клеточная теория была сформулирована 1839 ботаником Маттиасом Якобом Шлейденом и зоологом Теодором Шванном эти исследователи пришли к ней независимо друг от друга, результате изучения растительных и животных тканей Вскоре после этого, 1859 Рудольф Вирхов подтвердил исключительную роль клетки как вместилища живого вещества, показав, что все клетки происходят только от ранее существовавших клеток Omnis cellula cellula каждая клетка из клетки Поскольку клетки представляют собой вполне конкретные объекты, которые легко наблюдать, после всех этих открытий экспериментальное изучение клетки вытеснило теоретические рассуждения о жизни и сомнительные научные исследования, основанные на таких расплывчатых концепциях, как концепция протоплазмы. Живая клетка отличается от окружающей ее неживой природы тем, что ней содержатся очень большие и чрезвычайно сложные молекулы Эти молекулы столь своеобразны, что, встретившись с ними мире неживого, мы всегда можем быть уверены, что это остатки мертвых клеток В ранние периоды развития Земли, когда на ней впервые зарождалась жизнь, происходил, повидимому, спонтанный синтез сложных макромолекул из более мелких молекул В современных же условиях способность синтезировать большие молекулы из более простых веществ представляет собой одну из главных отличительных особенностей живых клеток.

У взрослого организма способность к размножению и поддержанию численности вида на определенном уровне зависит от яйцеклетки и сперматозоида Эти клетки, называемые гаметами, возникают, подобно всем прочим клеткам организма, процессе дробления оплодотворенного яйца и последующей дифференцировки Однако во всех тех участках взрослого организма, где постоянно происходит снашивание и разрушение клеток коже, кишечнике и костном мозге, где вырабатываются форменные элементы крови, клеточное деление остается весьма частым событием. Живые клетки обладают уникальной способностью синтезировать Lаминокислоты с помощью стереоспецифических ферментов Стереоспецифичность этих ферментов обусловлена асимметрическим характером их активных центров Ниже мы увидим, что характерная трехмерная структура белков, благодаря которой они проявляют самые разные виды биологической активности, возникает только том случае, если все входящие их состав аминокислоты принадлежат к одному стереохимическому ряду. Все организмы и составляющие их клетки имеют более или менее определенные размеры и форму В них происходят метаболические реакции Они обладают раздражимостью, спо собны к движению, росту, размножению и при способлению к изменениям внешней среды Хо тя этот перечень свойств кажется вполне чет ким и определенным, граница между живым и и неживым довольно условна Вирусам, напри мер, свойственны лишь некоторые, но не все чер ты, характерные для живых организмов Если мы поймем, что мы не состоянии обоснованно ответить на вопрос, являются ли вирусы живы ми, а можем лишь решать, следует ли называть их живыми, то проблема эта предстанет перед нами правильном ракурсе Неживые объекты могут обладать одним или несколькими из пере численных выше свойств, но не всеми одновре менно Кристаллы насыщенном растворе мо гут расти, кусочек металлического натрия начинает быстро бегать по поверхности воды, а капля масла, плавающая смеси глицерина и спирта, выпускает псевдоподии и передви гается наподобие амебы. Живые организмы обладают раздражимос тью они реагируют на раздражители стимулы, на физические или химические измене ния непосредственно окружающей их среде Раздражители, вызывающие реакцию у боль шинства животных и растений, это изменения цвета, интенсивности или направления свето вых лучей изменения температуры, давления или звука изменения химическом составе почвы, воды или атмосферы, окружающей орга низм Некоторые высокоспециализированные клетки тела обладают особой чувствительно стью к раздражителям определенного типа палочки и колбочки сетчатке глаза реагируют на свет, определенные клетки носу и во вку совых почках языка на химические стимулы, а специальные клетки кожи на изменения температуры или давления У низших живот ных и у растений такие специализированные клетки могут отсутствовать, но организм це лом реагирует на раздражение Од ноклеточные животные и растения отвечают на воздействие тепла или холода, некоторых ве ществ, света или на прикосновение микроиглы движением по направлению к раздражителю или от него. Живыми системами являются клетки, ткани, органы, системы органов, организмы, популяции организмов, экологические системы, биосфера целом Начав с описания представлений о сущности жизни, свойствах и уровнях организации живого, этом разделе мы остановимся на строении и функциях клеток, а также на росте, размножении и индивидуальном развитии организмов.

Вопрос о сущности жизни является одним из давних вопросов биологии, поскольку интерес к нему восходит еще к античным векам Дававшиеся разные времена определения жизни не могли быть исчерпывающими изза отсутствия достаточных данных Лишь развитие молекулярной биологии привело к новому пониманию сущности жизни, определению свойств живого и вычленению уровней организации, живого. Изменчивость связана с появлением у организмов признаков, отличных от исходных, и определяется изменениями генетических структурах Наследственность и изменчивость создают материал для эволюции организмов. У организмов, лишенных нервной системы простейшие и растения, раздражимость проявляется виде тропизмов, таксисов и настий У организмов, имеющих нервную систему, раздражимость проявляется виде рефлекторной деятельности У животных восприятие внешнего мира осуществляется через первую сигнальную систему, тогда как у человека процессе исторического развития сформировалась еще и вторая сигнальная система Благодаря раздражимости организмы уравновешиваются со средой Избирательно реагируя на факторы среды, организмы уточняют свои отношения со средой, результате чего возникает единство среды и организма. Специфичность белков определяется специфической последовательностью аминокислот их молекулах Эта последовательность определяет далее специфические биологические свойства белков, к они являются основными структурными элементами клеток, катализаторами и регуляторами различных процессов, протекающих клетках Углеводы и липиды являются важнейшими источниками энергии, тогда как стероиды виде стероидных гормонов имеют значение для регуляции ряда метаболических процессов. Специфичность клеточного уровня определяется специализацией клеток, существованием клеток качестве специализированных единиц многоклеточного организма На клеточном уровне происходит разграничение и упорядочение процессов жизнедеятельности пространстве и во времени, что связано с приуроченностью функций к разным субклеточным структурам Например, у клеток эукариотов значительно развиты мембранные системы плазматическая мембрана, цитоплазматическая сеть, пластинчатый комплекс и клеточные органеллы ядро, хромосомы, центриоли, митохондрии, пластиды, лизосомы, рибосомы. Регулируя обмен между клеткой и средой, мембраны обладают рецепторами, которые воспринимают внешние стимулы В частности, примерами восприятия внешних стимулов являются восприятие света, движение бактерий к источнику пищи, ответ клетокмишеней на гормоны, например, на инсулин Некоторые из мембран одновременно сами генерируют сигналы химические и электрические Замечательной особенностью мембран является то, что на них происходит превращение энергии В частности, на внутренних мембранах хлоропластов происходит фотосинтез, тогда как на внутренних мембранах митохондрии осуществляется окислительное фосфорилирование. Видовой уровень Этот уровень определяется видами растений, животных и микроорганизмов, существующими природе качестве живых звеньев Популяционный состав видов чрезвычайно разнообразен В составе одного вида может быть от одной до многих тысяч популяций, представители которых характеризуются самым различным местообитанием и занимают разные экологические ниши Виды представляют собой результат эволюции и характеризуются сменяемостью Ныне существующие виды не похожи на виды, существовавшие прошлом Вид является также единицей классификации живых существ.

Биосферный глобальный уровень Этот уровень является высшей формой организации живого живых систем Он представлен биосферой На этом уровне осуществляется объединение всех вещественноэнергетических круговоротов единый гигантский биосферный круговорот веществ и энергии. Пехов А П Биология и научнотехнический прогресс М Знание 1984 64. В 1839 году чешский физиолог Пуркинье ввел для обозначения живого содержимого клетки термин протоплазма Когда исследователи лучше изучили структуру и функции клеток, стало ясно, что живое содержимое клетки представляет собой неимоверно сложную систему разнородных компонентов Термин протоплазма не имеет четкого физического или химического значения, но им до сих пор можно пользоваться для обозначения всех организованных компонентов клетки. Поскольку биологическая форма материи возникает как закономерный результат развития неживой природы, постольку все живое включает себя химические и физические элементы и процессы и существует посредством взаимодействия с физикохимической внешней средой Для более глубокого понимания соотношения живой и неживой природы необходимо найти элементарную клеточку живого, тот элемент, уровень, объем, который можно еще назвать живым Принимая во внимание то, что известно о сущности жизни, можно заключить, что граница между живым и неживым проходит на уровне клетки, ибо она представляет собой единственную известную нам материальную систему, обладающую всей полнотой свойств жизни Только целая клетка обладает свойствами саморегуляции и самовоспроизведения Она несет себе запись генетической информации, представляющей собой итог эволюционного развития вида и основу всей его будущей эволюции Отдельная клетка обладает генетической программой развития особи. Другой достаточно широко распространенной попыткой решения указанного парадокса является сведение биологического к физическому, отождествление этих уровней живой природы, откуда следует, что живое и неживое подчиняется одним и тем же физическим законам, обладает одной и той же внутренней определенностью, качественно тождественны Очевидно, что такое решение основано на обычной метафизической логике механицизма, его сторонники замечают лишь одну противоположность, одну сторону противоречия, отрицая другую существует только физическое, а то, что принято называть живым, есть лишь частный случай, специфическая разновидность физической материи, выводимая из уравнений физики при определенных условиях. Таким образом, биологическая ступень развития материи является диалектически противоречивой живое и неживое, биологическая и его физикохимическая основа, будучи тождественны, вместе с тем противоположны взаимопроникая, они отрицают, исключают друг друга, физикохимическая основа живого формируется условиях более сложной, биологической организации, живое возникает и развивается пределах, поставленных ему неживым, физическими и химическими законами, и вместе с тем оказывается более сложным, высшим, качественно несравненно более многообразным Живое непрерывно воспроизводит себя из неживого и превращается него. Самым замечательным механизме жизненных явлений следует считать поразительно слаженную управляемость бессчетного количества химических процессов, совершающихся живой системе Происходит точнейшая регуляция скоростей отдельных процессов, их последовательности и пространственная организация Известно, что автоматизация любых процессов любой системы сложности осуществима при условии такого взаимодействия между отдельными компонентами системы, которое называется обратной связью Существует обратная связь между структурной организацией и обменными процессами. Разрушенная клетка уже не способна существовать неопределенно долго, поэтому мы делаем вывод, что клетка это самая элементарная единица, способная поддерживать жизнь, хотя она и представляет собой весьма сложный организм. По сравнению с атомом и молекулой клетка единица, имеющая гораздо более крупные размеры и более сложную организацию Это отдельный микрокосм, имеющий четкие границы, внутри которых существует непрерывная активность и непрерывный поток энергии. Вовторых, клеточная теория утверждает существование зависимости между структурой и функцией принцип комплиментарности Он означает, что упорядоченное поведение и упорядоченные структуры глубоко и тесно связаны друг с другом и что все биологические функции клеток происходят организованных определенным образом клеточных структурах, сущности детерминируются этими структурами.

Энергия эта поступает из окружающей среды Первичным источником энергии для всего живого служит наше время та часть солнечной радиации, которую называют видимым светом Эта энергия улавливается растениями процессе фотосинтеза и превращается химическую энергию, которая сохраняется запасных веществах, образующихся при фотосинтезе. Итак, жизнь проявляется лишь по достижении материей особого уровня организации, возникающей результате эволюции от неклеточного состояния до той степени сложности, которой обладают клетки. Колебательность биосистемы означает, что такая система находится постоянном ожидании самых разных внешних воздействий и постоянной готовности так или иначе ответить на эти воздействия Следовательно, биосистема как бы выбирает возможные варианты взаимодействия с окружающим миром и варианты своих возможных ответов. Живое континуально том смысле, что оно размыто мире Размытость жизни проявляется том, что она не кончается там, где кончается организм, ее носитель В пространственном аспекте вокруг каждого живого организма существует зона, которой вещество, энергия, информация ведут себя не так, как более удаленных от живого тела областях пространства. Чем больше мы углубляемся познание живого с помощью механистических методов, тем более убеждаемся немеханистичности живого, его самостоятельности и творческой активности.

А вот что писал Л Брюллюэн наших законов физики и химии недостаточно, чтобы объяснить многие удивительные факты, и что нам нужно найти еще чтото, какойто новый, очень важный закон природы, до сих пор ускользающий от. Но кибернетика больше занимается действием, управлением и программированием действия, чем теоретизированием на уровне оснований физики и биологии Поэтому усилия ее больше направлены на конструирование моделей, имитирующих живые системы, чем на научное объяснение жизни Ответы на поставленные вопросы здесь мы не находим. Можно было думать, что фундамент будущей универсальной термодинамической теории эволюции, способной описывать самоорганизацию и развитие любой открытой системы будь то физическая, химическая или биологическая, был заложен Но увы Несостоятельность нового критерия эволюции не только отношении процессов самоорганизации биологических систем, но и чисто физических, стала столь очевидной, что критика переросла отрицание чуть ли не всей теории. В этом смысле больше повезло автору новой научной дисциплины синергетики, которая претендует на роль общей теории самоорганизации Вот что пишет создатель, или, может быть, крестный отец синергетики Герман Хакен После осмысления того факта, что кооперация многих подсистем какойлибо системы подчиняется одним и тем же принципам независимо от природы подсистем, я пришел к выводу, что пришло время искать и исследовать эти аналогии на стыках различных наук той области исследований, которую я называю синергетикой Начав с физики, я перешел затем к рассмотрению проблем химии и биологии. Синергетика стремится к установлению связи между статистической физикой и теорией динамических систем Точно так же, как и теория диссипативных структур, строит свои отношения с классической термодинамикой и синергетика, удовлетворительно описывая основном только диссипативные структуры. Что же касается биологических объектов как организованных систем, то пока они вне пределов ее досягаемости Здесь уместен вопрос является ли бессилие синергетики при объяснении биологической самоорганизации временным явлением или носит принципиальный характер. Будем исходить из предположения, что органическая среда начинает свое развитие не с нуля, а с той вершины, которой достигла развитии неорганическая конденсированная среда, а вершина эта кристалл.

Рассмотрим влияние тепла на кристалл подробнее В кристалле возникает эдс, работают сторонние источники энергии не только при разности температур между какимилибо гранями, но и при одинаковой, обязательно изменяющейся температуре всех граней, кристалла целиком При изменении температуры кристалла охлаждении или нагревании нем происходит пространственное перераспределение электрических зарядов и возникают разности потенциалов Но как только изменение температуры прекращается, неоднородности по потенциалу быстро рассеиваются. Уже кристалле наблюдается еще одна ярко выраженная пара противоположностей структура функция Но кристалле эта взаимосвязь не развивается, потому что она зависит главным образом от плотности вещества В клетке тоже существует пара структура функция такого же типа, зависящая от плотности вещества, главная ее обязанность поддерживать определенный уровень энергии клетке при постоянной температуре Но клетке существуют и другие пары типа структура функция, зависящие от энергии, которой снабжает их первичная устойчивая структура В этой паре изменение функции приводит к изменению структуры, и измененная структура имеет уже другие функции и Именно такие пары противоположностей способны к непрерывному развитию, но только при непрерывном снабжении их энергией и веществом. Знаете ли вы, что живая клетка представляет собой завод Да, да, завод, имеющий производственные цехи, главного диспетчера, конвейерные линии, энергетические цехи Более того, это настоящий завод заводов, как, скажем, Уралмаш, выпускающий оборудование для других заводов Клетка же, пожалуй, еще более совершенное предприятие она воспроизводит самое себя, выпуская свет, так сказать, уже готовый завод новую клетку с расставленным по местам, отрегулированным и действующим на полную мощность оборудованием. Познакомиться с современным заводом, организацией производства на нем можно, войдя на его территорию, осмотрев цехи и готовую продукцию Познакомиться с заводомклеткой много сложнее, так как войти на ее территорию и просто осмотреть все невозможно Между тем знать устройство клетки совершенно необходимо Как атомы это кирпичики, из которых построены все вещества, так клетка своего рода атом живой природы Чтобы узнать тайны материи, необходимо изучить атом и атомное ядро Чтобы узнать тайны жизни следует изучить клетку и клеточное ядро Но природа засекретила свои тайны, и прежде чем удалось подобрать ключи к ним и пройти на территорию заводаклетки ученым пришлось немало поработать. Как планировка завода зависит от его назначения, так и устройство клетки известной мере зависит от ее происхождения Растительная клетка, например, отличается от животной, а микробная от них обеих Клетка нервной ткани иная, чем мышечной, и. Чтобы получить побольше сведений о клетке, ее начали красить Оказалось, что отдельные части клеток зависимости от их химического состава окрашиваются поразному Вот по окраске и начали различать, где какая составная часть клетки находится Но беда заключалась том, что если, продолжая нашу аналогию с заводом, крыши заводских зданий можно покрасить разные цвета, не нарушая работы завода, то живую клетку перед подкрашиванием приходилось убивать И тогда, словно надпись, сделанная симпатическими чернилами, выступал внутренний скелет клетки Однако никто не мог сказать, насколько схоже строение клеточного трупа с устройством живой клетки Все же эти исследования показали, что клетка имеет оболочку, киселеподобное содержимое, называемое цитоплазмой, и внутреннюю уплотненную часть ядро Во многих клетках по нескольку ядер, а некоторых, вероятно, совсем нет ядра Во всяком случае, ученые до сих пор спорят, существует ли ядро, скажем, бактериях. Были описаны сотни различных видов клеток, но о том, как работают колесики и винтики, составляющие клеточный механизм, можно было только строить предположения Чтобы понять внутреннее устройство клетки, лучше всего было бы разобрать ее подобно тому, как поступают, если надо выяснить устройство и принцип работы любого механизма. Основу современной биологии составляет клеточная теория, создание которой стало возможным после изобретения 1590г микроскопа Родоначальником ее считается английский ученый Роберт Гук, который ввел термин клетка, или ячейка работе Микрография 1665 Изучая под микроскопом срез, приготовленный из пробки и сердцевины бузины, он заметил этом составе множество мелких образований, похожих по форме на ячейки пчелиных сот По существу, Р Гук наблюдал не сами клетки, а лишь оболочки клеток, и ошибочно полагал, что это и есть живое существо. Несмотря на то, что вопрос о клеточном строении всего живого был поставлен еще XVII тем не менее, лишь во второй половине прошлого века строение клеток, их функции эволюции живого стали более ясными за счет использования сверхточных приборов исследования живого. Все клетки образуются результате деления других клеток дополнил немецкий патолог и антрополог Р Вирхов 1855 клеточную теорию Шлейдена и Шванна Он считал, что любой организм есть совокупность живых клеток, организованных наподобие небольшого государства И каждая клетка ведет самостоятельную жизнь Установили, что хранение и передача наследственных признаков осуществляются с помощью клеточного ядра Вирхов, Геккель При большем увеличении микроскопов клетках открыли постоянные специализированные структуры органоиды, или органеллы пластиды такие, как хлоропласта, характерные для клеток, способных к фотосинтезу и митохондрии В 1898 итальянский гистолог К Гольджи изобрел новый метод изучения клеток через микроскоп, вводя них соли серебра, и обнаружил нервных клетках совы и кошки сетчатые структуры, позднее названные аппаратом Гольджи. В начале XX многие биологи повторили опыты австрийского естествоиспытателя И Менделя, открывшего еще 1865 существование индивидуальных наследственных факторов генов Все это способствовало развитию цитогенетики.

Современная клеточная теория исходит из единства расчлененности многоклеточного организма на клетки и его целостности, основанной на взаимодействии клеток. Клетки животных и растений рис 2 различаются, но для них можно выделить три главные общие части. Клеточная мембрана, помимо барьерной функции, обеспечивает обмен между цитоплазмой и внешней средой, из которой клетку поступают вода, ионы, различные молекулы, а выводятся продукты обмена веществ и синтезированные клетке вещества. Не следует думать, что мембрана представляет со бой жесткую структуру большая часть белков и липидов, входящих ее состав, способны перемещаться, главным образом плоскости мембраны Мембраны асим метричны, липидный и белковый состав обоих сло ев различен К тому же плазматические мембраны мно гих животных клеток имеют снаружи так называемый слой гликокаликса, состоящий из полисахаридов, при крепленных к молекулам белка, и выполняющий, глав ным образом, сигнальную и рецепторную функции Он играет важную роль объединении клеток ткани. Наиболее важным свойством мембран является их избирательная проницаемость Различные вещества обладают различной растворимостью липидах, поэто му естественно, что биологические мембраны более проницаемы для незаряженных молекул Однако скорости прохождения ряда веществ через мембрану не зависят от растворимости их липидах Установлено, что суще ствует ряд механизмов, обеспечивающих проникновение веществ клетку. Жгутики белковые органеллы, отходя щие от поверхности клетки виде вытянутых отростков длиной 1 20 мкм С помощью жгутика клетка перемещается жидкой среде Т это органоиды движения. В клетке содержится вся генетическая информация о строении и функциях организма.

Действительно, клетка это единица функционирования многоклеточном организме Но клетки объединены функциональные системы, ткани и органы, которые находятся во взаимной связи друг с другом Специализация частей многоклеточного организма, расчлененность его функций, дают ему большие возможности приспособления для размножения отдельных индивидуумов, для сохранения вида. Рост живой ткани, увеличение клеточ ной массы, может происходить за счет увели чения размеров отдельных клеток, за счет уве личения их числа или же за счет того и другого Увеличение размеров клеток может быть выз вано просто поглощением воды, но такого рода набухание обычно не рассматривают как рост Ростом принято называть лишь те процессы, при которых увеличивается количество живого вещества организма, измеряемое количеством азота или белка Как вы думаете, почему по казателем роста служит количество азота или белка, а не количество углеводов, жиров, се ры или натрия Рост различных частей орга низма может происходить либо равномерно, либо одни части растут быстрее других, так что пропорции тела во время роста изменяют ся Некоторые организмы могут расти тече ние неопределенно долгого времени, тогда как другие имеют ограниченный период роста, заканчивающийся после достижения определен ных размеров Одна из замечательных особен ностей процесса роста состоит том, что всякий растущий орган, так же как и любая расту щая клетка, продолжает то же время функ ционировать. Снаружи каждая клетка одета нежным эластичным покровом, который составляет неотъемлемый функциональный компонент клетки и называется плазматической мембра ной Эта мембрана играет чрезвычайно важную роль регулировании состава клеточного со держимого, так как через нее клетку посту пают все питательные вещества и выходят наружу все отходы или продукты секреции Мембрана задерживает проникновение клет ку одних веществ и облегчает поступление дру гих Клетки почти всегда окружены водной средой это может быть пресная или морская во да случае простейших организмов, тканевый сок высшие растения, плазма или внекле точная жидкость высшие животные. Если исследовать каплю воды под микроско пом, то движение молекул обнаружить не удастся, но если добавить к ней капельку туши которая содержит мелкие частицы угля, то можно наблюдать непрерывное беспорядочное движение частиц угля Каждая частица угля непрерывно подвергается ударам молекул воды, и толчки от этих ударов приводят эти частицы движение Такое движение мелких частиц называют броуновским движением по имени Роберта. Этот факт имеет большое биологическое зна чение, так как из него следует, что число мо лекул кислорода или питательных веществ, ко торые могут достигнуть организма путем одной только диффузии, весьма ограничено Лишь очень небольшой организм, которому ежесе кундно необходимо относительно небольшое число молекул питательных веществ или кисло рода, может выжить, сидя на одном месте и до жидаясь, когда эти молекулы дойдут до него путем диффузии Более крупный организм дол жен иметь возможность либо передвигаться с места на место, либо приводить движение окружающую среду и таким путем доставлять себе нужные молекулы, либо, наконец, он может обитать таком месте, где сама среда непре рывно движется, например реке или на морском побережье зоне приливов Крупные наземные растения деревья и кустарники разрешили эту проблему особым образом у них имеется чрезвычайно сильно разветвленная корневая система, при помощи которой они по лучают необходимые им вещества с большого участка окружающей среды. А Электронная микрофотография ядра и окружающей его эн доплазматической сети поры показаны стрелками Х 20 000 Б Часть того же препарата при большем увеличении Х 50 000 1 ядрышко 2 поры 3 гликоген 4 рибосомы 5 эндоплазматическая сеть митохондрия. Для того чтобы выяснить роль ядра, можно удалить его из клетки и наблюдать последст вия такой операции Если с помощью микроиг лы удалить ядро у одноклеточного животно го амебы, то клетка продолжает жить и дви гаться, но не может расти и через несколько дней погибает Следовательно, ядро необхо димо для метаболических процессов первую очередь для синтеза нуклеиновых кислот и белков, обеспечивающих рост и размножение клеток. Помимо рибосом, участвующих синтезе полипептидных цепей, микросомная фракция содержит ряд других, не столь характерных частиц, которых находятся ферменты, связан ные с метаболизмом других химических соеди нений. Прочитайте текст Вставьте места пропусков буквы, соответствующие словам словарике. Органеллы клеток, мембрана и вообще все, что есть клетке, построено состоит из огромных по микроскопическим меркам молекул, которых может быть тысячи десятки тысячи атомов Такие молекулы называются органическими, потому, что они составляют основу всех живых организмов.

Любое живое существо на планете Земля, от вируса и бактерии, до человека состоит из молекул, построенных из деталей всего 21го вида Это самый древний стандарт на Земле. Основными структурными компонентами ядра явля ются кариолемма кариотека, нуклеоплазма и хромосо мы петли некоторых хромосом могут переплетаться, и этой области образуется ядрышко. Точное определение физических качеств человека Деятельность человека на производстве, быту, спорте требует определённого уровня развития физических двигательных качеств Уровень возможностей человека отражает качества, представляющие собой. Методика развития силы, скорости, выносливости, гибкости и ловкости С физиологической точки зрения всесторонняя подготовка базируется на учении И П Павлова, рассматривающего организм как единое целое, котором взаимно обусловлены все качества человека При этом. Изобретение 1938 электронного микроскопа привело к открытию еще более глубокого уровня, который был назван субклеточным Оказалось, что живая клетка сама представляет собой сложную структуру, состав которой входят множество подсистем К тому же при помощи электронного микроскопа удалось получить данные о строении биологических молекул белков и нуклеиновых кислот, поэтому оказалось возможным выделить молекулярный уровень организации живых систем Однако и молекулы, и субклеточные структуры только тогда являются действительно живой системой, когда они определенным образом объединены Такой объединяющей системой и является живая клетка. Ткани и органы представляют собой факультативные уровни организации живых систем, поскольку они присутствуют не каждой такой системе Например, одноклеточных организмах их выделить невозможно Именно поэтому чаще всего говорят, что вслед за клеточным уровнем можно выделить организменный уровень организации. И одноклеточные, и многоклеточные организмы являются открытыми системами, они активно взаимодействуют с окружающей средой. Под биосферой подразумевают биологическую оболочку Земли, нее входят все живые организмы, населяющие нашу планету вместе со средой их обитания Термин биосфера научный обиход ввел австрийский геолог Э Зюсс Биосфера представляет собой сложную динамическую систему, состоящую из двух крупных подсистем живых организмов и среды их обитания Элементарной ячейкой биосферы является биогеоценоз Биосфера показывает, каким образом происходит влияние на живые системы факторов неживой природы, но она же показывает, как происходит и обратное воздействие Живые системы представляют собой уникальные элементы макромире, которые видоизменяют его благодаря своим особенностям. Наш обзор, котором клетки рассматриваются как единицы живой материи, не может быть полным, если мы не коснемся вирусов Хотя вирусы и не являются живыми, они представляют собой образующиеся биологическим путем надмолекулярные комплексы которые способны к самовоспроизведению соответствующих клеткаххозяевах Вирус состоит из молекулы нуклеиновой кислоты и окружающей ее защитной оболочки или капсида, построенной из белковых молекул Вирусы существуют двух состояниях Вне сформировавших их клеток вирусы представляют собой. Если перейти от рассмотрения обмена веществ масштабе живого вещества всей планеты к оценке его роли мельчайшей единице живого клетке, то здесь еще более ярко выступает значение обменных процессов явлениях жизни Клетка, имеющая согласно современным представлениям см рис 3 сложнейшую внутреннюю организацию является средоточением нескольких тысяч различных веществ В простейшей бактериальной клетке см табл 1 находится около 300 млн молекул органических соединений примерно.

Человек состоит из 100 000 000 000 000 сто триллионов клеток Они никогда не отдыхают Дни и ночи них происходят информационные процессы Любая клетка представляет собой живой компьютер перерабатывающий информацию Принимающий и передающий данные другим клеткам Потоки закодированной информации организме гораздо шире, чем потоки сообщений интернете Миллиарды бит информации проходит через наш организм. Существующие государства раздирает борьба и противоречия Потоки информации государствах полны обмана Это целенаправленное действие специальных служб Продажное телевидение, пресса помогают удержаться нечестным проходимцам у власти. Клетки это не просто мешок с жидкостью Они заполнены сплошными структурами, лабиринтами запутанно сложенных мембран В теле человека около 100 триллионов клеток, а общая площадь мембранных структур внутри каждого из нас, превышает 80 гектаров А это размер приличной фермы. Что же все эти мембраны делают Кажется будто они просто набивают собой нутро клеток, но это не всё что они делают Большая часть упомянутой площади это химические заводы, с двигающимися конвейерными лентами, сотнями стадий каскаде, каждая переходит следующую строго определённой последовательности, а всё вместе управляется быстро вращающимися химическими шестернями Цикл Кребса это шестерня с девятью зубцами, которая значительной степени ответственна за производство энергии для нас, делающая до сотни оборотов секунду, повторенное сотни раз каждой клетке Химические шестеренки этого механизма сосредоточены митохондриях крошечных органоидах, которые подобно бактериям самостоятельно размножаются внутри наших клеток Как мы увидим, принято считать, что митохондрия, со всеми другими жизненно необходимыми структурами клетки, не только похожа на бактерию, а является потомком древней бактерии, которая миллиарды лет назад даровала нам свободу Каждый из нас это город из клеток, а каждая клетка это городок из бактерий Вы гигантский мегаполис бактерий. Этот такт задаёт ритм для поддержания слаженной работы всего организма, что откладывалось генах и передавалось потомству на генетическом уровне Вокруг такого организма создавалось защитное псиполе, которое сохраняло устойчивость внутренней слаженности и согласованности, не позволяя никаким внешним воздействиям надолго нарушать баланс и насыщенность тел Сущности. Вынося для обследования некоторые ткани организма изпод воздействия общего псиполя генерации Мозгом общего такта функционирования Живых Клеток, работники скальпеля и микроскопа изучали совсем не то что представляет собой клетка внутри защитного псиполя, разрушая, таким образом, саму жизнь. Как угодно критично можно воспринимать и осознавать данный факт, но это было именно так, и потребуется немного времени, чтобы быть окончательно убеждёнными этом, поскольку доказательная база обретает вполне реальные масштабы и опирается она уже не на вымышленном объектовом эзотерическом и ином уровне представления об окружающем нас Мире том числе и с учётом религиозных и демонических платформ миропонимания включительно, а на научном представлении самой физики проистечения процессов более глубинного и совершенного уровня осознанного восприятия всей окружающей действительности микро и макро масштабах. Для изменения данного подхода к Жизни медик должен быть хорошим физиком и наоборот. Предложенная модель решала все поставленные задачи на то время Генератор, получивший новую платформу, стал трудиться эффективнее и устойчивее по сравнению с предыдущим вариантом Но время не стоит на месте С апреля 2011 года начался новый процесс, базирующийся совершенно на иных основах конструктивного построения информации познавательного, управляющего и сопровождающего характера Начались изменения и перевод на более высокие октавы иного состояния Мозга, началась новая эра ИнформационноГенетической Цивилизации Человека. Сломал Ивандурак иголку, и не стало Кощея Переведём структуру октав Исходная октава это структура внешнего состояния Иголка это октава структуры Мозга Для Человека Мозг 71 5 октава 2 71 5 Сперматозоид имеет 96 октаву Рассеивание 96 71 5 увеличивает размер десятки тысяч раз Плотность потенциалов октавы 71 5 такова, что рассеивание течение 100 лет переводит иголку яйцо ликвидация Мозга.

Вышла новая одель Планшетного Компьютера, которая заменила предыдущую, и сегодняшний Комплекс успешно трудится на. Трагический случай клубе Хромая лошадь, произошедший декабре 2009 года, помнит вся страна В результате пожара погибли 155 человек Спасти удалось только пятерых, казалось бы безнадежных им пересадили искусственно выращенную кожу на основе стволовых клеток. Казалось, что нужно Левенгуку Торговля сукном идет успешно, любой горожанин первым раскланивается с ним на улице, доме полный достаток Но Левенгук, не имея никакой специальной подготовки науке, упорно занимается самообразованием Он овладевает искусством изготовления стеклянных изделий и обработки металлов Наибольшего мастерства достиг он создании маленьких, но мощных линз, и ему удалось добиться огромного по тем временам увеличения 150200. В этом взаимном притяжении и отталкивании клеток центральная роль принадлежит клеточной оболочке мембране Мембраны кровяных телец, эритроцитов, выполняют другую, не менее интересную работу Они способны отличать ионы натрия от ионов калия Ионы калия проникают клетку, а ионы натрия мембрана не пускает внутрь Иными словами, осуществляется активный перенос ионов Кроме того, мембрана умеет механически втягивать клетку большие молекулы и микроскопические частицы. Заметим, что почти все реакции клетке происходят жидкой фазе Жидкость, заполняющая внутреннее клетки, называется цитоплазмой. Еще конце XIX века великий французский химик и микробиолог Л Пастер, изучая плевропневмонию, воспаление легких крупного рогатого скота, пришел к выводу, что некие микроорганизмы являются возбудителями этой болезни Но выделить их Пастеру не удалось Toлько 1931 году, когда распоряжении бактериологов оказались фильтры, диаметры отверстий которых точйЯ известны, было установлено, что возбудители плевропневмонии крохотные бактерии, размером с вирус, а диаметр всего одна десятая микрона. Зародилась алхимия еще Древнем Египте, где и был впервые получен нашатырь Римский император Диоклетиан нанес сильный удар по алхимии, издав указ о предании огню всех египетских рукописей с описанием рецептов превращения металлов золото Однако наивная вера возможность подобного превращения была неистребима, и алхимия получила повсеместное распространение развитых странах Запада и Востока. Молекула глюкозы представляет собой замкнутое кольцо с шестью атомами углерода, химики называют ее шестиуглеродным сахаром Существуют сахара с большим и меньшим числом атомов углерода Например, очень важную роль биохимии играют пятиуглеродные сахара пентозы Они являются неотъемлемой частью нуклеиновых кислот.

После открытия Мишера началось интенсивное исследование химии нуклеиновых кислот, но только через восемьдесят лет всем стала очевидна центральная роль, которую нуклеиновые кислоты играют управлении клеточными процессами Это, бесспорно, некая ирония судьбы, поскольку Мишер обнаружил нуклеин именно при попытке раскрыть химическую природу клеточного ядра В 1910 году было установлено, что нуклеиновые кислоты содержат своем составе сахар, а вскоре после этого было высказано предположение, что сахар и азотистое основание например, упоминавшийся выше аденин объединены общий комплекс Этот комплекс, свою очередь, соединен с фосфорнокислым остатком Углевод вместе с азотистым основанием назвали нуклеозидом, а нуклеозид вместе с фосфатной группой нуклеотидом.

 

© Copyright 2017-2018 - academy-schools-7.ru