Клетка

• Клетка — структурно-функциональная единица организма.
• Клетка — конфигурация аспектов.

Клетка — структурно-функциональная единица организма

Источник раздела: Большая российская энциклопедия

КЛЕ́ТКА (лат. cellula, греч. ϰύτος) – основная структурно-функциональная единица всех живых организмов. Представляет собой сложноорганизованную систему, состоящую из биополимеров (в том числе нуклеиновых кислот, белков) и других соединений, способную к самоподдержанию и самовоспроизведению. Клетка может существовать как самостоятельный одноклеточный организм (бактерии, археи, простейшие, некоторые водоросли и грибы), так и в составе тканей и органов различных многоклеточных организмов.

Наука о клетке — клеточная биология. Для изучения клеткок используют различные виды микроскопии, культивирование клеток (см. Культура клеток и тканей), различные методы клеточной инженерии, а также многочисленные методы биохимии, биофизики, молекулярной биологии.

Историческая справка

Термин «клетка» был предложен Р. Гуком (1665) для обозначения ячеек, которые он наблюдал с помощью увеличительных линз в срезах мёртвой пробковой ткани, представлявших собой лишь внешние оболочки растительных клеток. Позднее аналогичные «клетки» Гука были обнаружены в составе разных частей растений и в тканях животных. Только в начале 19 века в связи с развитием микроскопии изменились общие представления о клетке: главным в их организации стали считать не внешние оболочки («ячейки»), а содержимое – протоплазму (Я. Пуркине). В 1831 Р. Броун обнаружил и описал в протоплазме растительных клеток постоянную структуру – ядро. На основании этих и многих др. наблюдений Т. Шванн сформулировал основные положения клеточной теории (1839), одно из которых постулировало сходство строения клеток растений и животных. Дальнейшее развитие клеточной теории связано с работами Р. Вирхова, доказавшего, что количество клеток в организме увеличивается в результате клеточного деления (это правило было сформулировано им в его афористической формуле – «Всякая клетка от клетки»). Создание клеточной теории явилось важнейшим событием в естествознании, одним из решающих доказательств единства всей живой природы. Основные её положения сохранили своё значение и в наше время. Современная клеточная теория рассматривает клетку как элементарную единицу живого; вне её нет жизни; увеличение числа клеток происходит только путём деления исходных клеток; многоклеточные организмы представляют собой сложные ансамбли клеток, объединённых в системе тканей и органов, и связаны межклеточными взаимодействиями; клетки способны к метаболизму, использованию и трансформации энергии, чувствительности, изменчивости. Совокупность всех этих признаков можно обнаружить только на клеточном уровне.

Типы организации клеток

Среди живых организмов встречаются два типа строения клеток — прокариотный и эукариотный.

Прокариотные клетки

Прокариотные клетки характерны для всех бактерий и архей; их размеры невелики (0,1–10 мкм); обычно это единичные, свободноживущие организмы, но некоторые из них могут образовывать колонии из одинаковых клеток. Они не имеют морфологически выраженного ядра – их геном (нуклеоид) в виде компактно упакованной кольцевой молекулы ДНК (так называемой бактериальной хромосомы) не отделён от цитоплазмы и структурно связан с плазматической мембраной, отграничивающей клетку; снаружи прокариотная клетка окружена клеточной стенкой (у архей так называемыми S-слоями либо оболочкой, сходной с клеточной стенкой грамположительных бактерий); у некоторых прокариот клеточная стенка отсутствует. В цитоплазме (протоплазме) клетки имеются вакуоли, многочисленные ферменты, обеспечивающие метаболизм, рибосомы, элементы цитоскелета; в клетке могут находиться также и внехромосомные генетические элементы – ДНК плазмид. Деление прокариотной клетки — бинарное (путём образования перегородки), происходит после репликации ДНК.

Эукариотные клетки

Эукариотные клетки свойственны всем остальным организмам. Они в 10–100 раз крупнее прокариотных; содержат морфологически выраженное ядро, отграниченное от цитоплазмы мембранной ядерной оболочкой и представляющее собой сложную систему, обеспечивающую хранение, воспроизведение и реализацию генетической информации, содержащейся в линейных молекулах ДНК, заключённых в хромосомах. В цитоплазме, ограниченной плазматической мембраной, выделяют жидкую плазму (гиалоплазма, или цитозоль), участвующую в промежуточном метаболизме клетки, а также множество специальных обязательных (наряду с ядром) структурных образований (органелл), каждая из которых выполняет определённые специфические функции (сходные у различных эукариотных клеток). Рибосомы осуществляют синтез белка, митохондрии обеспечивают клетку энергией, пластиды растительных клеток (в том числе хлоропласты) участвуют в синтезе АТФ и фотосинтезе. Митохондрии и хлоропласты содержат собственный генетический аппарат, что послужило основанием для возникновения гипотезы симбионтного происхождения эукариотных клеток (см. Симбиогенез). Часть органелл, окружённых мембраной [эндоплазматическая сеть (эндоплазматический ретикулум), аппарат Гольджи, эндо- и экзоцитозные вакуоли, лизосомы, пероксисомы], образуют вакуолярную систему. Кроме того, для клеток эукариот характерно наличие сети белковых нитей, пронизывающих цитоплазму, — цитоскелет (опорно-двигательная система клеток). У клеток растений и грибов снаружи плазматической мембраны расположена клеточная стенка, отсутствующая в клетках животных. Обязательным компонентом цитоплазмы клеток животных является клеточный центр, в состав которого входит центриоль. Соматические клетки эукариот делятся путём митоза, сопровождающегося образованием специального аппарата деления – клеточного веретена, с помощью которого происходит равномерное распределение хромосом (после их удвоения) строго по двум дочерним клеткам, в которых сохраняется исходный диплоидный набор хромосом. Продолжительность жизни клеток от деления до деления составляет клеточный цикл. Половые клетки (гаметы) у растений и животных формируются в ходе мейоза (в каждой клетке оказывается гаплоидный набор хромосом).

• 

  Схема строения растительной клетки: 1 – плазматическая мембрана; 2 – клеточная стенка; 3 – хлоропласты; 4 – вакуоль; 5 – митохондрия; 6 – лизосома; 7 – гладкий эндоплазматический ретикулум; 8 – ядерная пора; 9 – ядерная мембрана; 10 – ядрышко; 11 – ядро; 12 – гранулярный эндоплазматический ретикулум; 13 – аппарат Гольджи; 14 – плазмодесма.

• 

  Схема строения животной клетки: 1 – микротрубочки; 2 – аппарат Гольджи; 3 – рибосомы; 4 – ядро; 5 – ядерная пора; 6 – ядрышко; 7 – ядерная мембрана; 8 – гладкий эндоплазматический ретикулум; 9 – гранулярный эндоплазматический ретикулум; 10 – плазматическая мембрана; 11 – лизосома; 12 – цитоплазма; 13 – митохондрия.

Сходство и разнообразие клеток

Разнообразие животных и растительных клеток (клетки окрашены разными способами, поэтому видны не все детали): 1 – клетки почки лягушки, видны удлинённые митохондрии и ядро; 2 – жировая клетка из подкожной клетчатки крысы с прижатым к плазматической мембране ядром и крупной жировой каплей; 3 – чувствительная клетка спинномозгового ганглия человека с ядром и аппаратом Гольджи; 4 – пигментная клетка (хроматофор) аксолотля, заполненная гранулами пигмента; 5 – клетка гладких мышц кишечника человека; 6 – клетка коры головного мозга человека – нейрон с длинным отростком (аксоном) и ветвящимися короткими (дендритами), видны ядро с ядрышком и нитчатые структуры (нейрофибриллы) в цитоплазме; 7 – клетка волоска тычиночной нити традесканции; 8 – клетки листа элодеи; 9 – клетка водоросли спирогиры; 10 – ядерный эритроцит курицы.

Несмотря на многие морфологические и функциональные особенности, прокариотные и эукариотные клетки во многом сходны, что обусловлено общностью структурно-молекулярной организации их внутриклеточных структур, которые образуют в клетке некое сопряжённое единство и функционально взаимозависимы: и прокариотные, и эукариотные клетки окружены плазматической мембраной, выполняющей барьерную, транспортную и рецепторную функции; оба типа клеток участвуют в процессах, связанных с поддержанием самой живой системы (например, синтеза нуклеиновых кислот и белков, в биоэнергетических). Размножение клеток происходит только путём деления исходной клетки, причём прокариотные клетки используют аппарат деления клетки, напоминающий митотический.

Одновременно (при сходстве в строении внутриклеточных структур) эукариотные клетки многоклеточных организмов могут различаться по форме, строению и размеру (даже в пределах одной особи, например клетки эпителия, мышц, нервной системы, крови). Такое разнообразие клеток можно объяснить специализацией функций, выполняемых различными клетками, что является результатом избирательной активности разных генов в разных клетках по мере развития многоклеточного организма (см. Дифференцировка). Показано, что любая клетка такого организма обладает одинаковым полным набором генетического материала, всеми возможностями для работы любого гена (то есть полипотентна), но в разных клетках одни и те же гены могут находиться в активном или в репрессивном состоянии. Всегда активны гены, определяющие синтез белков и нуклеиновых кислот, необходимых для поддержания жизни самой клетки, но в клетках разных тканей, кроме того, активны специфические гены, определяющие свойства и основные клеточные функции, характерные именно для клетки данной ткани. Регуляция же активности специальных генов определяется межклеточными (см. Межклеточные взаимодействия), гормональными, нервными (для животных) формами химической регуляции.

Таким образом, в многоклеточном организме клетка является единицей развития, единицей функционирования в различных органах и тканях и первичным объектом патологических изменений жизнедеятельности. У эукариот развитие организмов начинается с родоначальной клетки (зиготы), потомки которой образуют сложные многоклеточные ансамбли тканей и органов. Любые функции многоклеточного организма – результат работы отдельных клеток в разных органах. Нарушение целостности клеток или изменение их свойств – основная причина всех без исключения заболеваний. Естественное разрушение клеток происходит в ходе реализации генетически детерминированной программы – апоптоза.

Литература статьи Большой российской энциклопедии

• Вирхов Р. Патология, основанная на теории ячеек, (целлулярная патология) в применении к микроскопической анатомии нормальных и ненормальных тканей. М., 1859.
• Кацнельсон З. С. Сто лет учения о клетке. М.; Л., 1939.
• Вермель Е. М. История учения о клетке. М., 1970.
• Александров В. Я. Реактивность клеток и белки. Л., 1985.
• Ченцов Ю. С. Введение в клеточную биологию. М., 2004.
• Pollard T. D., Earnshaw W. C. Cell biology. 2nd ed. Phil., 2008.

Клетка — конфигурация аспектов

Источник раздела: Новая астрологическая энциклопедия

Клетка — конфигурация аспектов, образующаяся, когда девять точек гороскопа последовательно (по кругу) связаны между собой девятью нонагонами. Клетка является, согласно П.Глобе, самой яркой, явно и сильно выраженной конфигурацией, символически соотносящейся со стихией Огня. Эта редчайшая конфигурация даёт доминирующую кармическую цель, систему обязательств, долга, порядка, сжатия - по всем срезам, причём действует клетка постоянно.

Литература статьи Новой астрологической энциклопедии

• Глоба П. Анализ и синтез космограмм.