Для нормальной жизнедеятельности клетки необходимы

-Признаки древних предков (атавизмы) заложены в геноме

— В процессе эволюции некоторые древние признаки утрачивают свое значение и

контролирующие их гены не проявляются в фенотипе

— В редких случаях эти гены начинают функционировать, и происходит нарушение

индивидуального развития организма проявляются признаки древних

1(С1).Чем объяснить гибкость костей младенцев и хрупкость костей стариков?

-В костях младенцев содержание органических веществ выше, чем неорганических, а у стариков синтез

органических соединений замедлен, и их содержание ниже, чем неорганических

-органические вещества придают костям гибкость, неорганические — прочность.

2(С-3). Какое воздействие оказывает гиподинамия (низкая двигательная активность) на организм человека?

– застой венозной крови в конечностях- ослабление клапанов, расширение сосудов, снижение обмена веществ,

увеличение количества жировой ткани, увеличение массы тела, ослабление мышц, увеличение нагрузки на сердце,

3(С1) Почему у людей преклонного возраста часто возникают переломы и трещины костей?

В состав костей входят минеральные и органические вещества, их сочетание обеспечивает упругость и прочность

скелета. С возрастом кости становятся более хрупкими, т.е. увеличивается содержание минеральных веществ.

4(С1). Почему ранняя коррекция неправильной осанки способствует ее исправлению?

В состав костей входят минеральные и органические вещества, их сочетание обеспечивает упругость и

прочность скелета. У детей процент содержания органических веществ больше, поэтому они более гибкие и

упругие и легче поддаются искривлению и коррекции.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2019 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.002 с) .

источник

Организм — единая, целостная, сложно устроенная саморегулирующаяся живая система, состоящая из органов и тканей. Органы построены из тканей, ткани состоят из клеток и межклеточного пространства.

Клетка — это живая саморегулируемая и самообновляемая система, являющаяся основой строения, развития и жизнедеятельности всех живых и растительных организмов.

Клетки различны по форме, величине, функциональному значению. Несмотря на многообразие форм, клетки имеют общий план строения. Основными частицами клетки являются цитоплазма и ядро.

В ядре клетки расположены нитевидные образования — хромосомы. В состав хромосом входят молекулы сложного органического вещества — дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). В молекулах ДНК как бы записана особым химическим языком — генетическим кодом — наследственная информация.

Цитоплазма клетки неоднородна: в нее входят множество мельчайших структур — цитолемма, органеллы, цитоплазматические включения.

Цитолемма отделяет клетку от окружающей среды, регулирует обмен веществ в клетке и обеспечивает постоянство ее внутренней среды. К органеллам относятся рибосомы, митохондрии, лизосомы и другие структуры.

Рибосомы вырабатывают белок, причем специфический для каждого вида клеток (например, в мышечной клетке мышечные белки: актин, миозин).

Митохондрии содержат макроэнергитические соединения и являются универсальным источником энергии. Лизосомы содержат большое количество ферментов и осуществляют внутриклеточное пищеварение.

Клетка построена из химических соединений неорганических и органических веществ.

Из неорганических соединений в клетках находится вода, углекислота, различные кислоты и соли. Для нормальной жизнедеятельности клетки необходимо, чтобы содержание в ней отдельных неорганических веществ, например минеральных солей, было строго определенным. Так, клетки сердечной мышцы могут выполнять работу только в условиях определенного баланса ионов натрия, калия и кальция.

Роль органических веществ (белки, жиры, углеводы) в жизнедеятельности клетки многообразна. Одни из них являются строительным материалом живого организма, другие обеспечивают клетки энергией, третьи незаменимы в химических процессах, в передаче наследственных свойств организма.

Непременным условием жизни клетки является непрерывный процесс обмена веществ с окружающей средой. В обмене веществ (метаболизме) выделяют два взаимосвязанных, но разнонаправленных процесса — ассимиляцию и диссимиляцию.

Ассимиляция, или анаболизм, — совокупность процессов биосинтеза, определяющих образование веществ, нужных для замещения старых и построения новых клеток.

Диссимиляция, или катаболизм, — процесс расщепления сложных веществ на более простые, обеспечивающие энергетические и пластические потребности организма.

Процесс ассимиляции не всегда находится в равновесии с процессами диссимиляции. Так, в растущем организме процессы ассимиляции преобладают над процессами диссимиляции. Благодаря этому обеспечивается накопление веществ и рост организма. Во время мышечной деятельности, напротив, усиливаются процессы диссимиляции. Это, в свою очередь, требует более значительного восполнения израсходованных источников энергии, что удастся сделать посредством усиления питания. Если в течение длительного времени процессы диссимиляции преобладают над процессами ассимиляции, организм истощается.

Ткань — совокупность клеток и межклеточного вещества, сходных по происхождению, строению и выполняемым функциям. Различают ткани эпителиальные, ткани внутренней среды или соединительные, мышечные ткани и нервную ткань.

Эпителиальные ткани выполняют защитные, секреторные функции. Защитная функция эпителиальной ткани заключается в том, что она, образуя наружный слой кожи, ее эпидермис, и выстилая изнутри все органы, предохраняет их от повреждений и проникновения в них микробов и других вредных веществ, а в желудочно-кишечном тракте — от разрушения его стенки пищеварительными соками. Секреторная функция эпителиальной ткани заключается в том, что она, участвуя в образовании желез, вырабатывает секреты, например пищеварительные соки (железы органов пищеварительной системы), жир (сальные железы), пот (потовые железы).

Соединительные ткани, или ткани внутренней среды, подразделяются на ткани с преобладанием трофических, опорных или защитных функций.

Трофическую, т.е. питательную, функцию выполняют жидкие виды соединительной ткани — кровь и лимфа, которые участвуют в снабжении организма питательными веществами и кислородом, а также в удалении продуктов обмена веществ и углекислоты. Опорную функцию выполняют главным образом плотная соединительная ткань (сухожилия, связки), хрящевая и костные ткани.

Мышечные ткани (гладкие, сердечные, поперечно-полосатые) осуществляют двигательные процессы в организме. Основным функциональным свойством мышечной ткани является ее сократимость, которая зависит от способности находящихся в клетках этой ткани сократимых структур изменять свою длину, становясь то короче и толще (сокращение, укорочение), то длиннее и тоньше (расслабление, удлинение).

Нервная ткань состоит из нервных клеток (нейронов) с их отростками и окончаниями этих отростков. Нервные клетки, отростки которых идут к органам и несут к ним импульсы, побуждающие их к деятельности (от спинного и головного мозга к мышцам и внутренним органам), называются двигательными, выносящими. Нервные клетки, отростки которых проводят импульсы от периферии к центру (от внутренних органов, мышц в спинной и головной мозг), являются чувствительными, приносящими.

Орган — это часть целостного организма (совокупность тканей), сложившаяся в процессе эволюционного развития и имеющая своеобразные положения, формы, размеры, внутреннее строение, специфические функции (сердце, легкие, печень и т.д.). В строении каждого органа принимает участие не одна какая-нибудь ткань, а различные виды тканей. Например, в образовании кости (как органа) принимает участие мышечная (в стенке кровеносных сосудов, питающих кость) и нервная (в образованиях, иннервирующих кость) ткани.

Органы, выполняющие общие функции и имеющие общие источники происхождения, образуют анатомическую систему органов (например, мышечную, пищеварительную, дыхательную, кровеносную).

Функциональное объединение систем и органов, имеющих различные источники происхождения, — это анатомический аппарат (опорно-двигательный, вестибулярный).

источник

1. Какие процессы жизнедеятельности вам известны?
2. Что такое хромосомы?
3. Где находятся хромосомы в клетке?
4. Какую роль хромосомы выполняют в клетке?

Процессы жизнедеятельности в клетке. Живые клетки дышат, питаются, растут и размножаются. Вещества, необходимые для жизнедеятельности клеток, поступают в них сквозь клеточную мембрану в виде растворов из внешней среды и других клеток. Причем мембрана хорошо пропускает в клетку одни вещества (например, воду) и задерживает другие.

В любой живой клетке постоянно осуществляются сложные и многообразные реакции, необходимые для жизнедеятельности клетки. Если их ход нарушается, то это может привести к серьезным изменениям жизнедеятельности клеток и даже к их гибели. Так, получаемые извне органические и минеральные вещества используются клетками для образования необходимых им веществ и построения клеточных структур. При распаде органических веществ выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности клетки.

В многоклеточных организмах цитоплазма одной клетки обычно не изолирована от цитоплазмы других клеток, расположенных рядом. Нити цитоплазмы соединяют соседние клетки, проходя через мембрану и поры в клеточных оболочках.

Цитоплазма постоянно перемещается внутри клетки. Это заметно по движению органоидов. Движение цитоплазмы способствует перемещению в клетках питательных веществ и воздуха. Чем активнее жизнедеятельность клетки, тем больше скорость движения цитоплазмы.

Раздражимость. Для клеток характерно такое свойство всех живых организмов, как раздражимость, то есть они реагируют на внешние и внутренние воздействия. Одноклеточные организмы, реагируя на условия среды, могут изменять свою форму, двигаться в сторону пищи или, наоборот, покидать места, где условия неблагоприятны.

Наблюдать влияние температуры на интенсивность движения цитоплазмы можно на микропрепаратах растительных клеток, например клеток листьев элодеи. Установлено, что наиболее интенсивным движение цитоплазмы, как правило, бывает при температуре 37 °С, но уже при температуре выше 40-42 °С оно прекращается.

Деление клеток. В основе всех форм размножения лежит деление клетки (рис. 12). В результате деления клеток организмы не только размножаются, но и растут.

Делению клетки предшествует деление ядра. Перед началом деления клетки ядро увеличивается и в нем становятся хорошо заметны хромосомы. Вы уже знаете, что они передают наследственные признаки от клетки к клетке.

В результате сложного процесса каждая хромосома как бы копирует себя. Образуются две одинаковые части (хроматиды), которые в ходе деления расходятся к разным полюсам клетки. В ядре каждой из двух новых клеток хромосом оказывается столько же, сколько их было в материнской клетке. Важно, что эти хромосомы являются копиями хромосом материнской клетки, что обеспечивает наследственное сходство дочерних клеток с исходной материнской. В центре клетки из клеточной мембраны образуется перегородка, и возникают две новые дочерние клетки. Все содержимое цитоплазмы также равномерно распределяется между двумя новыми клетками.

1. Какие процессы жизнедеятельности протекают в клетке?
2. Что такое раздражимость?
3. Как происходит деление клеток?

Раздражимость. Деление клетки.

Какое значение имеет то, что в ядре каждой из двух новых клеток хромосом оказывается столько же, сколько их было в материнской клетке?

Клеточный сок содержит много воды, в которой растворены органические кислоты (щавелевая, яблочная, лимонная и др.), сахара, минеральные соли и другие вещества.

В клеточном соке растений растворены разнообразные красящие вещества, из которых наиболее распространен антоциан. В зависимости от свойств раствора клеточного сока антоциан изменяет его окраску. Если раствор обладает свойствами щелочи, то сок приобретает голубой, синий, сиреневый, лиловый цвета; если свойствами кислоты, то сок имеет красную окраску всех оттенков.

Наблюдать движение цитоплазмы вы сможете, приготовив микропрепарат листа элодеи. Для этого отделите лист от стебля, положите его в каплю воды на предметное стекло и накройте покровным стеклом.

Рассмотрите препарат под микроскопом. Найдите в клетках хлоропласты и пронаблюдайте за их движением.

Чтобы убедиться, что клетка реагирует на изменение условий среды, проделайте следующий опыт.

Поместите веточку водного растения элодеи на 10 — 15 мин в стакан с водой, в которую добавлено несколько капель спирта.

Приготовьте микропрепарат листа элодеи и рассмотрите его под большим увеличением микроскопа.

Вы сможете убедиться, что струйчатое движение цитоплазмы, увлекающее за собой хлоропласты, стало более интенсивным.

Подумайте и предложите опыт, который бы показал, что изменение температуры также влияет на интенсивность движения цитоплазмы в клетках листьев элодеи.

Прокипятите красные листья (свеклы, клена, капусты краснокочанной) в воде, к полученному раствору по каплям прибавьте слабый раствор уксусной кислоты. Наблюдайте за изменением окраски раствора. Прибавьте к раствору слабый раствор щелочи (питьевой соды или аммиака). Как изменилась окраска? Вакуоли в растительных клетках появляются постепенно. В молодых клетках клеточного сока содержится мало, поэтому он рассеян в виде мелких вакуолей в цитоплазме. По мере роста клеток количество клеточного сока увеличивается (рис. 13). Постепенно вакуоли увеличиваются и при соприкосновении сливаются. В результате образуется одна-две большие вакуоли. В обычно имеется одна большая вакуоль, поэтому цитоплазма, в которой находится ядро, прилегает к клеточной оболочке.

Рис. 13. Рост растительной клетки

Мембрана клетки имеет сложное строение, она легко проницаема для одних веществ и непроницаема для других. Полупроницаемость мембраны сохраняется, пока клетка жива. Таким образом, мембрана не только сохраняет целостность клетки, но и регулирует поступление веществ из окружающей среды в клетку и из клетки в окружающую ее среду.

Оболочка растительной клетки состоит из сложного органического вещества — целлюлозы. Ее пронизывают поры, которые обеспечивают проникновение в клетку различных веществ и взаимный обмен ими между клетками. Через эти же поры проникают из клетки в клетку тонкие нити цитоплазмы, связывающие все клетки растения живой единой связью. Закончившая рост оболочка представляет собой как бы наружный скелет растительной клетки, придающий ей определенные размеры и форму. Но целлюлозная оболочка не является живой частью клетки. Живые части клетки — это цитоплазма, мембраны, ядро, хлоропласты и другие органоиды. Оболочка же и клеточный сок, заполняющий вакуоли, возникают в результате обмена веществ, происходящего в живых частях клетки.

Все живые организмы (за исключением вирусов) имеют клеточное строение.

До 98% массы клетки составляют углерод, водород, кислород и азот. Около 2% от массы клетки приходится на калий, натрий, кальций, хлор, магний, железо, фосфор и серу. Остальные химические элементы содержатся в очень малых количествах.

Химические элементы, соединяясь между собой, образуют неорганические (вода, минеральные соли) и органические вещества (углеводы, белки, жиры, нуклеиновые кислоты).

Клетка состоит из мембраны, цитоплазмы и генетического аппарата.

Через мембрану происходит обмен веществ между внутренним содержимым клетки и внешней средой.

Клетки бактерий, грибов и растений, кроме мембраны, имеют, как правило, еще и клеточную стенку (оболочку).

В цитоплазме находятся различные органоиды и клеточные включения. Цитоплазма объединяет все клеточные структуры и обеспечивает их взаимодействие.

В клетках растений, животных и грибов генетический аппарат окружен мембраной и называется ядром. В ядре расположены хромосомы — носители наследственной информации о клетке и организме в целом. В ядре может находиться одно или несколько ядрышек. У бактерий ядра нет и хромосомы расположены непосредственно в цитоплазме.

Живые клетки дышат, питаются, растут и размножаются. Клетка — это миниатюрная природная лаборатория, в которой синтезируются и претерпевают изменения различные химические соединения.

Клетка — структурная и функциональная единица живого организма.

источник

Неорганические соединения клетки — вода и соли неорганических веществ.

1. Вода. Содержание воды в большинстве живых организмов со­ставляет 60-70%, а у некоторых организмов и более. Молекула воды состоит из двух атомов Гидрогена, соединенных ковалентной связью с атомом Оксигена. Молекула воды электронейтральна, так как на ее разных полюсах расположены положительный и отрицательный элек­трические заряды, т.е. она полярна. Вода в клетке находится в двух формах: свободной (95%) и связанной (5%).

Роль воды в жизнедеятельности клетки:

— основная среда, в которой происходят процессы обмена веществ и энергии;

— образует основу внутренней среды организмов (крови, лимфы, меж­клеточной жидкости);

— среда протекания химических реакций;

— средство транспорта веществ в организме;

— принимает участие в реакциях гидролиза;

— регулирует тепловой режим организмов (обладает высокой тепло­емкостью и теплопроводностью);

— определяет объем и внутриклеточное давление (тургор) клеток;

— способна формировать водную оболочку вокруг некоторых соеди­нений, чем препятствует их взаимодействию.

При уменьшении количества воды в клетке ее метаболическая ак­тивность падает, нарушается обмен веществ, клетка может погибнуть.

2. Химические элементы, содержащиеся в клетке, входят в со­став органических и неорганических соединений или пребывают в виде ионов. Живые организмы содержат почти все известные в природе химические элементы. Одни из них выявлены у всех без исключения организмов, другие — у определенных видов или встречаются очень редко. Но все они в определенных концентрациях необходимы для нормальной жизнедеятельности клеток.

а) Так, азот и сера входят в состав белков, фосфор — в состав ДНК, РНК, АТФ, магний — в состав многих ферментов и хлорофилла, железо — в состав гемоглобина, цинк — в состав гормона поджелудочной желе­зы, йод — в состав гормонов щитовидной железы и т.д.

б) Нерастворимые соли кальция и фосфора обеспечивают прочность костной ткани.

в) Катионы натрия, калия и кальция обеспечивают раздражимость клеток. Ионы кальция принимают участие в свертывании крови, ионы калия обеспечивают транспорт веществ через клеточные мембраны.

Итак, живые организмы имеют относительно постоянное со­отношение химических элементов, которые делят по процентно­му содержанию на макро-, микро- и ультраэлементы. Вода и ми­неральные соли принимают участие в различных биохимических процессах и имеют важное значение как для функционирования отдельной клетки, так и организма в целом.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 9510 — | 7531 — или читать все.

87.119.242.255 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

источник

источник

Клетка — элементарная единица всех организмов. От ее состояния зависит степень активности, способность приспосабливаться к условиям среды. Процессы жизнедеятельности клетки подчинены определенным закономерностям. Степень активности протекания каждого из них зависит от фазы жизненного цикла. Всего их выделяют две: интерфаза и деление (фаза М). Первая занимает время между образованием клетки и ее гибелью или делением. В период интерфазы активно протекают практически все основные процессы жизнедеятельности клетки: питание, дыхание, рост, раздражимость, движение. Размножение клетки осуществляется только на фазе М.

Время клеточного роста между делениями разделяется на несколько этапов:

• пресинтетический, или фаза G-1, — начальный период: синтез матричной РНК, белков и некоторых прочих клеточных элементов;
• синтетический, или фаза S: удвоение ДНК;
• постсинтетический, или фаза G-2: подготовка к митозу.

Кроме того, некоторые клетки после дифференциации перестают делиться. В их интерфазе отсутствует период G-1. Они находятся в так называемой фазе покоя (G-0).

Как уже было сказано, процессы жизнедеятельности живой клетки по большей части протекают в период интерфазы. Основным из них считается обмен веществ. Благодаря ему протекают не только различные внутренние реакции, но и межклеточные процессы, связывающие отдельные структуры в целый организм.

Обмену веществ присуща определенная схема. Процессы жизнедеятельности клетки во многом зависят от ее соблюдения, отсутствия каких бы то ни было нарушений в ней. Вещества, прежде чем повлиять на внутриклеточную среду, должны проникнуть сквозь мембрану. Затем они подвергаются определенной переработке в процессе питания или дыхания. На следующем этапе образовавшиеся продукты переработки используются для синтеза новых элементов или преобразования имеющихся структур. Оставшиеся после всех преобразований продукты обмена, которые вредны для клетки или просто не нужны ей, удаляются во внешнюю среду.

Регуляцией последовательной смены преобразований одних веществ в другие занимаются ферменты. Они способствуют более быстрому протеканию определенных процессов, то есть выступают в качестве катализаторов. Каждый такой «ускоритель» влияет лишь на конкретное преобразование, направляя течение процесса в одну сторону. Вновь образованные вещества далее подвергаются воздействию других ферментов, способствующих дальнейшему их превращению.

При этом все процессы жизнедеятельности клетки так или иначе связаны с двумя противоположными тенденциями: ассимиляцией и диссимиляцией. Для обмена веществ их взаимодействие, баланс или некоторое противостояние являются основой. Разнообразные вещества, поступившие извне, преобразуются под действием ферментов в привычные и необходимые для клетки. Эти синтетические преобразования и называются ассимиляцией. При этом для подобных реакций необходима энергия. Ее источником являются процессы диссимиляции, или разрушения. Распад вещества сопровождается выделением энергии, необходимой для того, чтобы могли протекать основные процессы жизнедеятельности клетки. Диссимиляция также способствует образованию более простых веществ, которые затем используются для нового синтеза. Часть продуктов распада при этом выводится.

Процессы жизнедеятельности клетки связаны часто с балансом синтеза и распада. Так, рост возможен только при преобладании ассимиляции над диссимиляцией. Интересно, что бесконечно расти клетка не может: в ней заложены определенные границы, по достижении которых рост останавливается.

Транспортировка веществ из окружающей среды в клетку осуществляется пассивно и активно. В первом случае перенос становится возможен благодаря диффузии и осмосу. Активная транспортировка сопровождается затратой энергии и часто происходит вопреки указанным процессам. Таким образом, например, проникают ионы калия. Они нагнетаются в клетку, даже если их концентрация в цитоплазме превышает ее уровень во внешней среде.

Характеристики веществ влияют на степень проницаемости для них клеточной мембраны. Так, органические вещества попадают в цитоплазму легче, чем неорганические. Для проницаемости имеет значение и размер молекул. Также свойства мембраны зависят от физиологического состояния клетки и таких особенностей окружающей среды, как температура и освещенность.

В поступлении веществ из окружающей среды принимают участие довольно хорошо изученные процессы жизнедеятельности: дыхание клетки и ее питание. Последнее осуществляется с помощью пиноцитоза и фагоцитоза.

Питание — не единственный процесс, способствующий появлению в клетке необходимых элементов. Дыхание по своей сути с ним очень схоже. Оно представляет собой ряд последовательных преобразований углеводов, липидов и аминокислот, в результате которых возникают новые вещества: углекислый газ и вода. Важнейшая часть процесса заключается в образовании энергии, которая запасается клеткой в виде АТФ и некоторых других соединений.

Процессы жизнедеятельности клетки человека, как и многих других организмов, немыслимы без аэробного дыхания. Главным веществом, необходимым для него, является кислород. Освобождение столь необходимой энергии, а также образование новых веществ происходит в результате окисления.

Процесс дыхания делится на две стадии:

Гликолиз — это расщепление глюкозы в цитоплазме клетки под действием ферментов без участия кислорода. Он представляет собой одиннадцать последовательно сменяющих друг друга реакций. В результате из одной молекулы глюкозы образуются две молекулы АТФ. Продукты распада при этом попадают в митохондрии, где начинается кислородный этап. В результате еще нескольких реакций образуются углекислый газ, дополнительные молекулы АТФ и атомы водорода. В целом клетка получает из одной молекулы глюкозы 38 молекул АТФ. Именно из-за большого количества запасаемой энергии аэробное дыхание и считается более эффективным.

Для бактерий свойственен другой тип дыхания. Они вместо кислорода используют сульфаты, нитраты и прочее. Такой тип дыхания менее эффективен, однако он играет огромную роль в круговороте веществ в природе. Благодаря анаэробным организмам осуществляется биогеохимический цикл серы, азота и натрия. В целом процессы протекают аналогично кислородному дыханию. После окончания гликолиза образовавшиеся вещества вступают в реакцию брожения, результатом которого может стать этиловый спирт или молочная кислота.

Клетка постоянно взаимодействует с окружающей средой. Ответ на влияние различных внешних факторов называется раздражимостью. Она выражается в переходе клетки в возбудимое состояние и возникновении реакции. Тип ответа на внешнее воздействие отличается в зависимости от функциональных особенностей. Мышечные клетки отвечают сокращением, клетки желез — выделением секрета, а нейроны — генерацией нервного импульса. Именно раздражимость лежит в основе многих физиологических процессов. Благодаря ей, например, осуществляется нервная регуляция: нейроны способны передавать возбуждение не только аналогичным клеткам, но и элементам других тканей.

Таким образом, существует определенная циклическая схема. Процессы жизнедеятельности клетки в ней повторяются во время всего периода интерфазы и завершаются либо гибелью клетки, либо ее делением. Самовоспроизведение является залогом сохранения жизни в целом после исчезновения конкретного организма. Во время роста клетки ассимиляция превышает диссимиляцию, объем растет быстрее, чем поверхность. В результате процессы жизнедеятельности клетки затормаживаются, начинаются глубокие преобразования, по завершении которых существование клетки становится невозможным, она переходит к делению. По окончании процесса формируются новые клетки с увеличенным потенциалом и обменом веществ.

Нельзя сказать, какие процессы жизнедеятельности клетки играют самую важную роль. Все они взаимосвязаны и бессмысленны в отрыве друг от друга. Тонкий и отлаженный механизм работы, существующей в клетке, очередной раз напоминает о мудрости и грандиозности природы.

источник

1. Обмен веществ и энергии. Клетка усваивает поступающие вещества, расщепляет их с образованием энергии, необходимой для теплопродукции, выделения секретов, движений и нервной деятельности; синтезирует сложные вещества. Из клетки выводятся конечные продукты обмена веществ.

Синтез белков. Основную массу клетки составляют белки. Они состоят из аминокислот и у каждого человек имеются индивидуальную специфичность, которая определяется порядком чередованием аминокислот в полипептидной цепи и передается по наследству. В синтезе белков участвует большое количество ферментов и нуклеиновые кислоты ДНК и РНК- носители наследственной информации.

2. Возбудимость. Некоторые клетки и ткани (нервная, мышечная и железистые) специально приспособлены к осуществлению быстрых реакций на раздражение. Такие клетки и ткани называют возбудимыми, а их способность отвечать на раздражение возбуждением называют возбудимостью. В ответ на действие раздражителей в возбудимых клетках возникает возбуждение— совокупность сложных физических, химических процессов и функциональных изменений. Есть и специфические признаки возбуждения: выделение секрета железистой клеткой, сокращение мышечной ткани, генерация нервных импульсов нервной клетки.

Раздражители могут быть физическими (электрический ток, температурные, механические), химическими (гормоны, белки, ионы), физико-химическими (осмотические, сдвиг рН и др.), специфическими ( адекватными) и неспецифическими (неадекватными). Адекватными называются те раздражители, которые действуют на данную биологическую структуру в естественных условиях, к восприятию которых она специально приспособлена и чувствительность к которым у нее чрезвычайно велика. Неадекватными называются те раздражители, для восприятия которых данная клетка или орган специально не приспособлены. Так, мышца сокращается при взаимодействии кислоты или щелочи, электрического тока и т.д.

Адекватные раздражители вызывают возбуждение в определенных возбудимых структурах при минимальной затрате энергии (световые лучи для рецепторов сетчатки глаза), а неадекватные- лишь при достаточной силе и продолжительности своего действия (обильное отделение слюны в ответ на раздражение кислотой рецепторов ротовой полости). Минимальная сила раздражителя, на которую возбудимая ткань отвечает раздражением, получила название порог возбуждения. Чем она меньше, тем легче возбуждается ткань. При возникновении возбуждения затрачивается энергия, накопления в клетках. При длительном возбуждении может наступить истощение энергетических запасов и, как следствие, например, в нервных клетках «нервное истощение», проявляющееся невротическими состояниями. Обратное возбуждению явление- торможение- нервный процесс, приводящий к угнетению или предупреждению возбуждения. Обязательным признаков возбуждения является изменение электрического состояния поверхностной клеточной мембраны. Наружная поверхность заряжается отрицательно по отношению к внутренней. При этом понижается мембранная разность потенциалов (деполяризация мембраны) и даже появляется разность потенциалов противоположенного знака. Достигнув критического – порогового – уровня, изменение разности потенциалов лавинообразно нарастает и быстро – в нерве за несколько десятитысячных долей секунды – достигает своего максимума.

Восстановление исходной разности потенциалов – реполяризация мембраны – происходит вначале за счет выхода ионов калия из клетки. Затем благодаря особому физиологическому механизму, так называемому натрий-калиевому насосу, восстанавливается неравенство ионных концентраций между цитоплазмой и окружающей клетку средой (ионы калия обратно входят в клетку, а ионы натрия выходят из нее). Характерной особенностью клетки в момент ее возбуждения – в период максимальной деполяризации мембраны – является ее неспособность отвечать на новое раздражение. Состояние клетки во время ее возбуждения носит название рефрактерности.

3. Способность к размножению

1) амитоз (прямое) – клетка делится на две равные или неравные части. Встречается редко;

2)митоз(непрямое) наиболее распространено, состоит из следующих этапов: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. В период подготовки к митозу (интерфаза), когда сохраняется оформленное ядро, происходит синтез копий ДНК на имеющихся молекулах ДНК (матрицах), их количество удваивается. Ядро увеличивается в размерах. В цитоплазме также происходят большие изменения: удвоение центриоли, интенсивно функционируют митохондрии, накапливая энергию для осуществления митоза, и т.д. В конце интерфазы клетка становится материнской. Деление клетки начинается с изменения ядра. Ядрышко исчезает, хроматин превращается в длинные нити, которые спирализуются и становятся компактными частицами – хромосомами. В каждой хромосоме по 2 молекулы ДНК (одна существоваля до митоза, другая синтезирована в интерфазе). После разделения центросомы на 2 части каждая из них направяется к противоположным полюсам клетки, они как бы отталкиваются одна от другой. Вместе с образующимися вокруг них и между ними тонкими белковыми нитями они формируют митотическое веретено. Ядерная мембрана разрушается, нити веретена прикрепляются к одному из участков дочерних хромосом, которые притягиваются к противоположным полюсам клетки и располагаются возле центросом. При превращении хромосом обратно в хроматин они окружаются вновь появляющейся ядерной оболочкой, и происходит образование двух новых ядер. Посередине цитоплазмы образуется перетяжка, формируются 2 новые клетки. Итак, жизненный цикл клетки – период от одного деления к другому, складывается из собственно митоза и интерфазы – периода между двумя митозами. Причем 90% всей жизни клетки приходится на интерфазу;

3) мейоз – редукционное деление, при котором количество хромосом уменьшается вдвое (гаплоидный, единичный набор хромосом). Так размножаются половые клетки. При дальнейшем слиянии мужской и женской половых клеток диплоидный набор хромосом восстанавливается.

4.Способность к дифференцировке. Приобретение клеткой специализированных функций, связанное с появлением в ней структур, обеспечивающих выполнение этих функций. При этом набор хромосом не изменяется, а изменяется лишь соотношение активных и неактивных генов. В дифференцированных клетках только небольшая часть генов способна передавать информацию. Например, гены, кодирующие синтез белков-гормонов в секреторных клетках желез, или – синтез гемоглобина. Часто при специализации (дифференцировке) утрачивается способность клеток к размножению, то есть исчезают так называемые камбиальные элементы. Например, на определенной стадии онтогенеза запасы камбиальных элементов высокодифференцированной нервной ткани истощаются и естественная утрата нейронов компенсируется лишь гипертрофией сохранившихся нейронов.

источник