Типы клеток и их функции

Наша статья будет посвящена различным типам клеток. Несмотря на то что данная структура имеет общий план строения, каждая из них отличается большим разнообразием компонентов и функций. И речь пойдет не о типах грудной клетки, а о единицах строения живых организмов.

Что такое клетка

Это элементарная, имеющая структуру и выполняющая определенные функции система. Так можно охарактеризовать понятие "клетка". Особенностями ее строения занимается наука цитология, период возникновения которой датируется 17-м веком.

Именно в 1665 году английский естествоиспытатель Роберт Гук рассмотрел в собственноручно созданный микроскоп срез мертвой ткани растений - пробки. Они имели вид мелких пустых ячеек, похожих на соты.

Немного позже оказалось, что это не все типы клеток. В 1674 году голландский натуралист Антони ван Левенгук открыл микроскопических "зверьков". На самом деле это были живые клетки: инфузории, эритроциты, амебы, сперматозоиды, бактерии.

С развитием новых технологий цитология шагнула далеко вперед. Известно, что клетки очень разнообразны по форме и размеру. Так, лейкоциты крови человека в диаметре достигают всего 0,003 мм. А яйцо африканского страуса, которое, по сути, является женской гаметой, имеет объем 2 л. Форма клеток определяется местом расположения в организме и функциями. К примеру, двояковогнутые эритроциты оптимальны для транспортировки газов. А вот клетки покровных тканей всегда мелкие, продолговатые, визуально напоминают кирпичики.

Общий план строения

Несмотря на то что некоторые организмы состоят из сотен типов клеток, все они имеют ряд общих черт. К нему относится наличие поверхностного аппарата, цитоплазмы, постоянных структур и включений. Каждая из них выполняет свои функции.

Поверхностный аппарат одновременно обеспечивает защиту и обмен веществ клетки с окружающей средой. Цитоплазма - это полужидкое содержимое. Именно она создает форму, объем и является основой для протекания всех обменных процессов.

Постоянными клеточными структурами называются органеллы. Каждая из них имеет свою функцию. К примеру, реснички обеспечивают движение, ядро - хранение и передачу генетической информации, хлоропласты - процесс фотосинтеза.

В каждой клетке есть и непостоянные структуры. Это включения. Они откладываются про запас в благоприятный для питания и развития организма период. Когда возникает дефицит пищи, эти вещества исчерпываются. Включениями являются зерна крахмала, капли жиров, органические кристаллы.

Уровни организации жизни

Жизнь на планете многообразна. Она существует на разных уровнях организации - от молекулярного до биосферного. Особую нишу составляют одноклеточные представители органического мира. Таких животных называют простейшими, а растений - низшими. Но их типы клеток уникальны. Они выполняют функции целого организма.

Типичным примером этого уровня организации является инфузория. Она передвигается при помощи ресничек, расщепляет вещества в пищеварительной вакуоли, дышит всей поверхностью, осуществляет процесс выделения через порошицу. Кроме бесполого размножения путем деления надвое, она способна и к половому процессу - конъюгации. Как видите, на клеточном уровне осуществляются сложнейшие процессы жизнедеятельности.

Вирусы

Не все организмы имеют клеточное строение. Эта характеристика относится к представителям царств Растения, Животные, Грибы и Бактерии. А вот Вирусы образованы молекулой нуклеиновой кислоты в белковой оболочке. Какие признаки живого может осуществлять такая структура? Это размножение путем самосборки и биосинтез собственного белка в организме хозяина.

Типы деления клеток

Новые клетки всегда возникают путем дробления материнских. Способ их деления зависит от вида клеток. Так, для половых, или гамет, характерен мейоз. В ходе этого процесса, который протекает в несколько стадий, формируются гаплоидные клетки. Они имеют одинарный набор хромосом. Это имеет важное биологическое значение. При слиянии гамет новый организм приобретает необходимый ему диплоидный хромосомный набор.

Соматические, или неполовые клетки, делятся путем митоза. Они первоначально диплоидны. Сутью митоза является сохранение генетического набора и создание точной копии материнской клетки.

Типы животных клеток

В многоклеточном животном организме клетки, сходные по строению и функциям, объединяются в ткани. Ее основными типами являются эпителиальная, соединительная, мышечная и нервная. Типы клеток человека - не исключение.

Эпителий покрывает организм снаружи, защищая его от проникновения чужеродных молекул. Поэтому его клетки мелкие, плотно прилегают друг к другу. Соединительная ткань создает основу организма. Поэтому ее клетки, напротив, рыхлые и крупные. Разновидностями этой ткани являются костная, хрящевая, жировая и кровь. Для них характерно наличие большого количества межклеточного вещества.

Благодаря мышцам животные передвигаются. Поэтому их клетки, которые называются миофибриллы, способны к сокращению. Нервная система обеспечивает объединение организма в единое целое и с окружающей средой. И все это благодаря особенностям нейронов. Именно так называются ее клетки. Нейроны имеют отростки: аксоны и дендриты. По ним различная информация в виде импульсов передается от рабочих органов в головной мозг и в обратном направлении.

Особенности растительных тканей

Клетки растений уникальны тем, что содержат хлоропласты. Благодаря этим органеллам возможно осуществление процесса фотосинтеза, который имеет планетарное значение. Растения образуют иные типы клеток и тканей. В чем их особенность?

Покровная ткань может быть живой или мертвой. В первом случае она называется кожица. Ее клетки имеют особые структуры, через которые осуществляется газообмен - устьица. Мертвая пробка выполняет защитную функцию. Обмен веществ с окружающей средой в них происходит через чечевички.

Основу растений составляют клетки паренхимы или образовательной ткани. Она бывает нескольких видов. В состав фотосинтезирующей входят клетки, содержащие хлоропласты. Крупные клетки запасающей составляют основу мякоти листьев, клубней, стеблей, околоплодников. Они являются надежным резервом растений в "голодный" период.

Некоторые растения нуждаются в запасе воды. Сочные листья алоэ и стебель кактуса - их типичный пример. Постоянный запас влаги у них содержится в клетках водоносной паренхимы.

Передвижение веществ по растению также осуществляют специализированные клетки - сосуды, трахеиды и ситовидные трубки. Они вытянутой формы и полые внутри. Эта особенность и позволяет им выполнять свою функцию. Прочность, упругость и форму растениям придают элементы механической ткани. Оболочки этих клеток утолщенные и одревесневшие.

Есть у растений совершенно волшебные клетки. И это не преувеличение. Речь идет об образовательной ткани. Ее молодые клетки постоянно делятся и способны к дифференциации. Это означает, что из них могут сформироваться элементы любых тканей.

Прокариоты

В зависимости от наличия оформленного ядра различают 2 типа клеток. Первый из них составляет преобладающее большинство. Это эукариоты. К ним относятся клетки растений, животных и грибов. Они имеют ядро. Это постоянная структура, которая содержит молекулы ДНК. В них заключена генетическая информация обо всех признаках и свойствах организма. В процессе деления клеток она передается дочернему организму, и он приобретает свойства материнского.

Вторую группу составляют прокариоты. К ним относятся все представители царства Бактерии. Это одноклеточные микроскопические организмы, которые лишены ядра. Но генетическую информацию они все же содержат. Иначе процесс преемственности поколений был бы нарушен. Молекулы ДНК в бактериальной клетке находятся прямо в цитоплазме. Место их скопления называют нуклеоидом.

Изучив различные типы клеток, можно прийти к выводу о том, что их строение обусловлено выполняемыми функциями.