(фиг.1) 3D модел на еукариотна клетка – в разрез, за да бъдат визуализирани клетъчните органели и клетъчното пространство, което заемат те;
Структура, организация и основни функции еукариотната клетка
Основната структурна и функционална единица на многоклетъчният организъм е клетката. Човек е изграден от десетки трилиони клетки, всяка строго специализирана в своите функции, групирани в множество органи и системи, които работят в завидна хармония и от които зависят всички прояви на организма като цяло. Независимо от голямото структурно и функционално разнообразие на клетките в организма, всяка от тях притежава елемнти, които са характерни за всички клетъчни видове и обусляват някои техни общи отнасяния.
Клетката се състои от основни органели или субклетъчни структури. Най-основните от тях са:
-
ядро
-
ендоплазмен ретикулум
-
комплекс на Голджи
-
митохондрии
-
рибозоми
-
гранули
-
вакуоли
лизозоми
клетъчна мембрана
Накратко, ето от всички най-важните 3 структури:
-
клетъчна мембрана – това е клетъчна структура, която изолира клетката от околната среда (съседна клетка, външна среда и т.н.). Притежава свойството избирателната пропускливост като по този начин регулира навлизането или излизането на молекули от клетката.
-
ядро – това е клетъчна структура, отделена от цитозола с ядрена обвивка. Съдържа наследствената информация (наследствената програма на клетката) записана в молекулите на ДНК включени в хромозомите.
-
цитоплазма – това е клетъчна структура, клетъчно съдържимо, разположено между клетъчната и ядрената мембрана. Цитоплазмата се състои от цитозол, органелите (някои описани по горе, като апарат на Голджи, митохондриите и др.) и включения.
В настоящия материал, в детайли ще ви запозная с клетъчното ядро и мембраната на клетката.
Клетъчно ядро
Всички клетки, които се делят имат ядро. То е определено от цитоплазмата с мебрана, подобна на клетъчната. По-голяма част от ядрото се състои от хромозоми, които регулират процесите на синтез в клетката и предаването на характеристиката на една майчина клетка на дъщерна клетка, запазвайки по този начин специфичните белези на клетъчен вид за следващите поколения. По време на делене хромозомалните чифтове стават електронномикроскопски видими за нас, образувайки преди това хромативнови струпвания. Всяка хромозама се състои от носещ белтък и една гигантска молекула на ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина).
В повечето случаи ядрото съдържа едно или няколко ядърца, които представляват струпвания на гранули, богати на РНК (рибонуклеинова киселина). ДНК на ядрото играе ролята на матрица за синтеза на РНК. РНК прониква в цитоплазмата и стимулира синтезата на белтък, която се извършва чрез рибозомите. Ядрената мембрана е с голям пермеабилитет, което позволява големи молекули (такива са РНК-и) от ядрото да проникнат в цитоплазмата.
Клетъчната мембрана
(фиг.2) Мозаичен изглед на клетъчната мембрана. „Потопените“ в липидното „езеро“ са белтъчните молекули (оцветени в зелено). Хидрофобните участъци на фосфолипидите са насочени навътре, към междуплазменото пространство, а хидрофилните части към самата цитоплазма и към външната среда.
Тя обвива клетките (фиг.2), като отделя цитоплазмата от външната среда и има голямо значение за техните функции. Една от основните функции на плазмалемата е да „разпознава” необходимите за клетката „вещества” – аминокиселини, захари, йони, витамини, да ги въвежда в клетката и да създава най-благоприятната за функциите й среда. Тя осигурява придвижване навън от клетката на произведени от нея и в нея белтъци, хормони или крайни продукти от обмяната на веществата. Друга съществена функция на клетъчната мембрана е, че тя посредтсвом намиращите се по нейната повърхност химични рецептори може да възприема информация за промените в заобикалящата среда и да реагира на нея, или да я предава на други органи и системи, както това е характерно за сетивните и нервни клетки.
Клетъчната мембрана (плазмалемата), съобразно модела на Danieli-Davson представлява протеино-липидно-протеинов комплекс. Погледнете фигура по-горе и сами вижте: белтъчните молекули са „потопени” в двойнолипидният слой. Белтъците в комплекса са под формата на спирали (т.е. участват с третична структура Алфа-Спирала), като техните заредени групи са ориентирани както към вътрешната, така и към външната повърхност на мембраната. Това са мембранни ензими, преносители или пори. Някои белтъчни структури „прорязват” цялата мембрана, свързвайки външната и вътрешна среда с цитоплазмата – т.нар. интегрални белтъци.
Клетъчната мембрана е пронизана от каналчета (йонофори), които имат диаметър от около 0,7 nm (адски микроскопични) и са тапицирани с мономолекулен хидрофилен белтъчен слой. Така преминават по-малките частици като йоните например. В клетката има и редица друг неща: органели. Най-важните са ендоплазменият ретикулум, митохондриите (където Л-карнитинът „донася” мастите), рибозомите, гранули и т.н.
Обратно към раздел „Анатомия и физиология“.