Представьте себе, что вы отдыхаете на морском побережье. Возьмите в
руку горсть песка. Сколько там песчинок? Сотни, тысячи? Пожалуй, их не
сосчитать. А сколько песчинок было бы в сделанной из песка фигуре
человека? Трудно даже представить.
Как и песочная фигура, тело человека состоит из крошечных кирпичиков —
клеток. Они куда меньше песчинок: увидеть их можно только под
микроскопом.
Клетки нашего тела не похожи друг на друга величиной, цветом и
формой. У большинства из них под тонкой оболочкой содержится прозрачное
вещество, похожее на желе, а в нем - еще меньшие внутренние структуры,
так называемые органоиды. Величина, форма клетки, а также типы имеющихся
в ней органоидов зависят от функций, выполняемых ею в организме для
поддержания его четкой и бесперебойной работы.
Сами клетки ведут себя как живые существа, так как они выполняют
такие же жизненные функции, как и многоклеточные организмы: питаются,
чтобы обеспечивать свою жизнедеятельность, используют кислород для
получения энергии, отвечают на определенные раздражители и обладают
способностью к размножению.
Тонкая оболочка клетки называется клеточной или плазматической
мембраной. Ее ширина – 0,1 микрона (т. е. одна десятитысячная
миллиметра). Эластичность мембраны позволяет клетке менять форму.
Мембрана пропускает в клетку только нужные ей вещества: кислород для
дыхания, питательные вещества для внутренних процессов переработки и
источники энергии – обычно в виде глюкозы, т. е. сахара. В то же время,
через мембрану из клетки выводятся вредные химические вещества
(например, углекислый газ) и прочие отходы жизнедеятельности. Внутри
клеточной мембраны заключена прозрачная цитоплазма, заполняющая
пространство между органоидами.
Через слабый микроскоп она
выглядит как бесформенное желе, а в современный микроскоп хорошо видно,
что цитоплазму во всех направлениях пересекают постоянно меняющие
конфигурацию мельчайшие палочковидные и нитевидные структуры. Они служат
клетке каркасом, придавая ей форму, удерживая органоиды в определенном
месте и образуя каналы, по которым движется содержимое клетки.
Микроскопические трубчатые и нитевые образования также важны для
движения клетки: они скапливаются, резко сокращаются, быстро
перестраиваются, и таким образом некоторые клетки (в частности, белые
кровяные) перемещаются, подобно амебам.
Один из важнейших органоидов клетки называется митохондрией.
Внешне митохондрия напоминает сосиску, а внутри образует складки. У
большинства клеток имеется как минимум по нескольку митохондрий. Они —
ее энергоблоки. Одну из важнейших групп молекул живых организмов
составляют белки (протейпы). Некоторые белки образуют структурные
составляющие клетки — например, упоминавшиеся выше островки на ее
мембране. Другие белки образуют весьма важные клеточные вещества,
называемые ферментами или энзимами. Ферменты предстают в сотнях
различных видов, имеют особую форму и управляют скоростью протекания
химических реакций, происходящих в клетке. Клетка в необходимом
количестве вырабатывает нужные ферменты, а те управляют ее внутренними
процессами. Таким образом, белки образуют клетку и в то же время
являются ее орудиями труда.
Белки вырабатываются в круглых рибосомах, находящихся в
цитоплазме. Иногда они группируются в полирибосомы, беспорядочно
разбросанные в цитоплазме, но чаще поодиночке располагаются на складках
эндоплазматической сетки. Эндоплазматическая сеть бывает двух видов:
шероховатая гранулярная, к мембранам которой прикреплено множество
рибосом, и гладкая агранулярная. На агранулярной сети рибосом нет и, как
полагают, она причастна к выработке иных важных молекул - липидов
(подобных тем, что вместе с белками образуют мозаичную структуру
клеточной мембраны).Некоторые белки, как в свертки, завернуты в оболочки
и называются вакуолями. Эти пузырьки могут накапливаться и сохраняться
недалеко от центра клетки в органоиде, называющемся комплексом Гольджи
по имени открывшего его в 1898 г. итальянского ученого.
Важность мембраны для жизни клетки доказывается работой еще двух
органоидов - лизосом и пероксисом. Еще один клеточный органоид
называется центриолью. Обычно две прилежащие друг к другу центриоли
находятся в центре клетки и при ее делении расходятся к полюсам,
определяя т. н. ось веретена деления. Центриоль выглядит как полый
цилиндр малой высоты, стенка которого состоит из 9 групп продольных
трубочек, по три трубочки в каждой группе.Центриоли способны к
самовоспроизведению; их точные копии поднимаются к поверхности клетки и
там служат основой для клеточных выступов - ресничек и жгутиков.В
большинстве клеток основным и самым важным органоидом является ядро. Оно
окружено двойной оболочкой, снабжен ной округлыми и щелевыми
отверстиями.
Оболочка ядра соединена с мембрана ми эндоплазматической сети и с
внешней мембраной клетки. Внутри ядра находится одно или несколько
темных ядрышек, где формируются части рибосом.
Ядро можно смело назвать центром управления клеткой. Именно ядро
"подсказывает" органоидам и другим составляю щим клетки, что им следует
делать и в какой момент. Ядро также рассылает "указания", какие белки,
липиды и прочие жизненно важные молекулы должны быть выработаны. Оно же
определяет форму, величину, деятельность и срок существования клетки.
Ядро обладает такими широкими полномочиями (и такими большими
возможностями) потому, что содержит хромосомы, а в них гены — «код
жизни», инструкции для важнейшего процесса на Земле - продолжения рода.