Клетки

Клетки

Клетки живых организмов

Клетки живых организмов
Схема строения растительной и животной клеток

Клетка (в биологии)Клетка (в биологии)

Кле́тка, основная структурно-функциональная единица всех живых организмов. Представляет собой сложноорганизованную систему, состоящую из биополимеров 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. Термин «клетка» был предложен Р. Гуком. Среди живых организмов встречаются два типа строения клетки – прокариотный и эукариотный. Прокариотные клетки характерны для всех бактерий и архей. Эукариотные клетки свойственны всем остальным организмам. В многоклеточном организме клетка является единицей развития, единицей функционирования в различных органах и тканях и первичным объектом патологических изменений жизнедеятельности. Наука о клетке – клеточная биология. Для изучения клеток используют различные виды микроскопии, культивирование клеток, различные методы клеточной инженерии, а также многочисленные методы биохимии, биофизики, молекулярной биологии.
Схема строения сперматозоида млекопитающего

СперматозоидСперматозоид

Сперматозо́ид, зрелая гаплоидная мужская половая клетка животных и многих растений. Сперматозоиды образуются в результате сперматогенеза и оплодотворяют яйца. После слияния сперматозоида с яйцом образуется зигота и начинается развитие зародыша. Среди сперматозоидов есть жгутиковые и безжгутиковые формы. Типичные жгутиковые сперматозоиды свойственны всем позвоночным и большинству беспозвоночных. Они имеют короткую головку, в которой расположено ядро, содержащее отцовский наследственный материал, образованный в ходе сперматогенеза. При оплодотворении яйцеклетки X-несущим сперматозоидом формируется эмбрион женского пола, Y-несущим – эмбрион мужского пола. У растений подвижные жгутиковые сперматозоиды часто называются антерозоидами. У большинства семенных растений сперматозоиды безжгутиковые, активно не двигаются, их обычно называют спермиями.
Строение яйца

ЯйцоЯйцо

Яйцо́, женская половая клетка, из которой в результате оплодотворения или путём партеногенеза развивается новый организм. У животных яйцо – высокоспециализированная клетка, содержащая питательное вещество, необходимое для развития зародыша. Яйцо содержит такие же постоянные компоненты, как и другие клетки животных: митохондрии, комплекс Гольджи, эндоплазматический ретикулум и рибосомы. Особенностью строения яиц животных является наличие в их цитоплазме гранул резервного вещества, служащего для питания развивающегося зародыша, – желтка. У большинства животных яйца должны быть оплодотворены вскоре после овуляции. Яйца млекопитающих сохраняют способность к оплодотворению на протяжении 24 часов. Яйцо растений чаще называют яйцеклеткой. В цитоплазме яйца содержатся органеллы и включения, характерные и для других клеток растения, – митохондрии, лейкопласты, хлоропласты, хромопласты и др.
Пространственная модель макрофага

МакрофагиМакрофаги

Макрофа́ги, тканевые клетки иммунной системы, обладающие выраженной двигательной активностью и способностью к фагоцитозу. Выделяют резидентные и воспалительные макрофаги. Резидентные макрофаги образуются из моноцитов. В разных органах они могут различаться морфологически и функционально. Преобладающие функции резидентных макрофагов – регуляторная и гомеостатическая. Воспалительные макрофаги покидают кровоток в ответ на хемотаксические сигналы, поступающие из очага воспаления, в который они мигрируют. Под влиянием факторов воспаления эти макрофаги активируются: приобретают способность секретировать провоспалительные цитокины и другие белки, в том числе бактерицидные. Они осуществляют фагоцитоз патогенных микроорганизмов и чужеродных частиц, в особенности нагруженных антителами и факторами комплемента. Макрофаги выполняют также роль «мусорщиков», освобождая воспалённые ткани от погибших клеток.
Пространственная модель лимфоцита

ЛимфоцитыЛимфоциты

Лимфоци́ты, разновидность незернистых лейкоцитов; округлые белые клетки крови, с узким ободком цитоплазмы, бобовидным ядром; богаты хроматином, способны к активному передвижению и пиноцитозу. Лимфоциты происходят от кроветворной стволовой клетки, образуя т. н. линию лимфоидного кроветворения. Они являются основным типом клеток лимфоидных органов – тимуса, лимфатических узлов, пейеровых бляшек, миндалин и белой пульпы селезёнки. В крови здорового человека лимфоциты составляют 20–35 % от общего числа лейкоцитов. Различают три главных популяции лимфоцитов – Т-лимфоциты, В-лимфоциты и естественные киллеры (NK-клетки). Повышение содержания лимфоцитов происходит при вирусных и ряде бактериальных инфекций. Содержание лимфоцитов снижается при воздействии ионизирующей радиации, препаратов, используемых при химиотерапии злокачественных опухолей, что может приводить к развитию вторичного иммунодефицитного состояния. Избирательную гибель активированных лимфоцитов индуцируют с помощью антибиотиков циклоспорина и такролима с целью подавления реакции отторжения чужеродных трансплантатов.
Споры

СпорыСпоры

Спо́ры, специализированные клетки грибов, водорослей и растений, служащие для их размножения и расселения. Процесс образования спор называется спорогенезом. Формируются споры в ходе мейоза или митоза. По месту образования различают эндоспоры и экзоспоры. Размеры спор от 3–5 до 25–50 мкм (у нитевидных до 200 мкм). Форма овальная, цилиндрическая, шаровидная, нитевидная и др. Споры плауна используют в медицине, литейном производстве, судебно-медицинской экспертизе, для установления возраста горных пород. У паразитических споровиков споры – одно- или многоклеточные образования, окружённые плотной оболочкой; служат для распространения и переживания неблагоприятных условий. Споры бактерий – покоящиеся репродуктивные клетки, характеризующиеся резко сниженным уровнем метаболизма и особой ультраструктурной организацией. Основная функция – репродукция и/или сохранение бактерий в неблагоприятных условиях внешней среды. Устойчивы к высоким температурам, радиации, высушиванию, действию растворителей и других неблагоприятных факторов. Попадая в свежую питательную среду, споры прорастают, давая начало новым вегетативным бактериальным клеткам.
Схематическое изображение нейрона

НейронНейрон

Нейро́н, возбудимая клетка, обрабатывает и передаёт информацию, используя электрическую и химическую сигнализацию; основная структурная единица нервной ткани, которая, наряду с нейроглией, формирует нервную систему организма. Нейроны обладают способностью к быстрому проведению нервного импульса к другим нервным клеткам или исполнительным органам, что обеспечивает регуляцию всех жизненных процессов в организме и его взаимодействие с внешней средой. В типичном нейроне выделяют тело и специализированные отростки – дендриты и аксон. Нейроны разнообразны по форме тела, размерам и количеству отростков. В зависимости от выполняемой функции выделяют нейроны: афферентные, интернейроны и эфферентные. По характеру воздействия нейронов на клетки, с которыми они контактируют посредством синапсов, различают возбуждающие и тормозные нейроны, по типу выделяемого медиатора – холинергические, пептидергические, норадренергические и другие нейроны, вырабатывающие и выделяющие нейрогормоны, называются нейросекреторными.
Различные формы нейроглиальных клеток

НейроглияНейроглия

Нейрогли́я, клетки нервной ткани, выполняющие важнейшие функции по поддержанию процессов жизнедеятельности нейронов. Нейроглиальные клетки в 3–4 раза мельче нейронов, в отличие от последних обладают способностью к делению. Суммарно в мозге человека число клеток нейроглии (84,6 млрд) и нейронов (86,1 млрд) примерно одинаковое, но их соотношение в разных областях мозга меняется. Термин «нейроглия» ввёл Р. Вирхов в 1846 г. В центральной нервной системе (ЦНС) выделяют два типа нейроглиальных клеток: макроглию (включает астроциты, олигодендроциты, эпендимоциты, радиальную глию) и микроглию. Клетки макроглии происходят от общих с нейронами предшественников из нервной трубки (ЦНС) или нервного гребня (ПНС). Микроглия происходит от мезенхимных клеток гематопоэтического ряда костного мозга, которые в ходе эмбриогенеза заселяют ЦНС.
Пространственная модель нейтрофила

НейтрофилыНейтрофилы

Нейтрофи́лы, микрофаги, одна из форм гранулоцитов позвоночных; способны к активному движению и фагоцитозу. Цитоплазматические гранулы нейтрофилов – производные лизосом, имеют нейтральную реакцию. Нейтрофилы образуются из стволовых кроветворных клеток, проходя последовательные стадии созревания, из которых в кровотоке представлены палочкоядерные и сегментоядерные нейтрофилы. За время развития генетический аппарат нейтрофилов инактивируется, что проявляется в деформации ядра и утрате способности к синтезу макромолекул. Нейтрофилы являются главными эффекторными клетками врождённого иммунитета, обеспечивающими защиту организма на ранних этапах скопления и проникновения в него микроорганизмов. Повышение содержания нейтрофилов в крови и увеличение доли их молодых форм являются признаками воспаления.

Клеточная биология

Клеточная биология
Различные формы нейроглиальных клеток

НейроглияНейроглия

Нейрогли́я, клетки нервной ткани, выполняющие важнейшие функции по поддержанию процессов жизнедеятельности нейронов. Нейроглиальные клетки в 3–4 раза мельче нейронов, в отличие от последних обладают способностью к делению. Суммарно в мозге человека число клеток нейроглии (84,6 млрд) и нейронов (86,1 млрд) примерно одинаковое, но их соотношение в разных областях мозга меняется. Термин «нейроглия» ввёл Р. Вирхов в 1846 г. В центральной нервной системе (ЦНС) выделяют два типа нейроглиальных клеток: макроглию (включает астроциты, олигодендроциты, эпендимоциты, радиальную глию) и микроглию. Клетки макроглии происходят от общих с нейронами предшественников из нервной трубки (ЦНС) или нервного гребня (ПНС). Микроглия происходит от мезенхимных клеток гематопоэтического ряда костного мозга, которые в ходе эмбриогенеза заселяют ЦНС.
Схематическое изображение нейрона

НейронНейрон

Нейро́н, возбудимая клетка, обрабатывает и передаёт информацию, используя электрическую и химическую сигнализацию; основная структурная единица нервной ткани, которая, наряду с нейроглией, формирует нервную систему организма. Нейроны обладают способностью к быстрому проведению нервного импульса к другим нервным клеткам или исполнительным органам, что обеспечивает регуляцию всех жизненных процессов в организме и его взаимодействие с внешней средой. В типичном нейроне выделяют тело и специализированные отростки – дендриты и аксон. Нейроны разнообразны по форме тела, размерам и количеству отростков. В зависимости от выполняемой функции выделяют нейроны: афферентные, интернейроны и эфферентные. По характеру воздействия нейронов на клетки, с которыми они контактируют посредством синапсов, различают возбуждающие и тормозные нейроны, по типу выделяемого медиатора – холинергические, пептидергические, норадренергические и другие нейроны, вырабатывающие и выделяющие нейрогормоны, называются нейросекреторными.
Схема строения растительной и животной клеток

Клетка (в биологии)Клетка (в биологии)

Кле́тка, основная структурно-функциональная единица всех живых организмов. Представляет собой сложноорганизованную систему, состоящую из биополимеров 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. Термин «клетка» был предложен Р. Гуком. Среди живых организмов встречаются два типа строения клетки – прокариотный и эукариотный. Прокариотные клетки характерны для всех бактерий и архей. Эукариотные клетки свойственны всем остальным организмам. В многоклеточном организме клетка является единицей развития, единицей функционирования в различных органах и тканях и первичным объектом патологических изменений жизнедеятельности. Наука о клетке – клеточная биология. Для изучения клеток используют различные виды микроскопии, культивирование клеток, различные методы клеточной инженерии, а также многочисленные методы биохимии, биофизики, молекулярной биологии.
Споры

СпорыСпоры

Спо́ры, специализированные клетки грибов, водорослей и растений, служащие для их размножения и расселения. Процесс образования спор называется спорогенезом. Формируются споры в ходе мейоза или митоза. По месту образования различают эндоспоры и экзоспоры. Размеры спор от 3–5 до 25–50 мкм (у нитевидных до 200 мкм). Форма овальная, цилиндрическая, шаровидная, нитевидная и др. Споры плауна используют в медицине, литейном производстве, судебно-медицинской экспертизе, для установления возраста горных пород. У паразитических споровиков споры – одно- или многоклеточные образования, окружённые плотной оболочкой; служат для распространения и переживания неблагоприятных условий. Споры бактерий – покоящиеся репродуктивные клетки, характеризующиеся резко сниженным уровнем метаболизма и особой ультраструктурной организацией. Основная функция – репродукция и/или сохранение бактерий в неблагоприятных условиях внешней среды. Устойчивы к высоким температурам, радиации, высушиванию, действию растворителей и других неблагоприятных факторов. Попадая в свежую питательную среду, споры прорастают, давая начало новым вегетативным бактериальным клеткам.
Пространственная модель макрофага

МакрофагиМакрофаги

Макрофа́ги, тканевые клетки иммунной системы, обладающие выраженной двигательной активностью и способностью к фагоцитозу. Выделяют резидентные и воспалительные макрофаги. Резидентные макрофаги образуются из моноцитов. В разных органах они могут различаться морфологически и функционально. Преобладающие функции резидентных макрофагов – регуляторная и гомеостатическая. Воспалительные макрофаги покидают кровоток в ответ на хемотаксические сигналы, поступающие из очага воспаления, в который они мигрируют. Под влиянием факторов воспаления эти макрофаги активируются: приобретают способность секретировать провоспалительные цитокины и другие белки, в том числе бактерицидные. Они осуществляют фагоцитоз патогенных микроорганизмов и чужеродных частиц, в особенности нагруженных антителами и факторами комплемента. Макрофаги выполняют также роль «мусорщиков», освобождая воспалённые ткани от погибших клеток.
Пространственная модель лимфоцита

ЛимфоцитыЛимфоциты

Лимфоци́ты, разновидность незернистых лейкоцитов; округлые белые клетки крови, с узким ободком цитоплазмы, бобовидным ядром; богаты хроматином, способны к активному передвижению и пиноцитозу. Лимфоциты происходят от кроветворной стволовой клетки, образуя т. н. линию лимфоидного кроветворения. Они являются основным типом клеток лимфоидных органов – тимуса, лимфатических узлов, пейеровых бляшек, миндалин и белой пульпы селезёнки. В крови здорового человека лимфоциты составляют 20–35 % от общего числа лейкоцитов. Различают три главных популяции лимфоцитов – Т-лимфоциты, В-лимфоциты и естественные киллеры (NK-клетки). Повышение содержания лимфоцитов происходит при вирусных и ряде бактериальных инфекций. Содержание лимфоцитов снижается при воздействии ионизирующей радиации, препаратов, используемых при химиотерапии злокачественных опухолей, что может приводить к развитию вторичного иммунодефицитного состояния. Избирательную гибель активированных лимфоцитов индуцируют с помощью антибиотиков циклоспорина и такролима с целью подавления реакции отторжения чужеродных трансплантатов.
Пространственная модель нейтрофила

НейтрофилыНейтрофилы

Нейтрофи́лы, микрофаги, одна из форм гранулоцитов позвоночных; способны к активному движению и фагоцитозу. Цитоплазматические гранулы нейтрофилов – производные лизосом, имеют нейтральную реакцию. Нейтрофилы образуются из стволовых кроветворных клеток, проходя последовательные стадии созревания, из которых в кровотоке представлены палочкоядерные и сегментоядерные нейтрофилы. За время развития генетический аппарат нейтрофилов инактивируется, что проявляется в деформации ядра и утрате способности к синтезу макромолекул. Нейтрофилы являются главными эффекторными клетками врождённого иммунитета, обеспечивающими защиту организма на ранних этапах скопления и проникновения в него микроорганизмов. Повышение содержания нейтрофилов в крови и увеличение доли их молодых форм являются признаками воспаления.
Строение клеточной мембраны

Биологические мембраныБиологические мембраны

Биологи́ческие мембра́ны, структуры, ограничивающие содержимое клеток (клеточная, или плазматическая, мембрана, плазмалемма) и внутриклеточных органелл. У прокариот имеется только клеточная мембрана, в большинстве случаев окружённая клеточной стенкой. У эукариот мембраной окружена не только клетка, но и ядро, а также митохондрии, лизосомы, пероксисомы, секреторные гранулы, эндосомы, у растений ещё – хлоропласты и вакуоли; мембраны образуют также разветвлённую сеть эндоплазматического ретикулума и комплекса Гольджи. Митохондрии, хлоропласты и ядра окружены двумя мембранами, а внутри хлоропластов имеется ещё один тип мембран, формирующих тилакоиды. У животных к клеточной мембране снаружи примыкает гликопротеиновый комплекс – гликокаликс, у растений – клеточная стенка. Толщина мембран варьирует от 6 до 10 нм.