Лекция - Човекът в системата на природата

Клетъчната теория, основните етапи на нейното развитие (М. Шлейден, Т. Шван, Р. Вирхов). Стойността на клетъчната теория в обосноваването на концепцията за единството на живите. Съвременно състояние на клетъчната теория, нейното значение за биологията и медицината.

Клетката е отделна, най-малка структура, която е присъща на съвкупността от свойства на живота и която при подходящи условия на околната среда може да поддържа тези свойства в себе си, както и да ги предава в редица поколения. Така клетката носи пълната характеристика на живота. Извън клетката няма реална жизнена дейност. Следователно в природата на планетата му принадлежи ролята на елементарна структурна, функционална и генетична единица. Клетката осигурява метаболизма, използването на биологична информация, възпроизводството, свойствата на наследствеността и променливостта. По този начин предизвиква качествата на единство и разнообразие, присъщи на органичния свят.

Съвременни разпоредби на клетъчната теория:

o клетката е най-малката биологична единица на живо същество, с помощта на която се извличат енергия и вещества от външната среда, трансформират се и се използват от организмите.

o клетките на всички едноклетъчни и многоклетъчни организми са сходни по структура, химичен състав и най-важните прояви на жизнената дейност.

o размножаването на клетките става чрез разделяне на оригиналната (майчината) клетка;

o клетките на многоклетъчните организми са специализирани: те изпълняват различни функции и образуват тъкани.

След формулирането на клетъчната теория учените са направили много открития. И сега вече може да се твърди, че клетката е основната структурна и функционална единица на организацията на живите.

На определен етап от еволюцията на органичния свят клетъчнитеструктури. Това проявява една от основните закономерности, които характеризират живота, единството на дискретното и интегралното. Благодарение на клетъчната структура тялото, като дискретно, запазва своята цялост. Клетъчната структура, без да нарушава жизнената дейност на целия организъм, допринася за постепенното заместване на умиращи или патологично променени части на тялото с нови.

До края на миналия век е натрупан обширен научен материал за структурата и живота на клетката и са разработени нови специални методи за изследване. Всичко това допринесе за обособяването на самостоятелен клон на биологията - цитологията - науката за клетките като основни форми на организация на живата материя.

7. Клетката е основната форма на организация на живата материя. Основните структурни компоненти на еукариотната клетка: външна мембрана, цитоплазма, ядро, органели, включвания

Клетката е подредена структурирана система от биополимери, ограничена от активна мембрана, участваща в единичен набор от метаболитни и енергийни процеси, които поддържат и възпроизвеждат цялата система като цяло. Клетката е структурна, функционална и генетична единица на всички живи същества.

ü Всички клетки са микроскопични обекти.

ü Имат единен принцип на структурна организация.

ü Всички клетки имат еднакъв молекулен състав.

ü Всички клетки са разделени на отделения от мембрана.

ü Много клетки са специализирани да изпълняват специфична функция.

ü Специализацията и активността на клетката зависи от специфичния състав и подреждането на макромолекулите.

ü Всяка клетка на многоклетъчен организъм съдържа цялата информация, необходима за създаване на организъм (на принципа на клонирането).

Всички клетки имат основно същотомолекулярен механизъм за записване на наследствена информация.

ü Всяка клетка за оцеляване трябва да получи енергия и да я трансформира; селективно приемане и отстраняване на вещества; съхраняват и използват генетична информация; поддържат специална хомеостаза и разпознават сигнали от вътрешната и външната среда и реагират на тях.

ü Формата, размерът и структурата зависят от функцията на клетките. Размерите не са свързани с размера на организма.

Основните структурни компоненти на еукариотната клетка са: биомембрана, цитоплазма, ядро, органели и включвания.

Биомембраната е сложна, силно подредена молекулярна система, отговорна за живота на клетката. Много човешки заболявания са свързани с нарушение на структурата и функцията на мембраната. Плазмената мембрана е плътен ултрамикроскопичен филм (с дебелина 7–10 nm), състоящ се от няколко слоя. Централният слой е представен от два реда липиди, в които на различна дълбочина от външната и вътрешната страна са потопени многобройни и разнообразни белтъчни молекули. Протеини от два вида: интегрални; периферен. Ако протеините са подредени в групи и свързани заедно, те образуват клъстери и изпълняват обща функция.

Липидите са представени от три групи: фосфолипиди; гликолипиди; холестерол.

Функции на външната мембрана:

• Образуване на хидрофобна зона;

• Образуване на междуклетъчни контакти;

Цитоплазма - съставлява основната маса на клетката. Когато се гледа жива клетка в светлинен микроскоп, цитоплазмата изглежда като хомогенна, безцветна, прозрачна течност. Цитоплазмата се разграничава: матрица или хиалоплазма; органели или органели; включванията са временни образувания (трофични, секреторни, екскреторни, пигментирани, неспецифични).

Ядро -най-важният компонент на клетката. Това е органела, където се съхранява и възпроизвежда наследствената информация. В допълнение, ядрото е метаболитен контролен център на клетката, контролиращ активността на всички други органели. Следователно с отстраняването на ядрото клетката престава да функционира и умира. Ядрото се състои от:

ядрена мембрана - състои се от външна и вътрешна мембрани, между тях е перинуклеарното пространство;
ядрен сок или кариоплазма - съдържа ензими, необходими за синтеза на нуклеинови киселини и рибозоми.
Нуклеолите не са постоянни структури; те изчезват в началото на клетъчното делене и се появяват отново към края му. Тяхното образуване е свързано с някои от хромозомите, които имат място, наречено нуклеоларен организатор.

Хроматинът може да има две състояния:

деспирализирани в интерфаза;
спираловиден, неактивен хроматин, той образува хромозоми.

Химичен състав: 50% ДНК, 40% хистонови протеини, 10% нехистонови протеини или киселинни.

Органелите са постоянни диференцирани участъци от цитоплазмата, които имат специфична функция и структура. Има органели от общо значение и специални. Специални органели са характерни за клетките, които изпълняват определени функции. Органелите с общо предназначение включват: EPR, лизозоми, митохондрии, ламеларен комплекс, клетъчен център, микротубули, пластиди (подробна структура на органоидите в учебника на А.А. Слюсарев, стр. 22-26).