Общие знания

Из чего состоят клетки?

Луковые клетки под микроскопом.

Клетка состоит в основном из элементов - водорода, углерода, кислорода и азота. Эти молекулы составляют органические молекулы, такие как углеводы, белки, жиры и нуклеиновая кислота, которые составляют различные части клетки. Этими различными частями клетки являются плазматическая мембрана, ядро, митохондрии и эндоплазматический ретикулум.

Клетка - самая маленькая единица жизни. От одной клетки амебы до триллионов клеток, из которых состоят слоны и киты, - все они сделаны из очень похожих материалов. Их форма и функции могут быть разными, но внутри клетки имеют фундаментальное сходство.

Атомы и молекулы клетки

Наиболее разумно начать с самой маленькой части клетки - атомов.

Из 118 элементов периодической таблицы менделеева 92 естественным образом встречаются на Земле. Из этих 92 элементов атомы только 4 элементов составляют 96,5% веса организма. Эти четыре - углерод, водород, кислород и азот.

Эти четыре элемента вместе с различными другими дополнительными элементами, такими как сера, фосфор и селен, входят в состав большинства молекул клетки.

Водород и кислород вместе образуют 70% клетки - воду. Вода, пожалуй, самая важная молекула жизни. Каждая другая молекула в клетке должна ассоциироваться с водой, нравится это другим молекулам или нет.

В этом смысле клетка подобна водяному шару, в который набито множество других молекул и структур.

Углеродсодержащие органические молекулы являются следующими по значимости молекулами. Это белки, липиды (жиры), углеводы и нуклеиновые кислоты (ДНК!).

Во всех этих молекулах центральную роль играет углерод. Его способность связываться с четырьмя другими атомами дает углероду уникальную гибкость в формировании молекул. Способность углерода образовывать длинные цепи, а также изгибаться и поворачиваться, является причиной появления одной из самых интересных молекул - белков.

Органеллы клетки

Прежде чем мы перейдем к разным частям клетки, мы должны понять, что не все клетки одинаковы. Так же, как человек, растение и гриб выглядят по-разному, их клетки тоже могут выглядеть немного по-разному!

Также не будем забывать о бактериях, которые тоже являются клетками, но имеют совсем другое строение.

В качестве клеток по умолчанию мы будем использовать клетки животных (хотя в природе нет "по умолчанию").

Клетки подобны городам. У них есть структура с четким разделением труда. В городе клетки есть границы, административный головной офис, электростанция, департамент по переработке отходов и так далее.

И клетка также заполнена триллионами молекулярных жителей!

Стены - клетка / плазменная мембрана

Город-клетка имеет стену, отделяющую и защищающую внутреннюю часть клетки от внешней среды. Эта стена называется клеточной или плазменной мембраной. Она состоит из двух слоев липидных молекул, сшитых между собой.

Однако, в отличие от твердых и прочных границ настоящего города, эта плазматическая мембрана гибкая и может плавно перемещаться. Белки и молекулы углеводов в мембране позволяют ей сохранять свою форму, а молекулы липидов дают клетке возможность перемещаться, если это необходимо.

Белки в клеточной мембране также действуют как двери, позволяющие другим молекулам входить и выходить из клетки; они также функционируют как глаза клетки, обнаруживая ее внешнюю среду.

Клетки растений, бактерий, водорослей и грибов имеют дополнительный слой защиты поверх своей клеточной мембраны - клеточной стенки. Обычно его делают твердым и жестким, и это одна из причин, по которой растения такие крепкие.

Внутренний город - цитоплазма

Двигаясь внутрь клетки, мы попадаем в цитоплазму. Это общее внутреннее пространство клетки. Это довольно оживленное пространство, заполненное органеллами (их не называют органами, потому что они маленькие), выполняющих свою работу, в то время как различные молекулы и ионы плавают и натыкаются на воду, заполняющую клетку.

Примечательно, что удержание всего на месте - это дорожная система и архитектура клетки, также называемая цитоскелетом, который состоит из белка. Цитоскелет позволяет клетке сохранять свою форму, а также служит дорогой, по которой груз переносится из одной части клетки в другую.

Головной офис - ядро

В ядре клетки находится информация, необходимая для создания организма, - ДНК. ДНК клетки определяет, каким типом клетки она станет и как она будет работать. Если что-то меняется вне клетки, эта информация передается в ДНК, где инициируются соответствующие изменения.

Фабрика - эндоплазматический ретикулум

Информация в ДНК разбивается на небольшие блоки инструкций, называемых генами. Инструкции в этих генах предназначены для создания белков. Белки в конечном итоге приводят к появлению всех определяющих нас черт, таких как рост или цвет глаз.

Рядом с головным офисом находится фабрика - эндоплазматический ретикулум, который считывает инструкции ДНК и превращает их в белки.

Электростанция - митохондрии

Далее идут митохондрии, электростанция клетки. Эта органелла в форме желейных бобов приводит в действие все остальные процессы клетки, вырабатывая аденозинтрифосфат (АТФ).

АТФ является молекулой, которая действует как форма денег для клетки. Если клетка нуждается в энергии, она будет тратить молекулы АТФ, которые у нее есть, высвобождая всю свою хорошую энергию для работы.

Система управления отходами - лизосомы

Со временем в клетке накапливается много отходов. Молекулы, которые сломаны и больше не служат своему назначению, неиспользуемые молекулы и клеточная версия «фекалий», состоящая из потенциально токсичных химических веществ, - все это необходимо расщепить и выбросить из клетки. Лизосомы, которые прощаются с вещами, которые когда-то вызывали радость внутри клетки, но больше не служат ей.

Заключение

У клетки есть много других частей, но в этой статье рассматриваются основные органеллы и важнейшие функции всех клеток.

Эти микроскопические структуры чрезвычайно сложны, и ученые до сих пор многого не знают о различных частях клетки и их функциях. Хотя мы можем не понимать их на 100%, мы знаем, насколько они невероятно важны для нашего выживания!

Back to top button