Состав клетки.органические вещества, их строение и функции

Строение клетки

В каждой клетке различают две основные части — цитоплазму и ядро, в цитоплазме, в свою очередь, содержатся органоиды — мельчайшие структуры клетки, обеспечивающие ее жизнедеятельность (митохондрии, рибосомы, клеточный центр и др.). В ядре перед делением клетки образуются особые нитевидные тельца — хромосомы. Снаружи клетка покрыта мембраной, отделяющей одну клетку от другой. Пространство между клетками заполнено жидким межклеточным веществом. Главная функция мембраны состоит в том, что она обеспечивает избирательное поступление различных веществ в клетку и выведение из нее продуктов обмена.

Клетки организма человека состоят из разнообразных неорганических (вода, минеральные соли) и органических веществ (углеводы, жиры, белки и нуклеиновые кислоты).

Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода; многие из них хорошо растворимы в воде и являются основными источниками энергии для осуществления жизненно важных процессов.

Жиры образованы теми же химическими элементами, что и углеводы; они нерастворимы в воде. Жиры входят в состав клеточных мембран и также служат важнейшим источником энергии в организме.

Белки — главный строительный материал клеток. Строение белков сложное: молекула белка имеет большие размеры и представляет собой цепь, состоящую из десятков и сотен более простых соединений — аминокислот. Многие белки служат ферментами, которые ускоряют течение биохимических процессов в клетке.

Сравнительный размер молекул белков. Слева направо: антитело (IgG), гемоглобин, инсулин (гормон), аденилаткиназа (фермент) и глютаминсинтетаза (фермент)

Нуклеиновые кислоты, образующиеся в клеточном ядре, состоят из углерода, кислорода, водорода и фосфора. Различают два типа нуклеиновых кислот:

1) дезоксирибонуклеиновые (ДНК) находятся в хромосомах и определяют состав белков клетки и передачу наследственных признаков и свойств от родителей к потомству;

2) рибонуклеиновые (РНК) — связаны с образованием характерных для этой клетки белков.

ДНК И РНК

ФИЗИОЛОГИЯ КЛЕТКИ

Живая клетка обладает рядом свойств к обмену веществ и размножению, раздражимостью, ростом и подвижностью, на основе которых осуществляются функции целого организма.

Цитоплазма и ядро клетки состоят из веществ, которые поступают в организм через органы пищеварения. В процессе пищеварения происходит химический распад сложных органических веществ с образованием более простых соединений, которые с кровью приносятся к клетке. Энергия, выделяющаяся при химическом распаде, идет на поддержание жизнедеятельности клеток. В процессе биосинтеза поступающие в клетку простые вещества перерабатываются в ней в сложные органические соединения. Отработанные продукты — углекислый газ, воду и другие соединения — кровь выносит из клетки к почкам, легким и коже, которые выделяют их во внешнюю среду. В результате такого обмена веществ состав клеток постоянно обновляется: одни вещества в них образуются, другие разрушаются.

Клетка как элементарная единица живой системы обладает раздражимостью, т. е реагировать на внешние и внутренние воздействия.

Большинство клеток организма человека размножаются путем непрямого деления. Перед делением каждая хромосома достраивается за счет имеющихся в ядре веществ и становится двойной.

Процесс непрямого деления состоит из нескольких фаз.

1. Увеличение ядра в объеме; отделение хромосом каждой пары друг от друга и их рассредоточение по всей клетке; образование из клеточного центра веретена деления.

2. Выстраивание хромосом друг против друга в плоскости экватора клетки и прикрепление к ним нитей веретена деления.

3. Расхождение парных хромосом от центра к противоположным полюсам клетки.

4. Образование из разошедшихся хромосом двух ядер, возникновение перетяжки, а затем — перегородки на теле клетки.

В результате такого деления обеспечивается точное распределение хромосом — носителей наследственных признаков и свойств организма — между двумя дочерними клетками.

Кальций - формирует костную ткань, участвует в процессах возбудимости нервной ткани, сократимости мышц и свертывании крови, уменьшает проницаемость сосудов.
Фосфор и его соиденения - принимают участие во всех процессах жизнедеятельности, но особое значение они имеют в обмене веществ и функции нервной и мозговой ткани, мышц, печени, почек, в образовании костей и зубов.
Магний - участник более чем 300 реакций обмена веществ, а также костеобразования, выработки энергии.
Калий - играет большую роль в регуляции водно-солевого обмена, осмотического давления, кислотно-основного состояния организма. 
Железо - необходимо для нормального кроветворения и тканевого дыхания.
Иод - участвует в образовании гормонов щитовидной железы.
Фтор - вместе с кальцием и фосфором участвует в построении костей и зубов и обеспечивает их твердость.
Цинк - входит в состав более 200 ферментов и участвует в самых различных реакциях обмена веществ.
Медь - участвует в кроветворении и тканевом дыхании. 
Селен - наряду с витаминами Е и С, а также каротиноидами, является антиоксидантом, предупреждающим перекисное окисление жиров и повреждение клеток.
Хром - совместно с гормоном инсулином регулирует обмен глюкозы.
Натрий и хлор - имеет большое значение во внутриклеточном и межтканевом обмене веществ, регуляции кислотно-основного состояния и осмотического давления в клетках, тканях и крови.

К форменным элементам крови относят эритроциты, тромбоциты и лейкоциты:

Эритроциты. Красные кровяные тельца, содержащие в себе глобулярный белок гемоглобин. Не имеют ядра, имеют двояковогнутую форму (увеличивает площадь газообмена). Не имеют органоидов движения, поэтому передвигаются только с током крови. Образуются в красном костном мозге, разрушаются в печени и селезёнке. Живут 3-4 месяца. Основная функция - транспорт газов.Лейкоциты. Группа клеток крови, представляющие собой клетки белого цвета. Они образуются в лимфоузлах, красном костном мозге, селезёнке и тимусе. Живут от нескольких часов до 5 месяцев, затем разрушаются в селезёнке. Имеются ложноножки, что позволяет им передвигаться против тока крови и выходить в межклеточное пространство к фагоцитозу и выработке антител. Таким образом главная функция - иммунная (защитная).Тромбоциты. Бесцветные безъядерные клетки крови, имеющие форму пластинки. Образуются в красном костном мозге и селезёнке, живут 5-7 дней и разрушаются в селезёнке. Содержат в себе белок тромбин, который участвует в процессе свёртывания крови.