30.Клетка как структурная единица живых организмов.

Первым увидел клетки английский учёный Роберт Гук (известный нам благодаря закону Гука). В 1665 году, пытаясь понять, почему пробковое дерево так хорошо плавает, Он обнаружил, что пробка разделена на множество крошечных ячеек, напомнивших ему монастырские кельи, и он назвал их клетками. Цитология – наука, исследующая живую клетку (начала бурно развиваться как самостоятельная наука с 1840 г.). Многочисленные исследования в области цитологии показали, что все клетки имеют не только примерно одинаковое строение, но и функции. Клетки осуществляют обмен веществ, передают наследственную информацию, способны к саморегуляции. Клетки образуют ткани (нервная, мышечная…), а несколько типов тканей – органы (сердце, легкие…), группы органов – системы (дыхательная, пищеварительная...). Большинство из них обладает способностью восстанавливаться, но некоторые, на­пример, нервные – нет или почти нет.Клетка имеет сложную структуру. Каждая клетка содержит в середине плотное ядро, плавающее в «полужидкой» цитоплазме. Вокруг клетки имеется клеточная мембрана. По химическому строению клетка состоит из 70% кислорода, 17% углерода, 10% водорода, 3% азота. Еще в клетке есть фосфор, калий, хлор, сера, кальций, натрий, магний, железо не более десятых долей %, а меди, цинка, йода, фтора менее тысячных долей %. В состав живых клеток входят неорганические соединения и органические вещества. Неорганические соединения: вода от 20% в костной ткани, до 85% - в головном мозге. 2/3 массы человека – вода, в медузе – 95% воды, в сухих семенах – 12%. Уникальные свойства воды определяются структурой ее молекул. Атом кислорода связан с двумя атомами водорода ковалентной связью. Молекула воды – диполь (полярна). Между молекулами воды водородная связь слабее ковалентной в 15-20 раз. При испарении и нагревании воды 2/3 энергии уходит на разрыв водородных связей. Со свойствами воды связаны ее функции: а) так как молекулы воды подвижны, они способствуют обмену веществ, выводу шлаков из организма – это и есть транспортная функция; б) вода как растворитель; в) вода как реагент, в ней протекают химические реакции; г) структурная фукнция придает клеткам нормальную форму; д) теплорегуляция, ее высокая теплоемкость регулирует перепады температуры окружающей среды, высокая теплопроводность поддерживает одинаковую температуру во всем теле. 2) минеральные соли – ионные соединения. Их функции: а) сохранение кислотно-щелочного баланса; б) создание буферных свойств цитоплазмы; в) активизация ферментов; г) создание осмотического давления в клетке; д) формирование скелета. Органические вещества – химические соединения, имеющие в составе атомы углерода: а) углеводы – органические соединения, состоящие из углерода, водорода, кислорода, из одной или многих молекул простых сахаров. Пр-р: глюкоза- простой сахар. Функции углеводов как источник энергии, запасающая функция, опорно-двигательная (глюкоза для мышечных и нервных клеток). б) липиды – это жироподобные органические соединения, нерастворимые в воде. Функции: строительная, гормональная (многие гормоны производные холестерина), энергетическая (энергии в два раза больше, чем при расщеплении углеводов), запасающая, защитная (слой подкожного жира предохраняет от холода), участие в обмене веществ. Клетка – «единица жизни». Все основные процессы, определяющие поведение живого организма, протекают в клетках. Тысячи хими­ческих реакций происходят одновременно для того, чтобы клетка могла получить необходимые питательные вещества, синтезиро­вать специальные биомолекулы и удалить отходы. Основное вещество клетки – белки, молекулы которых содержат несколько сот аминокислот и похожи на бусы с главными и боковыми цепями. У всех живых видов имеются свои особые белки, определяемые генетическим кодом. Если в клетку случайно попадают вредные для организма бактерии или другие инородные тела, то в борьбу вступает иммунная система (блуждающие клетки). Теорию иммунитета разработал русский ученый И.И. Мечников, лауреат Нобелевской премии.