Энциклопедия здоровья

Жизнедеятельность клетки. Клетки является сложной системой, которая может создавать и поддерживать в высокоупорядоченном работо­способном состоянии свои структуры и осу­ществлять многочисленные химические превра­щения, 11. ч. процессы синтеза сложных мак­ромолекул белков, нуклеиновых кислот, поли­сахаридов, липидов и др. Для этого клетки нужда­ются в постоянном потреблении энергии из вне­шних источников. Такими источниками служат энергия солнечного света, утилизируемая клетками зеленых растений, свободная химическая эне­ргия, а также строительные материалы — орга­нические вещества, заключенные в продуктах питания. Ряд синтезируемых клеткой продуктов химических реакций или конечных продуктов некоторых реакций выбрасывается за пределы клетки (секреция, экскреция). Совокупность этих превращений называется обменом веществ клетки.

Существует два типа клеток — гетеротрофные и аутотрофные. Гетеротрофные клетки (клетки животных и человека) получают строительные элементы и энергию извне (в виде пищи расти­тельного и животного происхождения). Углево­ды, жиры, белки пищи, являясь источниками свободной химической энергии, служат парал­лельно источниками тех строительных элемен­тов (аминокислот, азотистых оснований, жир­ных кислот), которые в самой клетке не синтезируют­ся. Клетки аутотрофных организмов (клетки зеле­ных растений) используют солнечную энергию для фотосинтеза, а азот, фосфор, серу и другие минеральные вещества — для биосинтеза всего многообразия биоорганических соединений.

Многообразие и сложность протекающих в клетке энергетических процессов возможны благо­даря уникальной структурной организации и специализации ее органелл. Превращения орга­нических веществ у животных первоначально происходят вне клеток пищеварительного тракта — с помощью секретируемых клетками желудочно-кишечного тракта ферментов, а затем продол­жаются уже внутри клетки. при участии лизосом в пищеварительных вакуолях и заканчиваются в митохондриях, где энергия запасается в хими­ческих связях АТФ.

Жизненный цикл клетки начинается с момента ее образования после деления роди­тельской клетки и заканчивается либо новым деле­нием, либо превращением в специализирован­ную клетку с последующим естественным старе­нием и смертью. Деление клетки на две идентичные, или митоз, характеризуется сменой ряда стадий. В периоде между двумя циклами деления клетки, т. е. интерфазе, происходят разнообразные внутриклеточные синтетические процессы. Одни из них обеспечивают функционирование и рост клетки, другие связаны с подготовкой к митозу. Одно из важнейших свойств клетки — ее способность к развитию и видоизменению (дифференциации). В ее основе лежит законо­мерное изменение последовательности про­цесса реализации наследственной информации. В результате этого одни функции клетки (и обус­ловливающие их макромолекулярные структу­ры) утрачиваются, другие развиваются. Благо­даря способности клетки к развитию стало воз­можным появление на Земле многоклеточных организмов, состоящих из большого числа специализированных клеток, объединенных в раз­личные ткани и органы.