Клетката – основата на живота

Обновена: 24.01.2024|

Когато вземем един микроскоп и поставим под него неподвижната материя, ще бъдем удивени от живота, който кипи вътре, както и от огромно му многообразие.

Колкото повече разширяваме резолюцията на микроскопа, толкова и повече нови форми ще се появяват, които са една в друга във фрактални модели, тъй като в природата съществува основният принцип, че „частта се съдържа в цялото, както и цялото се съдържа в една част.“

Независимо колко сложен и многопластов е нашият организъм, той е изграден от клетката и въпреки микроскопичните си размери, тя притежава цялата информация за нас в своето ядро.

Клетката е основната структурна, физиологична и генетична единица на растителните и животинските организми и в нея се осъществяват проявите на живота.

 

Клетъчната теория

Многоклетъчният организъм съществува, благодарение на съгласуваността и взаимовръзката между неговите съставни компоненти. В резултат на дългата земна еволюция, животът се е усъвършенствал, но тази сложна организация се крепи върху основата на клетката.

Клетката е главната насока в еволюционните процеси, като често я наричат „най-малката единица живот“. Тя притежава своя автономност, като може да съществува самостоятелно или да влиза в състава на много по-сложни системи.

С изобретяването на микроскопа е станало известно, че всички клетки са произлезли от предшестваща ги клетка. Според теорията обаче няма точна дефиниция за първата клетка, от която произлиза живата материя.

 

клетката основа на живота, клетъчна теория

„Omnis cellula e cellula“

Всяка клетка възниква от вече съществуваща клетка.

Микроскопията е позволила на учените да вникнат по-надълбоко в устройството на природата и да открият, че животът не е възникнал спонтанно от неживата материя, а е произлязъл от живот.

Клетката – тази миниатюрна жизнена структура, проявяваща основните белези на живота, е открита благодарение на Робърт Хук, който е изобретателят на сложния микроскоп през 1665 година.

Той е този, който въвежда термина „клетка“, след като наблюдава малки пори, които приличат на килийки в срез от корк. Описанието на тези миниатюрни клетъчни структури Хук представя в своя труд Micrographia (книгата, в която той описва и изобразява с илюстрации наблюденията си под микроскоп).

Малко по-късно, през 1674 година, Антони Ван Льовенхук, нидерландски естественик и търговец, който имал страстното увлечение да изследва живата природа, забелязва непознат дотогава цял един нов свят.

Той пръв вижда клетка на живата материя, като наблюдава под своя микроскоп водораслото Spirogyra и нарича движещите се миниатюрни обекти „малки животинки“.

Льовенхук изпраща писмо до Кралското дружество в Лондон, в което описва този пълен с живот, микроскопичен свят, с което запалва огромен интерес сред кралските особи, които му идват на крака в дома, за да наблюдават революционното откритие.

Идеята, че основната структурна и функционална единица на живите организми е клетката, е на Теодор Шван (германски биолог) и Матиас Шлайден (германски ботаник). Клетъчната теория преобръща напълно представите за организацията на живота и поставя фундамента на съвременната биология.

Тя се доразвива от Рудолф Вирхов (германски патологоанатом и хистолог) и Робърт Ремарк (еврейски невролог и ембриолог), които откриват, че произходът на клетките идва от деленето на вече съществуващи клетки, с което и клетъчната теория се оформя от три основни постулата:

  1.  Всички живи организми са съставени от една или повече клетки.
  2.  Клетката е основната единица на живота.
  3. „Omnis cellula e cellula“ – всички клетки възникват от вече съществуващи клетки.

 

 

Единният произход на материята

 

клетката основа на живота, клетъчна теория

 

С този пробив в биологията, учените стигат до извода, че всичко живо произтича от единен източник, както гласят и възгледите на древните философски системи.

Многоклетъчните организми са изградени от специализирани клетки, формиращи по-сложни нива на организация в тъкани, органи и органни системи, но и продължаващи да поддържат своите автономни процеси.

Въпреки че клетките в сложните организми са различни и специализирани в структурно и функционално отношение, всички те произхождат от деленето на зиготата – оплодената от сперматозоида яйцеклетка, съдържаща гените и на двамата родители.

Генетичният материал се комбинира и зиготата преминава през бързи митози (делене на клетката, чрез равното разпределение на генетичния материал от майчината клетка на две дъщерни).

Зиготата се дели на 2, 4, 8, 16, 32, 64 и така нататък, като първите две делителни бразди възникват по вертикалата на зиготата, а третата по екватора й.

Така се образуват морулата (16-32 клетки), които съставят бластулата – сферичното образувание, от което се развива многоклетъчният организъм.

Чрез сложни промени на нагъване тя се превръща в гаструла, с което започва и органогенезата (диференцирането на клетките и формирането на тъканите и органите).

Първите 8 клетки са единствените, които остават през целия живот на човека от зачатието до смъртта му, а всички останали близо 30 трилиона клетки преминават през свой жизнен цикъл и се обновяват на всеки 7 години.

За да изпълняват функциите си, ембрионалните стволови клетки преминават през диференциация – специално обучение, след което заемат своето специфично място в организма. Стволовите клетки са основната суровина на тялото, като при възрастния организъм се намират в костния мозък.

 

Строеж на клетката

 

клетката основа на живота, клетъчна теория

 

В зависимост от отредената си роля в организма, клетките се различават помежду си като строеж и състав, но при всички се съдържат три основни компонента:

  • Клетъчна мембрана – граничната среда на клетката, през която преминават вода и хранителни вещества. Тя притежава свойството избирателна пропускливост, като решава кои молекули могат да влизат в клетката и кои да излизат.
  • Наследствено вещество – дали ще е РНК или ДНК, ще бъде в обособено ядро или не, всички организми и микроорганизми са получили пакет с информация и команди от предшествениците си.
  • Цитоплазмена среда – вътрешната течна среда, която представлява полутечна смес, наподобяваща суров яйчен белтък, в която протичат жизнените процеси на клетката.

Сред клетъчните органели са:

  • Рибозоми – участват в синтеза на белтъци.
  • Центрозома – има функция при митозата (клетъчното делене)
  • Лизозоми – изпълняват литични (разграждащи функции), чрез които се смилат приетите вещества в клетката.
  • Цитоскелет – скелета на клетката, изграден от белтъчни нишки.
  • Зърнест и гладък ендоплазмен ретикулум – синтез на триглицериди, фосфолипиди, стероидни хормони, протеини и др.
  • Апарат на Голджи – изпълнява функции на модифициране и пакетиране на белтъците и др.
  • Митохондрии – в тях се преобразуват приетите хранителни вещества в енергия, като често ги наричат енергийните фабрики. Интересното при тях е, че те имат собствена ДНК и мембрана.

Според някои хипотези митохондриите са едноклетъчни организми, които преди много години са започнали да живеят с нас в симбиоза. Те преобразуват в енергия поетата храна, но и изискват разход над 50%.

Академик Миронова и нейният екип са наблюдавали, че след период на гладуване митохондриите напускат клетките и се активира центрозомата, която прехвърля тялото към друг източник на енергия от пространството или известен още като прана.

  • Клетъчно ядро – в него се съдържа генетичният материал – ДНК, под формата на старателно опаковани и силно преплетени една в друга нишки – хромозоми. В ядрото се осъществява жизненоважният процес на репликация – удвояването на ДНК, при който участва огромен комплекс от ензими и белтъци, следящи за правилното протичане на процеса.

Този процес осигурява точно копие от генетичния материал, който се предава на всяка клетка, както и от поколение на поколение, затова и той е един от най-сложните процеси, в които всеки ангажиран ензим следи процеса да се случи с голяма точност.

  • Ядърце – суборганел в клетъчното ядро, в което се схраняват рибозоми, РНК и белтъци.
  • Хроматин – комплекс от ДНК и белтъци, който подпомага спирализацията на ДНК в компактна форма и предотвратява рисковете от увреждането й.

 

Еукариоти, прокариоти и археи

В зависимост от това дали генетичният материал е разположен в ядро, клетките се разделят на два основни типа:

  1. еукариотни (съдържащи ядро)
  2. прокариотни (не съдържащи ядро)

След откриването на архебактериите, които имат сходства както с прокариотите, така и с еукариотите, се обособява ново царство на археите.

Интересното при тях е, че те живеят на изключително екстремни места като геотермални извори, в алкални или кисели води, нефтени и радиоактивни отпадъци и дори някои от тях се намират в Марианската падина.

Според някои учени археите (архе – древен) са предшествениците на еукариотите и прокариотите, поради условията, в които живеят (предполага се, че в ранните етапи атмосферата се е състояла от сероводород, метан, амоняк и др. токсични за нас газове).

Според други изследователи и трите вида имат общ прародител, който се разделя на трите клона – прокариотни, археи и еукариотни.

 

 

Клетъчна комуникация

 

клетката основа на живота, клетъчна теория

 

В нашето тяло има над 30-40 трилиона специализирани клетки. Въпреки това главозамайващо число, клетките в един организъм са в постоянно взаимодействие и синхрон, като общуват помежду си.

Благодарение на този процес, известен като клетъчно сигнализиране, се запазва стабилна вътрешна среда – хомеостаза.

За да осъществяват взаимодействие и да предават информация помежду си, клетките имат специфични методи. От съгласуваността и взаимната координация между различните клетки, зависи цялостното състояние на организма. Клетъчната комуникация бива:

  • междуклетъчна – предаване на сигнали между клетките
  • вътреклетъчна – предаване на сигнали вътре в клетките

Предаването на информация между клетките в организма се осъществява чрез различни химични пратеници, които играят ролята на вестоносци из различните части на тялото. Те биват:

  • хормони
  • невротрансмитери
  • цитокини
  • електрически стимули

Клетъчната сигнализация е много важна за многоклетъчния организъм, без която просто би настъпил пълен хаос. Чрез този процес се запазва оптималното състояние на организма и се осъществяват жизненоважни процеси като:

  • имунен отговор
  • клетъчно делене
  • генна транскрипция
  • възприятие на светлина и др.

 

Заключение

С откриването на клетката пред човечеството се открива и цяла една нова вселена, която съществува едновременно в нас, както и ние в нея.

Неслучайно Фридрих Енгелс, един от основоположниците на марксизма, определя клетъчната теория сред най-значимите открития на 19 век.

Ако можехме и ние като индивиди в обществото да намерим такъв невероятен синхрон и взаимна координация, като нашите клетки в организма, може би щяхме да живеем в един много по-добър свят.

Какво представлява клетката?

Клетката е основната структурна, физиологична и генетична единица на растителните и животинските организми и в нея се осъществяват проявите на живота.

Какво представлява клетъчната теория?

Идеята, че основната структурна и функционална единица на живите организми е клетката, е на Теодор Шван (германски биолог) и Матиас Шлайден (германски ботаник). Клетъчната теория преобръща напълно представите за организацията на живота и поставя фундамента на съвременната биология.

Какъв е строежът на клетката?

В зависимост от отредената си роля в организма, клетките се различават помежду си като строеж и състав, но при всички се съдържат три основни компонента: клетъчна мембрана, наследствено вещество и цитоплазмена среда с клетъчни органели.

Как се извършва клетъчната комуникация?

В нашето тяло има над 30-40 трилиона специализирани клетки. За да осъществяват взаимодействие и да предават информация помежду си, клетките имат специфични методи. От съгласуваността и взаимната координация между различните клетки, зависи цялостното състояние на организма. Клетъчната комуникация бива междуклетъчна и вътреклетъчна.

Категории: Здраве, Любопитно|Публикувана: 21.11.2022|

Сподели тази статия, избери платформа!

Avatar of Калина Петкова
Калина Петкова притежава специализирани познания в сферата на медицината, фармацията и ботаниката. Има интереси в холистичните методи на лечение, аюрведа и билколечението.

Блог

Рецепти

Свързани публикации

Оставете коментар

Обновена: 24 януари 2024 в 00:00 | Публикувана: 21 ноември 2022 в 11:04 | Категория: Здраве, Любопитно