Внимательное изучение любого животного показывает, что все они (как и растения) состоят микроскопических ячеек организованной жизни
, которые называют клетками. Обычно размеры этих клеток не превышают нескольких микрон (1 мкм = 10-6 м), а мембраны, которые их окружают настолько тонкие, что увидеть их можно только в самый сильный световой микроскоп. Хотелось бы также напомнить, что много живых организмов (бактерии, например) состоят только из одной клетки (а вирусы - только из части клетки). Однако большинство животных организмов состоит из тысяч, а то и миллионов клеток, которые объединены в десятки и сотни четко определенных типов. Поэтому самостоятельно, вне организма, частью которого они являются, существовать они не могут. Только действуя вместе, во взаимосвязи с другими клетками, они позволяют животному делать то, что невозможно для очень просто построенной колонии бактерий.
Как же построена клетка животного организма и в чем ее отличие от клеток растений?
По форме клетки животных весьма разнообразны. Это обусловлено их приспособлением к выполнению специфических функций в различных тканях и органах. Форма клеток более или менее постоянная и характерная для каждого типа. Примером могут служить эпителиальные или нервные клетки, одноклеточные животные инфузории. Некоторые же клетки, как, например, амеба, имеют переменную форму.
Так как растительные клетки, клетки животных отделены от внешней среды плазматической мембраной и содержат ядро и цитоплазму.
Цитоплазма состоит из основного вещества (Гиалоплазма), органоиды и включены. Последние представляют собой продукты жизнедеятельности клетки - капельки жира, гликогена (животного крахмала), белковые кристаллы, пигменты и т.д.. Включение временно не участвуют в активном клеточном метаболизме и являются резервными веществами. Органоиды же присутствуют практически во всех клетках и выполняют важные специфические функции в обмене веществ и энергии.
Для них характерна определенная структура.
МЕМБРАНЫ. Каждая клетка отделена от среды плазматической мембраной, толщиной 7-10 нанометров. Но в отличие от растительных клеток у животных клеток нет защитного слоя - целлюлозной клеточной стенки, которая выделяется внешней поверхностью мембраны клеток растений. Рассмотреть более детально строение клеточной мембраны позволяет лишь в электронный микроскоп. На электронно-микроскопических фотографиях эти мембраны имеют вид трехполосных лент. Как показали дальнейшие исследования внешние слои этого «пирога» состоят из белковых молекул, а средний - из молекул жира. И хотя химическая и физическая природа мембран изучена не полностью, можно считать, что все плазматические мембраны живых клеток построены одинаково.
Функции этих клеточных мембран разнообразны. Прежде всего, мембраны является живой оболочкой, отделяющей внутреннюю среду клетки от внешней среды. В то же время, мембраны обладают свойствами избирательной проницаемости, т.е. способности пропускать через себя одни вещества и задерживать другие. Мембраны являются живым насосом, который накачивает в клетки или откачивает из клетки некоторые физиологически важные вещества. Мембраны - это и своеобразная биоэнергетическая "фабрика", которая превращает, запасает и тратит энергию. Наконец, мембраны - это очень чувствительный приемник и преобразователь световых, звуковых, механических и химических сигналов, поступающих из внешней среды. Практически мембраны участвуют в любых биологических процессах, протекающих в клетках.
ЦИТОПЛАЗМА. Как было отмечено выше, цитоплазма состоит из основного вещества (гиалоплазмы), органоидов и включений). Гиалоплазма, образует полужидкую внутреннюю среду клетки, включает в себя неорганические и органические соединения. Из неорганических соединений следует, прежде всего, отметить воду, которая составляет в среднем до 60-70% от массы клетки. Помимо воды в гиалоплазма присутствуют различные ионы (К +, Na +, Ca2 + и многие другие). Органические соединения в гиалоплазма представлены жирами, углеводами и белками. Из последних образуются микротрубочки и Микрофибриллы, которые составляют цитоскелета клетки. Располагаясь определенным образом в гиалоплазма, они помогают клетке сохранять свою форму и передвигаться (что присуще одноклеточным организмам, а также лейкоцитам - белым клеткам крови).
Органоиды цитоплазмы.
Эндоплазматической сетью. Клетки животных имеют более или менее широко развитой системой трубочек и цистерн, которые отделены от цитоплазмы плазматическими мембранами. Иногда отдельные части этой системы отрываются от нее и выглядят отдельными пузырьками. Вся эта система в целом называется эндоплазматической сети. Поверхность мембран эндоплазматической сети под электронным микроскопом выглядит по-разному. Одни трубочки имеют шершавую поверхность, а другие - гладкие. Соответственно их и называют шершавой (гранулярной) и гладкой (агранулярного) эндоплазматической сетью. Один тип сетки может переходить в другой.
Разница во внешнем виде двух типов эндоплазматический трубочек обусловлена тем, что элементарные мембраны шершавой сетки покрыты Рибосомы. На рибосомах происходит синтез (образование) белков, которые необходимы клетке. Это одна из наиболее важных функций эндоплазматической сети. Здесь могут синтезироваться и жиры. Кроме того, эндоплазматическая сеть служит местом хранения, концентрации и переноса продуктов синтеза, которые образовались на ее мембранах.
Особенная часть эндоплазматической сети образует так называемый Аппарат Гольджи, который образован гладкими мембранами. Под микроскопом он выглядит стопки дискообразных цистерн. Здесь образуются углеводы.
Необходимо отметить, что эндоплазматическая сеть нередко образует общую цистерну, которая окружает ядро клетки, а с другой стороны подходит к периферийной мембраны клетки. В результате этого объединяются не только производство, но и транспорт (перенос) различных веществ по всей клетке.
ЛИЗОСОМЫ. Это органоиды клетки, которые окружены элементарной мембраной и содержат в себе различные ферменты, есть специальные белки, которые расщепляют другие белки, а также жиры, углеводы и другие вещества. Они играют важную роль в процессе внутриклеточного переваривания. В живой целостной клетке мембраны лизосом препятствуют выходу ферментов в цитоплазмы и сохраняют клетку от самопереваривание. В отмирающей клетки или при разрыве мембран ферменты высвобождаются и разрушают клетку. Этим, отчасти, объясняется переваривание мертвых и отмирающих клеток, а также рассасывания клеток, которое происходит во время метаморфоза в хвосте головастика, например.
МИТИХОНДРИИ. Их содержат все живые клетки одноклеточных и многоклеточных животных организмов. Они могут иметь шарообразную, палочковидную или нитевидную форму, и также покрыты мембраной. Но в отличие от других органоидов цитоплазмы мембран в них две: поверхностная - гладкая, и внутренняя - с многочисленными морщинами и выступлениями, которые носят Кристи. Эти органоиды подвижные и накапливаются в тех частях клетки, где это более необходимо. Количество их в клетке может меняться - от нескольких десятков до нескольких тысяч.
Митохондрии являются "электростанциями" клетки, т.е. главными центрами, где потенциальная энергия питательных веществ переходит в необходимую каждой клетке ЭНЕРГИЮ, без которой невозможна нормальная жизнедеятельность любой живой клетки.
ЯДРО. Его содержит каждая клетка животного организма. Нередко в клетке может быть два, а то и больше ядер. Ядро, как и митохондрии, окруженное двумя элементарными мембранами (наружной и внутренней) с многочисленными порами. Каждое время являются теми "воротами", через которые проходит выход и вход различных веществ к ядру. Наружная ядерная мембрана с внешней стороны покрыта рибосомами. Внутри ядра находится ядерный сок - Кариоплазма, в котором расположены ядрышки (их может быть несколько) и ХРОМОСОМЫ (тельца, способные окрашиваться и содержащих единицы наследственности - гены). Число хромосом в ядре любого вида животных всегда постоянна.
Чтобы выяснить роль ядра в жизни клетки, его можно удалить и понаблюдать, как будет вести себя безъядерная клетка. Такая операция была проведена на амебе. Животное, лишена ядра, продолжала жить и двигаться, но рост ее прекращалось и через несколько дней наступала смерть. Таким образом, ядро крайне необходимо для роста и деления клеток. Ядро контролирует активность других компонентов клетки, от которых зависит структура и функции всей клетки.
В цитоплазме животной клетки, как вы могли заметить, нет таких органоидов, как Вакуоли и пластид. Наличие этих двух органоидов и клеточной оболочки и отличает Растительная клетка от животного. В остальном они очень похожи. И так же, как жизнедеятельность растительной клетки лежит в основе существования любого растительного организма, жизнедеятельность животной клетки лежит в основе целого животного организма.