В раннем детстве мы учимся исследовать мир вокруг нас: других людей, животных, растения. Всё это кажется нам цельным. Позже мы узнаём, что каждый организм, будь то насекомое, любое другое живое существо или комнатный кактус, состоит из маленьких невидимых глазу кирпичиков — клеток. Уже в шестом классе школы мы начинаем изучать их строение. И запомнить все эти названия ой как непросто. Так почему же это является обязательным пунктом школьной программы?
Цитология — это наука о строении клеток. Сегодня она играет огромную роль в диагностике болезней, генетике и т.д., однако до XVII века клетки были недоступны человеческому познанию. Это стало возможным только с появлением микроскопа. Так, в 1665 г. Роберт Гук, австрийский естествоиспытатель и исследователь, решил рассмотреть с помощью этого новшества срез пробкового дерева. Он увидел, что оно имеет не гладкую структуру, а состоит из крошечных ячеек. Многие немецкие учёные заинтересовались его опытом и стали проводить собственные исследования в этой области, что привело к огромному количеству открытий.
Урок биологии
Некоторые живые организмы состоят всего из одной единственной клетки, другие (такие как животные, человек, растения) вмещают в себя тысячи и миллиарды различных клеток. Но и для тех, и других клетки одинаково важны: они и есть жизнь.
Разные клетки могут немного отличаться друг от друга по строению, но у них есть общие черты. Чаще всего внутри каждого такого кирпичика есть клеточное ядро. Это своеобразный центр, в котором содержится в том числе генетическая информация. Ядро окружено полужидкой субстанцией — цитоплазмой, а в ней, кроме ядра, плавают органеллы, составные части любой клетки.
Состав клетки можно сравнить с микроскопическим городом. Если ядро — это мэрия, цитоплазма — воздух, то должны быть ещё дороги и магистрали — эндоплазматическая сеть, в которой происходит синтез белка и транспортировка веществ внутри клетки. Часть этих веществ нужно сохранить внутри клетки, создав своеобразный запас. Функцию склада выполняет аппарат Гольджи, расположенный рядом с ядром. Впоследствии эти запасы можно будет израсходовать, когда организм будет в этом нуждаться. Маленькие митохондрии — система вентиляции клеточного «города», с их помощью клетки дышат, также они вырабатывают энергию. И конечно же, как у любого стратегически важного города, у клетки есть прочная граница — клеточная мембрана.
Зачем это нужно?
Знать врага в лицо
Именно благодаря знанию строения клеток и их видов врачи могут диагностировать угрожающие жизни заболевания. Например, по жалобам человека, ему делают УЗИ и обнаруживают опухоль. Взяв образец клеток этой опухоли и тщательно их изучив, врач может понять, доброкачественное это новообразование или, например, онкология. В итоге пациенту может быть вовремя оказана необходимая медицинская помощь.
Клеточное наследство
В одном из прошлых материалов мы говорили о генетике. Строение клетки играет в этом первостепенную роль. Ведь только получив эти знания, человечество пришло к тому, что генетическая информация содержится в клеточном ядре: ядро включает в себя ещё более мелкие ядрышки (их количество может доходить до семи), в которых вырабатывается рибонуклеиновая кислота и белки. Таким образом, люди получили доступ к изучению генетических признаков и их передачи от поколения к поколению.
Невидимые труженики
Благодаря изучению клеток мы можем сделать выводы о том, как протекают любые процессы в живых организмах: что происходит с нами во время болезни, как «дышат» растения и многое другое. Это даёт нам более полное представление о мире вокруг. Между прочим, если вы думаете, что исследование клеток доступно только учёным в лабораториях, то это не так. Вы тоже можете рассмотреть под микроскопом срез луковицы или собственный палец, открывая целый космос в самом себе и окружающих вещах.
А вы знали, что...
— Когда вы надкусываете фрукт, вы чувствуете, как из него выделяется сок. Он является ничем иным, как цитоплазмой, то есть связующим бульоном между органеллами его клеток.
— Срок жизни клеток разных органов и участков тела животного составляет от нескольких дней до нескольких лет.
— Почти все клетки тела животного в течение жизни умирают, на их место приходят новые (их 200 миллиардов). Однако есть «бессмертные» клетки (их всего 20 миллиардов). Они не регенерируются в течение жизни. По большей части это нервные клетки, но мышечные клетки тоже регенерируются очень медленно.
— Крапива жалит нас именно благодаря особому строению своих клеток — а именно наличию на стебле стрекательных клеток, в каждой из которых есть своеобразная нить, волосок. Когда человек прикасается к растению, конец этой клетки впивается в кожу и выпускает своё содержимое: муравьиную кислоту и гистамин, что вызывает покраснение и жжение на коже.
Человека влекут далёкие звёзды: по сравнению с ними он сам себе кажется маленьким и ничтожным. Однако изучая клеточное строение, можно осознать, насколько сложными являемся мы сами, образуя целый микрокосмос со своими собственными внутренними созвездиями.