Клеточная теория

Углеводы. Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода. К углеводам относятся глюкоза, гликоген(животный крахмал). Многие углеводы хорошо растворимы в воде и являются основными источниками энергии для осуществления всех жизненных процессов. При распаде одного грамма углеводов освобождается 17,2 кДж энергии.

Углеводы играют важнейшую роль в обмене веществ и энергии  в организме человека и животного. Углероды играют важную роль, как основной строительный материал растений, скелета  насекомых, ракообразных и других организмов. Кроме того, углероды в составе  сложных биополимеров могут являться носителями биологической информации, определяя иммунологическую специфичность  этих соединений.

Жиры. Жиры образованы теми же химическими элементами, что и углеводы. Жиры не растворимы в воде. Они входят в состав клеточных мембран. Жиры также служат запасным источником энергии в организме. При полном расщеплении одного грамма жира освобождается 39,1 кДж энергии.

Биологическая роль жиров заключается прежде всего в том, что они входят в состав клеточных структур всех видов тканей и органов и необходимы для построения новых структур.

Функции клеток

Клетка обладает различными функциями: деление, обмен веществ и раздражимость.

Деление клетки.

Деление – это вид размножения  клеток. Во время деления клетки хорошо заметны хромосомы. Набор  хромосом в клетках тела, характерный  для данного вида растений и животных, называется кариотипом.

В любом многоклеточном организме  существует два вида клеток – соматические(клетки тела) и половые клетки или гаметы. В половых клетках число хромосом в два раза меньше, чем в соматических. В соматических клетках все хромосомы представлены парами – такой набор называется диплоидным и обозначается 2n. Парные хромосомы(одинаковые по величине, форме, строению) называются гомологичными.

В половых клетках каждая из хромосом в одинарном числе. Такой набор  называется гаплоидным и обозначается n.

Наиболее распространённым способом деления соматических клеток является митоз. Во время митоза клетка проходит ряд последовательных стадий или  фаз, в результате которых каждая дочерняя клетка получает такой же набор хромосом, какой был у  материнской клетки.

В процессе деления цитоплазмы все  её органоиды равномерно распределяются между дочерними клетками. Весь процесс  митоза обычно продолжается 1-2часа.

Биологическое значение митоза огромно. Функционирование органов и тканей многоклеточного организма было бы невозможно без сохранения одинакового  генетического материала в бесчисленных клеточных поколениях. Митоз обеспечивает такие важные процессы жизнедеятельности, как эмбриональное развитие, рост, поддержание структурной целостности  тканей при постоянной утрате клеток в процессе их функционирования, восстановление органов и тканей после повреждения.

Обмен веществ.

Основная функция клетки – обмен  веществ. Из межклеточного вещества в клетки постоянно поступают  питательные вещества и кислород и выделяются продукты распада. Так, клетки человека поглощают кислород, воду, глюкозу, аминокислоты, минеральные соли, витамины, а выводят углекислый газ, воду, мочевину, мочевую кислоту и т.д.

Набор веществ, свойственный клеткам  человека, присущ и многим другим клеткам  живых организмов: всем животным клеткам, некоторым микроорганизмам. У клеток зелёных растений характер веществ  совершенно иной: пищевые вещества у них составляют углекислый газ  и вода, а выделяется кислород. У  некоторых бактерий, обитающих на корнях бобовых растений, пищевым  веществом служит азот атмосферы, а  выводятся соли азотной кислоты. У микроорганизма, селящегося в выгребных  ямах и болотах, пищевым веществом  служит сероводород, а выделяется сера, покрывая поверхность воды и почвы  жёлтым налётом серы.

Таким образом, у клеток разных организмов характер пищевых и выделяемых веществ  различается, но общий закон действителен для всех: пока клетка жива, происходит непрерывное движение веществ –  из внешней среды в клетку и  из клетки во внешнюю среду.

Обмен веществ выполняет две  функции. Первая функция – обеспечение  клетки строительным материалом. Из веществ, поступающих в клетку, - аминокислот, глюкозы, органических кислот, нуклеотидов – в клетке непрерывно происходит биосинтез белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот. Биосинтез – это образование белков, жиров, углеводов и их соединений из более простых веществ. В процессе биосинтеза образуются вещества, свойственные определённым клеткам организма. Реакции биосинтеза активно идут в молодых, растущих клетках. Однако биосинтез веществ постоянно происходит в клетках, закончивших рост и развитие, так как химический состав клетки в течении её жизни многократно обновляется. Обнаружено, что «продолжительность жизни» молекул белков колеблется от 2-3часов до нескольких дней. После этого срока они разрушаются и заменяются вновь синтезированными.Совокупность реакций, способствующих построению клетки и обновлению её состава, носит название пластического обмена.

Вторая функция обмена веществ  – обеспечение клетки энергией. Любое проявление жизнедеятельности  нуждается в затрате энергии. Для энергообеспечения клетки используется энергия химических реакций, которая  освобождается в результате расщепления  поступающих веществ. Совокупность реакций, обеспечивающих клетки энергией, называют энергетическим обменом.

Пластический и энергетический обмены неразрывно связаны между  собой. С одной стороны, все реакции  пластического обмена нуждаются  в затрате энергии. С другой стороны, для осуществления реакций энергетического  обмена необходим постоянный синтез ферментов, так как «продолжительность жизни» молекул ферментов невелика.

Живая клетка представляет собой открытую систему, поскольку между клеткой  и окружающей средой постоянно происходит обмен веществ и энергии.

Раздражимость.

Живые клетки способны реагировать  на физические и химические изменения  окружающей их среды. Это свойство клеток называется возбудимостью. При этом из состояния покоя клетка переходит  в рабочее состояние – возбуждение. При возбуждении в клетках  меняется скорость биосинтеза и распада  веществ, потребление кислорода, температура. В возбуждённом состоянии разные клетки выполняют свойственные им функции. Железистые клетки образуют и выделяют вещества, мышечные клетки сокращаются, в нервных клетках возникает  слабый электрический сигнал – нервный  импульс, который может распространяться по клеточным мембранам.

Заключение

Клетка – это самостоятельное  живое существо. Она питается, двигается  в поисках пищи, выбирает, куда идти и чем питаться, защищает и не пускает внутрь из окружающей среды  неподходящие вещества и существа. Всеми этими способностями обладают одноклеточные организмы, например, амёбы. Клетки, входящие в состав организма, специализированы и не обладают некоторыми возможностями свободных клеток.

Клетка – самая маленькая  единица живого, лежащая в основе строения и развития растительных и  животных организмов нашей планеты. Она представляет собой элементарную живую систему, способную к самообновлению, саморегуляции, самовоспроизведению. Клетка является основным «кирпичиком жизни». Вне клетки жизни нет.

Список используемой литературы

• А.Б.Георгиевский, Е.Б.Попов, «Белые пятна эволюции», 2 изд., П. 1981г. изд.
• Ю.П.Лаптев, «Занимательная генетика», 4 изд., К. 1982г. изд.
• А.А.Богданов, Б.М.Медников, «Власть над геном», 2 изд., П. 1989г. изд.
• Под редакцией М.С.Гилярова, «Большой энциклопедический словарь по биологии», 2 изд., М. 1998г. изд.
• Под редакцией В.Володина, «Человек», 3 изд., А. 2001г. изд.
• А.А. Каменский, Е.А.Криксунов, В.В.Пасечник, «Общая биология 10-11 класс», 2 изд., Д. 2005г. изд.
• В.И.Покровский, «Популярная медицинская энциклопедия», 2 изд., С. 1992г. изд.