Внутри клетки

Что находится внутри клетки?

Представьте клетку как крошечную фабрику. У неё есть стены, центр управления, машины и топливо. Каждая часть выполняет свою работу.

Клеточная мембрана: внешняя граница клетки. Она контролирует, что входит и выходит, подобно охранному пункту.

Цитоплазма: желеобразная жидкость, заполняющая клетку. Все остальные части плавают в ней.

Ядро: центр управления. Оно содержит ДНК клетки: инструкции для всего, что клетка делает.

Органеллы: специализированные структуры внутри клетки, выполняющие определённые задачи. Слово означает «маленькие органы».

Каждая клетка имеет эти базовые части, независимо от того, принадлежит ли она подсолнуху или акуле. [BLOCK_TYPE SECTION/STEP]

Ядро и не только

Ядро: центр управления

Ядро — самая крупная органелла в большинстве клеток. Оно содержит хромосомы, которые представляют собой длинные нити ДНК: молекулы, хранящей генетические инструкции.

Каждый раз, когда ваше тело строит новый белок, восстанавливает повреждения или растёт, инструкции поступают из ДНК внутри ядра.

Другие важные органеллы включают:

- Рибосомы: крошечные машины, которые строят белки, считывая инструкции из ДНК

- Эндоплазматическая сеть (ЭПС): сеть каналов, которая транспортирует материалы через клетку

- Аппарат Гольджи: упаковывает и отправляет белки туда, где они нужны, подобно почтовому отделению

Два вида клеток

Растительные клетки vs Животные клетки

И у растительных, и у животных клеток есть мембрана, ядро, цитоплазма и органеллы. Но у растительных клеток есть три дополнительных особенности:

Клеточная стенка: жёсткий слой снаружи мембраны, сделанный из целлюлозы. Он придаёт растениям структуру. Именно поэтому ствол дерева жёсткий, а ваша рука — гибкая.

Хлоропласты: органеллы, которые захватывают солнечный свет и превращают его в пищу через фотосинтез. Они содержат зелёный пигмент, называемый хлорофиллом: именно поэтому листья зелёные.

Большая центральная вакуоль: большой отсек для хранения, заполненный водой и питательными веществами. Она помогает растению сохранять жёсткость. Когда растение вянет, это происходит потому, что вакуоли потеряли воду.

Животные клетки не имеют клеточных стенок, хлоропластов или большой центральной вакуоли. Вместо этого животные получают энергию, поедая пищу: они не производят её из солнечного света.

Митохондрии и энергия

Энергетическая станция клетки

Вы, вероятно, уже слышали эту фразу. Но что она на самом деле означает?

Митохондрии — это органеллы, которые превращают пищу в usable энергию. Молекула энергии, которую они производят, называется АТФ (аденозинтрифосфат).

Представьте АТФ как крошечную перезаряжаемую батарейку. Каждый раз, когда ваши мышцы сокращаются, нейроны передают сигналы или клетки делятся, они тратят АТФ на выполнение этих процессов.

Вот что делает митохондрии по-настоящему fascinating:

- В одной клетке может содержаться сотни или даже тысячи митохондрий

- Клетки, которым требуется больше энергии (например, мышечные клетки и клетки мозга), имеют больше митохондрий

- Митохондрии имеют собственную ДНК, отдельную от ДНК в ядре

- Учёные считают, что митохондрии когда-то были свободноживущими бактериями, которые были поглощены более крупной клеткой миллиарды лет назад: и вместо того, чтобы быть переваренными, они стали партнёрами. Это называется эндосимбиозом.

Последний пункт означает, что глубоко внутри ваших клеток есть структуры, которые когда-то были независимыми организмами. В некотором смысле вы — это сотрудничество.

Как мы видим клетки

Как мы это знаем?

Клетки слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооружённым глазом. Типичная человеческая клетка имеет размер около 10 микрометров: это 0,01 миллиметра. В ширину одного миллиметра можно уместить около 100 клеток.

Мы видим клетки с помощью микроскопов:

- Световые микроскопы могут увеличивать до 1000×: этого достаточно, чтобы увидеть клетки и некоторые крупные органеллы

- Электронные микроскопы могут увеличивать до 2 000 000×: достаточно, чтобы увидеть отдельные рибосомы и даже двойной слой клеточной мембраны

Первым человеком, который увидел клетки, был Роберт Гук в 1665 году. Он рассматривал тонкий срез пробки через микроскоп и увидел крошечные прямоугольные отсеки. Он назвал их клетками, потому что они напомнили ему маленькие комнаты (кельи), в которых жили монахи в монастыре.

На самом деле Гук видел клеточные стенки мёртвых растительных клеток: живой материал внутри давно высох. Но название прижилось.

Что вас удивило?

Оглядываясь назад

Сегодня вы прошли большой путь: от клеточной мембраны до митохондрий, от растительных клеток до микроскопов.

Клетки повсюду. Прямо сейчас триллионы из них работают вместе, чтобы поддерживать вашу жизнь, и каждая из них — это своя миниатюрная фабрика.

Ваш вывод

Последняя мысль

Каждое живое существо на этой планете имеет один и тот же базовый строительный блок: клетку.

Клетка бактерии, клетка листа и клетка человеческого мозга используют ДНК, имеют мембраны и работают на АТФ.

Этот общий дизайн — одно из самых убедительных доказательств того, что вся жизнь на Земле связана: все произошли от общего предка миллиарды лет назад.