Будова і властивості клітин
У людському організмі можна розрізнити кілька рівнів організації: клітинний (клітка і її органели), тканинний, органний, системний і, нарешті, організм людини, що підкоряється нервовим і гуморальним системам регуляції. Найменшою структурною і функціональною одиницею організму є клітина. Вивчення будови, функцій клітин, їх взаємодії між собою і реакція на зміни навколишнього середовища - основа до розуміння діяльності організму людини.
В організмі людини розрізняють близько 200 типів клітин, які відрізняються будовою, складом, обмінів речовин і виконуваними функціями. Але загальний план будови клітин однаковий. Клітка складається з трьох нерозривно пов'язаних частин: оболонки, цитоплазми і ядра. Оболонка складається з гликокаликса і плазмалемми. У цитоплазмі розрізняють рідку частину - гіалоплазму і органели.
Мембранні органели відокремлені від гіалоплазми мембранами. Одномембранні органели - ендоплазматична сітка - ЕРС (гладка і шорстка), комплекс Гольджі, лізосоми. (Рис. 175). Двумембранние органели - мітохондрії і ядро. До немембранні органоидам відносяться опорний апарат клітини (цитоскелет), що складається з мікротрубочок і мікрофіламентів, клітинний центр, що складається з двох центріолей і відповідає за розбіжність хромосом при поділі клітини, рибосоми, що відповідають за синтез білків. Крім цього, в цитоплазмі у вигляді крапель, гранул, кристалів утворюються необов'язкові компоненти клітини - включення.
Клітинна оболонка забезпечує виборчу проникність речовин, рецепторну функцію, передачу хімічних і електричних сигналів, відмежовує протопласт від міжклітинної речовини.
Гіалоплазма - складна колоїдна система, яка об'єднує всі органели клітини, середовище, в якому відбуваються хімічні реакції. ЕРС відповідає за транспорт речовин в клітині, синтез білків (гранулярна), синтез вуглеводів і ліпідів клітини (гладка). Комплекс Гольджі бере участь в накопиченні, дозріванні органічних молекул, екзоцитозу. Крім того, тут відбувається утворення первинних лізосом. Лізосоми - органели, які беруть участь в ферментативном розщепленні органічних речовин клітини. Мітохондрії відповідають за кисневе окислення органічних молекул і за освіту АТФ, є енергетичними станціями клітини.
Основними життєвими властивостями клітини є обмін речовин, подразливість, розмноження, старіння і смерть.
Обмін речовин: в клітку постійно надходять різні речовини, які беруть участь в реакціях пластичного і енергетичного обмінів, з клітки постійно виводяться різні речовини, випромінюється теплова енергія.
Подразливість - здатність клітини відповідати на зовнішні і внутрішні впливи, на подразники. Одна з форм клітинної відповіді - збудливість, пов'язана зі зміною електричного заряду мембрани. Внутрішня сторона мембрани заряджена негативно по відношенню до зовнішньої, різниця потенціалів між зовнішньою і внутрішньою сторонами мембрани клітини, що знаходиться в стані спокою називається потенціалом спокою і становить близько 70 мВ. Сильний подразник призводить до деполяризації мембрани і виникнення потенціалу дії, до порушення клітки. Нервові клітини у відповідь генерують нервовий імпульс, залізисті - підсилюють синтез і виділення секретів.
Кожна клітина живе певний час, наприклад, клітини печінки живуть близько 18 місяців, еритроцити - 4 місяці. Підраховано, що організм дорослої людини щодня втрачає близько 1-2% клітин в результаті їх старіння і загибелі.
Розмноження клітин пов'язано з їх розподілом. Розподіл клітин тіла називається митозом. при цьому розподілі дочірні клітини отримують таку ж генетичну інформацію, яка була у материнської клітини. При утворенні статевих клітин відбувається мейоз, в результаті якого відбувається перекомбінація і редукція генетичної інформації і утворюються гаплоїдні статеві клітини з унікальним набором генів.
Тканина - це сукупність клітин і міжклітинної речовини, що мають спільне походження, будову і функції. У людини розрізняють 4 види тканин: епітеліальні, сполучні, м'язові і нервові.
Серед епітеліальних тканин розрізняють (рис. 176): одношаровий плоский (ендотелій судин), одношаровий кубічний (ниркові канальці), одношаровий циліндричний (поверхню шлунка), миготливийепітелій (повітроносні шляхи), багатошаровий зроговілий (епідерміс), багатошаровий незроговілий (слизова рота) , залозистий епітелій (залози зовнішньої і внутрішньої секреції).
Міофібрили мають поперечну смугастість, утворені миофиламентами - більш тонкими Актинові і більш товстими - міозіновимі. При скорочення нитки актину і міозину ковзають один вздовж одного, для скорочення необхідні іони кальцію і енергія АТФ. Скорочується довільно.
Мал. 178. М'язові тканини: 1 - поперечно-смугаста скелетна; 2 - поперечно-смугаста серцева, 3 - гладка.
Серцева м'язова тканина має поперечну смугастість, але утворена клітинами, що мають одне - два ядра, з'єднаних через вставні диски. Скорочується мимоволі.
Гладка м'язова тканина утворена окремими одноядерними м'язовими клітинами, довжина яких до 1000 мкм. Міоцити оточені сарколеммой, всередині саркоплазма, Актинові і міозіновие нитки не формують міофібрил. Скорочується мимоволі.
Нервова тканина. Має ектодермальное походження і представлена нервовими клітинами - нейронами і нейроглії. Найважливіші властивості - збудливість і провідність.
Мал. 179. Види нейронів: 1 - уніполярні; 2 - біполярні; 3 - псевдоуніполярние; 4 - мультиполярні.
Нейрони складаються з тіла і відростків - довгого, по якому збудження йде від тіла клітини - аксона і дендритів. по яких збудження йде до тіла клітини. Морфологічно нейрони діляться на уніполярні (з одним аксонів), біполярні (з аксонів та дендритах), псевдоуніполярние, мультиполярні (рис. 179).
Функціонально нейрони діляться на чутливі (аферентні) - проводять збудження до ЦНС, рухові (еферентні) - проводять збудження від ЦНС, між ними можуть бути вставні нейрони (асоціативні). Біохімічна класифікація заснована на хімічних особливостях нейромедіаторів, які виділяють синапси: холинергические (ацетилхолін), адренергічні (норадреналін) і ін. Нервові закінчення можуть бути рецепторними (екстерорецептори і інтерорецептори) і ефекторними, наприклад хімічні синапси.
Синапс (рис. 180) представлений синаптичної бляшкою, в якій утворюються бульбашки з медіатором, при порушенні синапсу в присутності Са 2+ бульбашки зливаються з пресинаптичної мембраною, медіатор потрапляє в синаптичну щілину і його молекули з'єднуються з рецепторами постсинаптичної мембрани. При цьому відкриваються канали в постсинаптичні мембрані, відбувається її деполяризація, виникає потенціал дії, клітина збуджується.