Будова клітини: типи, властивості, функції

Клітина — це основна одиниця життя. Саме з неї починається життя кожного організму: від найпростіших бактерій до складного організму людини.

Усі живі істоти складаються з клітин, які виконують безліч важливих функцій: дихання, живлення, розмноження, обміну речовин та передачі інформації. Кожна клітина — це маленький, але надзвичайно складний світ, у якому злагоджено працюють всі частинки.

Щоб збагнути, як працює живий організм загалом, треба почати з вивчення будови та функцій клітин.

Що таке клітина?

Клітина — це найменша структурна й функціональна одиниця живих організмів, здатна до самостійного існування, росту, розмноження й обміну речовин. У ній відбуваються всі основні процеси життєдіяльності.

Клітини можуть бути окремими організмами (як у бактерій та амеб) або об’єднуватися у багатоклітинні організми — тварин, рослин, грибів, людей. Попри відмінності у формі, розмірах і функціях, усі клітини мають спільні риси: плазматичну мембрану, цитоплазму й генетичний матеріал, який зберігає та передає спадкову інформацію.

Клітина взаємодіє з навколишнім середовищем, отримує енергію, переробляє речовини, реагує на подразники й бере участь у розвитку організму. І саме завдяки клітинам можливе існування життя у всіх його формах.

Що таке будова клітини?

Будова клітини — це її внутрішня організація, тобто сукупність частин (органел), які виконують певні функції.

Умовно всі клітини складаються з трьох основних компонентів: клітинної мембрани, цитоплазми та ядра (або нуклеоїду у без’ядерних клітинах):

1. Клітинна мембрана — це напівпроникна оболонка, що відмежовує клітину від зовнішнього середовища та контролює обмін речовин. Вона захищає внутрішній вміст і водночас дозволяє речовинам проникати всередину або виходити назовні.

2. Цитоплазма — це густа рідина, у якій «плавають» органели. Вона заповнює більшу частину клітини, забезпечує внутрішній транспорт речовин і є середовищем, де відбуваються хімічні реакції.

3. Ядро (у еукаріотів) містить спадкову інформацію — ДНК. Воно керує всіма процесами життєдіяльності клітини. У прокаріотів, навпаки, немає ядра — їхня ДНК зосереджена в ділянці, що називається нуклеоїдом.

Окрім цього, у клітині є органели — спеціалізовані структури, кожна з яких має своє завдання: мітохондрії виробляють енергію, рибосоми синтезують білки, апарат Гольджі пакує речовини, ендоплазматична сітка транспортує сполуки, а лізосоми забезпечують перетравлення відходів. Далі ми з вами розберемо кожну з органел у межах різних клітин.

Клітина: будова, основні властивості та функції

Клітини бувають двох основних типів: прокаріотичні (без ядра — бактерії) та еукаріотичні (з ядром — рослини, гриби, тварини).

Попри цю різницю, їх об’єднують спільні властивості:

1. Саморегуляція — клітина здатна підтримувати сталість свого внутрішнього середовища.

2. Обмін речовин і енергії — надходження поживних речовин, утворення енергії, виведення продуктів обміну.

3. Розмноження — поділ клітин забезпечує ріст організму та відновлення тканин.

4. Реакція на подразники — клітина сприймає зміни середовища й реагує на них.

5. Спадковість і мінливість — передача генетичної інформації від клітини до клітини.

Функції клітини

Кожна клітина безперервно працює, щоб забезпечити життєдіяльність організму. Вона має такі основні функції:

1. Будівельна — клітини утворюють тканини, з яких складаються органи.

2. Обмінна (метаболічна) — у клітині відбуваються реакції синтезу та розщеплення речовин.

3. Енергетична — у мітохондріях утворюється енергія (АТФ), необхідна для всіх процесів.

4. Регуляторна — клітина здатна контролювати власні процеси та взаємодіяти з іншими.

5. Розмножувальна — завдяки поділу клітин організм росте, відновлює пошкоджені частини й передає спадкову інформацію.

6. Захисна — клітини можуть створювати бар’єри (наприклад, шкірний епітелій) або боротися з чужорідними речовинами (імунні клітини).

Особливості будови клітини

Хоча всі клітини мають спільні елементи, їхня будова залежить від типу організму та функції, яку вони виконують.

Рослинні клітини мають тверду клітинну стінку, великі вакуолі з клітинним соком і хлоропласти, завдяки яким здійснюється фотосинтез.

Тваринні клітини — гнучкіші, вони не мають клітинної стінки, але відзначаються більшою різноманітністю форм.

Грибні клітини за структурою схожі на рослинні, проте не мають хлоропластів, а їхня клітинна стінка складається з хітину.

Бактеріальні клітини — простіші, вони без ядра та мембранних органел, але надзвичайно пристосовані до різних умов життя.

Цікаво, що форма клітини часто відповідає її функції: нейрони мають довгі відростки для передачі імпульсів, еритроцити — сплюснуту форму для ефективного перенесення кисню, а епітеліальні клітини — пласку будову, щоб щільно покривати поверхню тканин.

Типи клітин

Отже, як ми вже вивчили, всі живі організми діляться на прокаріотів та еукаріотів.

Прокаріотичні клітини — це клітини без ядра. Їхній спадковий матеріал (ДНК) розташований безпосередньо в цитоплазмі, у ділянці, яку називають нуклеоїдом.

До прокаріотів належать бактерії та ціанобактерії. Вони мають простішу будову, але відзначаються високою здатністю до пристосування.

Еукаріотичні клітини мають ядро, обмежене ядерною оболонкою, і численні мембранні органели.

До еукаріотів належать тварини, рослини, гриби й одноклітинні найпростіші. Саме еукаріотичний тип клітини дав змогу організмам досягти складності, різноманітності та багатоклітинності.

Будова клітини людини

Клітина людини — це типова еукаріотична клітина тваринного типу. Її головна особливість — відсутність клітинної стінки й хлоропластів, натомість наявність спеціалізованих органел для забезпечення складних процесів життєдіяльності:

1. Клітинна мембрана — напівпроникна оболонка, що контролює надходження речовин.

2. Цитоплазма — середовище, у якому розташовані органели.

3. Ядро — центр керування клітиною, містить ДНК і забезпечує передачу спадкової інформації.

4. Мітохондрії — «енергетичні станції» клітини, де утворюється АТФ.

5. Ендоплазматична сітка (гладенька і шорстка) відповідає за синтез білків і ліпідів.

6. Апарат Гольджі упаковує та транспортує білки.

7. Лізосоми розщеплюють відходи та старі частини клітини.

8. Центросома бере участь у поділі клітин.

Клітини людини дуже різноманітні: нервові, м’язові, епітеліальні, кров’яні — кожна з них має свою форму й функцію, але всі працюють злагоджено в єдиній системі організму.

Будова клітини тварини

Клітина тварини подібна до клітини людини, адже вона теж належить до еукаріотів:

1. Відсутня клітинна стінка, завдяки чому клітина гнучка й може змінювати форму.

2. Наявні лізосоми для внутрішнього «перетравлення» речовин.

3. Наявна центросома — органела, що бере участь у формуванні веретена поділу.

4. Відсутні хлоропласти та великі вакуолі, притаманні рослинам.

Органели тваринної клітини працюють у тісній взаємодії: рибосоми утворюють білки, мітохондрії забезпечують енергію, а ядро координує всі ці процеси.

Будова клітини рослини

Рослинна клітина також є еукаріотичною, але має кілька унікальних структур, яких немає у тваринних клітин:

1. Клітинна стінка з целюлози надає форму й міцність та захищає клітину.

2. Плазматична мембрана регулює обмін речовин.

3. Цитоплазма — рідке середовище для органел.

4. Ядро містить спадкову інформацію.

5. Хлоропласти містять хлорофіл і здійснюють фотосинтез, перетворюючи світлову енергію на хімічну.

6. Велика центральна вакуоля заповнена клітинним соком, підтримує тургор (внутрішній тиск клітини).

7. Мітохондрії, апарат Гольджі, рибосоми та ендоплазматична сітка виконують ті самі функції, що й у тваринних клітинах.

Завдяки наявності хлоропластів рослинні клітини здатні до автотрофного живлення — тобто вони можуть створювати органічні речовини з неорганічних.

Будова клітини бактерії

Бактеріальна клітина — це прокаріот, тобто організм без ядра. Її будова значно простіша, проте надзвичайно ефективна:

1. Клітинна стінка — міцна оболонка з муреїну, що захищає клітину.

2. Плазматична мембрана регулює обмін речовин.

3. Цитоплазма — середовище для хімічних реакцій.

4. Нуклеоїд — ділянка, де міститься ДНК без ядерної оболонки.

5. Рибосоми забезпечують синтез білків.

6. Пілі та джгутики забезпечують прикріплення до поверхонь і рух.

Бактерії не мають мембранних органел, зате можуть утворювати спори, що допомагають їм виживати у складних умовах.

Будова клітини гриба

Клітини грибів мають проміжні риси між тваринними й рослинними. Вони належать до еукаріотів, тобто мають ядро, але не здатні до фотосинтезу:

1. Клітинна стінка — з хітину (а не з целюлози, як у рослин).

2. Плазматична мембрана — напівпроникна, контролює обмін речовин.

3. Цитоплазма — з численними органелами.

4. Ядро — з ДНК.

5. Мітохондрії, рибосоми, апарат Гольджі та ендоплазматична сітка виконують типові функції еукаріотичної клітини.

6. Вакуолі зберігають поживні речовини та відходи обміну.

Грибні клітини не мають хлоропластів, тому живляться гетеротрофно — поглинають готові органічні речовини з навколишнього середовища.

Вивчення клітин допомагає зрозуміти не лише будову організмів, а й глибші процеси — ріст, спадковість, розвиток та еволюцію. Тому дуже важливо опрацювати цю тему максимально ретельно. І в цьому вам може допомогти репетитор з біології!

А якщо вас цікавить підготовка до НМТ з біології, професійні викладачі онлайн-школи TeachMe зможуть ефективно й у цікавий спосіб підготувати вас до цього іспиту.