Цитология: клеточная теория, органоиды и вирусы

• 1665, Р. Гук: увидел на срезе пробки мелкие ячейки и назвал их «клетками».
• Конец XVII века, А. Левенгук: в свой микроскоп впервые увидел одноклеточных и бактерий, описал также эритроциты.
• 1831, Р. Броун: открыл ядро в растительной клетке.
• 1838–1839, М. Шлейден и Т. Шванн: показали сходство клеток растений и животных и создали клеточную теорию.
• 1858, Р. Вирхов: «каждая клетка происходит от клетки».

Основные положения современной клеточной теории:

1. Клетка является единицей строения, функционирования и развития всех живых организмов.
2. Клетки всех организмов сходны по строению, химическому составу и обмену веществ.
3. Новые клетки образуются только делением материнской клетки.
4. У многоклеточных клетки специализируются и образуют ткани, а ткани образуют органы.

Плазматическая мембрана есть у всех клеток: она состоит из двух слоёв липидов и белков, погружённых в них или лежащих на поверхности. Функции: отделяет клетку от среды, избирательно пропускает вещества, воспринимает сигналы, обеспечивает связь с соседними клетками. Одни вещества проходят путём диффузии, другие активным транспортом с затратой энергии АТФ. Твёрдые частицы поглощаются фагоцитозом, капли жидкости пиноцитозом.

Снаружи от мембраны часто есть клеточная оболочка (стенка): у растений из целлюлозы, у грибов из хитина, у бактерий из муреина. У животной клетки жёсткой оболочки нет, над мембраной лежит тонкий слой гликокаликса.

У митохондрий и хлоропластов есть собственная кольцевая ДНК и рибосомы, они размножаются делением.

Ядро покрыто двойной ядерной оболочкой; через её поры вещества переходят между ядром и цитоплазмой. Внутри находятся ядерный сок (кариоплазма), хроматин (ДНК и белки) и одно или несколько ядрышек. При делении хроматин спирализуется и превращается в хромосомы. Ядро хранит и передаёт наследственную информацию и управляет обменом веществ клетки.

Ядрышко не имеет мембраны: в нём синтезируется рРНК и собираются субъединицы рибосом. В начале деления ядрышко исчезает, в конце образуется вновь. В зрелых эритроцитах млекопитающих ядра нет, а в волокнах поперечнополосатых скелетных мышц ядер много.

У прокариот (бактерии, цианобактерии) нет оформленного ядра: кольцевая ДНК лежит в цитоплазме, в зоне нуклеоида. Нет митохондрий, пластид, ЭПС, комплекса Гольджи, рибосомы мельче, чем у эукариот. Размножаются делением надвое. У эукариот (растения, животные, грибы) есть ядро и мембранные органоиды.

Вирусы являются неклеточной формой жизни; их открыл в 1892 году Д. И. Ивановский, изучая мозаичную болезнь табака. Вирус состоит из нуклеиновой кислоты одного типа (либо ДНК, либо РНК) и белковой оболочки, капсида; у некоторых (вирус гриппа, ВИЧ) сверху есть ещё липопротеиновая оболочка. Вирусы бактерий называются бактериофагами. Вирус размножается только внутри живой клетки: его нуклеиновая кислота проникает в клетку, за счёт рибосом и энергии клетки собираются новые вирусные частицы, а клетка часто погибает.

Вирусные заболевания: грипп, корь, ветряная оспа, полиомиелит, бешенство, вирусные гепатиты, COVID-19, СПИД (ВИЧ разрушает T-лимфоциты); у растений мозаичная болезнь табака. Антибиотики на вирусы не действуют; главная защита — прививки и гигиена.