ЭНЦИКЛОПЕДИЯ ПРИРОДЫ

Основные функции клеток

В наше время все организмы принято делить на две группы: эукариоты и протокариоты. У эукариотов ядро четко оформлено и отделено от цитоплазмы ядерной оболочкой. У протокариотов нет четко оформленного ядра — нуклеуса, его заменяет область, содержащая основную массу ДНК, — нуклеоид. К протокариотам относятся бактерии, актиномицеты (см. ст. «Микробы») и синезеленые водоросли. Все остальные организмы — эукариоты.

Живые клетки дифференцированных организмов отличаются по форме и нередко по своим функциям. Отличаются друг от друга, иногда довольно сильно, и клетки разных органов и тканей одного и того же организма. Но есть функции, присущие всем клеткам. Во всех клетках под контролем генетического аппарата осуществляется синтез белков. Клетка, не синтезирующая белки, по сути дела мертва. Клетка живет, — значит, её компоненты непрерывно меняются. Но основные классы веществ и животной и растительной клетки известны. Цитоплазма, ядро и оболочка клеток состоят преимущественно из белков, липидов, углеводов (сахара и полисахариды), витаминов и гормонов, органических кислот и других сложных органических соединений, а также простых по химическому строению веществ — солей, различных радикалов.

Схема синтеза белка с участием информационной РНК и транспортных РНК. В целом структуры, содержащие нить информационной РНК и несколько рибосом, называют полисомами.

Чтобы все внутриклеточные процессы могли осуществляться, необходима энергия. В живых клетках постоянно идет энергетический обмен. Клетки обладают важнейшим для их жизни свойством — запасать и тратить энергию (подробнее о процессах дыхания и брожения см. в ст. «Биохимия — наука о составе и превращениях веществ в организмах»).

Клетка существует в постоянном контакте с окружающими клетками или с окружающими организм веществами. Жизнь клетки, по существу, заключается в поглощении веществ извне, преобразовании этих веществ в нужные для жизни клетки компоненты и передаче их в другие клетки, или запасании внутри данной клетки, или выведении из организма (экскреция). Этот обмен веществ тесно переплетен с энергетическим обменом. Он происходит под контролем генетического аппарата клеток. Понять жизнь клеток — значит разобраться в том, как взаимообусловлены и как протекают во времени и пространстве все три процесса: обмен информационный (передача генетической информации), обмен энергетический и обмен веществ.

На всех стадиях развития клетки осуществляется регулирование ее жизнедеятельности. Сейчас биологам известно много способов регуляции жизнедеятельности клетки, включая генетическую регуляцию внутриклеточных процессов. Регуляция нужна и для обеспечения важнейшей функции живой клетки — свойства раздражимости, т. е. способности отвечать на воздействия, которым подвергается клетка извне. Совсем недавно биологи обнаружили удивительное свойство клеток. Они способны не только изменять свой энергетический обмен, обмен веществ, строение в ответ на внешние раздражения, но и самоизлечиваться от повреждения их генетического аппарата и даже от повреждений внутриклеточных органелл. Открыты специальные репарирующие (восстанавливающие; ферменты клеток, которые синтезируются под контролем специальных генов. Эти гены обнаружены не только в клетках протокариотов, но и в клетках эукариотов, включая человека.