Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

9.1: Введення в клітини

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    7280

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Типи рослинних клітин, цибульні клітини, що показують ядро та клітину Елдоеї, що показують хлоропласти
    Малюнок\(\PageIndex{1}\) :( а) клітини цибулі та (б) клітини Elodea, обидва розглядаються за допомогою світлового мікроскопа. Кредит: Каммі Алжир (CC-BY).
    Цілі навчання
    • Опишіть роль клітин в організмах.
    • Узагальнити клітинну теорію.
    • Зверніться до значущості розміру клітини.

    Клітина - це найменша одиниця живої істоти. Незалежно від того, чи складається з однієї клітини (як бактерії) або багатьох клітин (як рослина, Рисунок\(\PageIndex{1}\)), ми називаємо її організмом. Таким чином, клітини є основними будівельними блоками всіх організмів.

    Кілька рослинних клітин одного виду, які з'єднуються між собою і виконують спільну функцію, утворюють тканини. Прикладом рослинної тканини може бути епітеліальна тканина, виявлена на поверхні листа. Ці тканини об'єднуються, утворюючи такий орган, як лист. і кілька органів містять систему органів (в даному випадку система пагонів). Дві дві системи рослинних органів, втеча і коренева система, складають рослину. Тут ми розглянемо будову і функції клітин.

    Теорія клітин

    У 1665 році Роберт Гук подивився на пробку під мікроскопом і побачив кілька камер, які він назвав «клітинами». У 1838 році Шлейдерн і Шванн заявили, що (1) всі рослини і тварини складаються з клітин і що (2) клітина є найосновнішою одиницею («атомом») життя. У 1858 році Вірхов заявив, що (3) всі клітини виникають шляхом розмноження з попередніх клітин («Omnis cellula e cellula e cellula» латинською мовою). Ці три твердження стали основою клітинної теорії.

    Розмір комірки

    При діаметрі від 0,1 до 5,0 мкм прокаріотичні клітини значно менше еукаріотичних клітин, які мають діаметри від 10 до 100 мкм (рис\(\PageIndex{2}\). Невеликий розмір прокаріотів дозволяє іонам та органічним молекулам, які потрапляють в них, швидко дифузно в інші частини клітини. Подібним чином будь-які відходи, що утворюються в прокаріотичній клітині, можуть швидко дифузно. Це не стосується еукаріотичних клітин, які розробили різні структурні пристосування для посилення внутрішньоклітинного транспорту.

    Приклади, що використовуються для показу відносних розмірів за логарифмічною шкалою, від 0,1 n m до 1 m.
    Малюнок\(\PageIndex{2}\)): Ця цифра показує відносні розміри мікробів за логарифмічною шкалою (нагадаємо, що кожна одиниця приросту логарифмічної шкали являє собою 10-кратне збільшення виміряної кількості). Зверніть увагу, що найменший об'єкт - це атом, розміром близько 1 нм, тоді як найбільший - людина, приблизно 1 м заввишки.

    Невеликий розмір, в общем-то, необхідний всім клітинам, будь то прокаріот або еукаріот. Давайте розберемося, чому це так. Для початку розглянемо площу і обсяг типової клітини. Не всі клітини мають сферичну форму, але більшість схильні до наближення сфери. Ви можете згадати з вашого курсу геометрії середньої школи, що формула площі поверхні сфери становить 4πr 2, тоді як формула її об'єму - 4πr 3 /3. Таким чином, зі збільшенням радіуса осередку площа її поверхні збільшується з квадратом її радіуса, але її об'єм збільшується у міру збільшення куба її радіуса (набагато швидше). Тому, коли клітина збільшується в розмірах, її співвідношення площі поверхні до об'єму зменшується. Цей же принцип застосовувався б, якби клітина мала форму куба (рис.\(\PageIndex{3}\)). Якщо клітина росте занадто великою, плазмова мембрана не матиме достатньої площі поверхні для підтримки швидкості дифузії, необхідної для збільшеного об'єму. Іншими словами, у міру зростання клітини вона стає менш ефективною. Один із способів стати більш ефективним - розділити. Інші способи полягають у збільшенні площі поверхні шляхом згинання клітинної мембрани, стати плоскою або тонкою і витягнутою, або розробити органели, які виконують конкретні завдання. Ці пристосування призводять до розвитку більш складних клітин, які ми називаємо еукаріотичними клітинами.

    Візуальне підключення

    Дві сфери, одна на 1 мм, а інша діаметром 2 мм укладені в коробку однакової ширини.

    (Малюнок\(\PageIndex{3}\)): Зверніть увагу, що коли клітина збільшується в розмірі, її співвідношення площі поверхні до обсягу зменшується. Коли недостатньо площі поверхні для підтримки збільшення об'єму клітини, клітина або ділиться, або загине. Клітка зліва має об'єм 1 мм 3 і площу поверхні 6 мм 2, при співвідношенні площі поверхні до обсягу 6 до 1; тоді як комірка праворуч має об'єм 8 мм 3 і площу поверхні 24 мм 2, при співвідношенні площі поверхні до обсягу 3 до 1.

    Атрибуції

    Куратор і автор Kammy Algiers з використанням наступних джерел: