Клітина - Енциклопедія Сучасної України
Beta-версія
Клітина

КЛІТИ́НА – елементарна структурно-функціональна одиниця всіх живих організмів, яка має власний метаболізм, здатна до самостійного існування, самовідтворення і розвитку. К. можуть існувати як самост. елементарні біол. системи (природні – найпростіші організми і бактерії, штучні – популяції культивованих in vitro К. багатоклітин. організмів), а також у складі багатоклітин. тварин, рослин та грибів. У вищих організмів К. об’єднані у тканини й органи, сукупність взаємодій між К., тканинами й органами забезпечується за участі як прямих фіз. контактів, так і систем. регулятор. механізмів. Цілісність багатоклітин. організму як єдиної системи базується на взаємодії К. і забезпечується у тварин переважно нейрогуморал. регуляцією, у рослин – безпосеред. цитоплазматич. зв’язком К. (плазмодесмами) та фітогормонами. Плазмодесми рослин – тонкі цитоплазматичні канали, що проходять через клітинні стінки сусід. К., сполучаючи їх між собою. Сукупність К., об’єднаних плазмодесмами, називають симпластом, між ними можливий регульований транспорт речовин. Будову, функції і розвиток К. вивчає цитологія (останнім часом частіше використовують назви клітинна біологія та біологія клітини). Термін «К.» запровадив 1665 англ. учений Р. Гук. Системат. вивчення К. започатковано у 19 ст. із формулюванням клітинної теорії, авторами якої є нім. науковці М.-Я. Шлайден і Т. Шванн. Нім. учений Р. Вірхов 1858 встановив, що осн. структур. елементом К. є її вміст – протоплазма (а не оболонка, як вважали раніше), підкреслив провідне значення ядра (ядро 1831 описав англ. ботанік Р. Браун, 1833 виявив, що воно є обов’язковим органоїдом рослин. К.), обґрунтував уявлення про виникнення нових К. шляхом поділу попередників. Будова всіх К. є подібною. Їх поділяють на еукаріотні, які мають оформлене ядро (організми, що складаються з таких К., називають еукаріотами, це представники царств тварин, рослин, грибів), та прокаріотні, які не мають структурно оформленого ядра (бактерії, синьозелені водорості, археї). Розміри еукаріот. К. становлять у середньому 10–50 мкм, прокаріот. – 0,5–5 мкм. Серед еукаріотів трапляються і гігантські К., напр., яйцеклітини акул або страусів (у яйці птахів увесь жовток – це одна К.), нейрони великих ссавців, довжина відростків яких може досягати десятків сантиметрів. Вміст К. відділяється від навколиш. середовища плазматич. мембраною або плазмолемою.

Усередині К. заповнена цитоплазмою, в якій знаходяться органоїди і клітинні включення, а також генет. матеріал (дезоксирибонуклеїнова кислота). Кожен із органоїдів виконує певну функцію, а в сукупності вони забезпечують життєдіяльність К. у цілому. В еукаріотів ДНК має вигляд ліній. дволанцюгових молекул, які прикріплені зсередини до мембрани клітин. ядра і утворюють комплекс з білками-гістонами, що зветься хроматином. Наявна система внутр. мембран, що утворюють, окрім ядра, низку ін. органоїдів – ендоплазматичну сітку, апарат Ґольджі тощо, є мітохондрії, а у водоростей та рослин – також і пластиди. Важливим елементом К. є цитоскелет – білк. фібрилярні структури, розташовані у цитоплазмі: мікротрубочки, актинові й проміжні філаменти. Мікротрубочки беруть участь у транспорті органел, входять до складу джгутиків, із них будується мітотичне веретено поділу. Наявність цитоскелета дає змогу здійснювати ендо- й екзоцитоз. Вважають, що саме завдяки ендоцитозу в еукаріот. К. з’явилися внутр.-клітинні симбіонти, зокрема мітохондрії і пластиди (останні є симбіонтами-прокаріотами). Поділ еукаріот. К. здійснюється шляхом амітозу (прямий поділ ядра К., якому, як правило, не передує реплікація ДНК, описаний переважно для диференційованих К.), мітозу (непрямий поділ К., найпоширеніший спосіб репродукції еукаріот. К., один із фундам. процесів онтогенезу) та мейозу (редукцій. поділ К. – поділ ядра зі зменшенням кількості хромосом у два рази, один із фундам. процесів формування статевих К.). К. багатоклітин. організмів переважно спеціалізовані на виконанні певних функцій і залежні одна від одної у процесах життєдіяльності. Виникнення морфол., фізіол., біохім. та молекулярно-біол. відмінностей між К. на основі зміни функцій генів під час розвитку організмів називають диференціюванням. Для вищих рослин і деяких тканин тварин процес диференціювання К. є зворотним. Дедиференціювання обов’язкове при загоюванні ран і відновленні втрачених органів чи навіть всього організму (т. зв. регенерація). Тотипотентність К. еукаріотів (здатність відновлювати ціліс. організм чи його органи), їхня здатність рости і розвиватися поза організмом у штуч. умовах (in vitro) на спец. живил. середовищах, можливість регулювання процесів росту й розвитку ізольованих К. і органів лежать в основі клітин. та генних біотехнологій рослин, тварин, застосовуються у мед. практиці (клітинна і генна терапія, зокрема з використанням клітин стовбурових).

Літ.: Албертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Робертс К., Уотсон Дж. Молекулярная биология клетки: В 3-х т. / Пер. с англ. Москва, 1995; Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. в 11-ти т. К., 2003–11; Кунах В. А. Біотехнологія лікарських рослин. Генетичні та фізіолого-біохімічні основи. К., 2005.

В. А. Кунах

Стаття оновлена: 2013