Клітина

Визначення і загальна характеристика

КЛІТИ́НА — елементарна структурно-функціональна одиниця всіх живих організмів, яка має власний метаболізм, здатна до само­стійного існува­н­ня, самовід­творе­н­ня і роз­витку. К. можуть існувати як само­стійні елементарні біо­логічні системи (природні — най­простіші організми і бактерії, штучні — популяції культивованих in vitro К. багатоклітин­них організмів), а також у складі багатоклітин­них тварин, рослин та грибів. У вищих організмів К. обʼ­єд­нані у тканини й органи, сукупність взаємодій між К., тканинами й органами забезпечується за участі як прямих фізичних контактів, так і системних регуляторних механізмів. Цілісність багатоклітин­ного організму як єдиної системи базується на взаємодії К. і забезпечується у тварин пере­важно нейрогуморальною регуляцією, у рослин — без­посереднім цитоплазматичним звʼязком К. (плазмодесмами) та фітогормонами. Плазмодесми рослин — тонкі цитоплазматичні ка­нали, що проходять через клітин­ні стінки сусідніх К., сполучаючи їх між собою. Сукупність К., обʼ­єд­наних 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 «клітина» за­провадив 1665 англ. учений Р. Гук (термін англійською — «cell»). Систематичне 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 основним структурним 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 обовʼязковим 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);
• прокаріотні, які не мають структурно оформленого ядра (бактерії, синьозелені водорості, археї).

Усередині К. заповнена цитоплазмою, в якій містяться органоїди і клітин­ні включе­н­ня, а також генетичний матеріал (дезоксирибонуклеїнова кислота). Кожен із органоїдів виконує певну функцію, а сукупно вони забезпечують жит­тєдіяльність К. загалом. В еукаріотів ДНК має ви­гляд лінійних дволанцюгових молекул, прикріплених ізсередини до мем­брани клітин­ного ядра, утворюючи комплекс з білками-гістонами, що зветься хроматином. Наявна система внутрішніх мем­бран, які утворюють, окрім ядра, низку інших органоїдів — ендоплазматичну сітку, апарат Ґольджі тощо, є мітохондрії, а у водоростей та рослин — також і пластиди. Важливим елементом К. є цитоскелет — білкові фібрилярні структури, роз­ташовані в 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. Уважають, що саме завдяки ендоцитозу в еукаріотних К. зʼявилися внутрішньо-клітин­ні симбіо­нти, зокрема мітохондрії і пластиди (остан­ні є симбіо­нтами-прокаріотами). Поділ еукаріотних К. здійснюється шляхом:

• амітозу (прямий поділ ядра К., якому за­звичай не пере­дує реплікація ДНК, описаний пере­важно для диференці­йованих К.),
• мітозу (непрямий поділ К., найпоширеніший спосіб ре­продукції еукаріотних К., один із фундаментальних процесів онтогенезу),
• ме­йозу (редукційний поділ К. — поділ ядра зі зменше­н­ням кількості хромосом у два рази, один із фундаментальних процесів формува­н­ня статевих К.).

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

Завантажити статтю