Таким образом, к концу прошлого века накопился обширный научный материал о строении и жизнедеятельности клетки. Были разработаны новые специальные методы исследования, которые способствовали образованию новой самостоятельной ветви биологии – цитологии. Современные представления клеточной теории формулируются следующим образом:
1. Клетка является структурно-функциональной единицей, а также единицей развития всех живых организмов.
2. Клеткам присуще мембранное строение.
3. Ядро - главная составная часть клетки.
4. Клетки размножаются только делением.
5. Клеточное строение организма - свидетельство того, что растения и животные имеют единое происхождение.
С точки зрения биоэнергетики и термодинамики все системы можно поделить на изолированные, закрытые и открытые. Изолированные системы не обмениваются с окружающей средой ни веществом, ни энергией, закрытые обмениваются с окружающей средой только энергией. Открытые обмениваются с окружающей средой и веществом и энергией. Живые организмы и составляющие их клетки - открытые системы. Это не тепловая машина, а преобразователь энергии, который превращает химическую энергию пищи (энергию первоначально уловленную зелеными растениями из солнечного света) в электрическую, механическую, осмотическую. С точки зрение химии живая система находится в динамическом стационарном состоянии: в нее поступают и из нее выходят вещества, но система в целом сохраняется. Для поддержания такого состояния, которое по существу и есть жизнь, а системе все время происходит обмен веществ. Обмен веществ представляет собой процессы ассимиляции и диссимиляции. Ассимиляция – процесс уподобления веществ, поступающих в клетку веществами, которые по своей специфике характерны для данной клетки. Ассимиляция происходит с поглощением энергии. Источником энергии являются ранее синтезированные вещества, находящиеся в клетке. Они подвергаются распаду в процессе диссимиляции. Диссимиляция - раздробление - процесс освобождения энергии за счет распада вещества клетки. Вещества, образующиеся при диссимиляции, также подвергаются дальнейшим преобразованиям. Ассимиляция и диссимиляция - единство метаболизма. Метаболизм осуществляется при помощи ферментов – специфических органических катализаторов, синтезируемых живыми клетками. Биохимические превращения неразрывно связаны с теми структурами живой клетки, которые отвечают за выполнение той или иной функции. Такие структуры получили название органоид, так как подобно органам целого организма выполняют специфические функции.
|
|
Современные средства исследования позволили биологам установить, что по строению все живые существа следует делить на организмы "безъядерные" – прокариоты и ядерные - эукариоты. В группу прокариот попали все бактерии и сине-зеленые водоросли (цианеи), а в группу эукариот – грибы, растения и животные. В настоящее время выделяют два уровня клеточной организации: прокариотический и эукариотический. Прокариотические организмы очень просто устроены. Они не имеют типичного ядра, заключенного в ядерную мембрану. Генетический материал представлен единственной нитью ДНК. Она не приобрела сложного строения и называется генофором. Деление только амитотическое. В клетке отсутствуют митохондрии, центриоли, пластиды. Эукариоты - ядерные организмы, имеющие ядро, окруженное ядерной мембраной. Генетический материал сосредоточен преимущественно в хромосомах, имеющих сложное строение и состоящих из нитей ДНК и белковых молекул. Эукариотические клетки делятся митотически. В них имеются центриоли, митохондрии, пластиды. Среди эукариотов существуют как одноклеточные, так и многоклеточные организмы.
|
|
Эукариоты это и животные и растения. Для растений характерен аутотрофный тип питания, для животных гетеротрофный. Однако провести четкую грань между растениями и всеми животными не удается. В настоящее время все большая часть биологов считают необходимым делить эукариот на три царства: животных, грибов, растений.
Таким образом, согласно клеточной теории, все клетки гомологичны по своему строению и их основными структурными компонентами являются мембрана, цитоплазма и ядро.