Клеточная теория — один из основных принципов биологии. Первыми эту теорию сформулировали немецкие ученые Теодор Шванн, Маттиас Шлейден и Рудольф Вирхов.
Суть клеточной теория заключаться в следующих пунктах:
- Все живые организмы состоят из клеток. Они могут быть одноклеточными или многоклеточными.
- Клетки является основной единицей жизни.
- Клетки возникают из ранее существовавших клеток. (Они не происходят от спонтанной генерации).
Современная версия клеточной теория включает следующие основные положения:
- Поток энергии происходит внутри клеток.
- Информация о наследовании (ДНК) передается от клетки к клетке.
- Все клетки имеют один и тот же основной химический состав.
В дополнение к теории клеток теория генов, эволюция, гомеостаз и законы термодинамики составляют главные принципы, лежащие в основе изучения жизни.
Основы клеток
Все организмы в царствах жизни состоят и зависят от нормальной работы клеток. Однако не все клетки одинаковы. Существует два основных типа клеток: эукариотические и прокариотические клетки. Примеры эукариотических клеток включают клетки животных, растений и грибов. Прокариотические клетки включают бактерии и археи.
Клетки содержат органеллы или крошечные клеточные структуры, которые выполняют определенные функции, необходимые для нормальной работы клеток. Они также содержат ДНК (дезоксирибонуклеиновую кислоту) и РНК (рибонуклеиновую кислоту), генетическую информацию, необходимую для координации клеточной активности.
Воспроизведение клеток
Эукариотические клетки растут и размножаются через сложную последовательность событий, называемую клеточным циклом. В конце цикла, клетки разделяются через процессы митоза или мейоза. Соматические клетки реплицируются через митоз, а половые клетки размножаются через мейоз. Прокариотические клетки обычно размножаются бесполым путем, называемым бинарным делением.
Высшие организмы также способны к бесполому размножению. Растения, водоросли и грибы воспроизводятся путем образования репродуктивных клеток, называемых спорами. Животные организмы могут размножаться бесполыми путем через такие процессы, как почкование, фрагментация, регенерация и партеногенез.
Клеточные процессы:
Клеточное дыхание и фотосинтез
Клетки выполняют ряд важных процессов, необходимых для выживания организма. Клетки подвергаются сложному процессу клеточного дыхания, чтобы получить энергию, накопленную из потребляемых питательных веществах. Фотосинтетические организмы, включая растения, водоросли и цианобактерии, способны к процессу фотосинтеза. При фотосинтезе световая энергия солнца превращается в глюкозу. Глюкоза — это источник энергии, используемый фотосинтезирующими организмами и другими организмами, которые ими питаются.
Эндоцитоз и экзоцитоз
Клетки также выполняют активные транспортные процессы эндоцитоза и экзоцитоз. Эндоцитоз — это процесс интернализации и переваривания веществ, таких как макрофаги и бактерии. Переваренные вещества высвобождаются через экзоцитоз. Эти процессы также позволяют перемещать молекулы между клетками.
Перемещение клеток
Перемещение клеток — это процесс, жизненно важный для развития тканей и органов. Движение клеток также требуется для митоза и цитокинеза. Передвижение клеток возможно благодаря взаимодействию между моторными белками и микротрубочками цитоскелета.
Репликация ДНК и синтез белка
Клеточный процесс репликации ДНК является важной функцией, которая необходима для нескольких процессов, включая синтез хромосом и деление клеток. Транскрипция ДНК и трансляция РНК делают возможным процесс синтеза белка.
