Таким образом, два органоида клетки достаются нам только от одного из родителей. Митохондрии – от мамы, а центриоли – от папы.

Цитоскелет. Для того чтобы иметь определенную форму и передвигаться в пространстве, у нас с вами есть скелет, основу которого составляют кости. У членистоногих костей нет, но есть скелет снаружи их тела – экзоскелет. У растительных клеток поверх мембраны клетки есть дополнительная оболочка, которую можно рассматривать как дополнительный экзоскелет.

В любой животной клетке для поддержания формы есть внутренний скелет – скелет клетки, или цитоскелет.

Цитоскелет – это разные по толщине нити различных белков, которые называют филаменты (от лат. filamentum – нить). Поскольку филаменты разные по толщине, то их так и называют – толстые, тонкие и промежуточные.

Толстые филаменты построены из белка тубулина и представляют собой микротрубочки, такие же, как в центриолях.

Тонкие филаменты построены из белка актина. Существует несколько разновидностей белка актина. Например, есть актин, участвующий в сокращении мышц.

Промежуточные филаменты могут быть построены как минимум из пяти видов белков. Поскольку я еще не рассказал, что такое ткань, то просто перечислю, что белки цитокератины мы найдем в цитоскелете эпителия, десмин – в мышцах, виментин – в клетках соединительной ткани, а в клетках нашего мозга есть две разновидности белков промежуточных филаментов. В нервных клетках – это нейрофибрилярный белок, а в клетках нейроглии (помощниках нервных клеток) – это кислый глиальный белок.

В сухом остатке:

• Мы – многоклеточные эукариоты царства животных. Наше тело состоит из множества разных клеток.

• У клеток есть мембрана, ядро и цитоплазма.

• В цитоплазме находятся органоиды.

• Есть органоиды, окруженные мембраной, а есть органоиды без мембраны.

• Все мембраны в клетках – это двойной слой липидов. В центральной части двойного липидного слоя находятся гидрофобные хвостики молекулы липида, а наружу «смотрят» головки.

• В мембрану клеток погружены белки, с которыми связаны углеводы. Комплекс белков и углеводов снаружи клетки называется «гликокаликс».

• У ядра и митохондрий – две мембраны.

• В мембранах ядра есть поры, и на наружной мембране ядра есть рибосомы.

• Наследственная информация в виде ДНК хранится в ядре и митохондриях.

• В ядре ДНК упаковывается вместе с белками в хроматин.

• Плотно упакованный хроматин называют гетерохроматин.

• «Рыхлый» хроматин – это эухроматин, здесь с ДНК считывается информация на РНК.

• При делении клеток хроматин упаковывается в хромосомы.

• Место скопления РНК внутри ядра называют ядрышком.

• РНК ядрышка идет на образование рибосом.

• Рибосомы – немембранные органоиды, которые состоят из двух субъединиц и синтезируют белки.

• Центриоли – немембранные органоиды, их две, они участвуют в делении клеток и состоят из девяти триплетов микротрубочек. Микротрубочки построены из белка тубулина.

• Из тубулина также построены толстые филаменты цитоскелета.

• Тонкие филаменты цитоскелета построены из актина.

• Промежуточные филаменты цитоскелета в разных тканях состоят из разных белков:

• В эпителиальной ткани – цитокератины.

• В мышечной ткани – десмин.

• В соединительной ткани – виментин.

• В нервной ткани два белка: в нейронах – нейрофибрилярный белок, а в клетках глии – кислый глиальный белок.

• К мембранным органоидам относятся: эндоплазматический ретикулум, комплекс Гольджи, лизо-, фаго- и пероксисомы, а также митохондрии.

• Эндоплазматический ретикулум бывает гладкий и шероховатый.

• Шероховатый имеет на поверхности рибосомы, а значит, синтезирует белки.

• В гладком эндоплазматическом ретикулуме синтезируются углеводы и липиды.

• В комплексе Гольджи модифицируется и упаковывается все, что синтезируется в ретикулумах.

• Транспортные везикулы, лизо- и пероксисомы отделяются от комплекса Гольджи.

• Митохондрии имеют две мембраны, свою ДНК и свои рибосомы. Их главная функция – выработка АТФ, универсальной энергетической валюты клетки.

Откуда берутся дети?

Чтобы получился новый человек, не нужны аист и капуста, а нужны специальные половые клетки.

Мой и ваш организм состоит из двух видов клеток: соматических и половых.

Тело человека построено из огромного количества разных клеток, которые формируют органы. Тело по-гречески называется сома (от греч. σώμα – тело), поэтому клетки тела называют соматическими. Соматические клетки, например, клетки печени, мышц или нервные клетки, у мужчин и женщин одинаковые. Из соматических клеток человека не может получиться новый организм или родиться новый ребенок. Чтобы появлялись дети, нужны половые клетки. У мужчин и женщин разные половые клетки – именно они в первую очередь, как и органы, в которых они образуются, отличают мужчин от женщин. А как же клонирование и овечка Долли? Это отдельная история, но даже для получения овечки Долли нужна была половая клетка мамы-овцы – яйцеклетка.

Чем отличаются половые клетки от соматических клеток?

Они отличаются числом хромосом.

В соматических клетках все хромосомы парные. Две первые, две вторые, две третьи хромосомы и так далее. Парный набор хромосом называют диплоидным (рисунок 8).

Рисунок 8. Кариотип человека (парные хромосомы)

В половых клетках, или гаметах, – одинарный гаплоидный, или гаметический, набор хромосом. При слиянии двух гамет образуется диплоидная клетка, из которой развивается новый организм.

У человека в соматических клетках 46 хромосом, а в половых – 23. Однако долгое время считалось, что у человека 48 хромосом. Одним из первых, кто сосчитал хромосомы у человека, был американский ученый Теофилус Пейнтер. В 1921 году он ошибся в подсчетах и заявил, что хромосом 48. И только через 35 лет, в 1956 году, два исследователя, Дж. Чью и А. Леван, опубликовали статью, в которой расставили все точки над «и», не побоявшись авторитетов, и сделали нас сорокашестихромосомными жителями планеты[7]. Почему не побоялись авторитетов? Потому что за 35 лет в большом количестве учебников и научных статей все говорили и писали так же, как Пейнтер. Более того, в тех статьях, где были фотографии, и на них было видно только 46 хромосом, в тексте все равно писали магическое число 48.

По количеству хромосом мы с вами отличаемся от живущих рядом с нами животных. У кошки 38 хромосом, а у собаки 78. Корова счастлива со своими 120 хромосомами, а свинья не страдает из-за того, что у нее хромосом в три раза меньше, чем у коровы, всего 40.

И половые, и соматические клетки образуются из диплоидных клеток. Почему же у них разный набор хромосом? Соматические клетки делятся митозом, а половые клетки образуются в результате мейоза.

Когда клетка «надумала» делиться, она вступает в клеточный цикл (рисунок 9). Клеточный цикл состоит из интерфазы и непосредственно деления клетки (митоз или мейоз). И мейозу, и митозу предшествует интерфаза.

В интерфазе выделяют три периода: G1 (1-й период роста), S (синтетический период) и G2 (2-й период роста).

В G1 и G2 происходит удвоение количества органоидов. В S-период удваивается количества ДНК в ядре. После интерфазы ДНК хватит на 92 хромосомы, а органоидов – на две полноценные клетки. После разделения клетки две новые дочерние клетки идентичны той, которая прошла клеточный цикл и митоз (рисунок 10).