В интернете есть достаточное количество видеороликов с хорошим описанием анатомии человека и такой формат самообучения тоже считается актуальным, если человеку так удобнее учить.

Клетка – это живая система, которая является основной строения, развития и жизнедеятельности всего организма. Клетка состоит из мембраны, цитоплазмы и ядра.

Мембрана клетки – это жидкая динамическая система и обладает следующими свойствами:

Защ

ита и избирательная проницаемость;

Взаимодействие с соседними клетками и внеклеточной средой;

Обладает рецепторной, антигенной и транспортной функциями.

На рисунке представлена организация клеточной оболочки.

Соответственно рисунку можно увидеть что основными составляющими оболочки клетки будет сама мембрана, а так же над- и подмембранные слои. Клеточная мембрана представляет собой двойной слой липидных молекул со встроенными в него белками.

В каждой липидной молекуле различаются гидрофильная головка и гидрофоб

ные хвосты. Билипидный слой получается за счет взаимодействия гидрофобных хвостов липидных молекул друг с другом как это представлено на рисунке 2.

Большую часть свойств мембраны обеспечивают именно белки, входящие в ее состав. Они могут пронизывать ее насквозь, находиться в ней наполовину или рядом с ней.

Надмембранный слой представлен углеводными цепочками, которые связаны с белками и липидами находящимися на поверхности клетки. Эти углеводные цепочки служат для клетки дополнительным запасом энергии и могут представлять собой структуру распознавания «свой-чужой» для клеток иммунитета. Примером служит группа крови АВО эритроцитов, представленная углеводными цепями на поверхности клетки.

Подмембранный слой образован белками-элементами клеточного каркаса которые придают клетке свойства упругости, подвижности и сохранения формы. Например при движении иммунной клетки происходит сокращение сети микрофиламентов, связанных с

белками клеточной мембраны. Формируются выросты цитоплазмы – псевдо-конечности для перемещения. При поглощении питательных веществ или бактерий мембрана клетки может наоборот имитировать впячивание, которое затягивается внутрь и превращается в сферу внутри клетки – эндосому.

Одна из проблем ожирения связана с нарушением кровоснабжения кишечника. Длина тонкого отдела кишечника составляет около 7 метров, диаметр около 2,5см. Микроворсинки на внутренней поверхности кишечника значительно увеличивают площадь поверхности до 250 квадратных метров. Это позволяет максимально взаимодействовать кишечнику с пищей. Нарушение кровоснабжения кишечника приводит к укорочению микроворсинок и снижению площади его поверхности. Это ухудшает процессы переваривания и всасывания пищи, вызывая дефицит питательных веществ.

Цитоплазма клетки включает в себя гелеобразную субстанцию, органеллы и включения. Гелеобразная субстанция содержит в себе различные белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты.

Органеллы – это органы клетки. По функциям органеллы делят на общие и специальные. Общие органеллы представлены во всех клетках, а специальные имеются только в определенных клетках и выполняют специфические функции. В мышечных клетках имеются миофибриллы, основная функция которых – сокращение.

По строению органеллы продразделяются на мембранные и немембраные.

К немембранным относят: микротрубочки, рибосомы, клеточный центр, промежуточные филаменты и микрофиламенты.

К мембранным относятся митохондрии, пластинчатый комплекс Гольджи, лизосомы, пероксисомы, эндоплазматическая сеть.

Мембранные органеллы представляют собой замкнутые участки со своей внутренней структурой и ограниченные мембраной, подобной мембране клетки. Все органеллы плотно взаимодействуют между собой, словно конвеер на фабрике по изготовлению и переработке различных веществ.

Одна из теорий предполагает что митохондрия – это эволюционно мигрировавшая бактерия внутрь клетки. Она смогла остаться внутри благодаря своим свойствам утилизировать кислород. Клетки с митохондриями эволюционно смогли лучше адаптироваться к окружающему миру.

Митохондрия – это органелла размером около 1-2 мкм. В клетке их всегда много. Общий объем митохондрий от объема всей клетки может составлять около 25%. Она ограничена двумя мембранами – гладкой внешней и складчатой внутренней. Благодаря своей складчаточти внутренняя мембрана имеет значительно большую поверхность чем наружная. Это необходимо для того, чтобы вмещать в себе большое

количество ферментов, помогающих превращать питательные вещества в энергию.

Митохондрии являются силовой станцией клетки, неким энергоблоком. Можно выделить главную функцию митохондрий следующим образом: захват богатых энергией питательных веществ из цитоплазмы и их окисление с образованием углекислого газа, воды и АТФ. Больше всего митохондрий представлено в поперечно-полосатой мышечной ткани, печени, бурой жировой ткани и мозге. Эти ткани больше всего потребляют энергии.

Внутри митохондрии есть собственная цепь ДНК и именно по этому есть целый ряд наследственных «митохондриальных» заболеваний, передающихся по женской линии. Это связано с тем, что при оплодотворении, только в яйцеклетке имеются митохондрии.

Они принимают регулирующее участие в самоуничтожении клетки если она повреждается. Эти механизмы могут запускать как сами митохондрии, так и иммунные клетки действующие на них.

По строению различают два типа митохондрий: с пластинчатыми и тубуло-везикулярными кристами. С пластинчатыми кристами митохондрии представлены в тканях, где требуется больше синтеза энергии. С тубуло-везикулярными кристами представлены в клетках надпочечников, синтезирующих стероидные гормоны.

СИНТЕЗ ЭНЕРГИИ

Аденозинтрифосфат (АТФ) – это источник энергии практически для всех клеточных функций. Аденозинтрифосфат образуется при окислении угеводов, жиров и белков. Он является конечной целью их окисления для митохондрии.

Являясь единой «энергетической валютой» АТФ обеспечивает энергией:

Синтез компоненов клетки;

Синтез всех веществ в органимзе;

Мышечное сокращение;

Активный транспорт веществ через мембраны;

Процессы секреции;

Проведение возбуждения по нервам.

Существует два пути синтеза АТФ – анаэробный и аэробный.

Анаэробный путь – это способ получения энергии из питательных веществ без одновременного потребления кислорода.

Аэробный путь – это способ получения энергии путем окисления питательных веществ с использованием кислорода. При анаэробном пути за один цикл в дыхательной цепи образуется всего 2 молекулы АТФ, в то время как при аэробном пути образуется 32. В этом и есть эволюция.

На рисунке ниже представлена примитивная схе

ма дыхательной цепи на внутренней мембране митохондрии.

В процессе окисления глюкозы, ее метаболиты попадают в цикл Кребса, где ферменты отщепляют от них атомы водорода и переносят их на коферменты ФАД и НАД (флавинадениндинуклеотид и никотинамидадениндинуклеотид). Попадая в дыхательную цепь эти ферменты взаимодействуют с белками цепи передавая полученный водород и электроны. Далее электроны движутся по белкам цепи к кислороду. Поступающие в дыхательную цепь электроны богаты свободной энергией и по мере их продвижения они ее теряют. Часть энергии электронов используется белковыми комплексами дыхательной цепи для того, чтобы выкачивать водород из внутренней мембраны наружу. Другая часть рассеивается ввиде тепла.

Перенос водорода с ферментов НАД и ФАД происходит с конкретной целью. Они активно выкачиваются из внутренней мембраны наружу, создавая градиент концентрации водорода. Такой градиент обладает потенциальной энергией. Это можно сравнить тем как образуется молния. Эта потенциальная энергия воздействует на главный фермент дыхательной цепи – АТФ синтазу и она синтезирует энергию.