Шрифт:
«Строительные конструкции»
Голландец Антони ван Левенгук, всю жизнь занимавшийся шлифованием оптических линз и усовершенствованием микроскопа, еще в XVII веке первым увидел и зарисовал отдельные растительные и животные клетки. Позже английский физик Роберт Гук убедился в том, что растения состоят из клеток, но только в 1839 году немецкий ученый Теодор Шванн понял, что не только растения, а вообще все живые организмы построены из клеток. Таким образом, клетка – это основная единица любого живого организма. Известно, что организмы бывают одноклеточными – это различные крохотные бактерии, инфузории, амебы – или многоклеточными. К ним относятся все крупные существа. В организме человека около 100 триллионов клеток.
Несмотря на разную форму, на различие выполняемых ими функций, все они имеют единый план строения. Клетки отделены и от окружающей среды, и друг от друга с помощью оболочки. Ее называют клеточной мембраной. Она простроена из жиро-белковых молекул.
Оболочка клетки серьезно ограничивает проникновение в нее из окружающей среды различных веществ и выход их из клетки наружу. Жидкое содержимое клетки называют плазмой, или, чтобы не путать с другими плазмами (жидкостями) организма, – цитоплазмой. «Цито» в переводе с греческого означает «сосуд». Благодаря плохой проницаемости клеточной оболочки состав цитоплазмы остается постоянным.
Внутри клетки находятся ее крохотные органы. Их называют органоидами. Важнейшее из них – ядро. Оно руководит многими химическими процессами, осуществляющимися в клетке, в том числе созданием белковых молекул. Кроме того, в ядрах находятся хромосомы – особые гигантские молекулы специальных белков. Это удивительные молекулы. В них с помощью особого «алфавита», состоящего из фрагментов белковых молекул, соединенных в специальной последовательности, как соединяются буквы в слова, описан план строения всего организма, программа его роста, правила работы всех органов и клеток тела.
В соответствии с этими «записями» люди бывают блондинами или брюнетами, с голубыми или зелеными глазами, высокими или низкими, с двумя руками и двумя ногами, имеют в общей сложности 20 пальцев, особое устройство мозга, и так далее.
Интересно, что в каждом клеточном ядре, иными словами, в каждой клеточке нашего тела есть полная информация обо всем нашем организме.
Кроме ядра в цитоплазме находится еще более десятка органоидов, каждый из которых занят собственным, только ему присущим делом. Среди них нет главных и второстепенных, так как прекращение деятельности любого из них может привести клетку к гибели.
В организме человека используются около 200 типов клеток. Одни из них необходимы для создания оболочек, из других состоят опорные структуры нашего тела – кости, третьи приводят в движение наши конечности, четвертые используются как кладовки для пищевых запасов, а клетки мозга руководят всеми видами деятельности нашего организма.
«Блины»
100 триллионов клеток, из которых состоит человеческое тело, нуждаются в хорошей упаковке. Для этого предназначена наша кожа. Она представляет многослойную ткань, напоминающую некоторые современные сорта линолеума. Ее верхний слой состоит у человека из плоских, как блины, клеток, набросанных, как попало, друг на друга. В нижней части этого слоя всю нашу жизнь создаются новые плоские клетки – «блины». Зато клетки, лежащие на поверхности кожи, постепенно отмирают, превращаются в роговые чешуйки и отшелушиваются. Верхний слой кожи полностью обновляется достаточно быстро: на подошве – за 1 месяц, а на локте – всего за 10 дней. Чешуйки похожи на перхоть, возникающую иногда на голове, только их размер неизмеримо мельче, и мы не замечаем этого процесса. Благодаря тому, что клетки верхнего слоя кожи плоские, ее поверхность, как и поверхность линолеума, бывает достаточно гладкой.
Следующий внутренний слой кожи выглядит рыхлым и напоминает нижнюю сторону линолеума. Здесь находятся бесформенные клетки, многочисленные волокна и бесструктурное вещество.
Последний, третий, слой – подкожная клетчатка. Ее называют еще подкожно-жировой клетчаткой, так как именно здесь обычно присутствуют жировые клетки. В этом же слое проходят и ветвятся кожные кровеносные сосуды и нервы, а также находятся кожные желёзки.
Главная функция кожи – защитная. Она предохраняет организм от механических воздействий и травм, а также от проникновения в наше тело всевозможных посторонних веществ, в том числе газов и жидкостей, и принимает участие в защите тела от охлаждения. Защитную функцию выполняют и жировые клетки. Хранящийся в них жир – это пищевой резерв организма. Если человеку приходится голодать, жир используется на пользу организма.
Жировые клетки имеют и другое предназначение. Жир – теплоемкое вещество и поэтому защищает наше тело от охлаждения.
Он используется в коже как вата или утеплительная ткань – ватин, делающие нашу одежду теплой. Китов, обитающих в воде, температура которой подчас на 40 °C холоднее их тел, спасает подкожный слой жира, как футляром одевающий их тело. Кроме защиты от холода, жировые клетки предохраняют тело и от механических воздействий, смягчая силу ударов.
Важным элементом кожи человека являются пигментные клетки, содержащие красящее вещество темно-коричневого или черного цветов. Пигментные клетки многих животных пользуются красителями и других цветов, но кожа человека имеет только один пигмент. От него зависит цвет кожи: желтоватый, бронзовый или черный, а при его отсутствии – белый. Пигментные клетки ответственны за появление загара. Число пигментных клеток в теле человека постоянно и одинаково и для европейцев, и для негров (чернокожих), а разница в цвете кожи зависит лишь от того, насколько интенсивно специальные органеллы пигментных клеток вырабатывают красящее вещество. Пигментные клетки выполняют защитную функцию, предохраняя наше тело от проникновения в него ультрафиолетовых солнечных лучей, губительных для всего живого, так как вырабатываемый ими пигмент непроницаем для этих лучей.