Клетка (от латинского слова «cellula» — «маленькая комната» [ 1] ) — основная структурная и функциональная единица жизни . Каждая клетка состоит из цитоплазмы , заключенной в мембрану , которая содержит множество биомолекул , таких как белки и нуклеиновые кислоты . [2]
Большинство растительных и животных клеток видны только под световым микроскопом и имеют размеры от 1 до 100 микрометров . [3] Электронная микроскопия дает гораздо более высокое разрешение, демонстрируя очень подробную структуру клетки. Организмы могут быть классифицированы как одноклеточные (состоящие из одной клетки, такие как бактерии ) или многоклеточные (включая растения и животных). [4] Большинство одноклеточных организмов классифицируются как микроорганизмы . Количество клеток у растений и животных варьируется от вида к виду; было приблизительно установлено, что человеческое тело содержит примерно 40 триллионов (4 × 10 13) клетки. [a] [5] Мозг насчитывает около 80 миллиардов таких клеток. [6]
Клеточная биология — это изучение клеток, открытых Робертом Гуком в 1665 году, который назвал их по сходству с клетками , обитаемыми христианскими монахами в монастыре. [7] [8] Клеточная теория , впервые разработанная в 1839 году Маттиасом Якобом Шлейденом и Теодором Шванном , утверждает, что все организмы состоят из одной или нескольких клеток, что клетки являются фундаментальной единицей структуры и функции во всех живых организмах, и что все клетки происходят из ранее существовавших клеток. [9] Клетки появились на Земле около 4 миллиардов лет назад. [10] [11] [12] [13]
Клетки бывают двух типов: эукариотические , которые содержат ядро , и прокариотические клетки , не имеющие ядра, но все же присутствует нуклеоидный участок. Прокариоты — одноклеточные организмы , а эукариоты могут быть как одноклеточными, так и многоклеточными . [14]
Прокариоты включают бактерии и археи , два из трех доменов жизни . Прокариотические клетки были первой формой жизни на Земле, для которой характерны жизненно важные биологические процессы, включая передачу клеточных сигналов . Они проще и меньше, чем эукариотические клетки, и лишены ядра и других связанных с мембраной органелл . ДНК прокариотической клетки состоит из одной кольцевой хромосомы , непосредственно контактирующей с цитоплазмой . Ядерный участок в цитоплазме называется нуклеоидом .. Большинство прокариот являются самыми маленькими из всех организмов диаметром от 0,5 до 2,0 мкм. [15]
Растения , животные , грибы , слизевики , простейшие и водоросли -- все это эукариоты . Эти клетки примерно в пятнадцать раз шире, чем у типичного прокариота, и могут быть в тысячу раз больше по объему. Основной отличительной чертой эукариот по сравнению с прокариотами является компартментализация : наличие мембраносвязанных органелл (компартментов), в которых происходят специфические активности. Наиболее важным из них является клеточное ядро , [4] органелла, в которой находится клеточная ДНК .. Это ядро дало название эукариоту, что означает «истинное ядро (ядро)». Некоторые другие отличия: