1. Принцип клеточного строения организмов

Структурно-функциональной единицей любого живого организма является клетка, представляющая собой сложную самоорганизующуюся и саморегулируемую биохимическую систему. Живая клетка состоит из наружной, проницаемой для некоторых молекул и ионов вещества оболочки – эластичной белково-липидной мембраны (клеточная мембрана, цитолемма, плазмолемма), которая отделяет внутреннюю среду клетки - цитоплазму с находящимися в ней органоидами (органеллы) и временными включениями, от внешней среды (межклеточная среда в многоклеточном организме и/или среда, окружающая организм). Живая клетка способна к своему существованию, росту и развитию путем обмена веществом и энергией с внешней средой (внутри-, меж- и внеклеточный метаболизм), а также к размножению путем своего деления на дочерние клетки.

Живые организмы могут состоять из одной клетки (одноклеточные организмы, например, археи, бактерии), двух и более анатомически и физиологически тесно связанных друг с другом клеток, образующих в организме, как правило, различные ткани и органы (многоклеточные организмы: большинство растений и животных), а также из совокупности слабо связанных между собой одноклеточных или многоклеточных организмов (колониальные организмы, например, вольвоксовые зеленые водоросли, коралловые полипы). Клетки, в которых отсутствует такой важнейший органоид, как клеточное ядро (мембранный органоид, содержащий в плазме ядра – кариоплазме - ядерные хромосомы с ДНК и некоторые другие составляющие, отграниченный от цитоплазмы клетки двойной кариомембраной), называют прокариотами (представители: археи, бактерии), а клетки с ядром – эукариотами (все истинно многоклеточные растительные и животные организмы, а также многие одноклеточные организмы, например, простейшие).

Живую природу образуют главным образом 3 царства организмов: бактерии, растения и животные. Все они имеют клеточное строение. Вне клеток жизни нет (внеклеточные формы жизни науке неизвестны; внеклеточные вирусы – это в строгом смысле не организмы, а белково-нуклеиновые комплексы, лишенные жизни вне клеток). Живые организмы содержат, как правило, живые клетки (мертвые клетки после их деструкции и частичной утилизации их биохимических компонентов в организме удаляются из него во внешнюю среду), но в древесных растениях отмершие клетки сохраняются и используются на протяжении всей долгой жизни растения для реализации опорных, проводящих и защитных функций. К таким растительным клеткам относятся, например, склереиды, или каменистые клетки механической ткани с толстыми одревесневшими оболочками, в которых их “живое” содержимое отмирает.

Все анатомо-физиологические процессы роста, развития, созревания, размножения, старения и умирания организмов происходят в первую очередь на их нижнем, клеточном уровне. В основе роста, развития и размножения организмов лежат процессы клеточного метаболизма и деления клеток (у прокариот это прямое, а у эукариот непрямое деление, состоящее из последовательности деления клеточного ядра, а затем и самой клетки). При бесполом, вегетативном размножении организмов-эукариотов и делении соматических эукариотических клеток непрямое деление выполняется способом митоза, а для половых клеток при половом размножении – способом мейоза. Митоз и мейоз обеспечивают всем эукариотическим организмам при их развитии и размножении сохранение их видовой генетической идентичности в череде всех поколений их потомков.