В клетках бактерий ядерное вещество распределено равномерно по всей клетке, а при старении бактерий оно собирается в кучки.
Та часть протоплазмы, которая окружает ядро, обычно называется цитоплазмой. В цитоплазме клетки можно видеть множество зёрнышек различной величины и формы, имеющих, повидимому, большое значение в жизни клетки для обмена веществ. Живое вещество клетки можно хорошо рассмотреть, положив под микроскоп, например, кусочек стебля или листа крапивы. Край такого кусочка с жгучими волосками крапивы может служить прекрасным объектом для наблюдений. Обычно волосок состоит всего из одной клетки большого размера. Снаружи виден толстый и прочный футляр из целлюлозы[7]. Такими целлюлозными стенками обыкновенно окружены все растительные клетки.
Разглядывая живой жгучий волосок крапивы, легко можно заметить, что живое вещество не заполняет всю клетку, а распределяется около целлюлозных стенок внутри футляра и протягивается в виде тяжей от одной стенки к другой. Такое распределение протоплазмы встречается только в растительных клетках. В животных клетках протоплазма заполняет всю клетку.
Протоплазма, или живое вещество клетки, представляет собой очень вязкую жидкость, обладающую подвижностью. В клетке волоока крапивы подвижность протоплазмы хорошо заметна по движению твёрдых частичек, которые в ней плавают в одном или другом направлении.
Протоплазма клетки состоит из многих веществ, но главным из них является белок или, вернее, белки (в организме имеется очень большое количество разнообразных белков). Белок представляет собой очень сложное вещество, основным свойством которого является обмен веществ. Живая частица белка беспрерывно изменяется, одновременно разрушаясь и созидаясь в различных своих частях.
Простейший обмен веществ существует и в неживой природе. Например, процесс ржавления железа — это обмен веществ между железом и окружающей средой. Но в неживой природе обмен веществ приводит к разрушению: когда образуется ржавчина, железо не остаётся железом, а превращается в другое вещество — в окись железа.
В результате обмена веществ живой организм не только сохраняется, но и развивается, растёт и размножается благодаря белку, который во взаимодействии с другими веществами является главной составной частью обмена веществ в организме.
Благодаря своей неустойчивости белок может переходить из одного состояния в другое: он находится то в жидком виде, то в виде студня, то в виде волокнистого или зернистого осадка. Такие превращения белок может претерпевать в клетке в результате взаимодействия с теми или иными веществами в процессе нормальной жизнедеятельности. Эти явления можно, например, наблюдать во время клеточного деления. Подобные же изменения могут быть вызваны в клеточном ядре и искусственно, путём механического раздражения или при воздействий на клетку различными веществами.
В зависимости от того, какую роль выполняют те или иные клетки в целом организме, они имеют соответствующий характер своего строения. Мышечные волокна, клетки крови (красные и белые кровяные шарики), клетки кожи — все они резко отличаются друг от друга как по форме своего строения, так и по той работе, к которой приспособлена и которую выполняет данная клеточная форма (рис. 2).
Каким образом клетки организма приобретают то или иное строение, приспособленное к характеру выполняемой ими работы, или, как говорят, функции? На этот вопрос наука полного ответа пока не даёт. Но на основании рассмотрения того, что в этом отношении биологам известно, мы можем сказать, что, повидимому, та или иная форма приобретается клеткой благодаря взаимодействию её белков с другими веществами и влиянию на эту клетку различных условий окружающей среды: разнообразных веществ, клеток-соседей, электрических влияний и многих
И других условий в организме, которых мы еще не знаем. Всё это приводит к выработке того рода обмена веществ, который необходим для выполнения клеткой определённой работы, например, для выделения железистыми клетками их секрета[8].
В зависимости от характера обмена веществ клетка вырабатывает те или иные продукты: одни железистые клетки выделяют слюну, другие — жёлчь, третьи — желудочный сок и т. д.
7
Целлюлоза (клетчатка) — вещество, являющееся главной составной частью оболочек клеток растений.
8
Секреты желез — это вещества, вырабатываемые и выделяемые железами в теле человека и животного (например, желудочный сок, слюна).