Прежде всего договоримся о том, что такого понятия, как какая-то отдельная живая клетка, нет. Есть только живые клетки, бесчисленное множество их разновидностей. Если мы будем рассматривать даже наиболее очевидные характеристики клеток — размеры, форму, характер движения и другие внешние проявления, — мы обнаружим их колоссальное разнообразие. При этом основные черты сходства всех клеток могут ускользнуть от нашего взгляда, как это произошло с первыми учеными, работавшими с микроскопом более 150 лет назад. Но если мы с вами, путешествуя, проникнем в глубь клеток, то их сходство выявится. Когда мы достигнем мира субмикроскопических структур и будем знакомиться с их молекулярными функциями, различия между клетками в значительной степени сотрутся. Говоря о живой клетке как об объекте путешествия, мы подразумеваем нечто, объединяющее все живые клетки, обобщающие основные, наиболее характерные проявления жизни.
Большая часть нашего путешествия пройдет среди этого разнообразия клеток, но все же иногда мы будем останавливаться и на отдельных определенных клетках. Поэтому перед началом путешествия следует познакомиться с различными типами клеток, которые могут встретиться на нашем пути.
Организм человека состоит из нескольких сотен типов клеток, каждый из которых представлен триллионами индивидуумов.
Это нервные, мышечные клетки, клетки желез, крови и другие; каждый тип имеет ряд различных подтипов. Как указывают названия, клетки определенных типов группируются в органы или системы органов, выполняющие специфические функции. Способ их группировки часто играет решающую роль в проявлении функций клеток. Например, поперечно-полосатые мышечные клетки похожи друг на друга и обладают способностью к сокращению. Порядок их объединения определяет различия между сотнями различных мышц в теле человека. Типы связи клеток достигают вершины сложности в центральной нервной системе, состоящей из десятков миллиардов клеток, каждая из которых связана с десятками тысяч таких же клеток. Подобные связи устанавливаются между клетками, которые каким-то образом выявляют и распознают друг друга, а затем объединяются вместе. Их ассоциации стабилизируются и поддерживаются рядом внеклеточных структурных элементов, ответственных главным образом за формирование определенной характерной структуры каждого типа ткани.
