Алгебра
Английский
Биология
География
Геометрия
История
Русский
Обществознание
Физика
Химия
Информатика
Литература
МатематикаРешебник по биологии 10 класс Беляев §7
§7
Клетка – элементарная единица живого
Тренируемся
Форма и размер клеток даже в пределах одного организма очень разнообразны и зависят от специализации клетки и выполняемой ею функции. Например, клетки покровных тканей плоские и плотно прилегают друг к другу, нейроны имеют многочисленные отростки и т. д. Рассмотрите рисунок 10. Объясните, какую функцию выполняет каждая изображенная на рисунке клетка и как это отражается на ее форме?
Добавить текст Вернуть оригиналФорма клеток и их строение тесно связаны с функциями, которые они выполняют. Например, у клеток эпителия кишечника есть микроворсинки на всей поверхности, которые увеличивают площадь для поглощения питательных веществ – витаминов, глюкозы, жирных кислот и аминокислот. Также они удлиненной формы и плотно прилегают друг к другу, образуя барьер между содержимым кишечника и тканями организма.
Добавить текст Вернуть оригиналУ клеток бактерий простая форма и строение. Как правило, это одноклеточные организмы, которые быстро размножаются, способны активно населять новые среды и адаптироваться к меняющимся условиям. У некоторых бактерий есть жгутики, при помощи которых они могут легко перемещаться.
Добавить текст Вернуть оригиналДиатомовая водоросль – это одноклеточный водный организм, который отличается симметричной формой и типичным для водорослей строением. Тело водоросли окружено плотной кремниевой оболочкой, которая имеет двухклапанную форму. Она использует энергию солнечного света для синтеза органических соединений из воды и углекислого газа, а также является продуцентом в морских экосистемах. Еще один представитель одноклеточных организмов – водоросль ацетабулярия. Она имеет необычную форму тела, которая внешне напоминает зонтик или грибок. Особенность водоросли в том, что она обладает способностью к регенерации. Если оторвать верхушку зонтика, то из столбика снова вырастет зонтик, который сохранит при этом и форму, и структуру клетки.
Добавить текст Вернуть оригиналМышечные клетки состоят из продолговатых цилиндрических (скелетные), длинных и сужающихся на концах (гладкие) и бранчевидных клеток, которые соединены ветвями (сердечные). Форма каждого вида мышечных клеток тесно связана с их способностью к быстрому и плавному сокращению и расслаблению.
Добавить текст Вернуть оригиналНервная клетка обладает уникальной формой, позволяющей ей выполнять основную функцию – передавать нервные импульсы. У тела клетки есть два выступа – дендриты (короткие, сильно разветвленные выступы, необходимые для получения информации от других нейронов) и аксон (длинные, одиночные, отвечают за передачу нервного импульса от тела клетки к другим нейронам или эффекторным клеткам – железам или мышцам).
Добавить текст Вернуть оригиналУ клеток печени характерная форма полигональных клеток. Они многоугольной формы и неравномерного размера, но при этом их ядра располагаются по центру. Полиэдрическая форма позволяет клеткам печени плотно упаковываться друг к другу, тем самым образуя гранулы печени. Такая структура обеспечивает и эффективный контакт между всеми клетками и их окружением, включая желчные протоки и сосуды.
Добавить текст Вернуть оригиналУ инфузории форма овальная или удлиненная, размеры могут колебаться от нескольких микрометров до миллиметров в длину. Основная часть тела клетки – удлиненная воронкообразная полость, которая служит для захвата и переваривания пищи. Также у инфузории есть большое количество ресничек, позволяющих ей передвигаться.
Добавить текст Вернуть оригиналФорма эритроцитов – красных кровяных клеток – напоминает биконкавный диск. Благодаря этому клетки имеют большую поверхность, что улучшает процесс диффузии газов через мембрану, и обладают высокой гибкостью, что позволяет им легко преодолевать узкие капилляры и проникать в удаленные уголки организма.
Добавить текст Вернуть оригиналКлетки эпидермиса лука имеют вид прозрачного овала с конусообразным основанием и плоским верхом. Конусообразное основание позволяет им легко присоединяться друг к другу и образовывать непрерывный слой, который предотвращает действие внешних факторов. А благодаря плоскому основанию клетки способны эффективно осуществлять процесс обмена веществ, включая газообмен. С помощью плоского верха клетки могут легко пропускать углекислый газ и кислород между окружающей средой и внутренней частью лука.
Добавить текст Вернуть оригиналКлетки жгутиконосца овальной формы с удлиненным телом и одним, либо несколькими жгутиками как с одного конца, так и с обоих. Благодаря такой форме и строению они легко передвигаются, создавая волновое движение, в водной среде. Также удлиненная форма клеток позволяет таким существам быстро менять форму своего тела и растягиваться, чтобы захватывать и поглощать питательные вещества.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 42
Вопросы и упражнения
№ 1. Используя положения клеточной теории, докажите единство происхождения жизни на Земле.
Положения клеточной теории являются одной из основ принципов биологии, согласно которым все живые организмы состоят из клеток и являются единицами жизни. В каждой клетке содержится генетический материал, который необходим для ее жизнедеятельности и для дальнейшей передачи наследственной информации из поколения в поколение. Все клетки обязательно окружены плазматической мембраной, имеют цитоплазму с клеточными органоидами и различными включениями.
Добавить текст Вернуть оригиналСогласно заключениям ученых, первые жизненные формы возникли на Земле около 3,5 – 4 млрд. лет назад. И это были простые одноклеточные организмы, которые способны к самостоятельному поглощению питательных веществ и произведению энергии. Таким образом, можно сделать вывод, что все живые организмы, начиная от простейших одноклеточных микроорганизмов и заканчивая сложными многоклеточными организмами, состоят из клеток, которые имеют общий план строения и функционирование. Это свидетельствует о том, что все живые организмы на Земле произошли от общего предка.
Добавить текст Вернуть оригинал№ 2. Докажите, что клетка – структурная и функциональная единица живых организмов.
Структура клетки и ее функции обеспечивают жизненный цикл организма, включая его рост и развитие, обмен веществ, размножение и т.д. В состав клетки входит множество компонентов: ядро с генетической информацией (в некоторых клетках), мембрана, цитоплазма, рибосомы, митохондрии и прочие органеллы. И каждая из этих структур выполняет внутри клетки свою строго определенную специфическую функцию.
Добавить текст Вернуть оригиналВсе ткани и органы состоят из клеток. Например, клетки кожи защищают организм от внешних факторов, клетки мышц обеспечивают движение, а клетки крови отвечают за транспортировку кислорода и питательных веществ по всему организму. Каждая клетка может расти, делиться, двигаться, реагировать на раздражители и т.д.
Добавить текст Вернуть оригиналИсходя из того, что клетка является структурированным ансамблем биополимеров, который обладает всеми свойствами живого, то можно сделать вывод, что клетка является структурной и функциональной единицей всех живых организмов.
Добавить текст Вернуть оригинал№ 3. Как связано строение клеточной мембраны с ее функциями?
Любая клетка защищена от других клеток или окружающей среды клеточной или плазматической мембраной. Состоит она из белков и липидов. Фосфолипиды в клеточной мембране образуют двойной слой, а белки либо пронизывают, либо погружены в него на разную глубину. Также они могут располагаться на внешней и внутренней поверхности мембраны. Такое строение клеточной мембраны позволяет ей защищать цитоплазму клетки от физических и химических повреждений и обеспечивать возможность контакта и взаимодействия леток в тканях и органах. Также она избирательно обеспечивает транспорт питательных веществ в клетку и выведение из нее конечных продуктов обмена.
Добавить текст Вернуть оригинал№ 4. Как происходит активное поглощение веществ клеткой?
Активное поглощение веществ клеткой происходит при помощи специальных белков – пермеаз, которые входят в состав плазматической мембраны. Они обеспечивают избирательный транспорт аминокислот, сахаров, нуклеотидов и прочих веществ в клетку. Также активное поглощение происходит и за счет процессов фагоцитоза и пиноцитоза.
Добавить текст Вернуть оригиналВо время фагоцитоза плазматическая мембрана активно захватывает твердые частички и втягивает их внутрь клетки. Растворенные вещества попадают аналогичным способом – плазматическая мембрана образует впячивание в виде маленького пузырька, куда и попадает жидкость с растворенными в ней веществами. Данный процесс называется пиноцитозом.
Добавить текст Вернуть оригинал№ 5. Какое значение имеет фагоцитоз для одноклеточных организмов?
Фагоцитоз – это процесс захвата плазматической мембраной твердых частиц и затягивание их внутрь клетки с дальнейшим перевариванием. Для одноклеточных организмов фагоцитоз имеет весомое значение, так как обеспечивает не только питание, но и защиту клетки. Например, для амеб данный процесс является главным способом питания. У протистов фагоцитоз служит для защиты клетки от вирусов и бактерий, так как фагоциты способны уничтожать различные патогены, которые могут проникать внутрь клетки.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 42
Работа с информацией
№ 6. Используя дополнительные источники информации, подготовьте сообщение на тему «Эволюция представлений о строении клетки с XVII по XXI век».
Добавить текст Вернуть оригиналЭволюция представлений о строении клетки с XVII по XXI век
Добавить текст Вернуть оригиналПредставления о строении клетки эволюционировали с XVII по XXI век. И если сначала это были обычные наблюдения, то потом на их смену пришло использование современных технологий для изучения молекулярной структуры и функций клеток:
Добавить текст Вернуть оригинал1. В XVII веке Роберт Гук и Антони ван Левенгук при помощи микроскопов первыми увидели микроскопические объекты, которые впоследствии назвали «клетками»;
Добавить текст Вернуть оригинал2. В XVIII веке Маттиас Шлейден и Теодор Шванн предположили, что все живые организмы состоят из клеток. В дальнейшем эта информация тала известна, как теория клеток;
Добавить текст Вернуть оригинал3. В XIX веке благодаря развитию микроскопии ученым удалось увидеть внутреннюю структуру клеток. Состоялось открытие ядра, лизосом, митохондрий, аппарата Гольджи и других органелл;
Добавить текст Вернуть оригинал4. В ХХ веке – активное развитие технологий: электронная микроскопия и молекулярная биология, что позволило подробно изучать структуру и функцию молекул, которые являются составляющими клетки. Также было «открытие» ДНК, механизмов транскрипции и трансляции, рибосом и прочих молекулярных органелл. Это дало возможность ученым понять, как функционируют клетки;
Добавить текст Вернуть оригинал5. В XXI веке стремительно развивались технологии, например, геномика и криоэлектронная микроскопия, которые открыли возможности для изучения клеток на более детальном уровне, расширяя имеющиеся знания об их структуре и функциях.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 42
Работа с текстом
№ 7. Прочитайте текст параграфа и сформулируйте определения понятий «плазматическая мембрана», «фагоцитоз» и «пиноцитоз». Проверьте выполнение этого задания у соседа по парте.
Добавить текст Вернуть оригиналПлазматическая мембрана – это эластичная молекулярная структура, которая состоит из белков и липидов и обеспечивает одновременно и барьер, и избирательную связь между клеткой и внешней средой или внеклеточным пространством.
Добавить текст Вернуть оригиналФагоцитоз – это процесс, при котором клетки (простейшие или фагоциты – специально предназначенные для этого клетки крови и тканей организма) активно захватывают и поглощают живые и неживые частицы.
Добавить текст Вернуть оригиналПиноцитоз – это процесс поглощения клеткой более мелких частиц, например, растворенных макромолекул (чаще белков) или их комплексов.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 42
К следующему уроку
Вспомните из курса зоологии, как передвигаются одноклеточные организмы.
Одноклеточные организмы способны передвигаться разными способами в зависимости от их вида и окружающей их среды. Некоторым одноклеточным организмам, например, амебам, свойственно амебоидное движение, которое осуществляется за счет ложноножек, выдвигающихся из клетки и сжимающихся.
Добавить текст Вернуть оригиналПротисты передвигаются благодаря выделению из клетки тонких, длинных, подобных волокнам структур – клейковинным волокнам. Такое движение называется клейковинное. Многие одноклеточные организмы, в том числе и бактерии, передвигаются за счет ротационного движения жгутика или бактерийного хвостика. Это билиарное движение.
Добавить текст Вернуть оригиналТакже есть движение при помощи ресничек. Так передвигаются некоторые протисты и эукариоты, у которых поверхность тела покрыта ресничками. Многое одноклеточные организмы способны передвигаться парциальным движением, которое осуществляется при помощи изменения формы клетки.
Добавить текст Вернуть оригиналЧто называют плазмолизом? (Словарь)
Плазмолизом называют процесс, при котором клетка бактерии или растения теряет воду, а ее цитоплазма начинает отходить от клеточной стенки. Данный процесс возможен, если клетка помещена в раствор с более высокой концентрацией растворенных в ней веществ, нежели внутри клетки. Он обратим, так как, если клетку вернуть в более благоприятный для нее раствор, то она снова начнет заполняться водой, а ее цитоплазма вернется к клеточной стенке.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 44
