Урок Бесплатно Клетка- основа жизни

Введение

Вы, наверное, замечали, когда кушали апельсин или грейпфрут, что их мякоть состоит из маленьких вытянутых пузырьков, вот эти самые пузырьки- это и есть клетки, из которых состоит все живое на земле.

История открытия клетки

Ученые долгое время пытались заглянуть в микроскопический мир живых организмов, но это им удалось лишь с изобретением микроскопа.

Первые микроскопы были изобретены в 16 веке, но их увеличения не хватало для того, чтобы увидеть мельчайшие частицы организма- клетки.

Но в 1665 году, английский ученый, Роберт Гук усовершенствовал модель микроскопа и именно он впервые увидел растительные клетки.

Роберта Гука интересовал вопрос, почему пробковое дерево так хорошо плавает в воде, он считал, что ответ кроется в микроскопическом строении растения и был прав.

Взглянув на срез пробкового дерева, он обнаружил, что пробка разделена на множество крошечных ячеек.

Роберт Гук решил также рассмотреть стебли разных растений, сердцевину бузины и опять же увидел похожие ячейки, которым дал название клетки.

Спустя 9 лет, в 1674 году голландский ученый Антоний ван Левенгук добился еще большего увеличения микроскопа и обнаружил в капле воды существ, которые хаотично плавали в воде, это были животные, состоящие всего из одной клетки- одноклеточные инфузории и амебы.

С тех пор ученые занялись исследованием клеток, их строением и функциями.

Наука, которая изучает клетки и их строение называется цитология.

Пройти тест
Закрыть тест

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Классификация живых организмов

Любой живой организм строится из кирпичиков, которые называются клетками.

Клетки животных и растений устроены по-разному.

Отличаются они в том числе и по выполняемым функциям, но принцип строения клеток у всех высших живых организмов одинаковый.

В этом уроке вы узнаете- как устроены клетки животных и растений, в чем их различия, а также познакомитесь с интересными фактами о клетке!

Клетка - основной строительный «материал»всех живых организмов:

  • бактерий
  • простейших
  • водорослей
  • грибов
  • растений
  • животных

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Закрыть

Бактерии, относящиеся к прокариотам, имеют более примитивное устройство клетки.

Бактерии- одноклеточные организмы, у них есть жесткая оболочка, под которой расположена клеточная мембрана.

Ядра у них, как и у всех прокариот, нет вообще.

Весь генетический материал располагается непосредственно в цитоплазме. Органелл и внутренних мембран очень мало.

Некоторые живые организмы состоят из единственной клетки, например, бактерии, водоросль хламидомонада.

Такие организмы называют одноклеточными.

Есть многоклеточные организмы, тело которых состоит из множества клеток.

Все клеточные организмы делятся на две большие группы:

  • прокариоты— имеют одноклеточное или нитчатое строение, не имеют ядра клетки, поэтому их называют безъядерные
  • эукариоты— одноклеточные и многоклеточные организмы, в их клетках присутствует ядро, поэтому их называют ядерными

Неклеточное строение свойственно вирусам- их основные стадии развития протекают в клетках-хозяевах.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Закрыть

Продолжительность жизни клеток разная.

Ученые установили, что клетки кожи человека живут около 1-2 недель, потом происходит их обновление.

Меньше всех живут клетки кишечника от 2-5 дней, т.е. можно сказать, что через каждые пять дней у нас образуется новый кишечник!

Долгожителями считаются мышечные и нервные клетки, жизнь их зависит от жизни человека.

Они, конечно, могут обновляться в случае повреждения, но восстанавливаются очень медленно

Множество клеток, выполняющих одну общую функцию и расположенных рядом друг с другом называют тканью.

У разных клеток можно выделить общие функции:

  • получение питания извне или путем синтеза питательных веществ (например, фотосинтеза)
  • избавление от продуктов жизнедеятельности
  • производство потомства путем деления

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Закрыть

Взрослым клеткам многих тканей не свойственно деление.

В этом случае функцию воспроизводства выполняют специальные клетки.

У растений они располагаются в основных точках роста- на верхушке побега и в кончике корня.

У животных- это стволовые клетки различных тканей.

Пройти тест
Закрыть тест

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Строение клетки

Давайте рассмотрим строение клеток эукариот, к которым относятся все многоклеточные организмы, в том числе растения и животные. 

Независимо от того, какого типа клетка, в ней существуют три главные, общие для всех клеток части:

  • клеточная мембрана (ее еще называют плазматической)
  • цитоплазма
  • клеточное ядро с ядрышком

 

Клеточная мембрана, состоит из двойного слоя липидных (жировых) молекул и белков, защищает внутреннее содержимое клетки.

Через мембрану клетка обменивается веществами с окружающим пространством посредством встроенных белковых молекул- каналов.

А вот 3Д модель клеточной мембраны:

Цитоплазма— внутренняя среда клетки.

В ней происходят все жизненные процессы.

В цитоплазме содержатся различные вещества и находятся органы клетки (органеллы), которые состоят из одной или двух мембран.

Цитоплазма находится в непрерывном движении и связывает между собой все органоиды и ядро клетки.

Клеточное ядро– это важная органелла клеток эукариот, окруженная снаружи  сложной мембраной.

Внутри ядра расположено ядрышко.

Ядрышко отвечает за реализацию генетических программ данной конкретной клетки. 

Клеточное ядро

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Закрыть

Основной командный пункт клетки — ее ядро.

В нем сложным образом упакован генетический материал, за считывание информации с которого ответственно ядрышко.

Генетическая информация передается с помощью специальных молекул, которые проникают через ядерные поры и связываются с рибосомами, синтезирующими необходимые клетке в данный момент белки.

Клеточные органеллы

Клетку можно сравнить с микроскопическим городом, где есть дороги, электростанции, центр управления, центры утилизации отходов и другие структуры, которые помогают этому городу жить.

Давайте рассмотрим из чего же состоит клетка.

Как вы уже знаете, в цитоплазме клеток животных и растений находятся особые образования — органеллы, выполняющие различные функции.

Перечислим основные из них:

  • эндоплазматическая сеть или эндоплазматический ретикулум- сеть канальцев, отходящая от ядра, состоящая из полостей и пузырьков, благодаря этому органоиду происходит перенос веществ по клетке
  • митохондрии- тельца, окруженные двойной мембранной, ответственные за за процесс образования энергии и дыхания, в ходе которого поглощается кислород и выделяется углекислый газ

Митохондрии

  • рибосомы- очень мелкие органеллы, отвечающие за образование белковых молекул
  • лизосомы— мембранные мешочки, заполненные пищеварительными ферментами, благодаря им клетка избавляется от старых органелл и переваривает поглощенные пищевые частицы

Лизосома

  • aппарат Гольджи— стопка уплощенных мембранных мешочков- цистерн, участвует в процессах накопления и «упаковки» веществ, которые образовала клеткаи образовании лизосом

Аппарат Гольджи

Строение большинства клеточных органелл можно хорошо рассмотреть только при помощи электронного микроскопа.

Об органеллах, свойственных только растительным клеткам вы узнаете из следующей части урока.

Пройти тест
Закрыть тест

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Особенности клеток растений

Основные особенности растительных клеток, отличающие их от клеток животных: 

  • наличие твердой внешней оболочки, называемой клеточной стенкой. Клеточная стенка синтезируется самой клеткой и состоит из целлюлозы, твердого вещества, из которого делают бумагу и картон
  • наличие тонких соединительных каналов между соседними клетками, проходящих через клеточную стенку. С их помощью клетки растений сообщаются друг с другом
  • большая центральная вакуоль, заполненная клеточным соком. Оболочка вакуоли образована мембраной - тонопластом. Клеточный сок содержит отходы жизнедеятельности и запас необходимых клетке веществ 

Кроме этого для клеток растений характерно наличие особых органелл — пластид, которые бывают трех типов:

  • хлоропласты- содержат зеленый зеленый краситель (пигмент)- хлорофилл и осуществляют фотосинтез, находятся они в листьях
  • хромопласты- содержат красящие пигменты, благодаря им цветки и плоды имеют яркую окраску
  • лейкопласты- бесцветные пластиды, приспособлены для хранения питательных веществ, их особенно много в корнях и семенах

На рисунке ниже ты видишь как выглядит хлоропласт.

Чем то он очень похож на митохондрию, не правда?

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Закрыть

Когда вы разрезаете спелый сочный плод из поврежденных клеток вытекает клеточный сок, находившийся в центральной вакуоли.

В соке, как правило, содержится много сахара.

От этого большинство плодов такие вкусные.

В клеточном соке могут накапливаться красящие вещества.

Красящие вещества- пигменты также содержатся в пластидах.

Пластиды имеют общее происхождение и похожее строение.

Они могут взаимопревращаться.

Если желтый клубень картофеля, в котором находятся много лейкопластов и хромопластов, оставить на солнце, то он постепенно приобретет зеленый цвет, то есть лейкопласты превратятся в хлоропласты.

Или зеленые листья осенью окрашиваются в желтый, красный, оранжевый цвет, это означает, что зеленый пигмент хлорофилл разрушился и хлоропласты превратились в хромопласты.

Питание клетки

У тебя в доме существуют окна и двери (чтобы был свет, поступал воздух и можно было принести всяких вкусняшек из магазина), также и клетке нужны поры в клеточной мембране через которые проходят различные вещества.

Роль этих пор выполняют специальные белковые молекулы, которые открывают и закрывают каналы для транспорта тех или иных веществ.

Но через каналы проходят в основном только минеральные вещества.

Для поглощения и выделения крупных частиц у клеток предусмотрены особые механизмы!

Клетка умеет захватывать из внешней среды маленькие и большие частицы и жидкость для своего питания.

Частью мембраны, как щупальцами, она захватывает частицу, круг замыкается и жертва оказывается в пузырьке уже внутри клетки!

Тем временем мембрана быстро запечатывается, не оставляя никаких отверстий.

Похоже на фокус? А у нашей малышки этот процесс называется эндоцитозом (эндо- внутри; цито- клетка).

Захваченная частичка сливается с лизосомами, переваривается, а затем ненужное выбрасывается из клетки точно так же, как происходил захват- мембрана открывается, выкидывает содержимое мембранного пузырька с отходами наружу и моментально закупоривается, как мы знаем, не оставляя следа!

Этот процесс называется экзоцитозом (экзо- снаружи; цито- клетка).

Эндоцитоз делится на два процесса:

  • фагоцитоз- это захват клеточной мембраной и переваривание самой клеткой твердых частиц
  • пиноцитоз- это захват клеточной мембраной жидкости

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Закрыть

Именно с помощью фагоцитоза клетка на раннем этапе своего развития обзавелась хлоропластами.

Поглощенные древними клетками цианобактерии стали неотъемлемой частью клетки и превратились в столь необходимые для всего живого хлоропласты. Таким образом клетки эукариот приобрели способность к фотосинтезу!

 

Фагоцитоз

Пройти тест
Закрыть тест

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Таблица органелл клеток

Структура

Функция

Из чего состоит

Оболочка

Фото

Клеточная мембрана

Служит барьером между внешней средой и внутренним содержимым клетки.

Слой липидов с гликопротеинами и белками

Двухслойная

 Клеточная мембрана

Клеточная стенка

Опора и защита растительной клетки.

Волокна целлюлозы

 

 Клеточная стенка

Ядро

Содержит наследственный материал (хромосомы, которые состоят из молекул ДНК) и ядрышки

Две мембраны, окружающие хромосомы и ядрышко

Двухслойная

 Ядро

Ядрышко

Синтезируют вещество РНК, которое так же отвечает за наследственную информацию, переносит вещества из которых образуется белок

Является немембранным органоидом

 

Хромосомы

Носители генетической информации

ДНК и белки

 

 Хромосомы

Рибосомы

Синтез белка в органоидах и цитоплазме

РНК и белки

Немембранный органоид

 Рибосомы

Эндоплазматический ретикулум

Осуществляет транспорт веществ по клетке

Образуется из мембран двух типов: 

-шероховатой, на ее поверхности крепятся рибосомы

-гладкой (без рибосом)

Однослойная

 Эндоплазматический ретикулум

Митохондрии

Производят энергию из питательных веществ

Две мембраны, белки, ДНК, рибосомы.

Двухслойная

 Митохондрии

Аппарат Гольджи

Подготовка и оформление продуктов синтеза для дальнейшей транспортировки. Синтез лизосом.

Мембранный органоид, образован трубочками,пузырьками, цистерночками

Однослойная

 Аппарат Гольджи

Лизосомы

Переваривание питательных и ненужных веществ.

Мембрана с пищеварительными ферментами

Однослойная

 Лизосомы

Вакуоли

Запас веществ (питательных, пигментов и пр.)

Мембрана с различным содержимым 

Однослойная

 Вакуоли

Микротрубочки

Двигательная функция внутри клетки. Образуют внутренний каркас клетки, направляют перемещение органелл

Белок тубулин

 

 Микротрубочки

Микрофиламенты

Двигательная функция внутри клетки- ток цитоплазмы.

Белковые волокна, меньше чем микротрубочки

 

 Микрофиламенты

Реснички и жгутики

Выросты наружной оболочки клетки. Двигательная функция клетки- биение ресничек и волнообразно жгутики.

В составе имеют микротрубочки, покрытые мембраной. Движение за счет скольжения трубочек.

В основании всегда есть базальное тельце.

 

 Реснички и жгутики

Базальное тельце

Центр организации микротрубочек

Аналогично центриолям. Образуются удвоением центриолей

 

 

Центриоли

Участвуют в делении клетки, разводя хромосомы

Полый цилиндр из микротрубочек

 

 

Хлоропласты (пластиды, только растения)

Участвуют в фотосинтезе

Две мембраны, содержат зеленый пигмент хлорофилли каротиноиды, ДНК и Рибосомы

Двухслойная

 Хлоропласты

Хромопласты (пластиды, только растения)

Придают окраску, образуются из хлоропластов

Две мембраны, содержат каротиноиды (красный, оранжевый, желтый), ДНК и Рибосомы

Двухслойная

Лейкопласты (пластиды, только растения)

Бесцветные, содержат запас питательных веществ, могут превращаться в хлоропласты

Состоят из двух мембран, сильно развита эндоплазматическая сеть, собственная ДНК и Рибосомы

Двухслойный органоид

 

Плазмодесмы

Поры, обеспечивающие связь между растительными клетками 

Перенос ионов, молекул питательных веществ между клетками

 

 

Пройти тест
Закрыть тест

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Заключительный тест

Пройти тест