Раздел 1. Клетка - единица живого

Определения и обозначения

Клетка — элементарная структурная и функциональная единица живого организма. Она является наименьшей частью организма, которая может выполнять необходимые для жизни процессы. Поэтому клетка важна не только как его «строительный блок»: с её работой связана жизнедеятельность всего организма.

Клеточная теория — обобщение знаний о клеточном строении организмов и размножении клеток. Она объединяет представления о том, из чего состоят организмы и как клеточная жизнь продолжается. Это помогает рассматривать строение, жизнедеятельность и размножение как связанные стороны живого.

Одноклеточный организм — организм, состоящий из одной клетки. Эта клетка выполняет все функции, которые необходимы для существования целого организма. Понятие показывает, что клетка может быть не только частью многоклеточного тела, но и самостоятельным организмом.

Многоклеточный организм — организм, состоящий из множества клеток. Они могут различаться строением и выполнять разные функции, взаимодействуя друг с другом. Это понятие объясняет, как единый организм может распределять работу между многочисленными клетками.

Как это устроено

Клеточное строение объединяет организмы, потому что их тела построены из клеток, имеющих общие черты организации. При этом клетки не обязаны быть одинаковыми: форма и особенности строения связаны с тем, какую работу клетка выполняет. Например, клетка, которая должна воспринимать сигналы или обеспечивать движение, отличается от клетки, выполняющей другие задачи. Значит, разнообразие клеток совместимо с общим клеточным принципом строения живого.

Клетку называют структурной единицей многоклеточного организма, потому что именно из клеток образуются его ткани и органы. Ткань — это группа клеток, сходных по строению и выполняемой работе; несколько тканей могут входить в состав органа. Если мысленно проследить строение организма от целого к его частям, можно увидеть, что клетка составляет основу более крупных уровней организации. Поэтому изменения в клетках способны отражаться на состоянии ткани или органа.

Клетка является функциональной единицей, поскольку в ней идут процессы, без которых организм не может жить. Клетки получают и используют вещества, поддерживают собственную работу и могут взаимодействовать с другими клетками. В одноклеточном организме все необходимые жизненные функции сосредоточены в одной клетке. В многоклеточном они распределены между клетками и их группами, а согласованная работа помогает организму действовать как целое.

Размножение клеток связывает жизнь отдельных клеток с преемственностью поколений и обновлением организма. Новая клетка появляется при делении уже существующей, поэтому клеточная жизнь продолжается от клетки к клетке. При этом наследственная информация передаётся дочерним клеткам и сохраняет связь между ними и исходной клеткой. Когда в ткани часть клеток погибает, образование новых из оставшихся клеток позволяет восстанавливать её состав.

Клеточная теория важна потому, что связывает строение организмов, их жизнедеятельность и размножение клеток в единую картину. Клетки образуют тело, выполняют процессы, поддерживающие жизнь, и дают начало новым клеткам. Такой взгляд объясняет и общность организмов, и различия между их клетками. Он также показывает, почему развитие и обновление живого связаны с клеточными процессами.

Клетка как единица живого

Чтобы пользоваться таблицей, сначала определите, о какой стороне роли клетки идёт речь: о строении организма, его работе или продолжении клеточной жизни. Затем свяжите содержание во втором столбце с тем, что это позволяет понять о живом. Такой способ помогает не смешивать клетку как часть тела с клеткой как местом жизненных процессов.

Разбор задач

Клетка — не только строительная часть

Условие. Ученик утверждает, что клетка важна только как строительная часть тела. Нужно назвать ещё одну причину, по которой её считают единицей живого. Чтобы ответить, полезно сначала разделить значение клетки для строения организма и её значение для его работы.

1. Определяем, что утверждение описывает клетку как структурную единицу: из клеток образованы ткани и органы.
2. Ищем другую сторону роли клетки — процессы, которые идут внутри неё и нужны организму для жизни.
3. Связываем клеточные процессы с функциями организма: работа клеток обеспечивает его жизнедеятельность.

Ответ. Клетку считают функциональной единицей, потому что в ней происходят процессы, обеспечивающие жизнедеятельность. Она важна не только как материал, из которого построено тело, но и как активная работающая часть организма. В одноклеточном организме именно одна клетка выполняет функции целого организма.

Как распределены функции у одноклеточных и животных

Условие. Нужно сравнить одноклеточный организм и организм животного и объяснить, как в них распределены жизненные функции. В первом случае организм состоит из одной клетки, а во втором — из множества клеток. Сравнивать следует не количество функций, а то, сколько клеток и как они участвуют в их выполнении.

1. У одноклеточного организма одна клетка является всем организмом, поэтому она выполняет все необходимые для жизни функции.
2. У животного множество клеток образуют организм, и их работа распределена между разными клетками и группами клеток.
3. Учитываем, что клетки животного взаимодействуют и могут специализироваться, то есть выполнять разные задачи.

Ответ. У одноклеточного организма все жизненные функции выполняет одна клетка. У животного функции распределены между множеством взаимодействующих клеток, часть которых специализируется на определённой работе. Поэтому многоклеточный организм зависит от согласованной деятельности клеток.

Откуда берутся клетки для обновления ткани

Условие. В ткани организма часть клеток погибла, а затем появились новые. Нужно объяснить, почему это не противоречит клеточной теории и откуда могли возникнуть новые клетки. Здесь важно проследить не только результат обновления, но и источник клеток.

1. Вспоминаем положение клеточной теории: новые клетки возникают из уже существующих клеток.
2. Устанавливаем, что в ткани могли сохраниться клетки, способные делиться и образовывать новые клетки.
3. Связываем их размножение с обновлением: новые клетки пополняют ткань вместо погибших.

Ответ. Образование новых клеток согласуется с клеточной теорией, потому что они появились из уже существующих клеток, а не из неживого вещества. Делящиеся клетки ткани могли дать начало новым клеткам. Так происходит обновление клеточного состава ткани.

Типичные ошибки

Ошибка — считать клетку только строительным материалом организма. Такое представление возникает, если замечать лишь то, что ткани и органы состоят из клеток, и не учитывать процессы внутри них. Проверь себя вопросом: что ещё делает клетку единицей живого? Если ответ — «в ней происходят процессы жизнедеятельности», структурная и функциональная роли не перепутаны.

Ошибка — предполагать, что все клетки имеют одинаковые форму и функции. Её допускают, когда общие черты клеточного строения принимают за полное сходство клеток. На деле клетки могут специализироваться и выполнять разные задачи. Проверь себя: различаются ли клетки по строению и работе, оставаясь при этом клетками?

Ошибка — представлять многоклеточный организм как скопление независимых клеток. Такое упрощение возникает, если забыть, что клетки взаимодействуют и распределяют между собой функции. Для проверки представь, может ли организм работать без согласованной деятельности его клеток: нет, их работа связана. Поэтому многоклеточный организм — единое целое, а не просто набор отдельных частей.

Ошибка — считать, что новые клетки появляются из неживого вещества. Её причина — смешение образования клетки с появлением вещества, из которого она состоит. Клеточная теория указывает другой источник: новые клетки возникают из уже существующих. Проверь себя, задав вопрос, какая клетка дала начало новой; ответ должен указывать на клетку-предшественницу, а не на неживой материал.

Связь с другими темами

Для понимания темы пригодятся знания об основных признаках живых организмов и различиях между одноклеточными и многоклеточными формами жизни. Они помогают увидеть, почему одна клетка может выполнять функции целого организма, а в другом случае функции распределены между множеством клеток. Дальше эти представления понадобятся при изучении строения клетки, тканей и органов. Они также служат основой для тем о размножении клеток и наследственности.

Что запомнить

• Клетка — структурная и функциональная единица живого.
• Организмы могут состоять из одной клетки или множества клеток.
• Одна клетка одноклеточного организма выполняет функции целого организма.
• В многоклеточном организме клетки взаимодействуют и могут специализироваться.
• Новые клетки возникают из уже существующих клеток.
• Клеточная теория обобщает представления о клеточном строении и жизнедеятельности организмов.