3. Строение растительной и животной клетки

Определения и обозначения

Клетка — основная структурная и функциональная единица живого организма. Это значит, что клетки образуют тела растений и животных, а внутри них происходят процессы, необходимые для жизни. Понимание клеточного строения помогает объяснить, из каких частей складывается организм и как он работает.

Клеточная мембрана — тонкая оболочка клетки, отделяющая её от окружающей среды и участвующая в обмене веществ. Она не просто ограничивает клетку: через неё вещества могут поступать внутрь и выходить наружу. Благодаря мембране содержимое клетки сохраняет свою обособленность.

Цитоплазма — внутреннее полужидкое содержимое клетки, в котором расположены органоиды. Органоиды — это части клетки, выполняющие определённые задачи. Цитоплазма заполняет пространство внутри мембраны и служит средой, в которой находятся эти части.

Ядро — часть клетки, которая содержит наследственную информацию и участвует в управлении её жизнедеятельностью. Наследственная информация связана с признаками организма и передаётся при размножении клеток. Ядро помогает согласовывать работу клетки, поэтому его роль не сводится к тому, что оно просто находится внутри неё.

Как это устроено

Растения и животные состоят из клеток, но отдельные клетки обычно слишком малы, чтобы увидеть их без увеличения. Поэтому для их изучения используют микроскоп: он позволяет рассмотреть детали, которые неразличимы невооружённым глазом. Клеточное строение объединяет эти организмы, потому что их тела образованы клетками, хотя клетки выполняют разные задачи и могут выглядеть неодинаково.

И растительная, и животная клетка ограничена мембраной, а внутри неё находится цитоплазма. Такое устройство помогает отделить содержимое клетки от внешней среды, но при этом сохранять обмен веществ с ней. В цитоплазме расположены внутренние структуры клетки, поэтому её можно представить как среду, в которой размещены и работают разные части клетки.

Во многих растительных и животных клетках есть ядро. В нём хранится наследственная информация, связанная с особенностями организма и работой клетки. Поэтому ядро участвует в управлении жизнедеятельностью: оно помогает клетке действовать согласованно, а не как набор отдельных частей.

У растительной клетки, помимо общих частей, обычно есть клеточная оболочка, пластиды и крупная вакуоль. Оболочка расположена снаружи мембраны и служит дополнительным наружным слоем. Пластиды находятся внутри клетки, в цитоплазме, а вакуоль занимает значительную часть её внутреннего пространства.

Эти особенности связаны с устройством и жизнью растения. Клеточная оболочка поддерживает форму клетки; пластиды участвуют в образовании веществ, а некоторые из них содержат зелёный пигмент и помогают образовывать питательные вещества на свету. Вакуоль заполнена клеточным соком — жидкостью с растворёнными веществами, — поэтому её содержимое отличается от цитоплазмы. Совокупность этих структур помогает отличить растительную клетку от животной.

Сходство и различия растительной и животной клетки

Сначала найдите в таблице общие части: мембрану, цитоплазму и ядро. Затем сравните признаки, которые обычно характерны для растений: оболочку, пластиды и крупную вакуоль. Таблица помогает не путать наличие общей части с признаком, по которому определяют принадлежность клетки.

Разбор задач

Задача 1. На рисунке клетки отмечены мембрана, цитоплазма и ядро. Назовите эти части и укажите, какие из них встречаются и в растительной, и в животной клетке.

1. Сначала перечислим обозначенные части: это клеточная мембрана, цитоплазма и ядро. Мембрана ограничивает клетку, цитоплазма заполняет её изнутри, а ядро содержит наследственную информацию. Так мы связываем название каждой части с её ролью.

2. Затем проверим, относятся ли эти части только к одному типу клеток. Мембрана и цитоплазма есть у растительных и животных клеток, а ядро встречается во многих клетках обеих групп. Значит, ни одна из трёх обозначенных частей сама по себе не доказывает, что перед нами именно растительная клетка.

Ответ: обозначены мембрана, цитоплазма и ядро; все три части встречаются и в растительных, и в животных клетках.

Задача 2. В препарате видны клетки с плотной наружной оболочкой, пластидами и крупной вакуолью. Определите, растительная это ткань или животная, и обоснуйте ответ.

1. Сначала выделим признаки, которые можно использовать для сравнения: наружная оболочка, пластиды и крупная вакуоль. Мембрана и цитоплазма в условии не названы, поэтому при решении на них опираться нельзя. Важно учитывать сразу весь набор указанных особенностей.

2. Сравним этот набор с устройством клеток. Клеточная оболочка, пластиды и обычно крупная вакуоль характерны для растительных клеток, а у животных клеток такого сочетания нет. Следовательно, клетки препарата относятся к растительной ткани.

Ответ: это растительная ткань, потому что в клетках обнаружены оболочка, пластиды и крупная вакуоль.

Задача 3. У двух изображённых клеток обозначены ядро, мембрана и цитоплазма; только у одной также показаны пластиды, клеточная оболочка и крупная вакуоль. Сравните клетки и объясните, какие признаки позволяют различить их.

1. Сначала отметим сходство: у обеих клеток указаны ядро, мембрана и цитоплазма. Эти части не помогают выбрать между растительной и животной клеткой, потому что встречаются у обеих групп. Поэтому сравнение нужно продолжить.

2. Теперь рассмотрим дополнительные обозначения. Пластиды, клеточная оболочка и крупная вакуоль обычно характерны для растительной клетки, поэтому клетка с таким набором — растительная. Вторая клетка без этих показанных признаков является животной в рамках данного сравнения.

Ответ: клетки сходны наличием ядра, мембраны и цитоплазмы; растительную клетку выдают оболочка, пластиды и крупная вакуоль.

Типичные ошибки

Путать клеточную оболочку и мембрану. Их принимают за одно и то же, потому что обе расположены у края клетки. Но мембрана есть и у растений, и у животных, а оболочка — дополнительный наружный слой растительной клетки. Проверяйте себя: если говорится о мембране, она отделяет клетку от среды; если об оболочке — это особенность растительной клетки.

Считать, что ядро бывает только у растений. Такое впечатление может возникнуть, если ядро заметно выделено на схеме растительной клетки. Однако оно встречается и в животных клетках. Проверьте себя вопросом: есть ли в сравнении прямое основание исключить животную клетку? Если нет, наличие ядра само по себе ничего не доказывает.

Предполагать, что у всех клеток одинаковый набор частей. Общие структуры легко запомнить, но из этого не следует, что клетки полностью одинаковы. Некоторые части характерны для растений, а строение клеток связано с их принадлежностью к разным организмам. Сверяйте не одну часть, а сочетание признаков.

Путать цитоплазму с клеточным соком. Их можно смешать, потому что оба слова обозначают содержимое внутри клетки. Цитоплазма заполняет клетку и содержит её внутренние структуры, а клеточный сок находится внутри вакуоли. Проверка простая: уточните, к какой именно части клетки относится описанная жидкость.

Связь с другими темами

Перед изучением клетки полезно помнить, что растения и животные — живые организмы: им нужны питание и дыхание, они растут. Это помогает понять, почему клетка не просто часть строения, но и место, где происходят важные процессы. Позже знание устройства клетки пригодится при изучении тканей, органов и систем органов растений и животных. Сравнение строения клеток также помогает увидеть связь между устройством организма и его жизнедеятельностью.

Что запомнить

• Клетка — основная структурная единица живого организма.
• Растительные и животные клетки имеют мембрану, цитоплазму и ядро.
• Мембрана отделяет клетку от окружающей среды.
• В цитоплазме расположены части клетки.
• Для растительной клетки характерны клеточная оболочка, пластиды и крупная вакуоль.
• Строение клетки связано с её принадлежностью к растению или животному.