§ 2. Строение клетки животного организма

Определения и обозначения

Клетка — наименьшая структурная и функциональная единица живого организма. Это значит, что организм состоит из клеток, а сама клетка способна выполнять основные жизненные процессы. Для животного клетка получает вещества, использует энергию, растёт, делится и взаимодействует с другими клетками.

Клеточная мембрана — наружная оболочка клетки, отделяющая её содержимое от внешней среды. Она не просто окружает клетку, а пропускает одни вещества и задерживает другие. Благодаря этому внутри клетки сохраняются подходящие условия для её работы.

Цитоплазма — внутреннее содержимое клетки, расположенное между мембраной и ядром. В цитоплазме находятся органоиды и происходит множество химических реакций. Она служит внутренней средой, в которой перемещаются вещества и взаимодействуют части клетки.

Органоиды — постоянные структуры клетки, каждая из которых выполняет определённую функцию. К органоидам животной клетки относятся ядро, митохондрии, рибосомы, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи и лизосомы. Их совместная работа позволяет клетке расти, получать энергию и выполнять свою особую задачу.

Как это устроено

Клеточная мембрана окружает клетку и поддерживает её целостность, потому что отделяет внутреннее содержимое от внешней среды. Если бы такого барьера не было, вещества свободно смешивались бы с окружающей средой, и клетка не могла бы сохранять нужный состав. Мембрана пропускает вещества избирательно: полезные соединения могут поступать внутрь, а ненужные — выводиться.

В цитоплазме расположены органоиды, поэтому она объединяет их в единую работающую систему. Через неё вещества перемещаются к местам, где они нужны, например к митохондриям или рибосомам. Совместная работа органоидов обеспечивает питание, рост, восстановление и другие процессы жизнедеятельности клетки.

Ядро содержит наследственный материал, в котором записана информация о признаках и работе клетки. На основе этой информации клетка производит нужные вещества и поддерживает особенности своего строения. Поэтому ядро руководит процессами жизнедеятельности, хотя отдельные операции выполняют другие органоиды.

Митохондрии обеспечивают клетку энергией, потому что в них питательные вещества превращаются в форму энергии, доступную для клеточной работы. Рибосомы участвуют в образовании белков, из которых состоят многие структуры организма и которые выполняют разные задачи. Эндоплазматическая сеть помогает синтезировать и перемещать вещества внутри клетки, а аппарат Гольджи изменяет, сортирует и направляет их.

Лизосомы участвуют во внутриклеточном переваривании: с помощью специальных веществ они расщепляют ненужные частицы и старые клеточные структуры. Клетки животного организма могут различаться по форме и размерам, потому что выполняют неодинаковые функции. Строение каждой клетки связано с тем, какую работу она выполняет в организме.

Основные части и органоиды животной клетки

В таблице удобно искать связь между расположением органоида и его работой. Сначала определите, о какой части клетки говорится, затем свяжите её строение с функцией. Такое сопоставление помогает не заучивать названия отдельно, а понимать работу клетки как единой системы.

Разбор задач

Задача 1

На схеме животной клетки нужно подписать мембрану, цитоплазму и ядро. Сложность может возникнуть из-за того, что эти части занимают разное положение и не являются одинаковыми по размеру. Подпись нужно выбирать не по внешнему виду, а по расположению.

1. Найдите наружную границу клетки, которая отделяет её от окружающей среды.
2. Обозначьте эту границу как клеточную мембрану.
3. Всё внутреннее содержимое между мембраной и органоидами обозначьте как цитоплазму, а крупную внутреннюю структуру с наследственным материалом — как ядро.

Ответ: снаружи расположена мембрана, внутри находится цитоплазма, а ядро расположено в цитоплазме.

Задача 2

В клетке обнаружили органоид, в котором образуется энергия, необходимая для её работы. Требуется назвать этот органоид и объяснить выбор. Для решения нужно сопоставить указанную функцию с функциями органоидов, а не ориентироваться на его положение в клетке.

1. Выделите главный признак в условии: органоид связан с обеспечением клетки энергией.
2. Сравните этот признак с известными функциями органоидов.
3. Определите, что такую функцию выполняют митохондрии, используя питательные вещества для получения доступной клетке энергии.

Ответ: это митохондрии, потому что они участвуют в обеспечении клетки энергией.

Задача 3

В клетке нарушилась работа рибосом, и нужно определить, какой процесс будет затруднён. Сначала вспомните не расположение рибосом, а их основную функцию. Затем свяжите эту функцию с результатом, который изменится при нарушении работы органоида.

1. Назовите функцию рибосом: они участвуют в образовании белков.
2. Предположите последствия нарушения: образование белков станет менее эффективным или прекратится.
3. Сделайте вывод о процессах, зависящих от белков, поскольку белки нужны для строения и работы клеточных структур.

Ответ: будет затруднено образование белков, поэтому нарушится работа многих клеточных процессов.

Типичные ошибки

Ошибка: считать мембрану полностью непроницаемой. Так думают, потому что мембрана представляется сплошной оболочкой, но она избирательно регулирует обмен веществ. Проверьте себя вопросом: может ли клетка получать питательные вещества и выводить ненужные, если мембрана совершенно ничего не пропускает?

Ошибка: путать цитоплазму с мембраной. Мембрана образует наружную границу, а цитоплазма находится внутри и окружает органоиды. Чтобы проверить ответ, определите, является ли названная часть оболочкой или внутренней средой клетки.

Ошибка: приписывать ядру образование энергии. Ядро хранит наследственный материал и руководит процессами, а в обеспечении энергией участвуют митохондрии. Проверяйте себя по ключевым словам: «наследственная информация» относится к ядру, «энергия» — к митохондриям.

Ошибка: считать все клетки организма одинаковыми по форме и размеру. Клетки выполняют разные функции, поэтому их строение может различаться. Спросите себя, помогает ли данная форма выполнять работу клетки: если помогает, различие является закономерным.

Связь с другими темами

До изучения строения клетки нужно понимать, что организм состоит из клеток и что живым клеткам необходимы вещества и энергия. Эти представления помогают объяснить, зачем клетке мембрана, органоиды и обмен веществ. Без них функции частей клетки кажутся набором несвязанных фактов.

Тема связана со строением растительной клетки. Сравнение позволяет увидеть общие части клеток и отличительные особенности, связанные с образом жизни растений и животных.

Знание функций органоидов пригодится при изучении обмена веществ, роста и развития организма. Например, нельзя объяснить рост клетки без образования белков, получения энергии и работы наследственного материала.

Что запомнить

• Клетка — основная структурная и функциональная единица организма.
• Мембрана отделяет клетку от внешней среды и регулирует обмен веществ.
• Цитоплазма заполняет клетку и содержит органоиды.
• Ядро хранит наследственный материал и руководит процессами в клетке.
• Митохондрии участвуют в обеспечении клетки энергией.
• Рибосомы участвуют в образовании белков.
• Строение клетки связано с выполняемыми ею функциями.