§ 8. Строение клетки

Определения и обозначения

Клетка — основная единица строения живых организмов. Она имеет определённое строение и выполняет жизненные функции: получает вещества, использует энергию и удаляет ненужные продукты. Поэтому клетку можно назвать маленькой живой системой.

Клеточная мембрана — оболочка, отделяющая клетку от внешней среды и регулирующая обмен веществ. Она не просто окружает клетку, а контролирует поступление воды и других веществ. Благодаря мембране внутреннее содержимое сохраняет нужные условия.

Цитоплазма — внутреннее полужидкое содержимое клетки, в котором расположены её структуры. В цитоплазме перемещаются вещества и происходят многие жизненные процессы. Она заполняет пространство между мембраной и ядром.

Ядро — часть клетки, участвующая в управлении её жизнедеятельностью и содержащая наследственную информацию. Наследственная информация определяет особенности клетки и организма. Ядро помогает согласовывать процессы, происходящие внутри клетки.

Как это устроено

Мембрана отделяет клетку от окружающей среды, потому что клетке нужно сохранять собственный состав и условия. При этом полная изоляция невозможна: клетке необходимы вода, кислород и питательные вещества. Поэтому мембрана пропускает одни вещества внутрь и выводит другие наружу, регулируя обмен с окружающей средой.

Цитоплазма служит внутренней средой клетки, потому что именно в ней соприкасаются и перемещаются разные вещества. В ней размещены клеточные структуры, или органоиды, выполняющие особые задачи. Здесь происходят реакции, благодаря которым клетка получает энергию, растёт и поддерживает свою жизнедеятельность.

Ядро связано с управлением клеткой благодаря наследственной информации. В ней содержатся сведения о признаках клетки и правилах построения необходимых веществ. Поэтому от работы ядра зависят рост, развитие и согласованность процессов внутри клетки.

Растительная и животная клетки имеют общие основные части: мембрану, цитоплазму и ядро. У растительной клетки снаружи мембраны есть клеточная стенка, которая придаёт ей прочность, а крупная вакуоль содержит клеточный сок и помогает поддерживать форму. Пластиды участвуют, например, в создании органических веществ на свету, поэтому их нет у животных клеток.

Клетки разных организмов могут различаться формой и размерами, потому что выполняют разные задачи и живут в разных условиях. Одни клетки бывают округлыми, другие — вытянутыми или разветвлёнными. Однако мембрана, цитоплазма и наследственный аппарат являются общими основными признаками клеточного строения.

Основные части растительной и животной клетки

Таблица помогает быстро сравнить части двух типов клеток. В столбце с растительной клеткой ищите дополнительные структуры, а в последнем столбце — их значение. Общие части отмечены в обеих колонках.

Разбор задач

Задача 1. Определяем части клетки на схеме

На схеме клетки обозначены мембрана, цитоплазма и ядро. Нужно назвать каждую часть и указать её положение. Для решения используем не цвет или размер обозначения, а описание строения клетки.

1. Найдите наружную границу клетки: это клеточная мембрана, отделяющая содержимое от внешней среды.
2. Определите внутреннее полужидкое содержимое между границей и ядром: это цитоплазма.
3. Найдите округлую или овальную структуру внутри цитоплазмы: это ядро, обычно оно заметно отделено от окружающего содержимого.

Ответ: мембрана расположена снаружи и окружает клетку, цитоплазма находится внутри мембраны, а ядро лежит в цитоплазме. Такая последовательность помогает не путать оболочку с внутренним содержимым. При этом форма и точное положение ядра на разных схемах могут изменяться.

Задача 2. Определяем растительную клетку

У одной клетки есть клеточная стенка, крупная вакуоль и пластиды, а у другой этих структур нет. Нужно определить, какая из них растительная. Сравним признаки не по одному, а сразу по нескольким характерным особенностям.

1. Проверим наличие клеточной стенки: она находится снаружи мембраны и придаёт клетке прочность.
2. Найдём крупную вакуоль с клеточным соком, которая занимает значительную часть внутреннего пространства.
3. Проверим наличие пластид: их совокупность с двумя предыдущими признаками указывает на растительную клетку.

Ответ: растительной является клетка, у которой есть клеточная стенка, крупная вакуоль и пластиды. У животной клетки этих характерных структур нет. Общие мембрана, цитоплазма и ядро сами по себе не позволяют различить эти два типа.

Задача 3. Объясняем последствия повреждения мембраны

У клетки повреждена мембрана. Нужно объяснить, какие изменения произойдут и почему, связав ответ с функцией мембраны. Рассуждать следует от нарушения границы к изменению состава внутренней среды.

1. Повреждённая мембрана хуже отделяет клетку от внешней среды и теряет избирательность.
2. В клетку могут проникать ненужные вещества, а нужные вещества и вода — выходить бесконтрольно.
3. Изменение состава цитоплазмы нарушит работу органоидов и жизненные процессы, поэтому клетка может погибнуть.

Ответ: при повреждении мембраны нарушается обмен веществ и постоянство внутренней среды. Клетка теряет необходимые вещества, получает вредные или лишнюю воду. Из-за этого её структуры перестают нормально работать.

Типичные ошибки

Стенка и мембрана — одно и то же. Так думают из-за близкого расположения этих оболочек. Проверьте себя: стенка находится снаружи мембраны, придаёт прочность и есть не у всех клеток.

Ядро — единственная часть клетки. Ядро хорошо заметно на многих схемах, поэтому его иногда считают всей клеткой. Вспомните, что клетка также включает мембрану, цитоплазму и другие структуры.

Цитоплазма — оболочка клетки. Ошибка появляется из-за непонимания слова «содержимое». Проверьте себя: мембрана отделяет клетку снаружи, а цитоплазма находится внутри неё.

Пластиды и крупная вакуоль есть у любой клетки. Такой вывод делают, если запоминают признаки только растительной клетки. Сверяйте тип клетки: эти структуры характерны для растений и не являются общими для животных клеток.

Связь с другими темами

Перед изучением строения клетки полезно знать, что живые организмы состоят из клеток. Рассматривать клетки помогает микроскоп, который увеличивает мелкие объекты.

Знание частей клетки пригодится при изучении тканей и органов. Оно также помогает объяснить различия между растениями и животными: особенности организма связаны со строением и работой его клеток.

Что запомнить

• Клетка — основная единица строения живых организмов.
• Мембрана отделяет клетку от внешней среды и регулирует обмен веществ.
• Цитоплазма — внутренняя среда клетки.
• В ядре содержится наследственная информация.
• Растительная клетка имеет клеточную стенку, вакуоль и пластиды.
• У растительных и животных клеток есть общие основные части.