§ 9. Жизнедеятельность клетки

Определения и обозначения

Питание клетки — поступление и использование веществ, необходимых для её жизни и роста. Клетка получает вещества из окружающей среды через оболочку и использует их в своей работе. Питание помогает ей иметь материал для роста и образования нужных веществ. Если поступление необходимых веществ нарушается, клетке становится труднее поддерживать жизнедеятельность.

Дыхание клетки — процесс, при котором клетка получает энергию из питательных веществ. Обычно для дыхания нужен кислород, который тоже поступает из окружающей среды. При этом питательные вещества используются, а высвобождаемая энергия помогает клетке выполнять жизненные процессы. Поэтому дыхание нельзя сводить только к поступлению кислорода: главное — получение энергии.

Рост клетки — увеличение её размеров за счёт поступления и образования веществ. Клетка получает материал извне и создаёт из него новые вещества внутри себя. Это позволяет увеличивать её содержимое и размеры. Рост нужен клетке, чтобы развиваться и подготовиться к возможному делению.

Деление клетки — образование из одной клетки двух дочерних клеток. После деления вместо одной клетки существуют две отдельные клетки. Благодаря этому увеличивается общее число клеток в организме. Деление помогает организму расти и обновлять клетки.

Как это устроено

Вокруг клетки находится среда, из которой она получает необходимые вещества. Оболочка клетки участвует в их обмене: одни вещества проходят внутрь, а другие могут выходить наружу. Поступившие вещества клетка использует, а не просто накапливает. Они нужны ей как материал для образования новых веществ и для поддержания её работы.

Питательные вещества сами по себе не заменяют клетке энергию. Во время дыхания клетка использует питательные вещества и обычно кислород, чтобы получить энергию, необходимую для жизненных процессов. Например, энергия требуется, чтобы образовывать вещества и увеличиваться в размерах. Если кислорода недостаточно, получение энергии может нарушиться, даже когда питательные вещества поступают.

Клетка растёт не просто потому, что в неё что-то попало. Чтобы её размеры увеличивались, поступившие вещества должны использоваться, а внутри клетки должны образовываться новые вещества. На это нужны и материалы, и энергия, поэтому рост связан и с питанием, и с дыханием. Когда клетка становится больше, она не становится сразу несколькими клетками: число клеток пока остаётся прежним.

При делении одна клетка разделяется и образует две дочерние клетки. Каждая из них становится самостоятельной клеткой, поэтому число клеток увеличивается. Если затем делятся обе дочерние клетки, из двух получаются четыре. Деление обеспечивает увеличение числа клеток, а не просто увеличение размеров одной клетки.

Питание, дыхание, рост и деление связаны, потому что клетке одновременно нужны вещества и энергия. Питание обеспечивает поступление веществ, а дыхание помогает получить энергию, необходимую для их использования. Благодаря веществам и энергии клетка может расти и готовиться к делению. Если один из процессов нарушается, это может затруднить другие и повлиять на жизнедеятельность клетки в целом.

Основные процессы жизнедеятельности клетки

Сначала найди в таблице название процесса, а затем прочитай, что происходит и для чего он нужен. Сравни питание и дыхание: первое связано с поступлением веществ, второе — с получением энергии. Так проще не путать рост клетки с увеличением числа клеток при делении.

Разбор задач

Назови два процесса жизнедеятельности клетки, без которых ей трудно увеличиваться в размерах. Чтобы ответить, нужно подумать, что клетке требуется для роста. Ей нужны и вещества, из которых можно образовывать новые части, и энергия, помогающая выполнять эту работу.

1. Определи, что обеспечивает клетку веществами: это питание.
2. Вспомни, при каком процессе клетка получает энергию из питательных веществ: это дыхание.
3. Свяжи оба процесса с ростом: без материалов и энергии увеличение клетки затрудняется.

Ответ: питание и дыхание. Питание даёт клетке необходимые вещества, а дыхание помогает получить энергию для их использования. Одно не заменяет другое, поэтому нужны оба процесса.

Клетка получает питательные вещества, но не получает кислород. Объясни, почему её жизнедеятельность может нарушиться. В условии говорится, что питание продолжается, но отсутствует вещество, обычно участвующее в дыхании. Следовательно, нужно объяснить не нехватку питательных веществ, а возможную проблему с получением энергии.

1. Питательные вещества поступают в клетку, значит, она получает материал для своей работы.
2. Кислород обычно нужен для дыхания, при котором клетка получает энергию из питательных веществ.
3. Если кислорода нет, получение энергии может нарушиться, и клетке будет труднее выполнять жизненные процессы.

Ответ: жизнедеятельность клетки может нарушиться, потому что без кислорода может затрудниться получение энергии при дыхании. Одних питательных веществ недостаточно, если клетка не может эффективно использовать их для получения энергии. Это показывает, что питание и дыхание связаны, но различаются.

Из одной клетки образовались две, а затем каждая из них снова разделилась. Сколько клеток получилось и какой процесс это обеспечивает? Здесь важно считать клетки после каждого шага, а не прибавлять по одной. При каждом делении одна клетка заменяется двумя дочерними клетками.

1. Сначала одна клетка делится и образует две.
2. Теперь делятся обе клетки: каждая образует две дочерние клетки.
3. Сосчитай результат: две клетки превращаются в четыре.

Ответ: получилось четыре клетки; увеличение их числа обеспечило деление. Сначала одна клетка дала две, а затем каждая из этих двух образовала ещё по две. Поэтому конечный результат — четыре клетки, а не три.

Типичные ошибки

Ошибка — считать питание и дыхание одним и тем же процессом. Так думают, потому что оба процесса связаны с веществами, которые нужны клетке. Но питание означает поступление и использование веществ, а дыхание — получение энергии из питательных веществ. Проверь себя вопросом: речь идёт о том, откуда взялись вещества, или о том, откуда клетка получает энергию?

Ошибка — думать, что клетка растёт только благодаря поступлению воды. Вода важна, но для образования новых веществ клетке нужны и другие вещества. Рост связан не только с поступлением, но и с образованием веществ внутри клетки. Проверь себя: называешь ли ты помимо воды другие вещества и их использование?

Ошибка — путать рост клетки с увеличением числа клеток. Это легко сделать, потому что оба процесса могут привести к тому, что организм становится больше. При росте увеличиваются размеры клетки, а при делении из одной клетки образуются две. Чтобы проверить ответ, спроси: стала ли больше одна клетка или клеток стало больше?

Ошибка — считать, что при делении клетка просто увеличивается. Возможно, так кажется, потому что одна исходная клетка связана с появлением новых клеток. Но результат деления — две дочерние клетки, а не одна большая клетка. Проверь себя, назвав число клеток до и после процесса: одна становится двумя.

Связь с другими темами

До изучения жизнедеятельности клетки нужно знать, что клетка — основная единица живого организма. У неё есть оболочка и внутреннее содержимое. Это помогает понять, что клетка является живой системой, в которой происходят разные процессы.

Строение клетки связано с её жизнедеятельностью. Оболочка участвует в обмене веществ с окружающей средой, поэтому клетка может получать необходимые вещества. Так знания о строении помогают понять, как происходит питание.

Эти знания пригодятся при изучении роста и развития организмов, размножения и работы тканей. Рост организма связан с увеличением размеров и числа клеток. А представление о клеточном делении поможет понять, как появляются новые клетки.

Что запомнить

• Клетка получает необходимые вещества из окружающей среды.
• Питание обеспечивает клетку веществами.
• При дыхании клетка получает энергию из питательных веществ.
• Рост клетки связан с поступлением и образованием веществ.
• При делении из одной клетки образуются две.
• Жизненные процессы клетки взаимосвязаны.