§ 6. Клеточное строение — общий признак живых организмов

Определения и обозначения

Клетка — наименьшая структурная единица живого организма. Многие организмы состоят из одной клетки, а многоклеточные — из множества клеток. Клетки образуют тело организма и выполняют необходимые для жизни процессы.

Клеточная оболочка — наружная часть растительной клетки, которая отделяет её от окружающей среды, защищает и поддерживает форму. Благодаря оболочке содержимое клетки остаётся внутри, а сама клетка сохраняет свои границы. У животных клеток нет такой плотной растительной оболочки.

Цитоплазма — полужидкое содержимое клетки, в котором расположены её части и происходят жизненные процессы. Она занимает пространство внутри оболочки и окружает клеточные структуры. Без цитоплазмы части клетки не могли бы находиться вместе и работать как единое целое.

Ядро — часть клетки, участвующая в управлении её жизнедеятельностью. Оно помогает согласовывать работу клетки и её частей. Ядро есть не у всех клеток: например, у бактерий оформленного ядра нет.

Как это устроено

Клетку считают общей основой строения живых организмов, потому что все организмы состоят из одной или многих клеток. Одноклеточный организм выполняет все необходимые для жизни задачи с помощью одной клетки. У многоклеточного организма клетки могут разделять работу: одни участвуют в движении, другие — в защите или получении питательных веществ. Поэтому множество клеток действует как части одного целого.

Клетки обычно очень малы, и глаз не может различить их границы и внутренние части. Чтобы рассмотреть такую мелкую структуру, используют микроскоп: его линзы увеличивают изображение объекта. Поместив образец на предметное стекло и настроив прибор, можно увидеть отдельные клетки и некоторые особенности их строения. Так наблюдение помогает отличить клетку от просто маленькой крупинки.

В растительной клетке оболочка расположена снаружи, а цитоплазма находится внутри неё; ядро погружено в цитоплазму. Оболочка задаёт границы клетки и помогает ей сохранять форму, поэтому её можно представить как внешнюю защиту. Цитоплазма служит средой для расположенных внутри частей и процессов. Ядро участвует в согласовании жизнедеятельности клетки, поэтому его роль связана с управлением, а не с защитой.

Для многих растительных клеток характерны хлоропласты и крупная вакуоль. Хлоропласты содержат зелёный пигмент и позволяют растению использовать энергию света для образования питательных веществ. Вакуоль — полость с жидкостью внутри клетки; она помогает поддерживать её форму и запасать некоторые вещества. Эти части связаны с жизнью растения, но не следует ожидать, что их можно найти в каждой клетке растения.

Клетки отличаются размером и формой, потому что принадлежат разным организмам и выполняют разные задачи. Например, вытянутая форма может помогать клетке выполнять свою работу, а небольшие размеры — помещаться в составе ткани. При этом многие клетки имеют общий план: границу, внутреннее содержимое и важные клеточные части. Значит, сходство строения не требует, чтобы все клетки выглядели одинаково.

Сходство и различия растительной и животной клетки

Сначала сравнивай общие части: цитоплазма и ядро встречаются и в растительной, и в животной клетке. Затем ищи особенности, например хлоропласты и плотную оболочку, которые указывают на растительную клетку. Слова «обычно» и «во многих» напоминают, что не каждая клетка одного типа выглядит одинаково.

Разбор задач

Задача 1. Назови общие части растительной клетки, показанные на схеме. Нужно узнать основные части по их расположению и не перепутать наружную границу с внутренним содержимым. Начни с части, которая окружает клетку, а затем назови то, что находится внутри.

1. Найди наружную границу клетки: это клеточная оболочка.
2. Рассмотри пространство внутри оболочки: его заполняет цитоплазма.
3. Найди ядро внутри цитоплазмы: оно обычно выделено как отдельная часть.

Ответ: оболочка, цитоплазма и ядро. Этот порядок помогает описать клетку снаружи внутрь и не спутать её части.

Задача 2. В таблице перечислены оболочка, цитоплазма, ядро, хлоропласты и вакуоль. Определи, какие части характерны для растительной клетки и какие есть также у животной. Сравнивай признаки по очереди: сначала общие, затем отличительные. Помни, что животная клетка ограничена тонкой мембраной, но плотной растительной оболочки у неё нет.

1. Отметь цитоплазму и ядро: они встречаются и у растительных, и у животных клеток.
2. Плотную оболочку, хлоропласты и обычно крупную вакуоль отнеси к характерным признакам растительной клетки.
3. Не называй хлоропласты частью животной клетки: они связаны с жизнью растений.

Ответ: цитоплазма и ядро — общие части; плотная оболочка, хлоропласты и крупная вакуоль характерны для растительной клетки. При сравнении оболочек нужно учитывать, что тонкая мембрана есть и у животной клетки.

Задача 3. Ученик увидел под микроскопом клетку листа с оболочкой, цитоплазмой, ядром и зелёными хлоропластами. Объясни, почему это растительная клетка и какую роль играют хлоропласты. Здесь важно опереться на наблюдаемый признак, а не только на то, что образец взят из листа. Затем свяжи строение с работой клетки.

1. Оболочка, цитоплазма и ядро показывают основные части клетки, но сами по себе не объясняют наличие хлоропластов.
2. Зелёные хлоропласты — признак многих клеток растений; у животных их нет.
3. В хлоропластах растение использует энергию света для образования питательных веществ.

Ответ: клетка растительная, потому что в ней обнаружены зелёные хлоропласты. Они помогают растению создавать питательные вещества, используя свет.

Типичные ошибки

Ошибка: считать клетку просто маленькой частицей. Так думают, когда обращают внимание только на её размер и забывают о её роли в организме. Клетка — структурная единица живого, а не случайная крупинка. Проверь себя вопросом: состоит ли организм из клеток и происходят ли в них процессы жизни?

Ошибка: путать оболочку с цитоплазмой. Обе части находятся рядом, поэтому их можно перепутать на схеме. Но оболочка ограничивает клетку, а цитоплазма расположена внутри. Чтобы проверить ответ, укажи сначала наружную границу, затем содержимое за ней.

Ошибка: утверждать, что хлоропласты есть во всех клетках. Их связывают с растениями, но это не значит, что они есть у животных или у каждой клетки растения. Хлоропласты характерны для многих клеток, особенно зелёных частей. Проверь себя: если в клетке указаны хлоропласты, относится ли она к растительной?

Ошибка: считать все клетки одинаковыми по форме и размеру. Такое впечатление возникает, если запомнить только общую схему. На самом деле клетки различаются в зависимости от организма и работы, которую выполняют. Проверь себя: могут ли клетки с разными задачами иметь одинаковую форму и размер?

Связь с другими темами

Чтобы понять клеточное строение, полезно знать признаки живых организмов и различать одноклеточных и многоклеточных. Клетки объединяются в ткани, а ткани образуют органы и системы органов растений и животных. Поэтому представление о клетке помогает разбираться в устройстве целого организма. Умение пользоваться микроскопом пригодится на лабораторных наблюдениях и при изучении разнообразия живых существ.

Что запомнить

• Клетка — основная структурная единица живых организмов.
• Одноклеточный организм состоит из одной клетки, многоклеточный — из множества клеток.
• Многие клетки можно рассмотреть только с помощью микроскопа.
• Клеточная оболочка отделяет клетку от окружающей среды.
• Цитоплазма находится внутри клетки; в ней расположены её части.
• Ядро участвует в управлении жизнедеятельностью клетки.
• Растительные и животные клетки имеют общие части, но различаются некоторыми особенностями строения.