§ 7. Размножение и рост клеток

Определения и обозначения

Рост клетки — увеличение размеров клетки за счёт поступления веществ и образования новых клеточных структур. Иными словами, клетка становится крупнее, потому что получает материалы для своей работы и строения. Это понятие помогает отличить увеличение одной клетки от увеличения числа клеток в организме.

Деление клетки — процесс образования из одной материнской клетки двух дочерних клеток. Материнская клетка проходит подготовку, а затем разделяется на две части. Благодаря делению организм получает новые клетки для роста, обновления и восстановления тканей.

Хромосома — структура клеточного ядра, в которой хранится наследственная информация. Она помогает сохранять сведения о признаках клетки и передавать их при делении. Поэтому хромосомы нужны, чтобы дочерние клетки получали наследственный материал.

Дочерние клетки — клетки, образующиеся в результате деления материнской клетки. Они возникают после распределения наследственного материала и разделения содержимого клетки. Этот термин обозначает результат деления и помогает проследить, откуда появились новые клетки.

Как это устроено

Для роста клетка получает из окружающей среды воду, минеральные и органические вещества. Они нужны, потому что клетка строит из них новые части и поддерживает работу уже имеющихся. Так увеличиваются цитоплазма, вакуоль и другие структуры, а значит, растут размеры самой клетки.

Размер клетки не увеличивается бесконечно. По мере роста веществам становится труднее добираться до всех её частей, а ненужным продуктам — удаляться наружу. Если обмен веществ не будет успевать за размером клетки, её части не смогут получать всё необходимое для нормальной работы.

Перед делением клетка готовится: в ней увеличивается количество необходимых веществ и копируется наследственная информация. Запас веществ помогает образующимся клеткам начать работу, а копирование нужно, чтобы передать наследственные сведения обеим частям. Без такой подготовки дочерние клетки могли бы не получить всего необходимого.

Деление начинается с ядра: наследственный материал распределяется между двумя частями клетки. Это происходит прежде разделения цитоплазмы, чтобы каждая будущая клетка получила наследственную информацию. Затем разделяются цитоплазма и клеточная оболочка, и возникают две дочерние клетки.

Рост и деление нужны организму для разных, но связанных задач. Рост позволяет клеткам и тканям увеличиваться, а деление повышает число клеток. Новые клетки помогают организму развиваться, заменять повреждённые или изношенные клетки и восстанавливать ткани.

Рост и деление клетки

Сравнивайте сначала размер одной клетки, а затем количество клеток: это самый простой способ различить процессы. Если клетка стала крупнее, речь идёт о росте; если появились новые клетки — о делении. В жизни организма оба процесса могут происходить рядом и вместе обеспечивать рост тканей.

Разбор задач

Задача 1. Нужно определить, что происходит с клетками проростка фасоли: они становятся крупнее или увеличивается их число. Чтобы ответить, сравним не просто размер всего проростка, а изменения отдельных клеток и их количества. Так мы не перепутаем рост клеток с делением.

1. Уточним, что именно наблюдают: одну и ту же клетку или множество клеток проростка.
2. Если отдельные клетки увеличиваются в размерах, это рост клетки.
3. Если клеток становится больше, значит, происходило деление; для роста всего проростка могут быть важны оба процесса.

Ответ: по увеличению размеров клеток определяют рост, а по увеличению их числа — деление. Если в условии сказано только, что проросток увеличился, этого недостаточно, чтобы выбрать один процесс: нужно знать, изменился ли размер клеток или их количество.

Задача 2. Расположите события деления клетки по порядку: разделение ядра, подготовка клетки, разделение цитоплазмы, образование двух дочерних клеток. Важно поставить сначала то, что обеспечивает передачу наследственной информации, и только после этого — окончательное разделение клетки. Тогда последовательность будет объяснять, как получаются две клетки.

1. Сначала клетка подготавливается: накапливает необходимые вещества и копирует наследственную информацию.
2. Затем разделяется ядро, и наследственный материал распределяется между двумя частями.
3. После этого разделяется цитоплазма и клеточная оболочка.
4. В результате образуются две дочерние клетки.

Ответ: подготовка клетки → разделение ядра → разделение цитоплазмы → образование двух дочерних клеток. Порядок показывает, почему наследственная информация распределяется до завершения разделения клетки.

Задача 3. После повреждения кожи её покров постепенно восстанавливается. Нужно объяснить, какую роль в этом играют клетки, и связать восстановление с делением. Рассуждаем от результата: повреждённый участок должен снова получить достаточное количество клеток.

1. Клетки кожи участвуют в образовании покрова, который был повреждён.
2. Чтобы заменить утраченные или повреждённые клетки, организму нужны новые клетки.
3. Новые клетки появляются при делении: материнская клетка передаёт наследственную информацию дочерним клеткам.

Ответ: восстановление кожи связано с делением клеток и появлением новых клеток, которые помогают обновить покров. Деление важно не только во время роста организма, но и после повреждений тканей.

Типичные ошибки

Ошибка: считать рост клетки и её размножение одним процессом. Так думают, потому что оба явления могут сопровождать увеличение организма. Проверьте себя: рост увеличивает размер одной клетки, а деление — число клеток.

Ошибка: полагать, что клетка просто распадается на две части. Это представление упускает подготовку и распределение наследственного материала, которые происходят до окончательного разделения. Чтобы проверить ответ, спросите себя, описано ли сначала разделение ядра, а затем цитоплазмы.

Ошибка: забывать о роли ядра и хромосом. При наблюдении проще заметить разделение клетки, чем передачу наследственной информации, поэтому этот этап легко упустить. Проверьте себя: объяснили ли вы, откуда дочерние клетки получают наследственный материал.

Ошибка: думать, что клетки делятся только у детей или только во время роста организма. Такое мнение возникает, если связывать деление лишь с увеличением размеров тела. Вспомните заживление кожи и обновление тканей: деление нужно и взрослому организму.

Связь с другими темами

Чтобы понять деление, полезно знать строение клетки и функции её частей: ядра, цитоплазмы, клеточной оболочки и вакуоли. Ядро связано с хранением наследственной информации, а цитоплазма и оболочка участвуют в разделении клетки. Позже эти знания помогут разбираться в росте и развитии организмов, строении тканей и органов, а также в размножении живых организмов. В повседневной жизни они объясняют, почему заживают раны и обновляются клетки тела.

Что запомнить

• Рост клетки — это увеличение её размеров.
• Деление клетки приводит к увеличению числа клеток.
• Перед делением клетка накапливает вещества и копирует наследственную информацию.
• При делении ядра наследственный материал распределяется между двумя частями клетки.
• Из одной материнской клетки обычно образуются две дочерние клетки.
• Рост и деление клеток обеспечивают рост, развитие и восстановление организма.