§ 4. План строения животной клетки

Определения и обозначения

Клеточная мембрана — наружная оболочка клетки, отделяющая её от окружающей среды. Она сохраняет целостность клетки и регулирует, какие вещества поступают внутрь и какие продукты обмена выводятся наружу. Благодаря этому внутри клетки поддерживаются условия, необходимые для её работы.

Цитоплазма — внутреннее содержимое клетки, расположенное между мембраной и ядром. В ней находятся органоиды и происходит множество клеточных процессов. Цитоплазма служит общей внутренней средой, в которой части клетки могут взаимодействовать.

Органоиды — постоянные части клетки, каждая из которых выполняет определённые функции. Например, одни органоиды связаны с получением энергии, а другие — с созданием белков. Такое разделение работы помогает клетке выполнять разные задачи.

Ядро — органоид, содержащий наследственную информацию и участвующий в управлении жизнедеятельностью клетки. Наследственная информация связана с особенностями организма и работой его клеток. Ядро помогает согласовывать процессы, но не выполняет всю работу клетки самостоятельно.

Митохондрия — органоид, в котором клетка получает энергию, необходимую для её работы. Энергия нужна для множества процессов, поэтому митохондрии поддерживают жизнедеятельность клетки. В клетке обычно есть несколько митохондрий.

Как это устроено

Мембрана образует границу клетки, потому что отделяет её внутреннюю среду от внешней. Без такой границы содержимое клетки смешивалось бы с окружающей средой, и клетка не могла бы сохранять свою целостность. При этом мембрана не является непроницаемой стеной: вещества должны поступать внутрь и выводиться наружу. Поэтому она регулирует обмен и пропускает одни вещества легче, чем другие. Так клетка получает нужные вещества и избавляется от продуктов обмена.

Цитоплазма заполняет внутреннее пространство клетки и становится средой для расположения органоидов. Она не просто занимает место: в ней перемещаются вещества и протекают многие реакции, необходимые клетке. Органоиды находятся в цитоплазме, поэтому могут участвовать в общих процессах и обмениваться веществами. Такая организация помогает разделить работу между частями клетки. При этом цитоплазма сама тоже участвует в жизнедеятельности, а не служит только фоном.

Ядро связано с управлением клеткой благодаря наследственной информации, которую оно содержит. Эта информация помогает клетке сохранять свои особенности и выполнять необходимые процессы. Ядро участвует в согласовании работы, но не означает, что все процессы проходят только в нём: значительная часть работы происходит в цитоплазме и органоидах. Поэтому клетку правильнее представлять как систему взаимодействующих частей. Каждая часть выполняет свою задачу, а их совместная работа поддерживает жизнь клетки.

Митохондрии обеспечивают клетку энергией, потому что в них клетка получает энергию для своей работы. Она необходима для жизненных процессов, поэтому при нарушении работы митохондрий клетке становится труднее поддерживать нормальную деятельность. Рибосомы выполняют другую задачу: они участвуют в создании белков. Белки нужны клетке для разных процессов и построения её частей. Различие функций важно запомнить: митохондрии связаны с энергией, а рибосомы — с образованием белков.

Строение животной клетки отличается от растительной сочетанием отсутствующих частей. У животной клетки нет клеточной стенки, поэтому её наружной границей служит мембрана. В ней также нет хлоропластов и крупной центральной вакуоли, которые встречаются у растительных клеток. Эти признаки помогают определить тип клетки, если рассматривать их вместе. Однако форма клеток и набор органоидов могут различаться в зависимости от особенностей клетки и выполняемой ею работы.

Основные части животной клетки и их функции

Чтобы пользоваться таблицей, сначала найдите часть клетки, а затем прочитайте её особенности и функцию. Так можно не только выучить названия, но и связать строение каждой части с её работой. Особенно полезно сравнивать органоиды, функции которых легко перепутать.

Разбор задач

Задача 1. На схеме клетки найдите мембрану, цитоплазму и ядро. Укажите, по каким признакам вы их определили.

1. Сначала найдите наружную границу клетки: это мембрана, потому что она отделяет внутреннее содержимое от окружающей среды.
2. Затем рассмотрите пространство внутри границы. Основное внутреннее содержимое, в котором расположены другие части, — цитоплазма.
3. Найдите отдельный органоид, заметно выделяющийся внутри клетки. Ядро можно определить по его расположению в цитоплазме и роли как хранилища наследственной информации.

Ответ. Мембрана находится снаружи и образует границу клетки, цитоплазма занимает её внутреннее пространство, а ядро расположено внутри клетки как отдельная часть. При определении важно учитывать расположение и общие признаки каждой структуры. Не следует называть ядром любой заметный участок на схеме.

Задача 2. В клетке нарушилась работа митохондрий. Объясните, какой процесс в клетке пострадает прежде всего и почему.

1. Определите функцию органоида: митохондрии связаны с получением энергии.
2. Вспомните, зачем клетке нужна энергия: она требуется для её работы и жизненных процессов.
3. Свяжите нарушение с последствием: если митохондрии работают хуже, клетке труднее получать необходимую энергию.

Ответ. Прежде всего пострадает обеспечение клетки энергией, а вслед за этим затруднится выполнение процессов, которым эта энергия нужна. Нельзя объяснять это тем, что митохондрии создают белки: эту функцию выполняют рибосомы. Ответ строится на сопоставлении функции органоида с тем, что требуется клетке.

Задача 3. Сравните животную и растительную клетки по наличию клеточной стенки, хлоропластов и крупной центральной вакуоли. Определите, какая из двух клеток изображена на схеме.

1. Проверьте, есть ли клеточная стенка: у животной клетки её нет, а у растительной она есть.
2. Посмотрите, присутствуют ли хлоропласты и крупная центральная вакуоль. Эти признаки также помогают узнать растительную клетку.
3. Сделайте вывод по совокупности признаков, а не по одной детали схемы. Отсутствие стенки, хлоропластов и крупной центральной вакуоли указывает на животную клетку.

Ответ. Если на схеме нет клеточной стенки, хлоропластов и крупной центральной вакуоли, изображена животная клетка. Если эти характерные части присутствуют, схема показывает растительную клетку. Для надёжного вывода следует проверить все три признака.

Типичные ошибки

Ошибка: считать мембрану и клеточную стенку одним и тем же. Их путают, потому что обе структуры связаны с наружной границей клетки. Но мембрана есть у животной клетки, а клеточной стенки у неё нет. Проверьте себя вопросом: какая структура регулирует обмен веществами и встречается у обеих клеток? Это мембрана.

Ошибка: называть ядро единственным местом, где происходят процессы клетки. Ядро называют центром управления, и из-за этого кажется, что вся клеточная работа проходит только там. На самом деле многие процессы идут в цитоплазме и органоидах. Проверьте себя: можете ли вы назвать роль цитоплазмы и митохондрий? Если да, значит, вы учитываете работу частей клетки вместе.

Ошибка: путать функции митохондрий и рибосом. Оба органоида важны для клетки, поэтому их функции иногда запоминают неточно. Митохондрии связаны с получением энергии, а рибосомы участвуют в образовании белков. Чтобы проверить ответ, соедините пары: «митохондрии — энергия», «рибосомы — белки».

Ошибка: считать, что все клетки имеют одинаковую форму и набор органоидов. Такое представление возникает, если запомнить одну схему и считать её образцом для всех клеток. На деле строение связано с особенностями клетки и выполняемой ею работой. Проверяйте себя вопросом: может ли форма клетки помогать ей выполнять её задачу? Учитывайте также, что не каждый органоид одинаково заметен на схеме.

Связь с другими темами

Изучение животной клетки опирается на представление о том, что все живые организмы состоят из клеток. Клетка считается основной единицей строения живого организма. Поэтому сведения о её частях помогают понять, из каких единиц складывается тело животного.

Знание строения клетки пригодится при изучении тканей, органов и систем органов животных. Клетки объединяются в ткани, ткани образуют органы, а органы работают в составе систем. Понимание устройства клетки помогает увидеть, как устроен организм на разных уровнях.

Функции органоидов связаны с обменом веществ и другими процессами жизнедеятельности клетки. Например, мембрана регулирует обмен с окружающей средой, а митохондрии обеспечивают клетку энергией. Разбирая эти функции, легче объяснить, как клетка поддерживает свою работу.

Что запомнить

• Животная клетка ограничена клеточной мембраной.
• Внутри клетки находится цитоплазма с расположенными в ней органоидами.
• Ядро содержит наследственную информацию и участвует в управлении клеткой.
• Митохондрии обеспечивают клетку энергией.
• Рибосомы участвуют в образовании белков.
• У животной клетки нет клеточной стенки, хлоропластов и крупной центральной вакуоли.