3. Строение растительной и животной клеток

Определения и обозначения

Клетка — наименьшая структурная и функциональная единица живого организма. Это значит, что из клеток построены растения и животные, а в самих клетках происходят необходимые для жизни процессы. Изучение клетки помогает понять, как устроен целый организм.

Клеточная мембрана — тонкая оболочка, которая отделяет клетку от окружающей среды и регулирует обмен веществ. Она помогает клетке получать нужные вещества и избавляться от ненужных. Благодаря мембране содержимое клетки не смешивается бесконтрольно с внешней средой.

Цитоплазма — внутреннее содержимое клетки, в котором расположены её части и происходят жизненные процессы. Она заполняет пространство внутри мембраны и связывает находящиеся там структуры. Без неё части клетки не могли бы работать в общей внутренней среде.

Ядро — часть клетки, которая содержит наследственную информацию и участвует в управлении её жизнедеятельностью. Наследственная информация связана с признаками организма. Ядро помогает согласовывать работу клетки, а не действует отдельно от остальных частей.

Как это устроено

Растительная и животная клетки имеют общий план: мембрану, цитоплазму и ядро. Мембрана отделяет клетку от внешней среды, цитоплазма служит внутренней средой, а ядро содержит наследственную информацию. Такое сочетание нужно, чтобы клетка могла поддерживать свою работу и обмениваться веществами с окружающей средой. Общий план не означает, что все клетки совершенно одинаковы: детали строения зависят от того, к какому организму они относятся и какую работу выполняют.

В цитоплазме находятся органоиды — части клетки, у каждой из которых есть определённая задача. Одни участвуют в получении и использовании веществ, другие связаны с хранением нужных клетке компонентов. Работа клетки зависит не от одного органоида, а от их согласованного взаимодействия. Например, мембрана регулирует поступление веществ, а внутренние части используют их для жизненных процессов, поэтому нарушение одной задачи может повлиять на остальные.

У растительной клетки снаружи мембраны расположена клеточная стенка. Это прочная оболочка, которая укрепляет клетку и помогает ей сохранять форму, поэтому растительные клетки часто выглядят более устойчивыми. Стенка не заменяет мембрану: мембрана находится под ней и регулирует обмен с окружающей средой. У животных клеток клеточной стенки нет, поэтому их форма может быть более разнообразной.

Хлоропласты встречаются в клетках зелёных частей растения. В них происходит фотосинтез: используя свет, растение образует необходимые ему органические вещества. Поэтому хлоропласты особенно важны для частей растения, получающих свет. Они есть не во всех растительных клетках, а у животных их нет.

В растительной клетке обычно есть крупная центральная вакуоль — полость с клеточным соком. Она занимает значительное место внутри клетки и помогает поддерживать её форму. У животной клетки вакуоли обычно меньше и могут быть многочисленными, поэтому их нельзя представлять как такую же большую центральную полость. Размер и число вакуолей — ещё один признак, который помогает сравнивать клетки.

Сходство и различия растительной и животной клеток

В таблице собраны признаки, по которым удобно сравнивать клетки. Сначала найди общие части, а затем обрати внимание на признаки, характерные для растительных клеток. Сравнивать лучше сразу несколько особенностей, а не делать вывод по одному внешнему очертанию.

Разбор задач

Задача 1. На схеме клетки подпиши мембрану, цитоплазму и ядро. Нужно определить части по их расположению, а не по цвету или условным обозначениям схемы. Сначала найди внешнюю границу клетки, затем рассмотри её внутреннее содержимое. Так ты не перепутаешь оболочку с частями внутри клетки.

1. Найди границу, которая отделяет клетку от окружающей среды: это клеточная мембрана.
2. Обозначь внутреннее содержимое клетки вокруг её частей как цитоплазму.
3. Найди ядро внутри цитоплазмы и подпиши его.

Ответ: снаружи клетку ограничивает мембрана, внутри находится цитоплазма, а в цитоплазме — ядро. Если на схеме нарисована клеточная стенка, не называй её мембраной: это отдельная оболочка растительной клетки.

Задача 2. Сравни две схемы клеток и укажи, какая из них растительная. Обоснуй ответ по двум признакам. Одна клетка может быть нарисована округлой, другая — вытянутой, но внешний вид сам по себе не даёт надёжного ответа. Ищи особенности строения, которые отличают растительную клетку.

1. Проверь, есть ли снаружи мембраны клеточная стенка: она характерна для растительной клетки.
2. Посмотри, показаны ли хлоропласты: они бывают в клетках зелёных частей растения.
3. Сформулируй вывод, опираясь на оба признака, а не только на очертания клеток.

Ответ: растительной будет схема, на которой видны клеточная стенка и хлоропласты. Если один из этих признаков не показан, сравни другие особенности, например крупную центральную вакуоль, и не делай вывод только по форме.

Задача 3. В образце обнаружены клетки с ядром, клеточной стенкой и хлоропластами. Объясни, к какому организму они относятся и какую роль выполняют хлоропласты. Здесь важно рассмотреть сочетание признаков: наличие ядра само по себе не отличает растительную клетку от животной. Стенка и хлоропласты вместе указывают на растительную клетку.

1. Отметь, что ядро есть и у растительных, и у животных клеток, поэтому одного этого признака недостаточно.
2. Учти клеточную стенку и хлоропласты: их сочетание характерно для клеток зелёных частей растения.
3. Свяжи хлоропласты с фотосинтезом — процессом, при котором с использованием света образуются органические вещества.

Ответ: образец относится к растению, точнее, к его зелёной части. Хлоропласты обеспечивают фотосинтез, необходимый для образования органических веществ.

Типичные ошибки

Не считай клеточную стенку и мембрану одним и тем же. Их путают потому, что обе оболочки находятся по краям клетки, но стенка расположена снаружи мембраны и есть у растительных клеток, а мембрана есть у обеих групп. Проверь себя: если клетка растительная, мысленно располагай мембрану под стенкой.

Неверно думать, что у животной клетки нет ядра или цитоплазмы. Иногда общие части запоминают только по изображению растительной клетки, хотя ядро и цитоплазма есть у обеих рассматриваемых групп. Проверка простая: сравни общий план строения и найди эти части в обеих клетках.

Хлоропласты есть не во всех клетках растения, а прежде всего в клетках его зелёных частей. Ошибка возникает, когда признак растения переносят на каждую его клетку без исключения. Чтобы проверить вывод, учитывай, какую часть растения образует клетка, и помни, что животные хлоропластов не имеют.

Не делай вывод о строении любой клетки только по её форме или предположению, что набор частей везде одинаков. Клетки различаются в зависимости от организма и выполняемой работы, а форма сама по себе может ввести в заблуждение. Проверяй несколько признаков: наличие стенки, хлоропластов и особенности вакуолей.

Связь с другими темами

Чтобы разбираться в строении клетки, полезно помнить, что растения и животные — живые организмы: им нужны питание, рост и обмен веществ. Клетки образуют ткани, а ткани входят в состав органов растений и животных, поэтому знание частей клетки помогает перейти к изучению более сложного строения организма. Оно также пригодится при объяснении фотосинтеза: этот процесс связан с хлоропластами клеток зелёных частей растения.

Что запомнить

• Растения и животные состоят из клеток.
• Мембрана, цитоплазма и ядро есть у растительных и животных клеток.
• Клеточная мембрана регулирует обмен веществ с окружающей средой.
• Клеточная стенка придаёт растительной клетке прочность.
• Хлоропласты зелёных частей растения участвуют в фотосинтезе.
• В растительной клетке обычно есть крупная центральная вакуоль.