Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

misc / 33033_be1bc857fd8878814d328e7e8f439cb1

.pdf
Скачиваний:
32
Добавлен:
09.03.2016
Размер:
11.29 Mб
Скачать

Внутриклеточное содержимое состоит из цитоплазмы, ядра и органоидов.

Цитоплазма — жидкое содержимое клетки. Она на 93 % со-

стоит из воды, в которой растворены различные органические и не-

Без участия цитоплазмы невозможны никакие процессыажизнедеятельности в клетке. Она окружает ядро и органоиды и заполняет

органические вещества. Так как в таком растворе содержится мно-

го органических веществ, цитоплазма более густая и вязк я, чем

вода.

т

 

все пространство внутри клетки. Это обеспечива т возможность пе-

с

ремещения в клетке различных веществ, которые поступают в нее

из окружающей среды или образуются в амой клеткее. Протекание

химических реакций возможно именно потому,

что ещества нахо-

дятся в цитоплазме в растворенном состоянии.

вПоэтому цитоплазму

называют внутренней средой клетки. Ее главная функция —

это обеспечение условий для протек ния основных процессов жиз-

недеятельности клетки.

а

Клетки всех живых организмовнаяимеют цитоплазматическую мем-

брану, которая обладает избир тельной проницаемостью. У бактерий, грибов и растений поверх мембраны имеется более прочная, чем мембрана, клеточная сте ка. Внутриклеточное содержимое — это цитоплазма, ядро и органоиды. Цитоплазма обеспечивает усло-

вия

для

протекания

сновных

процессов жизнедеятельности

клетки.

 

р

д

 

 

 

а

 

 

1. Назовите основныеокомпоненты клеток животных и растений. Покажи-

те их на

 

исунке 3. 2. Какие функции выполняет оболочка? Цитоплазма-

 

Н

 

 

 

тическ я мембр на? Цитоплазма? 3.

У каких живых организмов имеется

клеточн я стенка? Какую роль она играет? Из каких веществ состоит?

4.

Почему цитоплазму называют внутренней средой клетки? Какова ее

роль в клетке? 5. Подумайте и расскажите, что произойдет с клеткой, если ее цитоплазматическая мембрана утратит свойство избирательной проницаемости.

11

Правообладатель Народная асвета

§ 3. Строение клетки. Ядро и органоиды

Ядро является наиболее крупной и заметной частью клетки (см. рис. 3). Оно имеет особую ядерную мембрану. Все внутреннее пространство ядра заполняет жидкость, в которой находятся хромосомы. В них сосредоточена наследственная информация о данной клетке и об организме в целом. Поэтому ядро определяет и направляет развитие всех процессов, происходящих в кле ке. В этом

сравнению с цитоплазмой. В состав большинст а органоидов вхо-

заключается его главная функция.

 

а

 

 

Органоиды (их можно также называть орган ллы) — это мел-

кие тельца, расположенные внутри клетки. Они тбол е плотные по

 

е

 

 

в

 

дят мембраны. Они очень похожи по

троению на цитоплазматиче-

 

а

скую мембрану оболочки клетки. В клетке одержится большое ко-

личество различных органоидов. Но в

ветовой микроскоп без спе-

я

 

 

циального окрашивания можно увидетьстолько вакуоли и пластиды.

Вакуоли имеются в клетках растений, грибов и многих проти-

а

 

 

стов. Они представляют собой пузырьки различной формы и размеров. От цитоплазмы содержимое вакуолей отделено мембраной. Вакуоли заполнены клеточнымн соком. Иногда в клеточном соке находятся веществад, которые окрашивают его в красный, синий, фиолетовый и другие цвета.

В молодыхоклетках со ержится большое количество мелких вакуолей. По мере р ста клетки вакуоли тоже увеличиваются в размерах. Онирсливаются друг с другом и постепенно заполняют почти весь объем клетки.

Заполняющийа вакуоли клеточный сок содержит меньше растворенных веществ, чем цитоплазма. Растения и грибы способны переводитьН воду и различные вещества из цитоплазмы в клеточный сок и обратно. Это могут быть как запасные вещества, так и те, которые являются вредными для клетки. Вакуоли также регулируют давление цитоплазмы на цитоплазматическую мембрану и клеточную стенку.

Пластиды имеются в клетках растений и части протистов. Для них характерно наличие двух мембран: наружной и внутренней. Вну-

12

Правообладатель Народная асвета

тренняя мембрана значительно больше наружной. Она изгибается и образует складки и выступы. Внутри пластид находится жидкость, которая отличается по составу от цитоплазмы клетки. На внутрен-

ней мембране большинства пластид располагаются окрашенные ор-

шенных пластид. Если в пластидах содержится большое количествоа зеленых пигментов, то их называют хлоропластами. Плас иды, в

ганические вещества — пигменты. Они бывают нескольких цве-

тов — красные, оранжевые, желтые и зеленые. В зависимости от

того, каких пигментов больше, различают две разновидности окра-

которых зеленых пигментов нет, а есть желтые, оранж вые и крас-

т

 

ные, называются хромопластами. Кроме этого, сть пластиды, в ко-

торых нет пигментов, — лейкопласты. В них откладываютсяе

про

запас органические вещества.

 

 

Хлоропласты имеются в большинстве клетокврастений, на ко-

 

 

с

торые попадает свет. Они обычно ов льной формы. На внутренней

 

я

 

мембране хлоропластов расположен зеленый пигмент хлорофилл.

а

 

Именно благодаря хлорофиллу возможенапроцесс фотосинтеза.

Помимо хлорофилла в хлоропл стах обязательно присутству-

н

 

 

ют желтые, оранжевые и кр сные пигменты. Поэтому, если в хлоропластах разрушается хлорофилл, они могут превращаться в хро-

мопласты. Это мы можем

аблюдать осенью при изменении окраски

листьев, а также при созрева ии плодов некоторых растений.

 

о

сновная информация о процессах жиз-

В ядре сосред т чена

р

 

недеятельности клеткид. Вакуоли временно запасают различные

а

 

 

вещества, а также егулируют давление цитоплазмы на оболочку клетки. Пл стиды обеспечивают процесс фотосинтеза (хлоропласты), окр ску некоторых органов растений (хромопласты) и накоплениеНпит тельных веществ (лейкопласты).

1. Какие пластиды изображены на рисунке 3? 2. Где в клетке хранится информация о ее строении и жизнедеятельности? 3. Какие органоиды растительной клетки участвуют в регулировании внутриклеточного давления? 4. Как меняется клетка растения с возрастом? 5. Какова роль ядра в клетке?

13

Правообладатель Народная асвета

§ 4. Жизнедеятельность клетки

Как вы уже знаете, для любой живой клетки характерен обмен веществ. Это значит, что клетка питается, дышит и выделяет в

окружающую среду различные вещества. При этом идет накопление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

энергии, которая тратится клеткой на поддержание процессов жиз-

недеятельности и на размножение. Как же это происходит?

Поступление веществ в клетку происходит

через всю ее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

поверхность и только в растворенном состоянии. Как вы уже зна-

 

 

 

 

 

 

 

 

в

льной прони-

ете, цитоплазматическая мембрана облада т избира

цаемостью. Одни вещества могут поступить клттку только в том

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

случае, если на их перенос будет затрачена энергия самой клетки.

Это чаще всего сложные органические

еще т а, молекулы которых

имеют большие размеры.

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Многие неорганические вещества цитоплазматическая мембрана

 

 

 

 

 

я

 

 

 

 

 

способна пропускать беспрепятственно. Т кие вещества могут по-

пасть в клетку без

затрат энергии только в том случае, если их кон-

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

центрация внутри клетки будет ниже, чем снаружи. Ведь в природе

все устроено таким обр зом,

что молекулы любого вещества всегда

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

двигаются туда, где их меньше. Это движение называется диффузией,

 

д

 

веществ

в клетку — диффузионным

а такой путь поступле ия

(рис. 4).

о

 

 

 

 

 

 

 

 

Вода поступает в клетку при помощи осмоса. Осмос — это од-

ностороннее пр никн вение воды через избирательно проницаемую

 

р

а

Н

 

Рис. 4. Схемы процессов диффузии и осмоса

14

Правообладатель Народная асвета

мембрану клетки. Вода переходит из менее концентрированного раствора в более концентрированный.

Как вы уже знаете, концентрация многих веществ внутри клетки и вне ее может очень сильно различаться. Живые клетки способны

накапливать определенные вещества. Чем больше концентрацияаве-

ли при этом увеличивается, она давит на цитоплазму. Ци оплазма в свою очередь давит на оболочку. В клетке возника т давл ние, ко-

ществ в клетке, тем больше поступает в нее воды. Поступивш я в клетку вода увеличивает ее объем. В клетке растений итгрибов вода проходит через цитоплазму и накапливается в вакуолие. Объем в куо-

торое называется

тургорным, и поступление оды

кл тку пре-

 

с

тургорное дав-

кращается. Когда же вода частично израсходуется,

 

а

 

 

ление снизится, и вода снова осмотическим путем будет поступать в

клетку.

 

в

 

Дыхание и питание — это определенные химические реакции, происходящие внутри клеток. Дыхание происходит в живых клетках

в течение всей их жизни. В результате клетки получают энергию для

 

а

всех жизненных процессов. Больше всего энергии выделяется, если

н

в таких реакциях участвует кислород. Поэтому большинство видов

живых организмов используют дляядых ния именно этот газ.

д

 

Внутри клетки кислород, поступивший в процессе диффузии,

вступает в реакции с орга ическими веществами. При этом происходит выделение энергии и превращение органических веществ в неорганические: в у и углекислый газ. Для клеток гетеротрофных организмов углекислый газ бесполезен, а в большом коли-

честве даже в еден. Но здесь снова помогает диффузия.

Так как

 

о

 

в клетке в дых тельных реакциях образуется углекислый газ, его

р

 

а

 

 

внутри клетки ст новится больше, чем в окружающей среде. Поэтому Нуглекислый газ путем диффузии уходит из клетки. Таким об-

разом, кислородному дыханию всегда сопутствует газообмен, при котором кислород входит в клетку, а углекислый газ выходит из нее. о следует помнить, что газообмен и дыхание — это не одно и то же.

Питание клетки. Разрушая органические вещества до неорганических в процессе дыхания, клетка получает энергию для под-

15

Правообладатель Народная асвета

держания процессов своей жизнедеятельности. Но откуда берутся в клетках эти вещества?

Животные и грибы, будучи гетеротрофными организмами, вынуждены получать органические вещества из окружающей среды. Растения же как автотрофы способны самостоятельно синтезировать их из простых неорганических веществ. При этом используется энергия света. Этот процесс происходит только в хлоропл ст х кле-

ток растений и называется фотосинтезом.

а

 

Фотосинтез — это происходящий при учас ии све а процесс

Полученная в результате фотосинтеза богатая энергией глюкоза перемещается из хлоропластов в цитопл зму клетки и используется

образования органического вещества глюкозы из двух неоргани-

 

 

 

 

т

ческих — углекислого газа и воды. В этом процессе про-

 

 

 

е

исходит превращение световой энергии химическую, запасаемую

в органических веществах.

 

в

 

 

 

 

 

с

 

 

 

а

 

 

 

по четырем основным направлени м:

1)

а

часть глюкозы идет на построение еще более сложных ве-

 

н

ществ, которые нужны клетке для постоянного использования;

2)

другая часть используетсяядля дыхания: распадается до угле-

кислого газа и водыд. Выделившаяся при этом энергия используется клеткой для по ержа ия своей жизнедеятельности;

3) третья частьопревращается в запасное органическое вещество крахмал, крт рый м жет использоваться как источник энергии при отсутствии света;

4)ачетве тая часть переходит в другие, неосвещаемые солнцем клетки, где глюкоза используется по первым трем направлениям. ЭтоНособенно важно для многоклеточных растений. Ведь часть их тела — корни — находится под землей, куда свет не проникает. Кроме того, многие живые клетки растений расположены внутри стебля и также не освещаются солнцем.

Таким образом, благодаря хлоропластам снабжаются энергией и пищей все остальные части растения, ведь фотосинтез возможен только в этих пластидах.

16

Правообладатель Народная асвета

Вещества могут поступать в клетку путем диффузии, осмоса, а

также с затратой энергии. Клеточное дыхание — это происходящий с участием кислорода процесс расщепления органических веществ до углекислого газа и воды. Клетки гетеротрофных организмов получают питательные вещества из окружающей среды, а автотрофных — образуют их сами в процессе фотосинтеза. Основное запасное питательное вещество у растений — крахм л, ко орый

способен распадаться до молекул глюкозы. Запасенная в глюкозе

 

 

 

 

 

 

а

энергия используется клеткой для поддержания проц ссов жизнедея-

тельности.

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

1.

Что такое фотосинтез? 2. Дайте определение понятиям «диффузия» и

«осмос». 3. Как в клетку поступает вода? 4. Какое ещество, способное

легко распадаться до глюкозы, служит у р тений в качестве запасного?

5.

 

 

 

 

в

 

 

Что такое клеточное дыхание? Чем оно отлич ется от газообмена?

6.

Где используется глюкоза, полученн я всрезультате фотосинтеза?

7.

Подумайте и расскажите, откуда берется крахмал в клубнях картофеля

и корнеплодах моркови.

 

я

а

 

 

 

§ 5. Деление и рост клеток

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Как вы уже знаете, од им из обязательных свойств живого яв-

 

 

а

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

д

 

 

 

 

 

 

ляется размножение. В его ос ове лежит способность клеток де-

ществующих. о Перед делением клетки в ядре происходит удвоение числа хро-

литься надвое при наличии определенных условий. В настоящее

время доказано, что ни на клетка не может возникнуть заново из неживых составляющихр . Все новые клетки образуются из уже су- а

мосом. При этом образуются два набора хромосом, несущие одинаковуюНинформ цию о жизненных процессах. Это и есть основа того, что две новые клетки будут подобными той клетке, из которой они получатся.

Затем все хромосомы уплотняются и превращаются в похожие на палочки структуры. В таком виде хромосомы становятся видны в световой микроскоп. Ядерная мембрана растворяется, и хромосомы оказываются в цитоплазме клетки. Все другие органоиды смещают-

17

Правообладатель Народная асвета

 

 

 

а

 

в

т

 

 

 

Рис. 5. Деление растительной клетки (схема)

е

 

а

 

 

 

ся к цитоплазматической мембр не. Этоспозволяет хромосомам расположиться в центре клетки (рис. 5). З тем хромосомы разделяются

на две группы, которые совершенно одинаковы по составу. Именно

а

 

поэтому обе получившиеся в результате деления клетки несут со-

вершенно одинаковую информ цию.

 

н

 

Каждая из двух групп хромосомя

перемещается от центра клетки

к одному из ее полюсов. После этого начинается разделение клет-

ки надвое. У клеток расте ий перегородка начинает строиться от се-

 

 

о

редины центральной части клетки. Она растет во все стороны, пока

 

р

не достигнет наружн й цитоплазматической мембраны. В этот мо-

мент из одн й клеткидбразуются две дочерние, причем разделившая

а

 

клетку пе его одка получается такой же по прочности и строению,

как и вся оболочка исходной клетки.

Н

 

 

Одновременно с построением перегородки вокруг каждой группы находящихся у полюсов хромосом формируется новая ядерная мембрана. Затем хромосомы превращаются из палочковидных в нитевидные. После этого они начинают выполнять свои функции. На этом процесс деления клетки заканчивается. Две дочерние клетки, являющиеся копиями друг друга и исходной материнской клетки, начинают собственную жизнь.

18

Правообладатель Народная асвета

Вкаждой из дочерних клеток после деления уже имеется часть всех необходимых для существования органоидов. Это позволяет клеткам сразу после окончания деления осуществлять все жизненно

важные функции. Обычно после деления клетки немного увеличиваются в размерах и продолжают жить либо до гибели, либоадо следующего деления.

Вмногоклеточном организме дочерние клетки, возниктющие при делении исходной материнской клетки, дальше могутеиме ь р зное-в

Все вновь образующиеся клетки появляют я из уже существую-

 

с

 

а

щих. При этом вначале происходит удвоение хромосом, затем

растворяется ядерная мембрана и копии к ждой исходной хромосо-

я

 

мы расходятся к полюсам клетки. Вокруг к ждого комплекта хромосом образуется ядерная мембрана и формируется перегородка, разделяющая клетку на две дочерние. При этом образуются две оди-

 

 

 

 

н

наковые клетки, являющиеся точными копиями материнской.

 

 

 

д

1. Вспомните, что такое хромосомы. 2. Где находятся хромосомы? 3. По-

чему дочерние клетки, воз икшиеав результате деления, являются копия-

 

 

о

 

ми друг друга и матери ской клетки? 4. Как образуется поперечная пе-

регородка между

 

елящимися клетками у растений и грибов? 5. Почему

 

р

 

 

в многоклеточн м

рганизме клетки могут иметь разное строение и вы-

полнять различные функции?

а

 

 

 

Н

 

 

 

 

Правообладатель Народная асвета

О том, кто обитает на планете Земля, мы узнаемтапостепенно в течение всей жизни. Сначала мы учимся отлича ь живое от неживого, затем растения от животных. А чуть позже открываем для себя

 

 

с

мир незаметных, но тоже очень важных для нас сущ ств — микро-

организмов. Называют их так не случайно —епришедшее к нам из

латинского языка слово микро

означает «маленький», а слово ор-

ганизм — «живое существо».

 

в

Некоторые микроорганизмы состоят из одной или многих живых

я

 

клеток, внутри которых имеется ядро. Р змеры таких клеток состав-

а

 

 

ляют десятитысячные доли метра. Этоапротисты. Вместе с грибами,

растениями и животными они сост вл ют группу ядерных организмов.

В этой главе будут р ссмотрены доядерные организмы, которые имеют клеточное строе ие, о не имеют ядра. Состоят они чаще всего только из одной клетки. Такие организмы называются бактериями.

§ 6. Строение бактерийдн

чаще всего одноклеточныео организмы, которые имеют клетки разной фо мы и азмеров. Известно несколько основных форм бак-

Бактерии — это очень древние организмы. Они, вероятно, появились на Земле к ло 3 млрд лет назад. Это микроскопические,

ки (рис. 6). Кокки могут быть соединены попарно или в цепочки, а их группы могут иметь вид плотных пачек или виноградной грозди. Прямые, вытянутые в длину бактерии называются палочками (или бациллами). Похожие на палочки, но имеющие один изогнутый конец — это вибрионы, а изогнутые по всей длине — спириллы.

тери льных клеток. Округлые или овальные клетки — это кок-

 

р

а

Н

 

Как и у всех живых организмов, клетка бактерий состоит из оболочки и внутриклеточного содержимого. Оболочку клеток бак-

20

Правообладатель Народная асвета

Соседние файлы в папке misc