8 класс. Биология. Клетка: строение, химический состав и жизнедеятельность

Комментарии преподавателя

 1. Цитология

Ор­га­низм че­ло­ве­ка – это огром­ное мно­го­кле­точ­ное го­су­дар­ство. Клет­ка – струк­тур­ная еди­ни­ца как рас­ти­тель­ных, так жи­вот­ных ор­га­низ­мов. Наука, изу­ча­ю­щая клет­ки, на­зы­ва­ет­ся ци­то­ло­гия.

По форме, стро­е­нию и функ­ци­ям клет­ки чрез­вы­чай­но раз­но­об­раз­ны, но все они имеют общую струк­ту­ру. А вот форма, раз­ме­ры, и осо­бен­но­сти стро­е­ния клет­ки за­ви­сят от вы­пол­ня­е­мой ор­га­ном функ­ции.

Впер­вые о су­ще­ство­ва­нии кле­ток со­об­щил в 1665 г. вы­да­ю­щий­ся ан­глий­ский физик, ма­те­ма­тик и мик­ро­ско­пист Ро­берт Гук. 

Рис. 1.

После от­кры­тия Гука клет­ки об­на­ру­жи­ва­ли под мик­ро­ско­пом у все­воз­мож­ных видов жи­вот­ных и рас­те­ний. И все они имели общий план стро­е­ния. Но в све­то­вой мик­ро­скоп можно было уви­деть лишь ци­то­плаз­му и ядро. По­яв­ле­ние элек­трон­но­го мик­ро­ско­па поз­во­ли­ло уче­ным не толь­ко уви­деть дру­гие, но и рас­смот­реть их уль­траструк­ту­ру.

Рис. 2.

 2. Основные части клетки

Ос­нов­ные части клет­ки – ядро, ци­то­плаз­ма с ор­га­но­и­да­ми и кле­точ­ная мем­бра­на.

Рис. 3. Ос­нов­ные ком­по­нен­ты клет­ки

 3. Мембрана

Кле­точ­ная мем­бра­на огра­ни­чи­ва­ет живое со­дер­жи­мое кле­ток от окру­жа­ю­щей среды. Важ­ней­шим свой­ством плаз­ма­ти­че­ской мем­бра­ны яв­ля­ет­ся ее из­би­ра­тель­ная про­ни­ца­е­мость, т. е. через нее в клет­ку сво­бод­но могут по­па­дать лишь неко­то­рые ве­ще­ства. За счет этого свой­ства мем­бра­на ре­гу­ли­ру­ет по­ступ­ле­ние ве­ществ в клет­ку и обмен с внеш­ней сре­дой.

Рис. 4.

 4. Цитоплазма

Ци­то­плаз­ма – это жид­кое со­дер­жи­мое клет­ки с на­хо­дя­щи­ми в ней ор­га­но­и­да­ми. Ос­нов­ное ве­ще­ство ци­то­плаз­мы – вода. Ци­то­плаз­ма живых кле­ток на­хо­дит­ся в по­сто­ян­но дви­же­нии, что обес­пе­чи­ва­ет вза­и­мо­связь всех ор­га­но­и­дов и до­ступ к ним раз­лич­ных ве­ществ.

 5. ЭПС

К ор­га­но­и­дам клет­ки от­но­сят эн­до­плаз­ма­ти­че­скую сеть – си­сте­му мно­го­чис­лен­ных ка­наль­цев и ци­стерн, ко­то­рые про­ни­зы­ва­ют всю ци­то­плаз­му. Эн­до­плаз­ма­ти­че­ская сеть раз­де­ля­ет клет­ку на от­се­ки, обес­пе­чи­ва­ет со­об­ще­ние между ча­стя­ми клет­ки и транс­порт ве­ществ.

На эн­до­плаз­ма­ти­че­ской сети рас­по­ла­га­ют­ся ри­бо­со­мы. Это очень ма­лень­кие ор­га­но­и­ды, но их функ­ция очень важна для клет­ки – в ри­бо­со­мах син­те­зи­ру­ют­ся белки.

Рис. 5.

Рис. 6.

 6. Митохондрия

Ми­то­хон­дрии – это до­ста­точ­но круп­ные ор­га­но­и­ды, ко­то­рые можно уви­деть даже в све­то­вой мик­ро­скоп. Ми­то­хон­дрии на­зы­ва­ют энер­ге­ти­че­ски­ми стан­ци­я­ми клет­ки. В про­цес­се ды­ха­ния  в них про­ис­хо­дит окон­ча­тель­ное окис­ле­ние ор­га­ни­че­ских ве­ществ кис­ло­ро­дом воз­ду­ха. Вы­де­лив­ша­я­ся в этом про­цес­се энер­гия за­па­сет­ся в об­ра­зу­ю­щих­ся мо­ле­ку­лах АТФ, ко­то­рые спо­соб­ны при рас­па­де от­да­вать свою энер­гию туда, где она нужна.

Рис. 7.

 7. Лизосомы

Еще один важ­ный ор­га­но­ид клет­ки – это ли­зо­со­ма, ко­то­рая пред­став­ля­ет собой мем­бран­ный пу­зы­рек, за­пол­нен­ный пи­ще­ва­ри­тель­ны­ми фер­мен­та­ми, ко­то­рые рас­щеп­ля­ют по­сту­па­ю­щие в клет­ки ор­га­ни­че­ские ве­ще­ства (белки, жиры и уг­ле­во­ды). Ли­зо­со­мы про­из­во­дят­ся ком­плек­сом Голь­д­жи.

Рис. 8.

Рис. 9.

 8. Ядро

Вб­ли­зи ядра обыч­но рас­по­ла­га­ет­ся кле­точ­ный центр, ко­то­рый иг­ра­ет важ­ную роль при де­ле­нии кле­ток. Он при­сут­ству­ет в клет­ках жи­вот­ных и низ­ших рас­те­ний.

Ре­гу­ля­тор­ным цен­тром клет­ки слу­жит ядро. Оно от­де­ле­но от ци­то­плаз­мы двой­ной ядер­ной обо­лоч­кой. Внут­ри ядро за­пол­не­но ядер­ным соком, в ко­то­ром на­хо­дят­ся хро­мо­со­мы. Хро­мо­со­мы со­дер­жат гены, опре­де­ля­ю­щие на­след­ствен­ность ор­га­низ­ма. В ядре так же можно уви­деть одно или несколь­ко яд­ры­шек. В них про­ис­хо­дит фор­ми­ро­ва­ние ри­бо­сом. Ядро ре­гу­ли­ру­ет все про­цес­сы жиз­не­де­я­тель­но­сти клет­ки, обес­пе­чи­ва­ет пе­ре­да­чу и хра­не­ние на­след­ствен­ной ин­фор­ма­ции.

Рис. 10.

 9. Химический состав клетки

Клет­ки со­сто­ят из неор­га­ни­че­ских и ор­га­ни­че­ских ве­ществ. К неор­га­ни­че­ским ве­ще­ствам клет­ки от­но­сят­ся вода и ми­не­раль­ные ве­ще­ства.

Вода слу­жит ка­та­ли­за­то­ром (уско­ри­те­лем) мно­гих ре­ак­ций и сре­дой, где про­те­ка­ют все хи­ми­че­ские про­цес­сы. Вод­ные рас­тво­ры ве­ществ об­ра­зу­ют внут­рен­нюю среду клет­ки.

Ми­не­раль­ные ве­ще­ства при­сут­ству­ют в клет­ках в виде ионов или твер­дых нерас­тво­ри­мых солей. Они со­зда­ют кис­лую или ще­лоч­ную ре­ак­цию среды в клет­ках, вхо­дят в со­став неко­то­рых струк­тур и вли­я­ют на про­те­ка­ние в клет­ках и в ор­га­низ­ме раз­лич­ных про­цес­сов.

Ос­нов­ную массу ор­га­ни­че­ских ве­ществ со­став­ля­ют че­ты­ре клас­са хи­ми­че­ских со­еди­не­ний: ли­пи­ды, уг­ле­во­ды, белки и нук­ле­и­но­вые кис­ло­ты.

Ос­нов­ная функ­ция жиров и уг­ле­во­дов – энер­ге­ти­че­ская, так они яв­ля­ют­ся ис­точ­ни­ком энер­гии для кле­ток. Не менее зна­чи­мы и их стро­и­тель­ная и за­па­са­ю­щая функ­ции. Но пер­вое место среди ор­га­ни­че­ских ве­ществ по раз­но­об­ра­зию функ­ций за­ни­ма­ют, ко­неч­но же, белки.

Они вы­пол­ня­ют фер­мен­та­тив­ную функ­цию – уско­ря­ют хи­ми­че­ские ре­ак­ции в ор­га­низ­ме. Сле­ду­ю­щая важ­ная функ­ция бел­ков – стро­и­тель­ная. Нет ни одной струк­ту­ры тела, ко­то­рая не со­дер­жа­ла бы в своем со­ста­ве белка. Дви­га­тель­ная функ­ция свя­за­на с со­кра­ти­тель­ны­ми бел­ка­ми, ко­то­рые вхо­дят в со­став мы­шеч­ных во­ло­кон. Белки вы­пол­ня­ют и за­щит­ную функ­цию. Они об­ра­зу­ют ан­ти­те­ла, за­щи­ща­ю­щие ор­га­низм от бо­лез­не­твор­ных бак­те­рий и ви­ру­сов. Ре­гу­ля­тор­ные белки это гор­мо­ны, ре­гу­ли­ру­ю­щие обмен ве­ществ в ор­га­низ­ме.

Нук­ле­и­но­вые кис­ло­ты за­ни­ма­ют от­дель­ное место среди ор­га­ни­че­ских ве­ществ клет­ки. Они от­ве­ча­ют за хра­не­ние и пе­ре­да­чу на­след­ствен­ной ин­фор­ма­ции. В них за­ко­ди­ро­ва­на ин­фор­ма­ция о струк­ту­ре всех бел­ков ор­га­низ­ма. Более по­дроб­но с хи­ми­че­ским со­ста­вом клет­ки вы по­зна­ко­ми­тесь в де­вя­том клас­се.

Каж­дая клет­ка осу­ществ­ля­ет все про­цес­сы, от ко­то­рых за­ви­сит ее жизнь, т. е. пи­та­ет­ся, из­вле­ка­ет из пищи энер­гию, из­бав­ля­ет­ся от от­хо­дов жиз­не­де­я­тель­но­сти, вос­про­из­во­дит себе по­доб­ных. В мно­го­кле­точ­ном ор­га­низ­ме каж­дая клет­ка вы­пол­ня­ет сверх того еще и неко­то­рые спе­ци­а­ли­зи­ро­ван­ные функ­ции, со­став­ля­ю­щие ее вклад в общую функ­цию ор­га­низ­ма. На­при­мер, мы­шеч­ные клет­ки со­кра­ща­ют­ся, же­ле­зи­стые клет­ки  вы­де­ля­ют раз­лич­ные жид­ко­сти (пот, слюну или же­лу­доч­ный сок), нерв­ные клет­ки вы­ра­ба­ты­ва­ют нерв­ные им­пуль­сы. Клет­ка – не толь­ко струк­тур­ная, но и функ­ци­о­наль­ная еди­ни­ца жи­во­го ор­га­низ­ма.

До­пол­ни­тель­ный ма­те­ри­ал

Ци­то­ло­гия

Ци­то­ло­гия (греч. citos – пу­зырь­ко­вид­ное об­ра­зо­ва­ние и logos – слово, наука) – раз­дел био­ло­гии, изу­ча­ю­щий живые клет­ки, их ор­га­но­и­ды, их стро­е­ние, функ­ци­о­ни­ро­ва­ние, про­цес­сы кле­точ­но­го раз­мно­же­ния, ста­ре­ния и смер­ти.

В 1838–1839 бо­та­ник Мат­ти­ас Шлей­ден и ана­том Тео­дор Шванн прак­ти­че­ски од­но­вре­мен­но вы­дви­ну­ли идею кле­точ­но­го стро­е­ния ор­га­низ­ма. Шванн пред­ло­жил тер­мин «кле­точ­ная тео­рия» и пред­ста­вил эту тео­рию на­уч­но­му со­об­ще­ству. Воз­ник­но­ве­ние ци­то­ло­гии тесно свя­за­но с со­зда­ни­ем кле­точ­ной тео­рии – са­мо­го ши­ро­ко­го и фун­да­мен­таль­но­го из всех био­ло­ги­че­ских обоб­ще­ний. Со­глас­но кле­точ­ной тео­рии все рас­те­ния и жи­вот­ные со­сто­ят из сход­ных еди­ниц – кле­ток, каж­дая из ко­то­рых об­ла­да­ет всеми свой­ства­ми жи­во­го.

Рис. 11.

Со­зда­ние мик­ро­ско­па

В 1665 г. про­изо­шло ве­ли­чай­шее от­кры­тие в био­ло­гии: Ро­берт Гук впер­вые уви­дел и опи­сал клет­ки, из ко­то­рых со­сто­ят живые ор­га­низ­мы. А вот что он писал в своей ра­бо­те: «Весь­ма бла­го­да­рен я этому ита­льян­цу Га­ли­лео Га­ли­лею (см. Рис. 12), ко­то­рый со­здал при­бор по имени «мик­ро­скоп», он помог мне уви­деть нечто, весь­ма ин­те­ре­су­ю­щее весь свет…»

Рис. 12.

Невоз­мож­но точно опре­де­лить, кто изоб­рел мик­ро­скоп. Одни счи­та­ют, что гол­ланд­ский ма­стер очков Ханс Янсен и его сын За­ха­рий Янсен изоб­ре­ли пер­вый мик­ро­скоп в 1590 г.

Рис. 13.

Дру­гие уве­рен­ны, что изоб­ре­та­те­лем мик­ро­ско­па был Га­ли­лео Га­ли­лей. Он раз­ра­бо­тал свой мик­ро­скоп в 1609 г.

Рис. 14.

Уди­ви­тель­ным и непо­хо­жим на эти изоб­ре­те­ния был мик­ро­скоп Ан­то­нии Ле­вен­гу­ка, с по­мо­щью ко­то­ро­го он в 1681 г. смог раз­гля­деть мир про­стей­ших ор­га­низ­мов в капле воды.

Рис. 15.

Вот с таких про­стых при­бо­ров на­ча­лись ве­ли­кие био­ло­ги­че­ские от­кры­тия, ко­то­рые про­дол­жа­ют­ся по сей день.

Роль ионов в ор­га­низ­ме че­ло­ве­ка

Мне­ние о том, что в ор­га­низ­ме че­ло­ве­ка можно об­на­ру­жить прак­ти­че­ски все эле­мен­ты пе­ри­о­ди­че­ской си­сте­мы Д.И. Мен­де­ле­е­ва, ста­но­вит­ся при­выч­ным. Од­на­ко пред­по­ло­же­ния уче­ных идут даль­ше – в живом ор­га­низ­ме не толь­ко при­сут­ству­ют все хи­ми­че­ские эле­мен­ты, но каж­дый из них вы­пол­ня­ет ка­кую-то био­ло­ги­че­скую функ­цию.

Вполне воз­мож­но, что эта ги­по­те­за не под­твер­дит­ся. Од­на­ко по мере того как раз­ви­ва­ют­ся ис­сле­до­ва­ния в дан­ном на­прав­ле­нии, вы­яв­ля­ет­ся био­ло­ги­че­ская роль все боль­ше­го числа хи­ми­че­ских эле­мен­тов. Несо­мнен­но, время и труд уче­ных про­льют свет и на этот во­прос.

Итак, функ­ции каких ионов уже из­вест­ны? Так, ионы каль­ция вхо­дят в со­став ко­стей и зубов, вли­я­ют на свер­ты­ва­е­мость крови. Ионы калия и на­трия со­дей­ству­ют про­ве­де­нию нерв­ных им­пуль­сов. Ионы хлора вхо­дят в со­став же­лу­доч­но­го сока. Йод яв­ля­ет­ся ком­по­нен­том гор­мо­на щи­то­вид­ной же­ле­зы – ти­рок­си­на. Же­ле­зо вхо­дит в со­став ге­мо­гло­би­на и участ­ву­ет в пе­ре­но­се кис­ло­ро­да. Медь, мар­га­нец, бор участ­ву­ют в про­цес­сах кро­ве­тво­ре­ния. Фтор вхо­дит в со­став зуб­ной эмали, при его недо­стат­ке раз­ви­ва­ет­ся ка­ри­ес, а при из­быт­ке – флю­о­роз, раз­мяг­че­ние кост­ной ткани. Ионы мо­либ­де­на,  хрома, ко­баль­та, цинка ак­ти­ви­ру­ют ра­бо­ту фер­мен­тов, вли­я­ют на обмен ве­ществ. При нехват­ке этих эле­мен­тов могут на­ру­шать­ся про­цес­сы жиз­не­де­я­тель­но­сти ор­га­низ­мов. 

источник конспекта - http://interneturok.ru/ru/school/biology/8-klass/bobwij-obzor-organizma-chelovekab/kletka-stroenie-himicheskiy-sostav-i-zhiznedeyatelnost

источнки видео - http://www.youtube.com/watch?v=w04rilTkJfg

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=QKyWdEnZGhg

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=TbIoCgDPyDI

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=3-qA8HW0clo

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=oYmFfkJqWVs

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=GSTBNWXXDao

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=PuskLfCx4Rg

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=CRZ0ScX38Gw

источник презентации - http://ppt4web.ru/biologija/khimicheskijj-sostav-kletki-i-ejo-stroenie.html

Файлы