Учебник для 6 класса

Биология

§ 6. Жизнедеятельность клетки

Вспомните

1. Какие процессы жизнедеятельности вам известны?
2. Что такое хромосомы?
3. Где находятся хромосомы в клетке?
4. Какую роль хромосомы выполняют в клетке?

Процессы жизнедеятельности в клетке. Живые клетки дышат, питаются, растут и размножаются. Вещества, необходимые для жизнедеятельности клеток, поступают в них сквозь клеточную мембрану в виде растворов из внешней среды и других клеток. Причем мембрана хорошо пропускает в клетку одни вещества (например, воду) и задерживает другие.

В любой живой клетке постоянно осуществляются сложные и многообразные реакции, необходимые для жизнедеятельности клетки. Если их ход нарушается, то это может привести к серьезным изменениям жизнедеятельности клеток и даже к их гибели. Так, получаемые извне органические и минеральные вещества используются клетками для образования необходимых им веществ и построения клеточных структур. При распаде органических веществ выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности клетки.

В многоклеточных организмах цитоплазма одной клетки обычно не изолирована от цитоплазмы других клеток, расположенных рядом. Нити цитоплазмы соединяют соседние клетки, проходя через мембрану и поры в клеточных оболочках.

Цитоплазма постоянно перемещается внутри клетки. Это заметно по движению органоидов. Движение цитоплазмы способствует перемещению в клетках питательных веществ и воздуха. Чем активнее жизнедеятельность клетки, тем больше скорость движения цитоплазмы.

Раздражимость. Для клеток характерно такое свойство всех живых организмов, как раздражимость, то есть они реагируют на внешние и внутренние воздействия. Одноклеточные организмы, реагируя на условия среды, могут изменять свою форму, двигаться в сторону пищи или, наоборот, покидать места, где условия неблагоприятны.

Наблюдать влияние температуры на интенсивность движения цитоплазмы можно на микропрепаратах растительных клеток, например клеток листьев элодеи. Установлено, что наиболее интенсивным движение цитоплазмы, как правило, бывает при температуре 37 °С, но уже при температуре выше 40-42 °С оно прекращается.

Деление клеток. В основе всех форм размножения лежит деление клетки (рис. 12). В результате деления клеток организмы не только размножаются, но и растут.

Рис. 12. Деление клетки

Делению клетки предшествует деление ядра. Перед началом деления клетки ядро увеличивается и в нем становятся хорошо заметны хромосомы. Вы уже знаете, что они передают наследственные признаки от клетки к клетке.

В результате сложного процесса каждая хромосома как бы копирует себя. Образуются две одинаковые части (хроматиды), которые в ходе деления расходятся к разным полюсам клетки. В ядре каждой из двух новых клеток хромосом оказывается столько же, сколько их было в материнской клетке. Важно, что эти хромосомы являются копиями хромосом материнской клетки, что обеспечивает наследственное сходство дочерних клеток с исходной материнской. В центре клетки из клеточной мембраны образуется перегородка, и возникают две новые дочерние клетки. Все содержимое цитоплазмы также равномерно распределяется между двумя новыми клетками.

Ответьте на вопросы

1. Какие процессы жизнедеятельности протекают в клетке?
2. Что такое раздражимость?
3. Как происходит деление клеток?

Новые понятия

Раздражимость. Деление клетки.

Подумайте!

Какое значение имеет то, что в ядре каждой из двух новых клеток хромосом оказывается столько же, сколько их было в материнской клетке?

Моя лаборатория

Клеточный сок содержит много воды, в которой растворены органические кислоты (щавелевая, яблочная, лимонная и др.), сахара, минеральные соли и другие вещества.

В клеточном соке растений растворены разнообразные красящие вещества, из которых наиболее распространен антоциан. В зависимости от свойств раствора клеточного сока антоциан изменяет его окраску. Если раствор обладает свойствами щелочи, то сок приобретает голубой, синий, сиреневый, лиловый цвета; если свойствами кислоты, то сок имеет красную окраску всех оттенков.

Наблюдать движение цитоплазмы вы сможете, приготовив микропрепарат листа элодеи. Для этого отделите лист от стебля, положите его в каплю воды на предметное стекло и накройте покровным стеклом.

Рассмотрите препарат под микроскопом. Найдите в клетках хлоропласты и пронаблюдайте за их движением.

Чтобы убедиться, что клетка реагирует на изменение условий среды, проделайте следующий опыт.

Поместите веточку водного растения элодеи на 10 — 15 мин в стакан с водой, в которую добавлено несколько капель спирта.

Приготовьте микропрепарат листа элодеи и рассмотрите его под большим увеличением микроскопа.

Вы сможете убедиться, что струйчатое движение цитоплазмы, увлекающее за собой хлоропласты, стало более интенсивным.

Подумайте и предложите опыт, который бы показал, что изменение температуры также влияет на интенсивность движения цитоплазмы в клетках листьев элодеи.

Прокипятите красные листья (свеклы, клена, капусты краснокочанной) в воде, к полученному раствору по каплям прибавьте слабый раствор уксусной кислоты. Наблюдайте за изменением окраски раствора. Прибавьте к раствору слабый раствор щелочи (питьевой соды или аммиака). Как изменилась окраска? Вакуоли в растительных клетках появляются постепенно. В молодых клетках клеточного сока содержится мало, поэтому он рассеян в виде мелких вакуолей в цитоплазме. По мере роста клеток количество клеточного сока увеличивается (рис. 13). Постепенно вакуоли увеличиваются и при соприкосновении сливаются. В результате образуется одна-две большие вакуоли. В обычно имеется одна большая вакуоль, поэтому цитоплазма, в которой находится ядро, прилегает к клеточной оболочке.

Рис. 13. Рост растительной клетки

Мембрана клетки имеет сложное строение, она легко проницаема для одних веществ и непроницаема для других. Полупроницаемость мембраны сохраняется, пока клетка жива. Таким образом, мембрана не только сохраняет целостность клетки, но и регулирует поступление веществ из окружающей среды в клетку и из клетки в окружающую ее среду.

Оболочка растительной клетки состоит из сложного органического вещества — целлюлозы. Ее пронизывают поры, которые обеспечивают проникновение в клетку различных веществ и взаимный обмен ими между клетками. Через эти же поры проникают из клетки в клетку тонкие нити цитоплазмы, связывающие все клетки растения живой единой связью. Закончившая рост оболочка представляет собой как бы наружный скелет растительной клетки, придающий ей определенные размеры и форму. Но целлюлозная оболочка не является живой частью клетки. Живые части клетки — это цитоплазма, мембраны, ядро, хлоропласты и другие органоиды. Оболочка же и клеточный сок, заполняющий вакуоли, возникают в результате обмена веществ, происходящего в живых частях клетки.

Выводы к главе 1

Все живые организмы (за исключением вирусов) имеют клеточное строение.

До 98% массы клетки составляют углерод, водород, кислород и азот. Около 2% от массы клетки приходится на калий, натрий, кальций, хлор, магний, железо, фосфор и серу. Остальные химические элементы содержатся в очень малых количествах.

Химические элементы, соединяясь между собой, образуют неорганические (вода, минеральные соли) и органические вещества (углеводы, белки, жиры, нуклеиновые кислоты).

Клетка состоит из мембраны, цитоплазмы и генетического аппарата.

Через мембрану происходит обмен веществ между внутренним содержимым клетки и внешней средой.

Клетки бактерий, грибов и растений, кроме мембраны, имеют, как правило, еще и клеточную стенку (оболочку).

В цитоплазме находятся различные органоиды и клеточные включения. Цитоплазма объединяет все клеточные структуры и обеспечивает их взаимодействие.

В клетках растений, животных и грибов генетический аппарат окружен мембраной и называется ядром. В ядре расположены хромосомы — носители наследственной информации о клетке и организме в целом. В ядре может находиться одно или несколько ядрышек. У бактерий ядра нет и хромосомы расположены непосредственно в цитоплазме.

Живые клетки дышат, питаются, растут и размножаются. Клетка — это миниатюрная природная лаборатория, в которой синтезируются и претерпевают изменения различные химические соединения.

Клетка — структурная и функциональная единица живого организма.