Почему клетку считают единицей строения живых организмов. Тема: «Клетка – основная единица живого. Строение клетки

Клетка – наименьшая структура, обладающая всеми критериями живого: она растет, развивается, размножается и передает по наследству признаки, реагирует на внешние раздражители и способна к движению. Усилиями ученых М.Шлейдена и Т. Шванна в 1838-1839 гг. была создана клеточная теория , дополненная Р.Вирховым.

В настоящее время клеточная теория включает в себя следующие положения:

1. Клетка – элементарная единица живого, способная к самообновлению, саморегуляции, самовоспроизведению и являющаяся единицей строения, функционирования и развития живых организмов.

2. Клетки всех живых организмов сходны по составу, строению и основным проявлениям жизнедеятельности.

3. Размножение клеток происходит путем деления исходной материнской клетки.

4. В многоклеточном организме клетки специализируются по функциям и образуют ткани, из которых построены органы и их системы, связанные между собой межклеточными, гуморальными и нервными способами регуляции.

Различают два основных типа организации клеток: прокариотический и эукариотический . Прокариотические клетки наиболее просто организованы, не имеют обособленного ядра (табл. 1). К прокариотам относятся архебактерии, эубактерии, цианобактерии (сине-зеленые водоросли). Эукариотические клетки представляют более высокий тип клеточной организации, они имеют обособленное ядро и представлены клетками растений, грибов и животных.

Сравнительная характеристика

прокариотических и эукариотических клеток

Таблица 1

Прокариотические клетки	Эукариотические клетки
Малые размеры (0,5-3 мкм)	Более крупные размеры (10 мкм)
Отсутствует обособленное ядро	Имеется обособленное ядро
Генетический материал в виде кольцевой ДНК, не связанной с белками	Генетический материал в виде хромосом (ДНК + белки-гистоны)
Отсутствует развитая сеть мембран, нет мембранных органелл	Развита сеть мембран, имеются мембранные органеллы
Рибосомы – 70S*	Рибосомы – 80S*
Отсутствует клеточный центр	Имеется клеточный центр (искл. – высшие растения)
Не характерно внутриклеточное движение цитоплазмы	Характерно внутриклеточное движение цитоплазмы

* - коэффициент седиментации, указывает на скорость осаждения при ультрацентрифугировании, зависит от молекулярной массы и формы частиц.

Строение эукариотической клетки. Типичная эукариотическая клетка состоит из трех компонентов: цитоплазматической мембраны (плазмалеммы), цитоплазмы и ядра (рис. 12).

Плазмалемма – двойной слой фосфолипидов с встроенными в него белками. Мембрана выполняет важные и весьма разнообразные функции: определяет и поддерживает форму клетки; защищает клетку от механических воздействий, проникновения повреждающих биологических агентов; осуществляет рецепцию многих молеку-лярных сигналов (например, гормонов); ограничивает внутреннее содержимое клетки; регулирует обмен веществ между клеткой и окружающей средой, обеспечивая постоянство внутриклеточного состава; участвует в формировании межклеточных контактов.

Рис. 12. Схема строения эукариотических клеток.

Цитоплазма представляет собой внутреннее содержимое клетки и состоит из гиалоплазмы и находящихся в нем разнообразных внутриклеточных структур. Гиалоплазма (матрикс) – это водный раствор неорганических и органических веществ, способный изменять свою вязкость и находящиеся в постоянном движении.

Цитоплазматические структуры клетки представлены включениями и органоидами. Включения – относительно непостоянные, встречающиеся в клетках некоторых типов в определенные моменты жизнедеятельности, например, в качестве запаса питательных веществ (зерна крахмала, белков, капли гликогена) или продуктов подлежащих выделению из клетки. Органоиды – постоянные и обязательные компоненты большинства клеток, имеющим специфическую структуру и выполняющим жизненно важную функцию.

Эндоплазматическая сеть . Вся внутренняя зона цитоплазмы заполнена многочисленными мелкими каналами и полостями, стенки которых представляют собой мембраны, сходные по своей структуре с плазматической мембраной. Эти каналы ветвятся, соединяются друг с другом и образуют сеть, получившую название эндоплазматической сети. Эндоплазматическая сеть неоднородна по своему строению. Известны два ее типа - гранулярная и гладкая . На мембранах каналов и полостей гранулярной сети располагается множество мелких округлых телец - рибосом, которые придают мембранам шероховатый вид. Мембраны гладкой эндоплазматической сети не несут рибосом на своей поверхности. Основная функция гранулярной эндоплазматической сети - участие в синтезе белка, который осуществляется в рибосомах. На мембранах гладкой эндоплазматической сети происходит синтез липидов и углеводов. Эндоплазматическая сеть связывает между собой основные органоиды клетки.

Аппарат Гольджи . В состав аппарата Гольджи входят полости, ограниченные мембранами и расположенные группами (по 5-10) и крупные и мелкие пузырьки, расположенные на концах полостей. Аппарат Гольджи выполняет много важных функций. По каналам эндоплазматической сети к нему транспортируются продукты синтетической деятельности клетки - белки, углеводы и жиры. Все эти вещества сначала накапливаются, а затем в виде крупных и мелких пузырьков поступают в цитоплазму и либо используются в самой клетке в процессе ее жизнедеятельности, либо выводятся из нее и используются в организме.

Митохондрии . Оболочка митохондрии состоит из двух мембран - наружной и внутренней. Наружная мембрана гладкая, она не образует никаких складок и выростов. Внутренняя мембрана, напротив, образует многочисленные складки, которые направлены в полость митохондрии. Складки внутренней мембраны называют кристами . Митохондрии называют «силовыми станциями» клеток» так как их основная функция - синтез аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), универсального источника энергии, необходимого для осуществления процессов жизнедеятельности клетки и целого организма.

Пластиды . В цитоплазме клеток всех растений находятся пластиды. В клетках животных пластиды отсутствуют. Различают три основных типа пластид: зеленые - хлоропласты; красные, оранжевые и желтые - хромопласты ; бесцветные - лейкопласты . В пластидах, как и митохондриях, имеется две мембраны: наружная (гладкая) и внутренняя, образующая выпячивания (ламеллы и тилакоиды ). В хлоропластах имеется хлорофилл, основная их функция – фотосинтез.

Лизосомы - небольшие округлые тельца. Внутри лизосомы находятся ферменты, расщепляющие белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты. Обладая способностью к активному перевариванию пищевых веществ, лизосомы участвуют в удалении отмирающих в процессе жизнедеятельности частей клеток, целых клеток и органов.

Вакуоль – органелла, отграниченная от цитоплазмы мембраной – тонопластом . В животных клетках могут наблюдаться небольшие вакуоли, выполняющие фагоцитарную, пищеварительную, сократительную и другие функции. Растительные клетки имеют одну большую центральную вакуоль. Жидкость, заполняющая её, называется клеточным соком. Это концентрированный раствор сахаров, минеральных солей, органических кислот, пигментов и других веществ. Вакуоли накапливают воду, могут содержать красящие пигменты, защитные вещества, ферменты, запасные питательные вещества.

Обязательными для большинства клеток являются также органоиды, не имеющие мембранного строения. К ним относятся рибосомы, микрофиламенты, микротрубочки, клеточный центр.

Рибосомы обнаружены в клетках всех организмов. Это микроскопические тельца округлой формы диаметром 15-20 нм. Каждая рибосома состоит из двух неодинаковых по размерам частиц, малой и большой. В состав рибосом входят белки и РНК. Функция рибосом - это синтез белка.

Микротрубочки и микрофиламенты – нитевидные структуры, состоящие из различных сократительных белков и обуславливающие двигательные функции клетки. Микротрубочки имеют вид полых цилиндров, стенки которых состоят из белков – тубулинов. Микрофиламенты представляют собой очень тонкие, длинные, нитевидные структуры, состоящие из актина и миозина. Микротрубочки и микрофиламенты пронизывают всю цитоплазму клетки, формируя её цитоскелет.

Клеточный центр . Основную часть клеточного центра составляют два маленьких тельца - центриоли, расположенные в небольшом участке уплотненной цитоплазмы. Каждая центриоль имеет форму цилиндра длиной до 1 мкм. Центриоли играют важную роль при делении клетки; они участвуют в образовании веретена деления.

Ядро – наиболее важный компонент эукариотических клеток. В состав ядра входят ядерная оболочка и кариоплазма, содержащая хроматин (хромосомы) и ядрышки. Ядерная оболочка образована двумя мембранами (наружной и внутренней) и содержит многочисленные поры, через которые между ядром и цитоплазмой происходит обмен различными веществами. Кариоплазма (нуклеоплазма) представляет собой гелеобразный раствор, в котором находятся разнообразные белки, нуклеотиды, ионы, а также хромосомы и ядрышко. Ядрышко – небольшое округлое тельце, интенсивно окрашивающееся и обнаруживающееся в ядрах неделящихся клеток. Функция ядрышка – сборка субчастиц рибосом.

Хроматин образован молекулами ДНК в комплексе с белками. В процессе деления клеток происходит спирализация ДНК и хроматиновые структуры образуют хромосомы . Обычно в ядрах клеток тела (соматических) хромосомы представлены парами, в половых клетках они не парны. Одинарный набор хромосом в половых клетках называют гаплоидным (n), двойной набор хромосом в соматических клетках - диплоидным (2n). Диплоидный набор хромосом клеток конкретного вида живых организмов, характеризующийся числом, величиной и формой хромосом, называют кариотипом .

Несмотря на единый принцип строения, между клетками эукариотических организмов разных царств имеются различия (табл. 2).

Сравнительная характеристика эукариотических клеток

Таблица 2


		Растений	Животных
Клеточная стенка	Из хитина	Из целлюлозы
Крупная вакуоль
Хлоропласты
Способ питания	Гетеротрофный	Автотрофный	Гетеротрофный
Центриоли	У некоторых видов	У низших растений, мхов, папоротников
Резервный питательный углевод	Гликоген		Гликоген

Рост и размножение организмов связаны с делением клеток. Существует два основных способа деления клеток. Митоз - это такое деление клеточного ядра, при котором образуются два дочерних ядра с наборами хромосом, идентичными наборам родительской клетки. Например, за счет процессов митоза у человека постоянно возобновляется слущивающийся эпителий кожи. Мейоз - это деление клеточного ядра с образованием четырех дочерних ядер, каждое из которых содержит вдвое меньше хромосом, чем исходное ядро. За счет мейотического деления из диплоидных клеток образуются гаплоидные половые клетки, которые при слиянии (оплодотворении) восстанавливают диплоидный набор хромосом в одноклеточном зародыше – зиготе .

Все растительные организмы имеют клеточное строение. Живые организмы могут состоять из одной клетки, колонии клеток или множества клеток. Вне зависимости от этого в клетке происходят все жизненно важные процессы, связанные с поступлением питательных веществ, их расщеплением, превращением энергии, образованием различных органических соединений, делением и др. Поэтому клетку считают основной структурной и функциональной единицей живого организма.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Галкина Ирина Викторовна

Тема: «Клетка – основная единица живого. Строение клетки»

Цели : познакомить учащихся со строением растительной клетки; развивать способности быстро отвечать на вопросы, самостоятельно проводить небольшие исследования и делать выводы; воспитывать интерес к биологии и бережное отношение к природе.

Задачи урока: - познакомить учащихся с устройством увеличительных приборов и правилами работы с ними; закрепить умение пользоваться микроскопом; показать технику приготовления микропрепаратов.

Сформировать у учащихся знания о частях растительной клетки; показать значение каждой части клетки.

Оборудование: мультимедийный проектор, таблица «Строение растительной клетки», микроскопы, микропрепараты растительных клеток.

Тип урока: с применением ИКТ

Ход урока (45 мин.)

1. Орг. момент (2 мин.)

2. Контроль знаний. (8 мин.)

А) Активная беседа

По какому признаку различают жизненные формы растений?

В чем сходство и различие деревьев, кустарников и трав?

Как условия обитания влияют на внешний облик растений?

Какова особенность жизни озимых однолетников?

Творческое задание по желанию: найдите сообщения о растениях, которые у себя на родине были многолетними, а в умеренных широтах выращиваются как однолетние. Используйте справочную биологическую литературу.

Б) Коллективное заполнение таблицы (на доске нарисовать таблицу)

Заполните таблицу: приведите по несколько примеров многолетних, двулетних и однолетних растений.

3. Изучение нового материала. (20 мин.) (Учитель ставит вопрос и строит свой ответ как объяснение)

Почему клетку называют основной единицей живого?

Одинаковы ли растительные клетки по форме и размеру?

По форме и размерам клетки растений значительно различаются.

Одни по форме близки к шару, к кубу, цилиндру – их называют паренхимными, т.е. равносторонними. Другие клетки, сильно вытянутые в длину, называют прозенхимными, т.е. неравносторонними.

Какое строение имеет растительная клетка?

При рассмотрении растительной клетки в световой микроскоп можно увидеть оболочку и живое содержимое, которое состоит из цитоплазмы и ядра с ядрышком. Оболочка клетки состоит из целлюлозных волокон. Оболочка придает клетке форму и жесткость и предохраняет ее от внешних воздействий. В оболочке имеются поры, через которые проходят вещества, необходимые клетке. Под оболочкой расположена клеточная мембрана.

Цитоплазма – бесцветное, вязкое, полупрозрачное вещество, составляющее основную часть живой клетки. Цитоплазма находится в постоянном движении, что обеспечивает перемещение питательных веществ. Скорость ее движения зависит от температуры, освещения и других факторов. Цитоплазма имеет сложное строение. Она состоит из водянистого основного вещества и находящихся в нем разнообразных органоидов. Цитоплазма соседних клеток соединены тонкими цитоплазматическими нитями, проходящими через поры оболочек. Вследствие этого между клетками в организме растения происходит постоянный обмен веществами. (Схему растительной клетки зарисовываем в тетрадь)

Почему ядро является важнейшей частью клетки?

Ядро – обязательная структура клеток всех многоклеточных организмов. Оно имеет сложное строение. В ядре находится ядрышко (одно или несколько). Через поры ядерной оболочки осуществляется обмен веществ между ядром и цитоплазмой. Ядро регулирует все процессы жизнедеятельности клетки, так как в нем хранится и воспроизводится наследственная информация. Без ядра клетка не может расти, делиться и через некоторое время погибает.

От чего зависит зеленая окраска растений?

Пластиды – клеточные органоиды, которые имеются только в клетках растений. Они разнообразны по форме, цвету, размерам и функциям.

Какие функции выполняют включения и вакуоли в клетке?

С возрастом в клетках заметно выделяются образования – полости, содержащие клеточный сок – вакуоли. В молодых клетках они мелкие и их мало. В зрелой клетке образуется одна большая вакуоль, которая может занимать до 90 % объема.

Живое содержимое клетки (цитоплазма, ядро, пластиды) называют протопластом.

4. Закрепление изученного материала. (15 мин)

Выполнения практических работ:

«Основные части ручной лупы и микроскопа. Приемы работы с увеличительными приборами».

«Приготовление микропрепарата клеток сочной чешуи луковицы лука»

5. Д/З: § 7 стр. 21-24

Источники информации:

Биология. Растения, бактерии, грибы, лишайники. 6 класс: учебник для общеобразовательных учреждений/ Д.И. Трайтак, Н.Д. Трайтак. – 7-е изд., стер. – М.: Мнемозина, 2011. – 224 с.: ил.
Рабочая тетрадь (Трайтак Н.Д.)
Сборник задач и упражнений по биологии растений, бактерий, грибов и лишайников 6-7 класс». Пособие для учащихся (Трайтак Д.И.).
Уроки биологии с применением информационных технологий. 6 класс.
Методическое пособие с электронным приложением / авт.-сост. С.Н. Лебедев. – 3-е изд., стереотип. – М.: Планета, 2011.- 108 с. – (Современная школа).

Цели:

познакомить учащихся со строением растительной клетки;
развивать способности быстро отвечать на вопросы, самостоятельно проводить небольшие исследования и делать выводы;
воспитывать интерес к биологии и бережное отношение к природе.

Задачи урока:

познакомить учащихся с устройством увеличительных приборов и правилами работы с ними;
закрепить умение пользоваться микроскопом;
показать технику приготовления микропрепаратов.
сформировать у учащихся знания о частях растительной клетки;
показать значение каждой части клетки.

Оборудование: мультимедийный проектор, таблица «Строение растительной клетки», микроскопы, микропрепараты растительных клеток.

Тип урока: с применением ИКТ

ХОД УРОКА

1. Оргмомент (2 мин.)

2. Контроль знаний (8 мин.)

А) Активная беседа

– По какому признаку различают жизненные формы растений?
– В чем сходство и различие деревьев, кустарников и трав?
– Как условия обитания влияют на внешний облик растений?
– Какова особенность жизни озимых однолетников?

Творческое задание по желанию: найдите сообщения о растениях, которые у себя на родине были многолетними, а в умеренных широтах выращиваются как однолетние. Используйте справочную биологическую литературу.

Б) Коллективное заполнение таблицы (на доске нарисовать таблицу)

Заполните таблицу: приведите по несколько примеров многолетних, двулетних и однолетних растений.

3. Изучение нового материала. (20 мин.)

Учитель ставит вопрос и строит свой ответ как объяснение.

? Почему клетку называют основной единицей живого?

? Одинаковы ли растительные клетки по форме и размеру?

По форме и размерам клетки растений значительно различаются.

? Какое строение имеет растительная клетка?

? Почему ядро является важнейшей частью клетки?

? От чего зависит зеленая окраска растений?

? Какие функции выполняют включения и вакуоли в клетке?

В составе клеток имеются разные включения – это временные образования, например крахмальные и белковые зерна, капли жира и др. Они выступают в качестве запасных веществ, затем используются в процессе жизнедеятельности организма.
С возрастом в клетках заметно выделяются образования – полости, содержащие клеточный сок – вакуоли. В молодых клетках они мелкие и их мало. В зрелой клетке образуется одна большая вакуоль, которая может занимать до 90 % объема.

Живое содержимое клетки (цитоплазма, ядро, пластиды) называют протопластом.

4. Закрепление изученного материала (15 мин.)

Выполнения практических работ:

«Основные части ручной лупы и микроскопа. Приемы работы с увеличительными приборами».

«Приготовление микропрепарата клеток сочной чешуи луковицы лука»

5. Домашнее задание: § 7 стр. 21-24

Источники информации:

Биология. Растения, бактерии, грибы, лишайники. 6 класс: учебник для общеобразовательных учреждений/ Д.И. Трайтак, Н.Д. Трайтак. – 7-е изд., стер. – М.: Мнемозина, 2011. – 224 с.: ил.
Рабочая тетрадь (Трайтак Н.Д.)
Сборник задач и упражнений по биологии растений, бактерий, грибов и лишайников 6-7 класс». Пособие для учащихся (Трайтак Д.И.).
Уроки биологии с применением информационных технологий. 6 класс.
Методическое пособие с электронным приложением / авт.-сост. С.Н. Лебедев. – 3-е изд., стереотип. – М.: Планета, 2011.– 108 с. – (Современная школа).

1) Сформулируйте определение следующих понятий.

1. Обмен веществ - это процесс образования веществ и их распад .

2. Давление клетки - это процесс размножения .

2) Вставьте пропущенные слова.

Ответ: Клетка - это живая система, все части которой работают согласовано . Каждая часть клетки выполняет свои особые функции .

3) Перечислите главные процессы жизнедеятельности клетки.

Ответ: Деление, размножение, дыхание, обмен веществ и др.

4) Рассмотрите рисунок, на котором изображены различные этапы деления растительной клетки. Определите, верно ли они сейчас расположены. Ниже запишите правильный порядок этапов деления клетки.

5) Составьте схему «Клетка - живая система»

6)* Используя дополнительную литературу, Интернет, подготовьте сообщение на тему «Методы изучения жизнедеятельности клетки». Запишите план сообщения.

Ответ: 1. Клетки невооруженные глазом.

Изучение клеток с помощью школьного микроскопа.
Новейшие способы изучения жизнедеятельности клетки.

7) Соедините линиями имена ученых и заслуги, которые этим ученым принадлежат. Ниже запишите свой ответ в краткой форме.

Подведём итоги: что вы узнали о биологии как науке

1) Заполните таблицу

2) Объясните, почему клетку считают основной единицей строения живых организмов.

Ответ: Потому что все живое состоит из клеток

3) Выберите правильный ответ и отметьте его.

4) Составьте слово, которое содержит предположенные гласные буквы в указанном порядке.

1. е, е, и, е Дыхание
2. и, о, а, а Цитоплазма
3. я, о Ядро

5) Найдите лишнее понятие вреди предложенных и подчеркните его.

Ответ: 1. Ядро, цитоплазма, лупа , клеточная мембрана.
1. Клеточная мембрана, ткань , вакуоль, хлоропласт.

6)* Закрасьте карандашом или фломастером все участки рисунка, на которых написаны названия домашних животных. Ниже напишите слово, которое обозначает то, что у вас получилось.

Прочтите перечень основных понятий главы 1, подчеркните те, которые пока еще недостаточно хорошо вами усвоены.