Клетка: границы, содержимое и наследственная информация

Словарь урока

Определения с пояснением и примером

Прочитайте значение термина, затем проверьте его на конкретной ситуации. Оговорки отмечают границы школьной модели.

Вещество

То, из чего состоят тела и их части и что имеет определённый состав и свойства. Вода и сахар — разные вещества; лист — тело, в составе которого много веществ. Вещества могут перемещаться и превращаться, а энергия — не ещё одно вещество в этом списке.

Пример: В клетке есть вода, соли и органические вещества; в пище и воздухе набор веществ различается.

Молекула

Очень маленькая частица, состоящая из соединённых атомов — частиц химических элементов. Из молекул состоят многие вещества, а клетка содержит множество разных молекул. Молекула не является маленьким организмом; некоторые вещества, например многие соли, устроены не как отдельные молекулы.

Пример: Молекула воды включает атомы водорода и кислорода; молекула сахара имеет другой состав и строение.

Органические вещества

Большая группа соединений углерода — химического элемента, из атомов которого строится основа многих молекул живых организмов. К органическим веществам относятся сахара, жиры, белки и ДНК. Они входят в состав клеток, участвуют в их работе, а многие служат источником химической энергии.

Пример: Сахар, образующийся у растения при фотосинтезе, — органическое вещество; животное может получить органические вещества с пищей.

Важно: Не всякое вещество с углеродом органическое: углекислый газ и карбонатные соли относят к неорганическим. Органическое не означает обязательно живое, съедобное или безопасное; такие вещества можно получать и без организма.

Неорганические вещества

Вещества, которые не относят к группе органических: например, вода, кислород, углекислый газ и многие минеральные соли. Они есть и в неживой среде, и внутри организмов; слово не означает «ненужное для жизни».

Пример: Вода поступает в корень, а углекислый газ — в зелёные части растения; из них при фотосинтезе образуются органические вещества.

Минеральные соли

Группа неорганических веществ; некоторые из них растворяются в воде и поступают в организм с раствором. Они дают, например, элементы азот, фосфор и калий, необходимые растению для построения и работы клеток; это не готовый сахар и не замена света.

Пример: Корни получают часть нужных элементов с растворёнными солями из почвы, а углерод для фотосинтеза — из углекислого газа.

Клетка

Наименьшая структурная и функциональная единица клеточных организмов, способная выполнять основные процессы жизнедеятельности. У многоклеточного организма клетки различаются по строению и работе.

Пример: Клетка кожицы лука имеет границу, цитоплазму и наследственный материал; она часть целого растения.

Цитология

Раздел биологии, который изучает клетки: их строение, работу, деление и взаимодействие. Название науки не означает, что любую деталь клетки можно увидеть в школьный микроскоп.

Пример: Сравнение клеток растения и бактерии — один из вопросов цитологии.

Плазматическая мембрана

Тонкая граница клетки, отделяющая её внутреннее содержимое от внешней среды и участвующая в регулируемом переносе веществ. Она есть и у растений, и у животных, и у бактерий.

Пример: При приготовлении препарата кожицы лука клеточная мембрана находится внутри клеточной стенки.

Важно: Мембрана не является жёсткой стенкой и не одинаково пропускает все вещества.

Клеточная стенка

Расположенная снаружи плазматической мембраны прочная структура, которая поддерживает форму клетки. Стенки растений в основном содержат целлюлозу; стенки бактерий устроены иначе. У клеток животных стенки нет.

Пример: На микропрепарате кожицы лука границы соседних клеток хорошо видны благодаря стенкам.

Цитоплазма

Внутреннее содержимое клетки между плазматической мембраной и ядром у ядерных клеток; включает водную среду и клеточные структуры. В ней протекают многие реакции обмена веществ.

Пример: На схеме клетки цитоплазма окружает ядро и другие структуры.

Ядро

Окружённая оболочкой структура эукариотической клетки, где находится большая часть её ДНК. Ядро участвует в хранении и использовании наследственной информации.

Пример: У клетки кожицы лука ядро может стать видимым после подходящего окрашивания.

Важно: У бактерий оформленного ядра нет; зрелые эритроциты млекопитающих также не имеют ядра, хотя происходят от ядерных клеток.

ДНК

Дезоксирибонуклеиновая кислота — молекула, в последовательности частей которой записана наследственная информация клетки. Эта информация нужна для образования молекул, участвующих в строении и работе организма, и передаётся при делении клеток.

Пример: ДНК есть и у клетки лука, и у бактерии, но расположена и организована в их клетках по-разному.

Нуклеоид

Область цитоплазмы клетки бактерии, где находится основная часть её ДНК. В отличие от ядра эта область не окружена собственной мембраной.

Пример: На схеме бактерии ДНК подписывают внутри нуклеоида, а не внутри ядра.

Доядерные организмы (прокариоты)

Организмы, клетки которых не имеют ограниченного мембраной ядра. К прокариотам относят бактерий и архей; их ДНК находится в области цитоплазмы, а не в оформленном ядре.

Пример: На рисунке бактерии ДНК находится в области цитоплазмы, а не внутри ядра.

Ядерные организмы (эукариоты)

Организмы, клетки которых на большинстве стадий развития содержат ядро, отделённое от цитоплазмы оболочкой. К эукариотам относятся растения, животные, грибы и многие одноклеточные.

Пример: У клетки кожицы лука есть ядро; лук относится к ядерным организмам.

Вакуоль

Ограниченное мембраной пространство внутри клетки, содержащее жидкость с растворёнными веществами. У многих зрелых клеток растений крупная центральная вакуоль занимает значительную часть объёма.

Пример: На схеме зрелой клетки листа большая центральная вакуоль оттесняет часть цитоплазмы к краю.

Хлоропласт

Органоид фотосинтезирующих эукариотических клеток, в котором происходит фотосинтез. Хлоропласты есть у многих клеток зелёных частей растения, но не у всех его клеток.

Пример: Клетки зелёного листа часто имеют хлоропласты, а клетки подземной чешуи луковицы обычно нет.

Органоид

Постоянная специализированная структура клетки, выполняющая определённую работу. Строение органоидов различается; не каждый органоид можно увидеть в обычный школьный световой микроскоп.

Пример: Хлоропласт участвует в фотосинтезе, а митохондрия — в процессах клеточного дыхания.

Митохондрия

Органоид ядерной клетки, в котором проходят важные этапы клеточного дыхания: энергия органических веществ преобразуется, в частности, для синтеза молекул АТФ, используемых клеткой. Митохондрии есть как у животных, так и у растений.

Пример: Клетки корня, не имеющие хлоропластов, всё равно содержат митохондрии и используют их для получения энергии.

АТФ

Аденозинтрифосфат — молекула, участвующая в передаче энергии между реакциями клетки. Она образуется и расходуется постоянно; её не следует представлять как долгосрочный склад всей энергии организма.

Пример: При работе клетки часть преобразованной в дыхании энергии становится доступной для её процессов через молекулы АТФ.

Клеточное дыхание

Совокупность процессов, с помощью которых клетка высвобождает энергию из органических веществ и делает её доступной для своей работы. При наиболее распространённом кислородном варианте расходуется кислород и образуются углекислый газ и вода.

Пример: Клетки прорастающего семени дышат, даже когда росток ещё не вышел на поверхность.

Важно: Клеточное дыхание не равно вдоху и выдоху: газообмен доставляет кислород, а превращения веществ происходят внутри клеток.

Белок

Крупная молекула, построенная из соединённых в определённой последовательности аминокислот. Белки выполняют разные задачи: входят в состав клеточных структур, ускоряют реакции, переносят вещества.

Пример: Одни клеточные белки помогают расщеплять вещества, другие входят в состав оболочек и внутренних структур.

Рибосома

Мелкая клеточная структура, на которой собираются белки по инструкции, полученной из наследственной информации. Рибосомы есть у клеток бактерий, растений и животных, хотя их размеры и состав могут различаться.

Пример: Клетка кожицы лука и бактерия обе содержат рибосомы, но обычная школьная схема может не показывать их по отдельности.

Микропрепарат

Тонкий образец для рассмотрения под микроскопом, помещённый на предметное стекло и обычно накрытый покровным стеклом. Подготовка зависит от объекта и должна проводиться по безопасной инструкции.

Пример: Тонкую кожицу чешуи лука можно изучать как учебный препарат под руководством учителя.

Ткань

Совокупность клеток и межклеточного вещества, связанных сходным строением и общей функцией в многоклеточном организме. Один лист или мышца включает разные ткани, а одна отделённая клетка не является целой тканью.

Пример: Связанные клетки кожицы образуют покровную ткань растения; отдельный нарисованный прямоугольник — модель клетки, не весь покров.

Покровная ткань растения

Ткань, образующая наружный покров органов растения и участвующая в защите внутренних частей. У молодой кожицы её клетки тесно связаны; особенности зависят от органа и стадии.

Пример: Кожица луковой чешуи — пример покрова. Её клетки не нужно приравнивать к фотосинтезирующим клеткам зелёного листа.

Фотосинтезирующая ткань растения

Ткань с клетками, имеющими хлоропласты и выполняющими фотосинтез при подходящих условиях. Она получает органические вещества с использованием света, воды и углекислого газа; хлоропласт — часть клетки, не отдельный орган листа.

Пример: Внутренняя зелёная ткань листа фасоли участвует в фотосинтезе, тогда как кожица подземной луковой чешуи выполняет другую основную функцию.

Эпителиальная ткань животного

Ткань, образующая покрытия тела и внутренних поверхностей и участвующая в защите, обмене веществ или других функциях в зависимости от участка. Её клетки соединены и образуют слой; животный эпителий не имеет растительных клеточных стенок.

Пример: Живые клетки эпителия внутренней поверхности щеки образуют покров. Данные берут из готовой карточки, а не собирают у себя или другого человека.

Мышечная ткань

Ткань животного с клетками, содержащими структуры для сокращения — работы с развитием силы. При этом клетки могут укорачиваться, но мышечное усилие не обязательно всегда изменяет длину. Оно участвует в движениях тела или внутренних органов, а не только в перемещении всего животного.

Пример: Удлинённые клетки гладкой мышечной ткани стенки кишечника могут сокращаться совместно, участвуя в продвижении содержимого. Это один тип мышечной ткани, не устройство каждой мышцы.