Одна клетка или сотрудничество многих
Одноклеточный организм выполняет жизненные функции одной клеткой; в многоклеточном клетки часто различаются по работе.
Федеральная программа · базовый уровень · 5 класс
Организмы — тела живой природы
Этот урок раскрывает следующие элементы программы:
- Одноклеточные и многоклеточные организмы
- Клетки, ткани, органы и системы органов
- Классификация организмов и основные таксоны
- Бактерии и вирусы
- Распознавание лишайников и их отличия от растений и грибов вне лишайника
- Внутриклеточный паразитизм, репродуктивная способность и изменчивость вирусов на примере T4
Одноклеточный — не «недоорганизм»
Бактерия или амёба состоит из одной клетки, но эта клетка получает вещества, использует энергию, реагирует на среду и размножается. Размер и число клеток не говорят о «совершенстве» организма. Одноклеточные могут жить самостоятельно либо образовывать сообщества.
Некоторые одноклеточные собираются в колонии. Колония сама по себе ещё не означает появление настоящих тканей и органов: важно, насколько клетки связаны и специализированы. В школьном примере не стоит путать просто группу клеток с тканью многоклеточного организма.
Разделение труда в многоклеточном теле
У многоклеточных организмов клетки взаимодействуют. У животных клетки сходного строения и функции образуют ткани; разные ткани образуют органы, а органы работают в системах. У растений тоже есть ткани и органы, например корень и лист, хотя их организация отличается от животной.
Не всякая отдельная клетка многоклеточного организма способна жить самостоятельно. Она получает вещества и сигналы от других клеток. Поэтому «много клеток» — не просто сумма одинаковых независимых единиц, а согласованная система.
Как читать школьную лестницу классификации
Классификация объединяет виды во всё более широкие группы. Для примера волк относится к роду Canis, этот род — к семейству псовых, семейство — к отряду хищных, отряд — к классу млекопитающих, класс — к типу хордовых, а тип — к царству животных. На каждом шаге в группу включают больше видов; нельзя перескочить от слова «кошка» прямо к типу, не уточняя промежуточные ранги.
У растений вместо животного «отряда» обычно говорят «порядок», а вместо «типа» — «отдел». Эта лестница помогает читать учебник, но современная систематика использует также домены и дополнительные группы и уточняет родство по разным данным. Ранг «царство» не говорит, что одна группа организмов лучше другой.
Почему бактерия и вирус — не одно и то же
Бактерия — клеточный организм: у неё есть мембрана, цитоплазма, ДНК и рибосомы, но нет ядра с оболочкой. Многие бактерии живут в почве, воде и на других организмах; одни участвуют в разложении остатков, другие полезны в пищевом производстве, некоторые вызывают болезни. Само слово «бактерия» не означает «опасный микроб».
Вирусная частица не является клеткой: она содержит наследственный материал в белковой оболочке, иногда и с дополнительной наружной оболочкой. Новые вирусные частицы возникают с использованием клетки хозяина; вирус не питается и не делится как бактерия. Поэтому бактерию и вирус нельзя рисовать как две одинаковые клетки разного размера.
Лишайник: гриб и фотосинтезирующий партнёр
Лишайник — устойчивый комплекс, основу которого образует гриб в тесной связи с фотосинтезирующим партнёром: зелёной водорослью и/или цианобактерией. В программе используют выражение «комплексный организм». Это не одна огромная клетка и не растение с грибом внутри: гриб и партнёр сохраняют собственные клетки. Цианобактерии — бактерии, способные к фотосинтезу, а не водоросли в современной классификации. Лишайники классифицируют по их грибному компоненту, а не выделяют в особое царство растений.
Партнёр создаёт органические вещества при фотосинтезе; часть этих веществ использует гриб. Тонкие грибные нити — гифы — формируют основную структуру тела, удерживают воду и создают условия для партнёра. Тело без настоящих корней, стебля и листьев называют слоевищем, или талломом. Схема показывает основу связи, а не всех возможных обитателей лишайника: у некоторых лишайников есть несколько фотосинтезирующих партнёров и дополнительные микроорганизмы.
Как не спутать лишайник с мхом
Листоватый лишайник выглядит как пластинка с лопастями, кустистый — как ветвящийся кустик или свисающие нити, накипной — как плотно прикреплённая корочка. Это формы тела, а не доказательство вида по одному цвету. Например, уснеи относятся к кустистым лишайникам; «ягель» — название нескольких кустистых лишайников, в том числе кладоний, а не одного вида мха.
Мох — растение. У обычного листостебельного мха, например кукушкина льна, виден побег с мелкими листьями; могут быть заметны коробочки со спорами на ножках. Лопасти лишайника не являются листьями, а его прикрепляющие грибные нити — корнями. Ни зелёный цвет, ни жизнь на коре не отличают эти группы без остальных признаков: мох и лишайник могут расти рядом.
Разбор описаний: «побег с мелкими листьями и коробочкой на ножке» соответствует листостебельному мху; «слоевище, в разрезе которого видны грибные гифы и клетки водоросли» — лишайнику. По записи «серо-зелёное пятно на дереве» надёжного ответа пока нет: нужно более подробное изображение и подпись специалиста. Для проверки не сдирайте корочку и не применяйте химические реактивы.
Словарь урока
Определения с пояснением и примером
Прочитайте значение термина, затем проверьте его на конкретной ситуации. Оговорки отмечают границы школьной модели.
- Клетка хозяина вируса
Клетка, которую конкретный вирус способен использовать для образования новых вирусных частиц. Совместимость зависит от признаков вируса и клетки; любая оказавшаяся рядом клетка не обязательно подходит.
Пример: Бактериофаг T4 заражает определённые клетки бактерии Escherichia coli, а не клетку листа фасоли.
- Бактериофаг
Вирус, хозяином которого является бактерия. Это не бактерия, поедающая другую бактерию: частицы неклеточны, а новые частицы создаются с использованием заражённой клетки.
Пример: T4 — бактериофаг с ДНК в белковой головке; его хвостовые структуры участвуют в прикреплении к подходящей бактериальной клетке.
- Геном
Совокупность наследственного материала. У клеточных организмов он представлен ДНК, а у разных вирусов — ДНК либо РНК; это молекулы с информацией, не готовые маленькие особи внутри оболочки.
Пример: В геноме T4 записаны сведения, необходимые для получения вирусных белков и новых копий его ДНК в клетке.
- Внутриклеточный паразитизм вирусов
Зависимость образования новых вирусных частиц от живой клетки хозяина: используются её структуры, вещества и энергия. У вирусной частицы нет собственных рибосом — клеточных структур, собирающих белки.
Пример: ДНК бактериофага направляет образование компонентов T4 в бактерии, но вирусные белки собираются с участием рибосом клетки хозяина.
Важно: Некоторые ферменты закодированы самим вирусом; зависимость от клетки не означает, что абсолютно все участвующие белки принадлежат хозяину.
- Репродуктивная способность вируса
Способность создавать новые вирусные частицы в подходящих клетках. Из компонентов, полученных в одной заражённой клетке, может собраться множество частиц; это не деление исходной частицы пополам.
Пример: После сборки новых частиц T4 бактериальная клетка разрушается и частицы выходят. При наличии подходящих клеток они могут начать следующие циклы.
Важно: Количество зависит от вируса, клетки и условий: единого обязательного числа частиц или времени для всех вирусов нет.
- Лизис клетки
Разрушение целостности клетки с выходом её содержимого. В рассмотренном цикле T4 разрушение клетки хозяина освобождает собранные вирусные частицы; не каждый вирус обязательно выходит таким путём.
Пример: В пятой карточке цикла бактериальная клетка разрушается, но частицы вируса не образуются из случайно разлетевшихся кусочков: они были собраны до выхода.
- Изменчивость вирусов
Возникновение различий между вирусными вариантами, в том числе наследственных изменений их генома. При копировании наследственного материала иногда появляются изменения; не всякая копия отличается и не всякое изменение повышает успешность размножения.
Пример: В новой копии ДНК T4 может измениться участок записи. Изменение бывает неблагоприятным, почти не влияет на свойства или даёт преимущество только в определённых условиях.
- Мутация
Изменение наследственного материала. Это не намеренное исправление организма или вируса; оно может не изменить заметное свойство, нарушить работу или повлиять на неё иначе.
Пример: В учебной записи участка генома А–Г–Ц–Т заменилось на А–Г–А–Т: это модель изменения, а не полный настоящий геном и не прогноз болезни.
- Одноклеточный организм
Организм, состоящий из одной клетки, в которой осуществляются все необходимые ему жизненные процессы. Одна клетка может жить самостоятельно и реагировать на среду.
Пример: Амёба захватывает пищу и передвигается, не имея отдельных органов.
- Живые тела
Употребляемое в школьной программе название организмов как объектов живой природы. Организм имеет клеточное строение и осуществляет связанные жизненные процессы; отдельный оторванный лист или любая клетка ткани не становятся автоматически самостоятельными организмами.
Пример: Берёза и бактерия — организмы разного строения; камень и пластиковый лист к живым телам не относятся. Неклеточные вирусы рассматривают отдельно, а не включают в клеточные организмы без оговорки.
- Биологическая систематика
Раздел биологии, изучающий разнообразие организмов, их родство и объединение в группы. Классификация — упорядочение этих групп, а определение организма — установление, к какой известной группе он относится; это связанные, но разные действия.
Пример: Систематика связывает волка и лисицу с семейством псовых; по признакам конкретного животного определяют, кого именно наблюдают, а не перестраивают всю классификацию по одному рисунку.
- Растения
Группа эукариотических организмов, к которой относятся мхи, папоротники, хвойные, цветковые и другие растения. У большинства есть фотосинтезирующие клетки; клеточные стенки обычно содержат целлюлозу. Группа определяется совокупностью признаков и родством, не одним зелёным цветом.
Пример: У фасоли различают корень и побег; листостебельный мох — тоже растение, но не имеет цветков и семян.
Важно: Есть растения, утратившие фотосинтез и получающие органические вещества от других организмов; не все растения имеют настоящие корни, цветки и семена.
- Животные
Группа многоклеточных эукариот, получающих готовые органические вещества; у их клеток нет клеточной стенки. Большинство способно активно перемещаться хотя бы на части жизненного цикла, но движение само по себе не является достаточным определением животного.
Пример: Кошка и гидра — животные разного строения; одноклеточная инфузория в современной классификации не относится к царству животных, хотя традиционно её называют «простейшим животным».
- Грибы
Группа эукариотических организмов, не выполняющих фотосинтез и получающих готовые органические вещества путём всасывания. У многих тело образовано гифами, но дрожжи преимущественно одноклеточны. Стенки грибных клеток содержат хитин и другие вещества, а не устроены как стенки растений.
Пример: Шампиньон образует грибницу и плодовое тело; пекарские дрожжи — тоже гриб. Неподвижность и отсутствие зелёного цвета не превращают гриб в растение.
- Многоклеточный организм
Организм из множества связанных клеток, которые часто специализируются и зависят друг от друга. Его свойства не сводятся к простой сумме независимых клеток.
Пример: В берёзе клетки корня и листа выполняют разные задачи, но работают в составе одного растения.
- Ткань
Совокупность клеток и межклеточного вещества, объединённых сходным строением и общей функцией в многоклеточном организме. У растений и животных ткани организованы по-разному.
Пример: Покровная ткань листа помогает защищать его внутренние клетки.
- Орган
Часть многоклеточного организма, имеющая определённое строение и выполняющая одну или несколько функций. Орган включает разные ткани, работающие согласованно.
Пример: Лист — орган растения: его ткани участвуют в фотосинтезе и газообмене.
- Система органов
Группа связанных органов многоклеточного организма, совместно выполняющих его функции. Работа системы зависит от согласованности органов; отдельный орган не заменяет всю систему. Системы органов описывают и у животных, и у растений.
Пример: Желудок и кишечник входят в пищеварительную систему человека. У фасоли различают корневую систему и систему побега — стебель с листьями и другими расположенными на нём органами.
- Вид
Основная единица биологической классификации; объединяет организмы, близкие по происхождению и наследственным признакам. Для многих животных важна способность особей давать плодовитое потомство, но одного этого критерия недостаточно для всех организмов.
Пример: Домашняя кошка и рысь относятся к разным видам, хотя входят в одно семейство кошачьих.
Важно: Школьное определение через скрещивание не применимо без оговорок к бактериям и ископаемым организмам.
- Таксон
Группа организмов, выделенная при классификации. В школьной системе употребляют уровни вида, рода, семейства, отряда или порядка, класса, типа или отдела и царства; современная систематика может использовать и дополнительные уровни.
Пример: Обыкновенный волк — вид рода Canis в семействе псовых; вид, род и семейство здесь три разных вложенных таксона, а не три названия одной особи.
- Род
Таксономический ранг, объединяющий один или несколько близких видов. Род занимает в школьной иерархии место шире вида, но уже семейства; сходство названий само по себе не доказывает принадлежность к одному роду.
Пример: Волк и домашняя собака относятся к роду Canis; обыкновенная лисица — к другому роду того же семейства псовых.
- Семейство
Таксономический ранг, в который объединяют близкие роды по данным об их происхождении и признаках. Семейство шире рода и уже отряда или порядка; состав семейства может уточняться при новых исследованиях.
Пример: Роды волков и лисиц относятся к семейству псовых, хотя это разные роды.
- Отряд (порядок)
Ранг классификации, объединяющий близкие семейства. Для животных по-русски обычно говорят «отряд», для растений — «порядок»; ранг расположен выше семейства и ниже класса.
Пример: Семейства псовых и кошачьих входят в отряд хищных млекопитающих.
- Класс
Таксономический ранг, объединяющий близкие отряды животных или порядки растений. Класс расположен выше отряда или порядка и ниже типа или отдела; это ранг группировки, а не оценка «качества» организма.
Пример: Отряд хищных и отряд грызунов относятся к классу млекопитающих.
- Тип (отдел)
Крупный таксономический ранг выше класса и ниже царства. В школьной традиции у животных чаще говорят «тип», у растений и грибов — «отдел», хотя названия и границы групп уточняются наукой.
Пример: Класс млекопитающих входит в тип хордовых; цветковые растения обычно рассматривают как отдел покрытосеменных.
- Царство
Очень крупная группа организмов в традиционной школьной классификации, включающая несколько типов или отделов. Современные системы также используют домены и филогенетические группы, поэтому царство — полезный учебный уровень, но не вся классификация.
Пример: Кошка относится к царству животных, а берёза — к царству растений.
- Бактерия
Клеточный организм из группы прокариот, не имеющий оформленного ядра. Бактерии разнообразны по способам питания и образу жизни: некоторые разлагают остатки, другие живут в организмах, часть вызывает болезни.
Пример: Молочнокислые бактерии в контролируемом пищевом производстве перерабатывают часть веществ молока при изготовлении йогурта; это не делает любую неизвестную бактериальную культуру безопасной.
- Вирус
Неклеточный инфекционный агент с генетическим материалом в белковой оболочке или более сложной оболочке; создаёт новые частицы только с использованием клетки хозяина.
Пример: Для размножения вирусу гриппа необходимы клетки заражённого организма.
Важно: Статус вирусов на границе живого и неживого обсуждают отдельно; вирус нельзя изображать как маленькую бактерию.
- Лишайник
Устойчивый комплекс, основу которого образует гриб, тесно связанный с фотосинтезирующим партнёром — зелёной водорослью и/или цианобактерией. В школьной программе его называют комплексным организмом; партнёры состоят из собственных клеток и не сливаются в одну клетку.
Пример: Уснея образует ветвящееся слоевище из грибных гиф с фотосинтезирующими клетками; её свисающие веточки — не побеги цветкового растения.
Важно: Лишайники относят к грибам по грибному компоненту, а не к отдельному царству растений. У некоторых есть несколько фотосинтезирующих партнёров и дополнительные микроорганизмы: схема из двух участников — основа, не полный перечень.
- Симбиоз
Тесное и устойчивое совместное существование организмов разных видов. Характер взаимодействия нужно уточнять в конкретном случае; это слово не означает автоматически одинаковую пользу всем участникам.
Пример: Гриб и фотосинтезирующий партнёр лишайника совместно образуют характерное слоевище и обмениваются веществами.
- Гифа
Тонкая, обычно ветвящаяся нить грибного тела, способная расти; у многих грибов она разделена перегородками на клеточные участки. В лишайнике гифы формируют большую часть структуры слоевища; это не корень растения.
Пример: На условном разрезе лишайника сеть грибных нитей окружает клетки фотосинтезирующего партнёра.
- Фотобионт
Фотосинтезирующий партнёр лишайника: зелёная водоросль или цианобактерия. Он использует свет для создания органических веществ, часть которых получает гриб; гриб сам этот фотосинтез не выполняет.
Пример: На схеме зелёные клетки внутри слоевища обозначают фотобионт, а окружающие нити — гриб.
- Цианобактерия
Бактерия, способная к кислородному фотосинтезу: при использовании света она создаёт органические вещества и выделяет кислород. У неё нет оформленного ядра; традиционное название «сине-зелёная водоросль» не означает принадлежности к водорослям в современной классификации.
Пример: У некоторых лишайников фотобионтом служит цианобактерия, а не зелёная водоросль с ядром.
- Слоевище (таллом)
Тело, не разделённое на настоящие корень, стебель и листья. У лишайника оно образовано тесно связанными партнёрами; его пластинки или ветви нельзя по внешнему сходству называть листьями и побегами.
Пример: Ветвящийся ягель имеет слоевище, а не стебли с листьями; название «олений мох» не делает его мхом.
- Накипной лишайник
Лишайник, слоевище которого образует корочку, плотно связанную с поверхностью, например камня. Это описание формы тела, а не одного вида или обязательного цвета.
Пример: Корочка на камне может относиться к накипному лишайнику, но для подтверждения нужны признаки и проверенное изображение, а не только цвет пятна.
- Листоватый лишайник
Лишайник с уплощённым слоевищем, обычно разделённым на лопасти и прикреплённым к поверхности не всей нижней стороной. Лопасти внешне напоминают листья, но настоящими листьями растения не являются.
Пример: Учебная схема листоватого лишайника показывает грибные слои и расположенные между ними клетки фотобионта.
- Кустистый лишайник
Лишайник с объёмным, часто ветвящимся, прямостоячим или свисающим слоевищем. Его ветви образованы грибом с партнёром, а не являются стеблями с листьями.
Пример: Уснеи и многие кладонии имеют кустистую форму; ягель — общее название нескольких таких лишайников, не одного вида.
- Мох
Споровое растение без цветков и семян. У обычных листостебельных мхов заметны побеги с мелкими листьями, а на определённой стадии — коробочки со спорами; их тело не образовано грибными гифами с фотобионтом.
Пример: У кукушкина льна виден облиственный побег; у лишайника лопасти слоевища не являются такими листьями.
Важно: Зелёный цвет и рост на коре не являются достаточным различием; подробности строения мхов изучаются в курсе о растениях.
Почему это важно понимать именно так
Для T4 разберём один конкретный цикл: прикрепление к подходящей бактерии Escherichia coli → вирусная ДНК входит в клетку → там создаются копии ДНК и вирусные белки → из них собираются новые частицы → бактериальная клетка разрушается, частицы выходят. Исходная головка не растёт в колонию и не разделяется надвое. У других вирусов вход, место сборки и выход могут отличаться, поэтому этот путь нельзя объявлять единственным для всех вирусов.
Большая репродуктивная способность означает возможность получить много новых частиц при подходящих условиях, а не размножение на пустой поверхности. Вне клетки частица может сохраняться разное время, но её сохранение не равно образованию потомства. Вирусная ДНК может задавать собственные ферменты копирования; белки всё равно создаются с участием клеточных рибосом. Так объясняется одновременно зависимость вируса от хозяина и роль его наследственного материала.
При копировании генома иногда возникают изменения. Например, у T4 исследовали связь точности копирования с его ферментом, собирающим ДНК, и исправлением ошибок. Различные вирусы имеют разные частоты изменений: нельзя сказать, что каждый вирус всегда изменчивее любой бактерии. Новое различие не обязательно полезно, не обязательно сохраняется в следующих поколениях и само по себе не доказывает опасность для человека. Условия могут влиять на то, какие из уже возникших вариантов оставят больше потомства; это не решение вируса «стать сильнее».
Классификация помогает упорядочить разнообразие организмов и выразить их родство. В школьной схеме группы вложены друг в друга: вид входит в род, род — в семейство и так далее. Но современная систематика уточняется по данным о строении, развитии и ДНК; знакомая схема рангов — учебная модель, а не полный перечень всех существующих групп.
Сравнивая бактерию и вирус, сначала проверьте клеточное строение: бактерия — клеточный организм, вирусная частица неклеточна. Многие бактерии способны размножаться без клетки другого организма, но есть и бактерии, зависимые от хозяина; поэтому одна зависимость не является достаточным отличием. Для образования новых вирусных частиц клетка хозяина необходима. При этом не все бактерии вредны и не всякое заболевание вызвано вирусом.
Бактерии участвуют в разложении органических остатков, жизни почв и пищевых производствах, а некоторые вызывают заболевания. Вирусы заражают клетки самых разных организмов, включая бактерий; их значение не ограничено болезнями человека, поскольку они влияют на взаимодействия и численность организмов в сообществах. Не называйте все бактерии «микробами-вредителями» и не путайте бактериальную клетку с вирусной частицей.
У лишайника фотобионт выполняет фотосинтез и передаёт часть органических веществ грибу. Гифы гриба образуют структуру слоевища, удерживают воду и окружают клетки партнёра. Это обмен и совместная организация разных организмов, а не «гриб научился фотосинтезу» и не слияние клеток. Связь может включать больше участников, чем изображено в простой схеме.
Для распознавания сравните целое тело: у листостебельного мха — мелкие листья на побеге, у лишайника — слоевище в форме корочки, лопастей или ветвящихся нитей. Накипная форма не всегда определяется по обычной фотографии, а точный вид нередко требует работы специалиста. Если есть только зелёное пятно без различимых деталей, корректный ответ — данных недостаточно, а не угаданное название.
Как применять понятия в контексте: слово «клетка» подходит к бактерии и к части листа, «ткань» — к связанным клеткам многоклеточного растения или животного, «орган» — к листу либо желудку, «система органов» — к группе совместно работающих органов, например пищеварительной системе. Организм — не любое звено этой последовательности: клетка кожицы лука является частью растения, а одноклеточная бактерия — целым организмом. Биологическая систематика группирует организмы, но слово «семейство» здесь не означает семью людей. Вирусная частица не имеет цитоплазмы и рибосом; называть её «клеткой вируса» неправильно.
Проверяемые признаки и подписи источника дополняют друг друга. На фотографии без микроскопических данных нельзя увидеть, есть ли у объекта оформленное ядро; даже у эукариота на плохом препарате оно может быть неразличимо. Схема бактерии сообщает отсутствие ядра по научным данным, а не потому, что художник выбрал маленький кружок. Растение от гриба отличают не неподвижностью, а сочетанием клеточного строения, питания и принадлежности группы; дрожжи показывают, почему правило «все грибы многоклеточны» не годится.
Пример по шагам
Почему у амёбы нет пищеварительного органа, хотя она питается?
- Амёба — одноклеточный организм.
- Всё необходимое для захвата и переработки пищи выполняется в пределах одной клетки.
- Орган состоит из тканей многоклеточного организма, поэтому к амёбе это слово не подходит.
Вывод: Питание есть, но специализированного органа нет; функцию выполняет сама клетка.
Учебное исследование
Сравниваем клетку бактерии, клетки растения и вирусную частицу
Учебные модельные данные — не результаты реального опыта
Если таблица шире экрана, прокрутите её по горизонтали.
| Карточка | Данные, сообщённые в учебном описании |
|---|---|
| 1 | Многоклеточное тело с корнем и листьями; клетки с ядрами и клеточными стенками, зелёные клетки выполняют фотосинтез. |
| 2 | Многоклеточное тело кошки; клетки без клеточной стенки, готовые органические вещества поступают с пищей, видны конечности и шерсть. |
| 3 | Грибные гифы шампиньона всасывают готовые органические вещества; фотосинтеза и хлоропластов нет, клетки эукариотические. |
| 4 | В общем слоевище связаны гифы гриба и клетки фотосинтезирующего партнёра; это не побег с листьями. |
| 5 | Подписанное справочником изображение молочнокислой бактерии: одна клетка, мембрана, цитоплазма и ДНК, оформленного ядра нет. |
| 6 | Частица содержит генетический материал в белковой оболочке, не имеет цитоплазмы и рибосом; новые частицы образуются с использованием клетки хозяина. |
Группы определяют по совокупности данных карточки, не по цвету. Отсутствия ядра недостаточно, чтобы отличить бактерию от археи: в карточке 5 принадлежность подтверждает источник. Таблица не является микрофотографией или экспериментальными данными; неизвестные организмы не выращивают.
Учебные модельные данные — не результаты реального опыта
Если таблица шире экрана, прокрутите её по горизонтали.
| Карточка | Событие |
|---|---|
| А | Частица прикрепляется к подходящей клетке Escherichia coli. |
| Б | ДНК вируса входит в клетку; исходная белковая головка остаётся снаружи. |
| В | Внутри клетки создаются новые копии вирусной ДНК и белки; в сборке белков участвуют клеточные рибосомы. |
| Г | Из созданных компонентов собираются новые вирусные частицы. |
| Д | Клетка разрушается, новые частицы выходят; дальнейшее образование частиц требует подходящих клеток. |
Упрощённая качественная модель конкретного вируса, не изображение в настоящем масштабе и не инструкция по заражению бактерий. Числа 3, 8 и 5, а также короткие буквенные записи в заданиях условны; реальные скорость, размер генома, продуктивность и частота мутаций здесь не измеряются.
- По пяти карточкам цикла T4 расставьте события по порядку и назовите этап, где работают клеточные рибосомы. Объясните, почему схема не похожа на деление бактерии надвое и почему пустая оболочка вне клетки не создаёт потомство сама.
- Решите модель репродукции: три клетки хозяина в заданной учебной ситуации дали по 8 новых частиц. Найдите общее число; 8 — специально выбранное условие задачи, а не справочная продуктивность T4. Если вторая ситуация дала по 5, можно ли из этих двух придуманных чисел установить норму вида?
- Сравните модельные записи участка генома: исходная А–Г–Ц–Т; копия 1 А–Г–Ц–Т; копия 2 А–Г–А–Т; копия 3 А–Г–Ц–Т. Найдите отличие и сформулируйте, что известно о его свойствах: в условии нет данных об успешности размножения, поэтому не объявляйте копию 2 лучшей или опасной.
- Исправьте утверждения «каждая новая вирусная частица обязательно мутант», «вирус специально меняется в нужную сторону», «много потомков доказывает самостоятельное клеточное строение». Для каждого используйте геном, клетку хозяина и ограничения модели.
- Рассмотрите три подписанных источником учебных изображения с масштабом и отдельно отметьте, где показана клетка с ядром, клетка без оформленного ядра и неклеточная вирусная частица.
- Составьте таблицу наблюдаемых признаков и сведений из подписи: клеточная граница, цитоплазма, ядро, способ получения новых клеток или частиц; невидимые признаки не угадывайте по цвету рисунка.
- Объясните, почему бактерию и растение можно назвать клеточными организмами, а вирус нельзя описывать как уменьшенную бактериальную клетку; отдельно укажите ограничение условных схем.
- Сопоставьте два готовых описания: А — побег с мелкими листьями и коробочкой со спорами на ножке; Б — слоевище с грибными гифами и фотосинтезирующими клетками. Назовите группу каждого объекта и признак, на который опираетесь.
- Для описания В — «серо-зелёное пятно на коре без различимых деталей» — объясните, почему нельзя уверенно выбрать мох или лишайник. Укажите, какое увеличенное изображение или описание специалиста помогло бы, не предлагая сдирать образец.
- На схеме лишайника найдите гифы и фотобионт; проведите словами путь веществ: свет → фотосинтезирующий партнёр создаёт органические вещества → часть получает гриб. Объясните, почему грибные нити не являются корнями.
- Разберите шесть учебных карточек, указанных в таблице. Для каждой назовите группу, один решающий признак и то, что обычная фотография не подтверждает. Это модельные описания с заранее сообщёнными данными, а не результат выращивания или исследования неизвестных образцов.
- Исправьте три фразы: «клетка кожицы — самостоятельный организм», «дрожжи не гриб, потому что состоят из одной клетки», «вирус — очень маленькая бактерия». Отдельно объясните, почему отсутствие видимого ядра на нечётком снимке не доказывает доядерность.
- Заполните точными терминами фразы «лист — ... растения», «покровные клетки образуют ...», «желудок и кишечник входят в ...», «группы родства изучает ...». Проверьте, какой термин называет целое живое тело, а какие — только его части.
Что можно заключить: Последовательность цикла: А → Б → В → Г → Д. Клеточные рибосомы участвуют в образовании белков на этапе В; новые частицы собираются на Г и выходят на Д. В модели 3 × 8 = 24 новых частицы, но это не норма T4 или всех вирусов; без подходящих клеток данная цепочка не продолжается. Только копия 2 имеет заданное отличие, свойства варианта не установлены. Большое число потомков не означает клетку или деление вируса; мутации не возникают обязательно в каждой копии и не являются целенаправленным улучшением. Сходный размер или цвет не доказывает одинаковое строение. Бактерия — клетка без ядра, растение состоит из эукариотических клеток, вирусная частица неклеточна. В карточках А — листостебельный мох, Б — лишайник, В — недостаточно данных. Лишайник образован грибом с фотосинтезирующим партнёром, а гифы и лопасти слоевища не являются корнями и листьями. В таблице: 1 — растение, 2 — животное, 3 — гриб, 4 — лишайник, 5 — бактерия, 6 — вирус. Дрожжи тоже гриб, несмотря на одну клетку; кожичная клетка — часть лука, не самостоятельное растение. Неразличимое ядро и научно установленное отсутствие ядра — разные утверждения. Пропуски: орган, ткань, пищеварительную систему органов, биологическая систематика; целое живое тело называет слово «организм».
Безопасность: Используйте только готовые изображения и безопасные препараты учителя; не выращивайте неизвестные бактерии, не собирайте медицинские образцы, не сдирайте лишайники с камней или коры и не используйте реактивы для определения видов.
Практическая работа
Как устроена систематика организмов
- Возьмите предложенные учителем карточки с названиями нескольких организмов и подписанными таксонами. Сначала найдите название вида у каждого.
- Для одного организма расположите таксоны от более узкого к более широкому: вид, род, семейство, отряд или порядок, класс, тип или отдел, царство.
- Сравните два организма: укажите самый узкий общий таксон и объясните, какие признаки или данные нужны для проверки классификации.
- Разберите готовый пример из урока: волк — род Canis, обыкновенная лисица — род Vulpes, оба относятся к семейству псовых и отряду хищных. Укажите самый узкий общий из названных рангов; не смешивайте две особи, два вида и два рода.
- По шести модельным описаниям в уроке «Одна клетка или сотрудничество многих» различите растение, животное, гриб, лишайник, бактерию и вирус; для каждого назовите основание и ограничение. Проверьте, почему дрожжи остаются грибом и почему бактерию нельзя определять только по цвету или размеру.
Что можно заключить: Систематика объединяет организмы в вложенные группы по данным об их сходстве и происхождении; одно внешнее сходство может вводить в заблуждение. В разобранном примере самый узкий названный общий ранг — семейство псовых; роды различны. В карточках группы определяют по совокупности сообщённых признаков и источнику, а не по цвету: дрожжи — одноклеточный гриб, лишайник — гриб с фотосинтезирующим партнёром, вирусная частица неклеточна.
Безопасность: Работа проводится по карточкам, фотографиям или безопасным готовым образцам; не собирайте живые организмы без разрешения.
Попробуйте сами
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Сверка содержания
Объяснения и рисунки созданы для Умблика. Объём темы сопоставлен с федеральной программой, а биологические понятия — с открытыми учебными источниками. Схемы учебные и не передают реальные масштабы.
- ФРП ООО «Биология», базовый уровень, 5–9 классы
- OpenStax Biology 2e: §4.1
- OpenStax Biology 2e: §1.2
- OpenStax Biology 2e: §20.1
- OpenStax Biology 2e: §22.2
- OpenStax Biology 2e: §21.1
- Australian National Botanic Gardens: источник к уроку
- Australian National Botanic Gardens: источник к уроку
- Australian National Botanic Gardens: источник к уроку
- OpenStax Biology 2e: §30.1
- OpenStax Biology 2e: §24.1
- OpenStax: источник к уроку
- PubMed: карточка научной публикации: источник к уроку
- PubMed: карточка научной публикации: источник к уроку