Жизнедеятельность клетки, её деление и рост

1. Вступление

Клет­ка – ос­нов­ная еди­ни­ца жизни. Все живые ор­га­низ­мы со­сто­ят из кле­ток. Ви­ру­сы, ко­то­рых можно на­звать жи­вы­ми лишь услов­но, вне кле­ток, на ко­то­рых они па­ра­зи­ти­ру­ют, свойств жи­во­го не про­яв­ля­ют.

Для всего жи­во­го ха­рак­тер­ны обмен ве­ществ и энер­гии, рост и раз­мно­же­ние. Живые клет­ки об­ла­да­ют всеми этими свой­ства­ми. Они дышат, пи­та­ют­ся, рас­тут. Мно­гие из них спо­соб­ны к раз­мно­же­нию. Ве­ще­ства, необ­хо­ди­мые для жиз­не­де­я­тель­но­сти кле­ток, по­сту­па­ют в них сквозь кле­точ­ную обо­лоч­ку в виде рас­тво­ров из дру­гих кле­ток и их меж­клет­ни­ков. Рас­те­ние по­лу­ча­ет эти ве­ще­ства из воз­ду­ха и почвы.

2. Оболочка

Обо­лоч­ка живой клет­ки имеет слож­ное стро­е­ние, она лег­ко­про­ни­ца­е­ма для одних ве­ществ и непро­ни­ца­е­ма для дру­гих. Такая по­лу­про­ни­ца­е­мость обо­лоч­ки со­хра­ня­ет­ся, пока жива клет­ка. Таким об­ра­зом, обо­лоч­ка не толь­ко со­хра­ня­ет це­лост­ность клет­ки, но и ре­гу­ли­ру­ет по­ступ­ле­ние ве­ществ из окру­жа­ю­щей среды в клет­ку и из клет­ки в окру­жа­ю­щую ее среду.

В клет­ках, на­при­мер, листа эло­деи под мик­ро­ско­пом можно уви­деть, что хло­ро­пла­сты плав­но пе­ре­ме­ща­ют­ся как бы по кругу, вдоль кле­точ­ной обо­лоч­ки (см. Рис. 1). Но сами они к дви­же­нию не спо­соб­ны, дви­жет­ся вся ци­то­плаз­ма. Это дви­же­ние по­сто­ян­но, но его ино­гда труд­но об­на­ру­жить.

лист эло­деи

Рис. 1

3. Движение цитоплазмы

На­блю­дать дви­же­ние ци­то­плаз­мы вы смо­же­те на уже зна­ко­мом вам пре­па­ра­те листа эло­деи или на пре­па­ра­тах кор­не­вых во­лос­ков во­до­кра­са, во­лос­ков ты­чи­ноч­ных нитей тра­де­скан­ции.

По­про­буй­те изу­чить вли­я­ние тем­пе­ра­ту­ры на ин­тен­сив­ность дви­же­ния ци­то­плаз­мы. Наи­бо­лее ин­тен­сив­ным оно, как пра­ви­ло, бы­ва­ет при тем­пе­ра­ту­ре около 37 °С. Уже при тем­пе­ра­ту­ре выше 40 °С оно пре­кра­ща­ет­ся.

Дви­же­ние ци­то­плаз­мы спо­соб­ству­ет пе­ре­ме­ще­нию в клет­ках пи­та­тель­ных ве­ществ и воз­ду­ха. Чем ак­тив­нее жиз­не­де­я­тель­ность клет­ки, тем боль­ше ско­рость дви­же­ния ци­то­плаз­мы. Ци­то­плаз­ма одной клет­ки обыч­но не изо­ли­ро­ва­на от ци­то­плаз­мы дру­гих кле­ток, рас­по­ло­жен­ных рядом. Нити ци­то­плаз­мы со­еди­ня­ют со­сед­ние клет­ки, про­хо­дя через поры в кле­точ­ных обо­лоч­ках.

Между обо­лоч­ка­ми со­сед­них кле­ток на­хо­дит­ся осо­бое меж­кле­точ­ное ве­ще­ство. Если меж­кле­точ­ное ве­ще­ство раз­ру­ша­ет­ся, клет­ки разъ­еди­ня­ют­ся. В спе­лых пло­дах ар­бу­зов и то­ма­тов, рас­сып­ча­тых яб­ло­ках клет­ки легко разъ­еди­ня­ют­ся.

Неред­ко живые рас­ту­щие клет­ки всех ор­га­нов рас­те­ния ме­ня­ют форму. Их обо­лоч­ки округ­ля­ют­ся и ме­ста­ми от­хо­дят друг от друга. В этих участ­ках меж­кле­точ­ное ве­ще­ство раз­ру­ша­ет­ся. Воз­ни­ка­ют меж­клет­ни­ки, за­пол­нен­ные воз­ду­хом.

4. Деление клетки

Как мы уже го­во­ри­ли, клет­ки спо­соб­ны к раз­мно­же­нию. Раз­мно­жа­ют­ся они путем де­ле­ния (см. Рис. 2). В ре­зуль­та­те де­ле­ния и роста кле­ток про­ис­хо­дит рост ор­га­низ­ма в целом.

Де­ле­нию клет­ки пред­ше­ству­ет де­ле­ние ее ядра. Перед де­ле­ни­ем клет­ки ядро уве­ли­чи­ва­ет­ся, и в нем ста­но­вят­ся хо­ро­шо за­мет­ны тель­ца, обыч­но ци­лин­дри­че­ской формы – хро­мо­со­мы. В них как бы за­пи­са­ны все на­след­ствен­ные при­зна­ки клет­ки.

Деление клетки

Рис. 2

5. Хромосомы

Рас­смат­ри­вая де­ля­щи­е­ся клет­ки, уче­ные за­ме­ти­ли в ядре неболь­шие тель­ца, ко­то­рые хо­ро­шо впи­ты­ва­ли в себя кра­си­тель. Эти тель­ца по­лу­чи­ли на­зва­ние хро­мо­сом – от древ­не­гре­че­ских слов «хро­мос» – «цвет» и «сома» – «тело» (см. Рис. 3).

В 1910 г. Т. Мор­ган до­ка­зал, что в хро­мо­со­мах в опре­де­лен­ной по­сле­до­ва­тель­но­сти рас­по­ло­же­ны гены. Хро­мо­со­мы со­дер­жат ДНК – ос­нов­ной но­си­тель на­след­ствен­ной ин­фор­ма­ции клет­ки.

Перед де­ле­ни­ем клет­ки каж­дая хро­мо­со­ма как бы ко­пи­ру­ет себя. Об­ра­зу­ют­ся две оди­на­ко­вые части. В ходе де­ле­ния части хро­мо­со­мы рас­хо­дят­ся к раз­ным по­лю­сам клет­ки. В ядрах каж­дой из двух новых кле­ток их ока­зы­ва­ет­ся столь­ко же, сколь­ко было в ма­те­рин­ской клет­ке. Всё со­дер­жи­мое также рав­но­мер­но рас­пре­де­ля­ет­ся между двумя но­вы­ми клет­ка­ми.

Ядро мо­ло­дой клет­ки рас­по­ла­га­ет­ся в цен­тре, она (клет­ка) со­дер­жит много мел­ких ва­ку­о­лей. В ста­рой клет­ке обыч­но име­ет­ся одна боль­шая ва­ку­оль, по­это­му ци­то­плаз­ма с ядром при­ле­га­ет к кле­точ­ной обо­лоч­ке. Мо­ло­дые клет­ки, в от­ли­чие от ста­рых, спо­соб­ны де­лить­ся.

То­ти­по­тент­ность

То­ти­по­тент­ность – это свой­ство одной клет­ки ор­га­низ­ма путем де­ле­ния дать на­ча­ло це­ло­му ор­га­низ­му или клет­ке лю­бо­го типа этого ор­га­низ­ма.

У жи­вот­ных этим свой­ством об­ла­да­ет толь­ко опло­до­тво­рен­ная яй­це­клет­ка, а у рас­те­ний любая клет­ка может утра­чи­вать свою спе­ци­а­ли­за­цию и ста­но­вить­ся то­ти­по­тент­ной.

Мно­го­кле­точ­ные ор­га­низ­мы могут со­дер­жать огром­ное ко­ли­че­ство кле­ток. Так, один лист яб­ло­ни со­сто­ит при­мер­но из 50 млн кле­ток раз­лич­ных типов. У цвет­ко­вых рас­те­ний раз­ли­ча­ют около 80 типов кле­ток. Наука, изу­ча­ю­щая стро­е­ние и жиз­не­де­я­тель­ность клет­ки, на­зы­ва­ет­ся ци­то­ло­гия.

Хро­мо­со­мы Тотилотентность

Рис. 3. Хро­мо­со­мы

Вопросы к конспектам

1. Какие свой­ства имеет обо­лоч­ка клет­ки?
2. Что про­ис­хо­дит с хро­мо­со­ма­ми при де­ле­нии клет­ки?
3. * Под­го­товь­те со­об­ще­ние об ис­то­рии раз­ви­тия ци­то­ло­гии.
Последнее изменение: Понедельник, 19 Март 2018, 16:56