В начале внутриутробного развития все клетки зародыша одинаковы. Затем, благодаря заложенной в них генетической программе, они приобретают разное строение и свойства и начинают выполнять свойственные им функции. Часть клеток является резервом организма, они не специализированны и могут образовывать клетки различных тканей, это стволовые клетки. В организме эмбриона стволовых клеток очень много, в организме взрослого человека гораздо меньше.
Каждая структура клетки, имеющая определенное строение и функции, называется органоид.
Таблицу можно заполнять на уроке в процессе объяснения или дома самостоятельно, это зависит от уровня подготовки учащихся. Рисунок органоидов клетки лучше выполнить дома, он поможет лучше запомнить клеточные структуры, но при желании этот пункт можно вообще исключить.
Работа в парах по вопросам на стр. 30 «Какие утверждения верны?» и «Выберите правильный ответ», обсуждение правильных ответов.
Работа с рисунком на стр. 31 и вопросом рубрики «Подумайте». (Клетка считается структурным и функциональным элементом тела, т. к. из клеток состоят все органы, и функции органов складываются из функций отдельных клеток.)
Изучить материал на стр. 28–29, подготовиться к лабораторной работе.
Открытие клетки.
Клетка как структура была открыта английским естествоиспытателем Робертом Гуком при изучении ткани растительной пробки. Он увидел ячейки одинаковой формы и назвал их клетками. В силу ограниченных способностей микроскопа внутренние структуры увидеть не мог. Продолжил изучение клеток итальянец Мальпиги, рассматривал различную форму растительных и животных клеток.Голландец Антони ван Левенгук усовершенствовал микроскоп и обнаружил в каплях воды, комках земли и слюне мельчайших микроскопических существ, увидел эритроциты и сперматозоиды человека.
Немецкий ученый Каспар Фридрих Вольф обратил внимание на некоторое сходство клеток растений и животных и впервые предположил, что клетки могут иметь определенное значение в развитии организма.
Англичанин Роберт Броун открыл ядро в растительных клетках в середине XIX в. Именно в это время немецкие биологи Матиас Шлейден и Теодор Шванн создают первые положения клеточной теории, дающей стимул для нового этапа клеточных исследований.
Немецкий биолог Рудольф Вирхов открыл, что каждая последующая клетка образуется за счет деления предыдущей; изучал роль клеток при заболеваниях.
XX век с появлением электронного микроскопа позволил заглянуть во внутренний мир клетки, изучить строение органоидов на молекулярном уровне, открыть структуру ДНК и РНК.
Клеточная мембрана.
За счет регуляции движения ионов (заряженных частиц) мембрана клеток способна генерировать импульсы, позволяющие нервным клеткам осуществлять взаимосвязь всего организма и реакции на факторы внешней среды, а мышечным клеткам способность сокращаться и расслабляться. Ограниченная проницаемость мембран позволяет клеткам почек отфильтровывать из организма ненужные вещества, а полезные – задерживать. Мембраны клеток крови – лимфоцитов могут распознавать чужеродные нам клетки бактерий и вирусов и обеспечивать защитные реакции организма. Именно взаимодействие мембран сперматозоида и яйцеклетки служит началом процесса оплодотворения у человека и животных. В процессе специализации клеток зародыша клетки одной ткани узнают друг друга с помощью мембран и образуют взаимосвязи, лежащие в основе формирования в дальнейшем тканей и органов. Наконец, именно за счет мембран клетки тесно связаны между собой, и наш организм образует единое целое. Через мембраны происходит химическое взаимодействие клеток друг с другом за счет передачи определенных веществ. На мембранах ЭПС синтезируются белки, выполняющие огромное количество функций в организме, а также углеводы и липиды; а на мембранах митохондрий образуется уникальное вещество АТФ, в химических связях которого заключена вся внутриклеточная энергия. Мембраны регулируют водный баланс клеток, а наличие воды служит важным показателем активности и нормального физиологического состояния клетки.Химические вещества клетки.
1. Вода
– универсальный растворитель, среда для протекания реакций, обеспечение транспорта веществ, участвует в теплорегуляции и создании структур молекул некоторых веществ, например белков. В молодых клетках больше воды, чем в старых.
2. Минеральные соли
– выполняют множественные функции, необходимы для поддержания нормального состава плазмы крови, костной ткани, нормальной работы эндокринных желез, роста.