§ 1. Клетка — структурная единица организма
1. Какие основные химические компоненты входят в состав клетки и в каких процессах жизнедеятельности они принимают участие?
Вода – универсальный растворитель; среда, в которой протекает большинство реакций; участвует в теплообмене и поддержании температуры клетки.
Минеральные соли (ионы) – необходимы для мышечного сокращения, свёртывания крови и др. процессов.
Белки – строят клеточные мембраны; являются ферментами (ускоряют реакции); обеспечивают расщепление сложных веществ и двигательные реакции.
Углеводы – глюкоза (главный источник энергии), гликоген (запас в печени и мышцах).
Жиры – энергетический запас (особенно в жировой ткани); жироподобные вещества (например, холестерин) – структурные компоненты мембран.
АТФ – непосредственный источник энергии для многих физиологических процессов, в том числе мышечных сокращений.
2. Из каких основных структурных частей состоит клетка? В чём заключается их роль?
Цитоплазматическая мембрана – отделяет клетку от внешней среды, обеспечивает избирательный перенос веществ.
Цитоплазма: гиалоплазма (жидкая часть) и органоиды – постоянные специализированные структуры, каждая выполняет жизненно важные функции.
Ядро – управляет всеми процессами в клетке; содержит хромосомы, несущие наследственную информацию.
3. Перечислите основные свойства клеток. Все ли клетки ими обладают?
Раздражимость – есть у всех живых клеток.
Возбудимость – характерна для нервных, мышечных и секреторных клеток.
Проводимость – у нервных и мышечных клеток.
Сократимость – у мышечных клеток.
Деление – основа роста и восстановления; выражено по‑разному: одни клетки делятся часто (например, эпителий кишечника), другие – долгожители (нервные, мышечные) и практически не обновляются.
Не все клетки обладают всеми перечисленными свойствами в равной степени.
4. Почему клетки имеют малые размеры?
Чтобы обеспечить быстрый обмен веществ через мембрану: при малых размерах отношение площади поверхности к объёму высокое, а значит, перенос веществ эффективнее.
Чтобы реакции (идущие в водной среде) и внутриклеточные перемещения молекул происходили быстро: малые расстояния сокращают время диффузии и ускоряют биохимические процессы.
5. Подумайте и объясните, в чём заключается биологический смысл того, что половые клетки содержат по 23 хромосомы.
Половые клетки (гаметы) гаплоидны: при слиянии сперматозоида и яйцеклетки их наборы суммируются, в зиготе восстанавливается видовой диплоидный набор – 46 хромосом.
Это предотвращает удвоение числа хромосом в каждом поколении и обеспечивает сочетание наследственной информации от обоих родителей, способствуя генетическому разнообразию.