Решебник по биологии 9 класс Пасечник | Страница 58

Клеточный уровень организации живого занимается исследованием строения и функционирования клеток, изучением закономерности их специализации в процессе развития организмов. На клеточном уровне рассматриваются механизмы деления клеток и особенности химических процессов, которые протекают в клетках.

Около 98% от общей массы любой живой клетки занимают четыре элемента. Это кислород – 72%, углерод – 15%, водород – 8% и азот – 3%. Остальные 2% от общей массы занимают более 70 химических элементов.

Кроме органических веществ, среди которых белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты, в клетках присутствуют также неорганические вещества. Это вода и минеральные соли, которые могут находиться там как в виде растворенных солей, так и в твердом состоянии.

Исторически первым методом изучения клетки считается световая микроскопия, которая подразумевала использование микроскопов, позволяющих увеличивать изображения в 20 – 35 раз. Сегодня для выделения различных органоидов клетки – рибосом, митохондрий, пластид и т.д. – используется метод центрифугирования. Наряду с ним ученые также используют и другие химические и физические методы: количественная цитология, флуоресцентная микроскопия, гистология и прочие.

В начале XIX века Р. Броун смог при помощи микроскопа рассмотреть внутри клетки листа плотное образование, которое назвал ядром. А чуть позже, в середине XIX века, немецкие ученые Теодор Шванн (зоолог и анатом) и Матиас Шлейден (ботаник), обобщив уже имеющиеся на тот момент сведения, сформулировали клеточную теорию, которая в современной биологии является одной из основных.

Термин «клетка» был введен голландским ученым Робертом Гуком, который в 1665 году опубликовал книгу «Микроскопические наблюдения». При изучении коры дерева ученый увидел, что она состоит из большого количества отсеков – клеток. Они напоминали отсеки или маленькие комнатки, окруженные стенками. За свое схожее строение клетка и получила такое название.

Все клетки живых организмов обладают определенной структурой, которая включает мембрану, цитоплазму, генетический материал, митохондрии, ядро (у эукариотических клеток) и т.д. Они способны размножаться, позволяя организмам расти, развиваться и воспроизводиться. Содержащаяся в клетках генетическая информация в виде ДНК или РНК передается от одной клетки к другой и играет важную роль в развитии и функционировании всего организма.

Клетки живых организмов обеспечивают обмен веществ с окружающей средой. Также они способны реагировать на изменения в окружающей среде, адаптироваться к ним и эволюционировать. Благодаря генетическим мутациям и разнообразию в геномах клетки организмы способны приспосабливаться и выживать в разных условиях.

Используя знания, полученные на уроках физики, объясните, почему электронные микроскопы дают большее увеличение, чем световые.

Электронные микроскопы могут давать большее увеличение из-за различий в типе используемых лучей и принципах работы. В световых микроскопах для освещения образца и формирования изображения используется видимый свет. Но из-за длины его волны, которая составляет около 400 – 700 нм, присутствует физическое ограничение разрешения. Согласно этому пределу, наибольшее увеличение, которое можно получить при помощи светового микроскопа, ограничено 200 – 250 нм.

В электронных микроскопах вместо света используются потоки электронов, которые имеют гораздо более короткую длину волны, чем видимый свет. Это позволяет достичь большего разрешения. Также в электронных микроскопах электроны, которые формируются электронной пушкой, проходят через образец, а потом фокусируются и рассеиваются электронными линзами, что позволяет создать увеличенное изображение.

У растительных клеток есть клеточная стенка, которая состоит преимущественно из целлюлозы и придает им определенную форму и жесткость, а также дополнительная внутренняя мембрана - клеточная оболочка.

Животные клетки покрыты только клеточной мембраной, которая состоит из гликокаликса и плазмалеммы. У них нет клеточной целлюлозной стенки

Клетки грибов в большинстве случаев покрыты клеточной стенкой, которая содержит хитин – сложный полисахарид, характерный для членистоногих животных.