Решебник по биологии 9 класс Суматохин. Углубленный Часть 1, 2 Часть 1 | Страница 49

Основоположениями клеточной теории являются:

1. Клетка является основной структурной и функциональной единицей живых организмов.

2. Клетки всех организмов сходны по своему химическому составу, строению и процессам жизнедеятельности.

3. Все новые клетки образуются при делении исходных материнских клеток.

Для клеток характерны следующие процессы жизнедеятельности: обмен веществ и превращение энергии, воспроизведение себе подобных (деление), восстановление тканей и органов после повреждений (регенерация), а также чувствительность и раздражимость.

Дифференцировка клеток — это процесс развития или специализации клеток, обеспечивающий их приспособление к выполнению различных специфических функций.

В процессе развития из одной оплодотворённой яйцеклетки образуется многоклеточный организм, при этом дочерние клетки сначала не обладают специализацией, но позже начинают дифференцироваться, то есть специализироваться для выполнения разных функций.

Раздражимость у клеток проявляется в способности отвечать на воздействие факторов внешней среды изменением своего состояния или деятельности. Например, мышечные клетки отвечают на раздражение сокращением.

Причины клеточной гибели могут быть:

1. Некроз: Действие повреждающих факторов (механические повреждения, высокие/низкие температуры, токсические вещества, ионизирующие излучения).

2. Апоптоз: Генетически запрограммированная программа саморазрушения, срабатывающая в ответ на определённые внешние или внутренние стимулы (происходит по истечении определённого времени или при дефекте клетки).

Совершенствование методов исследования (таких как микроскопия) способствовало развитию клеточной теории, позволяя визуализировать многие клеточные структуры и макромолекулярные комплексы. В частности, электронный микроскоп (появившийся после 1945 г.) позволил изучать объекты, которые были недоступны для светового микроскопа, что дало новые данные о тонких срезах клеток и их строении, подтверждая основные положения клеточной теории.

Положения клеточной теории, доказывающие единство происхождения жизни на Земле:

1. Клетки всех организмов сходны по своему химическому составу, строению и процессам жизнедеятельности. Это указывает на единый эволюционный корень и общий план строения всех живых существ.

2. Клетка является основной структурной и функциональной единицей живых организмов, что подтверждает общность принципов организации жизни.

3. Все новые клетки образуются при делении исходных материнских клеток (принцип omnis cellula e cellula), что говорит о непрерывности жизни и её общем источнике.

Примеры специализации клеток по выполнению определённых функций:

• Нервные клетки — приспособлены для восприятия и передачи нервных импульсов (сигналов).

• Мышечные клетки — приспособлены к сокращению, обеспечивая двигательную активность.

• Эритроциты крови — являются самым массовым типом клеток и специализированы для транспорта газов (кислорода).

• Клетки мерцательного эпителия — имеют подвижные реснички, которые обеспечивают перемещение слизи и защиту дыхательных путей.

Некроз и апоптоз — это два типа клеточной гибели.

• Некроз — это гибель клетки, обусловленная действием внешних повреждающих факторов (механические травмы, высокая температура, токсины). Это неконтролируемый процесс, при котором обычно гибнут группы клеток, и продукты некроза повреждают соседние клетки.

• Апоптоз — это регулируемое организмом саморазрушение клеток по генетически запрограммированной программе в ответ на внутренние или внешние стимулы. Это контролируемый процесс, обеспечивающий уничтожение дефектных клеток и поддержание соотношения типов клеток.

Принципиальное различие заключается в причине и контролируемости гибели: некроз — повреждение и неконтролируемая гибель, апоптоз — генетически запрограммированное и регулируемое самоуничтожение.

Клетки многоклеточного организма отличаются по размеру и форме, потому что они дифференцированы (специализированы) для выполнения различных специфических функций. Размеры и формы клеток связаны с этими специфическими свойствами и функцией, которую они выполняют (например, нервные клетки имеют длинные отростки для передачи импульсов, а яйцеклетки круглую форму).

Некроз клеток опасен для организма человека, потому что он происходит из-за повреждающих факторов, и его продукты всегда повреждают соседние клетки. Некроз затрагивает целые группы клеток, что лежит в основе повреждений тканей и органов, приводящих к заболеваниям.

У многоклеточного организма дочерние клетки, возникающие при делении исходной материнской клетки, могут иметь разное строение и выполнять различные функции из-за процесса дифференцировки. Этот процесс — специализация клеток — связан с экспрессией генов: в определённый момент времени в разных дочерних клетках реализуется только часть наследственной информации (генов), создавая программу развития, которая приводит к формированию клеток, приспособленных для выполнения различных специфических функций.

Клеточная теория имеет огромное значение для формирования научного мировоззрения, поскольку она доказывает единство всего живого на Земле через общность структурной и функциональной единицы (клетки), химического состава и процессов жизнедеятельности всех организмов. Это обеспечивает фундаментальную основу для понимания процессов жизни, развития и эволюции.

Утверждение «Вне клетки нет жизни» означает, что клетка является основной структурной и функциональной единицей живых организмов, обладающей всеми признаками и свойствами живого. Это значит, что самостоятельная жизнь — то есть полный цикл обмена веществ, роста, развития и размножения — невозможна на уровне структур, более простых, чем клетка (например, вирусы или молекулы). Все процессы жизнедеятельности осуществляются внутри и посредством клеток.