Каждая клетка возникает. Клеточная теория
Каждой частью нашего тела руководит крошечная, но между тем сложная жизнь. Исследование с помощью микроскопа глубин любого человеческого органа знакомит нас с поразительным чудом сотворения: миллионы крошечных жизненно необходимых веществ, составляющих орган, вовлечены в напряжённую деятельность. Эти крохотные существа являются клетками, основными составляющими жизни.
Не только человек, но и все другие живущие на Земле существа состоят из этих микроскопических живых организмов. В человеческом теле около 100 триллионов клеток . Некоторые из этих клеток настолько малы, что собрание из одного миллиона таких клеток с трудом имеют размер заострённого конца булавки.
Клетки размножаются путём деления. Несмотря на то, что человеческое тело на эмбриональной стадии состоит из единственной клетки, эта клетка делится и размножается с коэффициентом 2-4-8-16-32...
Однако, несмотря на это, клетка наиболее сложная структура, с которой когда-либо сталкивалось человечество, что также подтверждает научная общественность. Включая многочисленные до сих пор нераскрытые тайны, клетка живого существа также представляет собой затруднение и для теории эволюции. Это из-за того, что клетка - один из наиболее поразительных компонентов свидетельства того, что человеческие существа и все остальные живые существа не являются продуктом случайности, а созданы Богом.
Для выживания все основные компоненты клетки, каждый из которых выполняет жизненно важную функцию, должны быть невредимыми. Если бы клетка возникла в процессе эволюции, тогда миллионы её составляющих должны были бы совместно существовать в одном и том же месте и объединяться в определённом порядке, по определённой схеме. Поскольку это абсолютно невозможно, возникновение подобной структуры может быть объяснено ничем иным, как фактом сотворения. Один из выдающихся эволюционистов – Александр Опарин, рассказал о безвыходном положении, в котором оказалась теория эволюции:
«К сожалению, происхождение клетки до сих пор остаётся загадкой, которая представляет собой сложнейшую проблему для всей теории эволюции ». (Александр Опарин, Происхождение жизни, 1936) Нью-Йорк: Довер Пабликейшнс, 1953 (Переиздание), стр. 196.)
Английский математик и астроном сэр Фред Хойл привёл похожее сравнение в одном из своих интервью, опубликованном в «Нейче мэгэзин» от 12 ноября 1981 года. Будучи эволюционистом, Хойл заявил, что вероятность того, что высшие формы жизни могли возникнуть подобным образом сравнима с вероятностью торнадо, проходящего через свалку машин и собирающего из их частей Боинг 747. Это означает невозможность случайного возникновения клетки и, следовательно, она явно должна была быть создана.
Однако вопреки этому, эволюционисты всё ещё утверждают, что жизнь зародилась случайно в условиях первобытной земли, что представляли собой наиболее бесконтрольную окружающую среду. Это утверждение абсолютно несовместимо с научными фактами. К тому же, самый простой подсчёт возможности, подкреплённый математическими терминами, доказывает, что ни один протеин из миллиона существующих в клетке не мог возникнуть случайно, не говоря уже об отдельной клетке организма. Чтобы иметь небольшое представление о впечатляющей структуре клетки, будет достаточно изучить строение и функции мембранной оболочки этих клеточных органелл.
Клеточная мембрана – оболочка клетки, но её функции этим не ограничиваются. Мембрана регулирует и коммуникацию, и связь с соседними клетками, а также ловко координирует и контролирует входы и выходы клетки.
Клеточная мембрана настолько тонка (одна сотоя тысячной миллиметра ), что рассмотреть её можно только . Мембрана внешне напоминает двустороннюю бесконечную стену. В этой стене есть двери, являющиеся входом и выходом из клетки, а также рецепторы, позволяющие мембране распознавать внеклеточную среду. Эти двери и рецепторы состоят из молекул протеина. Они расположены на клеточной стенке и тщательно контролируют все входы и выходы клетки. В чём заключаются достоинства этой хрупкой структуры состоящей из бессознательных молекул – жиров и протеинов? То есть, какие же свойства мембраны заставляют нас называть её «сознательной» и «мудрой»?
Основная обязанность мембраны клетки – защита клеточных органелл от повреждений. Однако, её функции намного сложнее, чем простая защита. Она снабжает материи необходимые для сохранения целостности клетки и её функций во внеклеточной среде. Вне клетки существует бесчисленное количество химических веществ. Клеточная оболочка сначала распознаёт вещества необходимые для клетки, а затем пропускает их внутрь клетки. Она действует очень экономно и никогда не позволяет лишним веществам пройти сквозь неё. Между тем, клеточная мембрана сразу же обнаруживает вредные отходы в клетке и, не теряя времени, выводит их. Ещё одной функцией клеточной оболочки является незамедлительная передача информации, которая поступает из мозга или иного органа посредством гормонов, к центру клетки. Для выполнения этих функций мембрана должна быть знакома со всеми процессами и событиями, происходящими в клетке, иметь в виду все необходимые и лишние для клетки вещества, контролировать запас и действовать под руководством верховной памяти и навыков принятия решения.
Клеточная мембрана настолько избирательна, что без её разрешения ни одно вещество из внешней среды не сможет даже случайно проникнуть в клетку. В клетке нет ни единой бесполезной, ненужной молекулы. Выходы из клетки также тщательно контролируются. Работа клеточной мембраны является существенной и не допускает даже малейшей ошибки. Внедрение вредного химического вещества в клетку, снабжение или выделение веществ в избыточном количестве или сбой выделения отходов приводит к гибели клетки. Если бы первая живая клетка появилась на свет случайно, как утверждают эволюционисты, и, если бы одно из этих свойств мембраны не было полностью сформировано, клетка исчезла бы за короткое время. Какое же совпадение тогда сформировало такую мудрую массу жира?... Напрашивается ещё один вопрос, который сам по себе опровергает теорию эволюции: принадлежит ли мудрость, проявляющаяся в вышеупомянутых функциях клеточной мембране?
Имейте в виду, что эти функции не выполняются человеческим существом или машиной, такой как компьютер или робот под управлением человека, а всего лишь защитной оболочкой клетки, состоящей из жира в сочетании с различными протеинами. Нам также важно учесть, что клеточная мембрана, которая безупречно выполняет такое огромное количество заданий, при этом не имеет ни мозга, ни мыслительного центра. Очевидно, что такая мудрая модель поведения и сознательный механизм принятия решений не мог быть спровоцирован клеточной мембраной, которая является слоем, состоящим из молекул жира и протеина. Это также касается и прочих клеточных органелл. Данные органеллы не имеют даже нервной системы, не говоря уже о мозге для мышления и принятия решений. Однако, несмотря на это, они выполняют невероятно сложные задачи, расчёты и принимают жизненно важные решения. Так происходит потому, что каждая из органелл следует законам Божьим. Именно Бог создал их безупречными и защищает их.
Клетка – наиболее сложная и изящно сконструированная система, которую когда-либо видел человек. Профессор биологии Майкл Дентон в своей книге «Эволюция: Теория кризиса» объяснил подобную сложность с помощью примера:
«Для того, чтобы понять действительность жизни, как было доказано молекулярной биологией, мы должны увеличить клетку в тысячу миллионов раз до тех пор пока её диаметр не достигнет 20-ти километров и не будет напоминать гигантский дирижабль, способный накрыть большие города размером с Лондон или Нью-Йорк. То, что мы увидим, будет неповторимым примером сложности и адаптивного дизайна.
На поверхности клетки можно обнаружить миллионы отверстий, похожих на иллюминаторы огромного космического корабля, которые являются входом и выходом для поступления и выделения веществ. Если бы мы заглянули в одно из этих отверстий, мы очутились бы в мире высочайшей технологии и ошеломляющей сложности … сложности, находящейся за пределами нашей творческой способности, реальности, противоположной случайности, отличающейся от любого творения человеческого ума…»
5 класс
1 вариант.
Часть 1.
1.Первым, используя микроскоп, открыл клетки:
1.Карл Линней
2.Антони Ван Левенгук
3.Теодор Шванн
4.Роберт Гук
2.Наука цитология изучает:
1.строение животных и растительных организмов
2.строение клеток животных, растений, грибов и бактерий
3.условия сохранения здоровья человека
4.способы размножения и развития насекомых
3.Все живые организмы состоят из:
1.стеблей и листьев
2.корней и листьев
3.корней и побегов
4.клеток
4.Мужские половые клетки – это:
1.клетки, образующие кости
2.мышечные клетки
3.клетки крови
4.сперматозоиды
5.Слияние половых клеток – это:
1.оплодотворение
2.рост
3.дыхание
4.питание
6.Постоянная часть клетки, расположенная в цитоплазме и выполняющая определенные функции:
1.орган
2.органоид
3.ткань
4.система органов
7.Каждая клетка появляется путем деления:
1.межклеточного вещества
2.материнской клетки
3.клеточных стенок соседних клеток
4.органических и минеральных веществ
Часть 2.
1.
2. Выберите три правильных ответа. Каждая клетка животных и растений: 1.дышит
2.питается
3.имеет хлоропласты
4.растет и делится
5.может участвовать в оплодотворении
6.образует питательные вещества на свету (в ответ запишите ряд цифр):
Часть 3.
1.Какую функцию выполняет ядро в клетке?
2.Что такое ткань? Перечислите типы тканей растений.
Проверочная работа по теме: «Строение клетки». 5 класс
2 вариант.
Часть 1. Из предложенных вариантов ответа выберите лишь один правильный.
1.Первый ученый, обнаруживший с помощью микроскопа клетки:
1.Чарльз Дарвин
2.Матиас Шлейден
3.Роберт Гук
4.Владимир Вернадский
2.Наука, изучающая строение и функции клеток:
1.орнитология
2.микология
3.цитология
4.энтомология
3.Женские половые клетки - это:
1.клетки, образующие нервную систему
2.клетки кожи
3.клетки крови
4.яйцеклетка
4.Оплодотворением называют процесс:
1.размножения клеток кожи
2.слияния половых клеток
3.питания клеток мышц
4.дыхания нервных клеток
5.Каждая клетка возникает путем:
1.деления материнской клетки
2.слияния клеток кожи
3.гибели материнской клетки
4.слияния нервных клеток
6.Благодаря делению и росту клеток организм:
1.дышит
2.пиатется
3.растет и развивается
3.выделяет вредные вещества
7.Органоид зеленого цвета в клетках растений называется:
1.митохондрия
2.ядро
3.хлоропласт
4.цитоплазма
Часть 2.
1. Зарисуйте строение клетки, обозначьте на ней известные вам органоиды.
2. Выберите три правильных ответа. Каждая клетка животных и растений имеет три главные части:
1.ядро
2.цитоплазму
3.хлоропласты
4.наружную мембрану
5.лизосому
6.митохондрии (в ответ запишите ряд цифр)
Часть 3:
1.Какую функцию выполняет оболочка в клетке?
2.Что такое ткань? Перечислите типы тканей животных.
Формулировка положения «Всякая клетка от клетки» (Omnis cellula e cellula ) связана с именем знаменитого ученого Р. Вирхова. Т. Шванн в своих обобщениях подчеркивал одинаковость принципа развития клеток как у животных, так и у растений. Это представление базировалось на выводах Шлейдена о том, что клетки могут образовываться из зернистой массы в недрах клеток заново (теория цитобластемы). Р. Вирхов как противник идеи о самозарождении жизни настаивал на «преемственном размножении клеток». Сегодня сформулированное Р. Вирховым афористическое определение можно считать биологическим законом. Размножение клеток прокариотических и эукариотических происходит только путем деления исходной клетки, которому предшествует воспроизведение ее генетического материала (редупликация ДНК) .
У эукариотических клеток единственно полноценным способом деления является митоз (или мейоз при образовании половых клеток). При этом образуется специальный аппарат клеточного деления – клеточное веретено, с помощью которого равномерно и точно по двум дочерним клеткам распределяются хромосомы, до этого удвоившиеся в числе. Этот тип деления наблюдается у всех эукариотических, как растительных, так и животных клеток.
Прокариотические клетки, делящиеся так называемым бинарным образом, также используют специальный аппарат разделения клеток, значительно напоминающий митотический способ деления эукариот (см. ниже).
Современная наука отвергает иные пути образования клеток и увеличение их числа. Появившиеся одно время описания образования клеток из «неклеточного живого вещества» оказались в лучшем случае результатом методических недостатков или даже ошибок, а в худшем – плодом научной недобросовестности.
Одно время считали, что клетки могут размножаться прямым делением, путем так называемого амитоза . Однако прямое разделение клеточного ядра, а затем и цитоплазмы, наблюдается только у некоторых инфузорий. При этом амитотически делится только макронуклеус, в то время как генеративные микронуклеусы делятся исключительно путем митоза, вслед за которым наступает разделение клетки – цитотомия. Часто появление дву- или многоядерных клеток также считали результатом амитотического деления ядер. Однако появление многоядерных клеток является или результатом слияния друг с другом нескольких клеток (гигантские многоядерные клетки тел воспаления, остеокласты и др.) или результатом нарушения самого процесса цитотомии (см. ниже).
5. Клетки и многоклеточный организм
Роль отдельных клеток во многоклеточном организме подвергалась неоднократному обсуждению и критике и претерпела наибольшие изменения. Т. Шванн представлял себе многогранную деятельность организма как сумму жизнедеятельности отдельных клеток. Это представление было в свое время принято и расширено Р. Вирховым и получило название теории «клеточного государства». Вирхов писал: «…всякое тело, сколько-нибудь значительного объема, представляет устройство, подобное общественному, где множество отдельных существований поставлено в зависимость друг от друга, но так, однако же, что каждое из них имеет свою собственную деятельность, и если побуждение к этой деятельности оно и получает от других частей, зато самою работу свою оно совершает собственными силами» (Вирхов, 1859).
Действительно, какую бы сторону деятельности целого организма мы ни брали, будь то реакция на раздражение или движение, иммунные реакции, выделение и многое другое, каждая из них осуществляется специализированными клетками. Клетка – это единица функционирования в многоклеточном организме. Но клетки объединены в функциональные системы, в ткани и органы, которые находятся во взаимной связи друг с другом. Поэтому нет смысла в сложных организмах искать главные органы или главные клетки. Многоклеточные организмы представляют собой сложные ансамбли клеток, объединенные в целостные интегрированные системы тканей и органов, подчиненные и связанные межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции. Вот почему мы говорим об организме как о целом. Специализация частей многоклеточного единого организма, расчлененность его функций дают ему большие возможности приспособления для размножения отдельных индивидуумов, для сохранения вида.
В конечном итоге можно сказать, что клетка в многоклеточном организме – это единица функционирования и развития. Кроме того, первоосновой всех нормальных и патологических реакций целостного организма является клетка. Действительно, все многочисленные свойства и функции организма выполняются клетками. Когда в организм попадают чужеродные белки, например бактериальные, то развивается иммунологическая реакция. При этом в крови появляются белки-антитела, которые связываются с чужими белками и их инактивируют. Эти антитела – продукты синтетической активности определенных клеток, плазмацитов. Но, чтобы плазмациты начали вырабатывать специфические антитела, необходима работа и взаимодействие целого ряда специализированных клеток-лимфоцитов и макрофагов. Другой пример, простейший рефлекс – слюноотделение в ответ на предъявление пищи. Здесь проявляется очень сложная цепь клеточных функций: зрительные анализаторы (клетки) передают сигнал в кору головного мозга, где активируется целый ряд клеток, передающих сигналы на нейроны, которые посылают сигналы к разным клеткам слюнной железы, где одни вырабатывают белковый секрет, другие выделяют слизистый секрет, третьи, мышечные, сокращаясь, выдавливают секрет в протоки, а затем в полость рта. Такие цепи последовательных функциональных актов отдельных групп клеток можно проследить на множестве примеров функциональных отправлений организма.
Жизнь нового организма начинается с зиготы – клетки, получившейся в результате слияния женской половой клетки (ооцита) со спермием. При делении зиготы возникает клеточное потомство, которое также делится, увеличивается в числе и приобретает новые свойства, специализируется, дифференцируется. Рост организма, увеличение его массы есть результат размножения клеток и результат выработки ими разнообразных продуктов (например, вещества кости или хряща).
И наконец, именно поражение клеток или изменение их свойств является основой для развития всех без исключения заболеваний. Данное положение было впервые сформулировано Р. Вирховым (1858) в его знаменитой книге «Клеточная патология». Классическим примером клеточной обусловленности развития болезни может служить сахарный диабет, широко распространенное заболевание современности. Его причина – недостаточность функционирования лишь одной группы клеток, так называемых В-клеток островков Лангерганса в поджелудочной железе. Эти клетки вырабатывают гормон инсулин, участвующий в регуляции сахарного обмена организма.
Все эти примеры показывают важность изучения структуры, свойств и функций клеток для самых различных биологических дисциплин и для медицины.
Событие:
1)исчезает веретено деления, образуются ядерные оболочки
2)клетка синтезирует органеллы и увеличивается в размерах
3)хроматиды расходятся к полюсам клетки
4)центриоли расходятся к полюсам клетки, появляется веретено деления
5)хромосомы располагаются по экватору клетки, прикрепляются к нитям веретена деления
Фазы деления:
А) интерфаза
В)профаза
С)метафаза
D)анафаза
E)телофаза
хроматиды? 2. Какие органеллы имеют мембрану? 3. Какие органеллы клетки участвуют в биосинтезе белка? 4. Где располагается кодон? 5. Что заставляет хроматиды и хромосомы двигаться от экваториальной плоскости к полюсам клетки? 6. В какой фазе клетки хромосомы раскручены и невидимы? 7. В какой фазе клетки удваивается масса ДНК в ядре? 8. Что является источником энергии при делении клетки? 9. Какое вещество является носителем наследственной информации организма? 10. какие вещества содержатся в ядерном соке? 11. при каком способе деления происходит равномерное распределение хромосом между дочерними клетками? 12. Какой набор хромосом содержит сперматозоид? 13. Каким образом попадают в клетку жидкие вещества? 14. Благодаря какому процессу происходит использование солнечного света для синтеза органических соединений из неорганических? 1. Из молекул каких веществ состоит мембрана клетки? 2. Какие органеллы находятся в цитоплазме? 3. какие химические соединения входят в ядро? 4. из каких веществ состоит хромосома? 5. Из каких веществ состоит хромосома? 6. В каких фазах хромосомы спирализованы? 7. Какой набор хромосом содержит одна клетка кожи? 8. при каком способе деления клетки отсутствует веретено деления? 9. При каком способе деления происходит неравномерное распределение наследственной информации между двумя дочерними клетками? 10. какой процесс приводит клетку к синтезу строительного материала для самоудвоения каждой хромосомы? 11. С какими органеллами клетки связан кислородный этап энергетического обмена? 12. каким образом в клетку попадают молекулы твердых пищевых веществ? 13. Назовите органеллы клетки, с которыми связан процесс фотосинтеза? 14. В какой фазе хроматиды отделяются и становятся самостоятельными?
А1. Фаза жизни клетки, в течение которой происходит подготовка к делению, именуется:1) профазой 2) телофазой 3) анафазой 4) интерфазойА2. Вегетативное размножение - способ размножения:1) полового 2) бесполого 3) спорового 4) партеногенезом
А3. Процесс индивидуального развития с момента слияния половых клеток до конца жизни, называется:1) Старение 2) Онтогенез 3) Овогенез 4) Все ответы верны
А4. Перекрёст хромосом происходит в процессе:1) митоза 2) мейоза 3) репликации ДНК 4) транскрипции
А5. В результате мейоза количество хромосом в образовавшихся ядрах:1) удваивается 2) уменьшается вдвое 3) остается прежним 4) утраивается
А6. Клеточным циклом называется период:1)жизни клетки в течение интерфазы 2)от профазы до телофазы3)деления клетки 4)от возникновения клетки до ее деления или смерти
А7. Какие клетки образуются в результате митоза?1)2 гаплоидные клетки 3) 4 диплоидные клетки 2) 4 гаплоидные клетки 4) 2 диплоидные клетки
А8. При митозе деление цитоплазмы происходит в:1) интерфазе 2) профазе 3) метафазе 4) телофазе
А9. Дочерний организм в большей степени отличается от родительских организмов при размножении:1) вегетативном 2) при помощи спор 3) половом 4) почкованием
А10. Почкование - пример размножения:1) бесполого 2) полового 3) спорового 4) вегетативного
Несмотря на то что клетки могут различаться по форме и размеру, принадлежать разным тканям, все клетки обладают набором одинаковых структур. Например, внутри оболочки практически каждой клетки содержится ядро, окруженное цитоплазмой. Ядро и цитоплазма вместе называются протоплазмой.
Кроме того, все клетки размножаются практически одинаково - путем клеточного деления. Наиболее распространенный тип клеточного деления, проиллюстрированный ниже, называется митозом (непрямым делением). Во время митоза исходная клетка, называемая родительской (материнской) клеткой, делится на две дочерние клетки. Такой процесс, который у людей может занимать от нескольких минут до нескольких часов, заканчивается образованием точных копий исходной клетки.
Деление и размножение
Клеточные хромосомы содержат генетический материал - молекулы, определяющие структуру и функции клетки. Когда клетка делится путем митоза, генетический материал в точности воспроизводится в дочерних клетках. Иллюстрации под текстом показывают поведение четырех хромосом (в действительности в человеческой клетке насчитывается 46 хромосом) во время деления.
1. Центриоли удваиваются в процессе дупликации, когда хроматиды ядра видоизменяются, становясь обособленными хромосомами.
2. Центриоли расходятся и формируют веретенообразные структуры.
3. Когда ядро исчезает, хромосомы выстраиваются в линию.
4. Для образования новых хромосом каждая хромосома делится на две части.
5. Миграция хромосом завершена, и цитоплазма начинает стягиваться в средней части клетки.
6. В каждой из двух дочерних клеток формируется новое ядро.
Анатомия клетки
Хроматин. Это вещество содержит генетический материал.
Цитоплазма. Эта однородная внутриклеточная жидкость является протоплазмой, находящейся за пределами ядра.
Клеточный каркас. Поддерживает структурную целостность клетки.
Аппарат Гольджи. Выделяемые клеткой особые вещества, собранные вместе в аппарат (комплекс) Гольджи.
Липидная капелька. Жировые частицы, объединившиеся в образование каплевидной формы.
Лизосома. Эта структура содержит пищеварительные ферменты, которые расщепляют сложные частицы и растворяют ненужные части клеток.
Микроворсины. Выдаваясь из клетки, эти выступы увеличивают площадь ее поверхности и способность к абсорбированию веществ.
Митохондрия. Эта микроскопическая структура является энергоузлом, вырабатывающим энергию для поддержания жизни клетки.
Ядрышко. Эта сфера, расположенная внутри ядра, содержит РНК, которая жизненно важна для производства белков.
Ядро. Ядро содержит хромосомы, координирует все клеточные функции и служит в качестве дупликационной фабрики.
Рибосома. Эта мельчайшая частица вырабатывает в клетке белок.
Гранулярная эндоплазматическая сеть. Образует сеть каналов, к которым крепятся рибосомы, придающие ей зернистую структуру-
Агранулярная эндоплазматическая сеть. Эта разветвленная сеть полостей в цитоплазме вырабатывает липиды и переносит вещества внутри клетки.
