Параграф 19 ГДЗ Пасечник 10 класс Углубленный уровень (Биология)

Вспомните:
1. Что такое клетка?
Клетка — это структурно-функциональная элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов.
2. Какие методы изучения клеток вы знаете?
Для изучения клетки используются следующие основные методы:
1) Микроскопия. Применяются световые и электронные микроскопы. Микроскопическая техника даёт возможность исследовать мир клеток со всё возрастающей точностью, позволяя создавать объёмные изображения с высокой контрастностью и различной окраской;
2) Центрифугирование. Используется для выделения и изучения различных структур клетки.
Кроме микроскопии и центрифугирования, исследователи применяют и другие методы изучения клеток. В том числе и те, которые основаны на способности клеток светиться при определённых условиях проведения исследования, усваивать радиоактивные изотопы и т.п.
Проверьте себя
1. Что такое клеточная теория и каковы её современные положения?
Клеточная теория — одно из общепризнанных биологических обобщений, утверждающих единство принципа строения и развития мира растений, животных и остальных живых организмов с клеточным строением, в котором клетка рассматривается в качестве единого структурного элемента живых организмов.
Современные положения клеточной теории следующие:
клетка является универсальной структурной и функциональной единицей живого, имеющего клеточную структуру;
все клетки имеют сходное строение, химический состав и общие принципы жизнедеятельности;
клетки образуются только при делении клеток;
клетки способны к самостоятельной жизнедеятельности, но в многоклеточных организмах их работа скоординирована и организм представляет собой целостную систему.
2. Почему со временем формулировки положений клеточной теории изменились, а их количество увеличилось?
Со временем менялись и усовершенствовались методы исследования, и некоторые положения клеточной теории оказались ошибочными, например, ошибочно считали возможным воссоздание клеток из неклеточного вещества. Практически ничего не было известно о вирусах, которые сейчас считают неклеточными формами жизни. Поэтому со временем формулировки положений клеточной теории изменились, а их количество увеличилось.
Используя дополнительные источники информации, подготовьте доклад о жизни и деятельности Э. Ван Левенгука.
Биография
Левенгук родился 24 октября 1632 года в городе Делфт в семействе бедняков Маргарет ван ден Берх и Филипса Тонисзона, который плел и продавал корзины. Сына отец мечтал обучить профессии суконщика.
В 6 лет мальчик потерял отца, а мать устроила его обучаться в гимназии, находившейся в предместье города Лейден. Считается, что фамилию мальчик придумал себе сам: она образована от названия находившихся недалеко от отчего дома Львиных ворот (Leeuwenpoort), к которому он добавил часть hoek («уголок»).
У Левенгука был образованный дядя, который передал маленькому племяннику свои познания в области математических и физических наук.
В 1648 году, не закончив гимназии, будущий ученый отправляется обучаться основам бухгалтерских наук в Амстердам. Но учиться не стал, а начал зарабатывать в магазине галантереи. Впервые там он познакомился с лупой, которую использовали мастера по изготовлению тканей. Лупа закреплялась с помощью штатива и стала прообразом будущего изобретения Левенгука.
С 1654 года Левенгук снова живет в Делфте, исполняет функции привратника в местном суде, потом становится лавочником. В Делфте он проживет до конца жизни. Левенгук прожил 90 лет и умер 26 августа 1723 года.
Изобретатель
Левенгук с детства интересовался науками. В 1665 году ему в руки попадает научный трактат англичанина Роберта Гука «Микрография». С тех пор он увлекся исследованиями явлений окружающего мира с помощью увеличительного стекла. Особенно заинтересовали его изыскания в области зоологии, которые он проводил сообща с Марчелло Мальпиги.
Левенгук постепенно увлекся изготовлением увеличительных стекол, приобрел навыки шлифовальщика и прославился как искуснейший мастер.
Большинство линз были малого диаметра, не больше человеческого глаза. Ученый делал тончайшие линзы в оправах из меди, серебра, золота. Они увеличивали в 275 раз. Так и появился микроскоп — конструкция из нескольких линз.
Несмотря на небольшой размер линз, Антони ван Левенгук стал первооткрывателем многих явлений природы. Известно, что ученым изготовлено полтысячи линз и более сотни микроскопов. 9 из этих уникальных приборов можно увидеть в современных музеях.
Первооткрыватель
О том, что Левенгук — один из величайших исследователей своего времени, в 1673 году написал в Лондонское научное общество его соотечественник врач по фамилии Граф. С тех пор Левенгук стал «научным корреспондентом» английских академиков. Все, что Левенгук рассматривал под микроскопом, он рисовал, а свои записки и рисунки отсылал в королевское научное общество в Лондоне. Таких заметок более 300, а научным изысканиям было посвящено 50 лет жизни исследователя.
Открытиям Левенгука зачастую не верили. Так произошло в 1676 году с его исследованиями одноклеточных, когда целая экспедиция, возглавляемая Неемией Грю, была отправлена из Англии в Голландию, чтобы перепроверить результаты наблюдений Левенгука. Только таким образом ученый мир признал открытия великого голландца, и 8 февраля 1680 года Левенгука назвали действительным членом Лондонского королевского общества, а через несколько лет — членом Французской академии наук.
После этого в 1683 году были совершены значительные открытия, ставшие основой микробиологической науки:
Эритроциты, входящие в состав крови;
Бактерии и микробы, их разновидности и др.
Исследования микробов привели естествоиспытателя к мысли о том, что они делятся на несколько подвидов, живут в дождевой и питьевой воде, на поверхности кожи и слизистых человека, но при кипячении воды погибают.
Левенгук проводит научные эксперименты и описывает микроскопические объекты:
Хрусталик человека;
Эпидермис кожных покровов;
Сперматозоиды;
Мышечную ткань человека.
Как и многие великие ученые, некоторые опыты Левенгук проводил на себе, используя собственную кровь, мышечную ткань, кожные частицы.
На себе он изучал зависимость от состава пищи компонентов веществ, выделяемых человеческим организмом, проверял воздействие лекарственных препаратов. Даже чувствуя приближение смерти, он описал свое состояние с точки зрения ученого-биолога.
Его открытия и выводы до сих пор считаются актуальными, например, результаты исследований строения клетки и клеточного ядра.
Кроме исследований в области анатомии и физиологии, Левенгук проводит изучение мира природы:
Дрожжевой грибок;
Инфузории;
Глаз насекомого;
Механизм размножения гидры и др.
Кроме биологических и медицинских исследований, Левенгук интересовался физическими явлениями. Например, он неоднократно с риском для жизни наблюдал в микроскоп процесс порохового взрыва.
ПОДУМАЙТЕ
1. Как можно связать клеточную теорию с техническим прогрессом?
Связь клеточной теории с техническим прогрессом заключается в том, что развитие методов и технологий микроскопии позволяет нам получать всё более детальные и точные представления о строении и функционировании клеток. Кроме того, с развитием биотехнологий стало возможным изучение и манипулирование клетками в лабораторных условиях, что помогает понять многие процессы, происходящие в организмах.
2. Возможно ли обновление или дополнение клеточной теории в настоящее время? Обоснуйте.
Я думаю, что пока обновление или дополнение клеточной теории невозможно. Ученые практически детально исследовали клетку, ее структурные элементы и определили их роль. Пока никаких изменений в строении клетки нет.
Моя лаборатория
Обсуждаем
1. Обсудите с одноклассниками, почему с момента первого описания клеток до создания клеточной теории прошло так много лет.
Клетки очень маленькие структуры, для рассмотрения их человеческим глазом. Поэтому нужны были специальные увеличивающие приборы — микроскопы — для детального изучения клеток. И только лишь с развитием микроскопии, стало возможным рассматривать клетку. Это и дало толчок созданию клеточной теории.
2. Выскажите своё мнение по поводу следующего утверждения: все клетки одного организма генетически идентичны. Аргументируйте свою позицию.
Все клетки многоклеточных организмов содержат идентичный, уникальный для данного вида набор хромосом. Благодаря точному и равномерному распределению хромосом при митозе (расхождение хромосом к разным полюсам клетки в анафазе) все клетки организма генетически идентичны.
Но, наряду с правилом генетической идентичности клеток, встречаются отклонения от этого правила. Так, в некоторых клетках многоклеточных организмов нет ядра (эритроциты млекопитающих, зрелые ситовидные трубки флоэмы). У этих же клеток нет митохондрий. Во многих растительных клетках нет пластид или варьируется их общее количество (и, соответственно, количество пластидной ДНК). В ряде растительных и животных клеток может меняться число митохондрий и митохондриальной ДНК.
Клетки могут отличаться по количеству наборов хромосом. Как известно, высшие эукариоты в основном диплоидны. Однако в составе в основном диплоидных организмов обязательно встречаются гаплоидные клетки (прошедшие мейоз предшественницы половых клеток; сами половые клетки; эндосперм у голосеменных).
Поэтому нельзя утверждать, что все клетки одного организма генетически идентичны.
Проводим исследование
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7 «Сравнение строения клеток растений, животных, грибов и бактерий под микроскопом на готовых микропрепаратах и их описание»
1. Настройте микроскоп на малое увеличение и рассмотрите готовые микропрепараты. Зарисуйте увиденное.
2. Переведите настройки микроскопа на большое увеличение и снова рассмотрите клетки организмов. Сделайте соответствующие рисунки.
3. Сделайте вывод на основе проведённого исследования.
Всё живое, что есть на нашей планете, состоит из клеток. Все клетки имеют сходное строение: имеются плазматическая мембрана, хромосомы, цитоплазма, рибосомы. Но между клетками растений, грибов, бактерий и животных существует множество существенных отличий. Бактериальная клетка не имеет ядра, митохондрий и аппарата Гольджи. Животная клетка не имеет клеточной стенки. Пластиды имеются только у растительной клетки. Клеточный центр есть только у животной клетки и у клетки грибов.

Вспомните

1. Что такое клетка?

Клетка — это структурно-функциональная элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов.

2. Какие методы изучения клеток вы знаете?

Основные методы изучения клеток:

• микроскопия — изучение клеток с помощью световых и электронных микроскопов;
• центрифугирование — выделение и изучение различных структур клетки.

Также применяют методы, основанные на способности клеток светиться при определённых условиях и усваивать радиоактивные изотопы.

Проверьте себя

1. Что такое клеточная теория и каковы её современные положения?

Клеточная теория — одно из важнейших биологических обобщений, утверждающее единство строения и развития всех организмов, имеющих клеточное строение.

Современные положения клеточной теории:

• клетка — универсальная структурная и функциональная единица живого;
• все клетки имеют сходное строение, химический состав и общие принципы жизнедеятельности;
• клетки образуются только при делении уже существующих клеток;
• клетки способны к самостоятельной жизнедеятельности, но в многоклеточном организме их работа согласована, и организм представляет собой целостную систему.

2. Почему со временем формулировки положений клеточной теории изменились, а их количество увеличилось?

Потому что совершенствовались методы исследования и накапливались новые знания о клетке. Некоторые ранние представления оказались ошибочными, а новые открытия, в том числе о вирусах и тонком строении клетки, потребовали уточнения и дополнения клеточной теории.

Подумайте

1. Как можно связать клеточную теорию с техническим прогрессом?

Клеточная теория тесно связана с техническим прогрессом: развитие микроскопии и других методов исследования позволило изучить строение и функции клеток, а современные биотехнологии дали возможность исследовать и изменять клетки в лабораторных условиях.

2. Возможно ли обновление или дополнение клеточной теории в настоящее время? Обоснуйте.

Да, возможно. По мере развития науки появляются новые данные о строении, функционировании и взаимодействии клеток, поэтому клеточная теория может уточняться и дополняться.

Моя лаборатория

1. Почему с момента первого описания клеток до создания клеточной теории прошло так много лет?

Клетки очень малы, и для их изучения были нужны специальные приборы. Только с развитием микроскопии стало возможным подробно рассматривать клетки и сравнивать их строение.

2. Выскажите своё мнение по поводу утверждения: все клетки одного организма генетически идентичны. Аргументируйте свою позицию.

В целом клетки одного многоклеточного организма имеют одинаковый набор наследственной информации, так как образуются путём деления исходной клетки. Однако есть исключения: некоторые клетки теряют ядро или отличаются по числу органоидов и набору ДНК, а половые клетки имеют гаплоидный набор хромосом. Поэтому утверждение верно не для всех клеток без исключения.

3. Сделайте вывод на основе проведённого исследования.

Клетки растений, животных, грибов и бактерий имеют сходные черты строения: плазматическую мембрану, цитоплазму, рибосомы и наследственный материал. Но между ними есть и существенные различия: у бактерий нет оформленного ядра, у растений есть клеточная стенка и пластиды, у животных нет клеточной стенки, а у грибов есть клеточная стенка, но нет пластид.