§ 4. Клітина — одиниця живого. Основні положення клітинної теорії

 

Пригадуємо

Поміркуйте

Які асоціації у вас викликає слово «клітина»?

Пригадайте
  1. Назвіть ознаки та рівні організації живого.
  2. Як відбуваються рухи клітин?

Природнича загадка

У грудні 2019 р. в лікарні китайського міста Ухань був зареєстрований пацієнт із дивними симптомами. Лікарі довго не могли встановити діагноз, адже ознаки не були властиві вже відомим захворюванням. Згодом визначили, що інфекцію спричинив штам коронавірусу, а сама хвороба в лютому 2020 р. отримала назву COronaVIrus Disease 2019 (скорочено COVID-19).

Вчені й досі сперечаються щодо вірусів: живі вони чи неживі. Як ви вважаєте, чи можна віруси віднести до живої природи? Які властивості живого можуть якнайкраще їх описати?

Завдання 1

Завдання 2

 

Вивчаємо нове

1. Різноманітність життя на Землі

Зараз нашу планету населяє близько 8 млн видів живих організмів, але ця цифра не є остаточною. Учені продовжують відкривати нові види. 
Уперше живі організми класифікував Арістотель, виділивши серед них групи рослин і тварин. А першою науковою класифікацією живих організмів уважають систему шведського вченого Карла Ліннея, у якій групи рослин і тварин отримали статус царств.

Американський мікробіолог Карл Річард Воуз у 1985 р. запропонував клітинні форми життя розподілити на домени: Бактерії, Археї (Архебактерії) та Еукаріоти (із ними ви ознайомитеся в наступних параграфах) (мал. 4.1). А Віруси як неклітинні форми життя були винесені в окрему групу.

2. Різноманіття форм життя

Основною найменшою структурно-фунціональною одиницею живого є клітина. Вона має набір ознак живого: певний хімічний склад, обмін речовин, здійснення найважливіших процесів життєдіяльності (дихання, живлення, виділення, розмноження тощо). Клітини ростуть, розвиваються і навіть рухаються.

Розрізняють два типи клітин: прокаріотичні (не мають ядра) та еукаріотичні (мають ядро) (мал. 4.2).

Клітини можуть існувати як окремий організм. Серед живого є найпростіші організми, які складаються з однієї клітини. Вона виконує всі життєві функції. Тому інфузорій, амеб і багато інших найпростіших можна вважати одночасно і клітиною, і організмом (мал. 4.3).

Кожна клітина має свою форму, розміри та функції (мал. 4.4). Тому клітина є біологічною системою. Деякі клітини помітні неозброєним оком, зокрема клітини плодів кавуна, яйцеклітини риб та птахів. Проте більшість клітин можна побачити лише в мікроскоп.

Незважаючи на те, що тварини і рослини мають дуже багато відмінностей, будова їхніх клітин однакова.

3. Клітинна теорія — «документ» про клітину

Науку, яка вивчає клітини, називають клітинною біологією (цитологією). А узагальнені результати досліджень, які вчені отримали під час вивчення клітин, стали підґрунтям для вироблення клітинної теорії. Її основні положення формувалися впродовж багатьох років. Сучасна клітинна теорія відрізняється від положень, які панували в ХІХ ст. (див. таблицю).

Завдання 3

Завдання 4

Завдання 5

Завдання 6

Завдання 7

Завдання 8

Завдання 9

Завдання 10

 

Підсумовуємо

Завдання 11

Завдання 12

Завдання 13

Дізнайтеся більше

У 1837 р. німецький ботанік Маттіас Шлейден уперше запропонував клітинну теорію для рослин. Пізніше фізіолог Теодор Шванн на основі знань М. Шлейдена сформулював загальні положення про тваринну клітину. Спираючись на їхні висновки, німецький науковець Рудольф Вірхов у 1859 р. висунув нові положення клітинної теорії, що дало поштовх появі науки про клітину — цитології.

Ключові ідеї

Першу наукову класифікацію живих організмів склав шведський вчений К. Лінней. Розрізняють клітинну й неклітинну форми життя. Клітина — найменша структурно-функціональна одиниця живого. Клітини вивчає наука клітинна біологія (цитологія). Клітинні форми життя розподіляють на домени: Бактерії, Архебактерії та Еукаріоти. Віруси — це неклітинні форми життя.

Запитання і завдання
  1. Що таке клітина?
  2. Що таке клітинна теорія та які вчені працювали над її створенням?
  3. Доведіть тезу, що клітина може бути окремою біологічною системою.
  4. Представники яких професій застосовують інформацію, отриману в галузі цитології?
  5. Поміркуйте, чому клітини тварин різноманітніші за клітини рослин.