Процессы жизнедеятельности клетки кратко

Обновлено: 28.06.2024

Каждая клетка обладает всеми признаками живого. Клетка дышит, питается, размножается, растет и реагирует на внешнее воздействие.

Совместная работа клеточных органелл постоянно поддерживает обмен веществ и энергии. Одни вещества попадают в клетку извне, другие же могут в клетке образовываться.

В ходе жизнедеятельности клетки те или иные вещества распадаются, обеспечивая клетку энергией и компонентами для построения необходимых веществ. При этом излишки веществ и продукты жизнедеятельности выводятся в окружающую среду.

Питается ли клетка?

Различные вещества проникают в клетку через избирательно проницаемую плазматическую мембрану. Такой процесс называется фагоцитозом или пиноцитозом.

Размножение клеток

Размножаются клетки путем деления. Вообще процесс деления лежит в самой основе любого размножения.

Перед началом деления хромосомы в ядре приобретают четкие очертания, а затем удваиваются. Ядерная оболочка постепенно исчезает.

Хромосомы выстраиваются по экватору клетки. Нити веретена деления прикрепляются к каждой хромосоме и растаскивают идентичные половинки хромосом к полюсам клетки.

Веретено деления — это особая органелла, которая образуется только во время процесса деления. Нити веретена деления состоят из особых белков.

По завершении расхождения хромосом начинает формироваться перегородка между будущими полноценными клетками. Формируется и ядерная оболочка.

В результате деления образуются две дочерние клетки идентичные материнской.

Рост и развитие клетки

Как и все живое, клетка растет и развивается. По мере накопления различных веществ увеличивается объём цитоплазмы, образуются новые мембраны и оболочки. Клетка увеличивается в размерах и приобретает новые свойства, в частности — готовность к делению.

Рост на примере растительной клетки

Способны ли клетки к раздражимости?

Живые клетки также реагируют на раздражители и изменения окружающей среды. Это особенно хорошо видно на примере одноклеточных организмов. В ответ на внешнее воздействие они изменяют форму или двигаются в определенном направлении.

Клетки в составе многоклеточных организмов также демонстрируют раздражимость. На примере клеток листьев элодеи можно наблюдать влияние температуры на движение цитоплазмы. Движение цитоплазмы наиболее интенсивно при температуре около 37 °C. При температуре 40-42 °C движение прекращается.

По каким признакам судят, что клетка — это живая система?

Клетка – это живая система.

Все части клетки: ядро, цитоплазма, клеточная мембрана и разнообразные органеллы – работают в тесном взаимодействии.

Каждый отдельный клеточный компонент выполняет свои уникальные функции, тем самым дополняя работу других частей клетки, и вместе они обеспечивают важнейшие процессы жизнедеятельности. Таким образом, непрерывная совместная работа всех составляющих обеспечивает жизнь клетки как единой живой системы.

Какую роль в жизни клетки играет обмен веществ?

Обмен веществ – главное свойство всех живых организмов и каждой отдельной клетки. В ходе обмена веществ клетки получают необходимые вещества и энергию из внешних источников.

Для всего живого характерны такие процессы, как обмен веществ и энергии, рост и размножение. Живые клетки обладают всеми этими свойствами. В них постоянно осуществляются сложные и многообразные процессы, необходимые для их жизнедеятельности и обеспечения функционирования всего организма.

Каждая живая клетка растет, развивается, реагирует на изменения внешней среды, дышит, поглощает питательные вещества и выделяет продукты обмена веществ. Многие клетки обладают способностью к движению и размножению. Иногда ход этих процессов может нарушаться, что приводит к серьезным изменениям жизнедеятельности клетки.

Дыхание

Клеточное дыхание — это совокупность сложных биохимических реакций, происходящих в клетках живых организмов, в ходе которых происходит расщепление углеводов, липидов и аминокислот до углекислого газа и воды. При этом выделяется энергия, которая используется клеткой для движения, роста и создания необходимых клеточных структур.

Процесс дыхания клетки включает в себя три основных этапа:

Подготовительный — происходит в пищеварительном тракте (у животных), вторичных лизосомах и гиалоплазме клеток. Кислород в реакциях этого этапа не используется. Под действием пищеварительных ферментов происходит расщепление крупных органических молекул до более простых соединений. При этом выделяется сравнительно небольшое количество энергии, которая рассеивается в виде тепла. Продукты первого этапа могут вступать в следующие этапы дыхания (т. е. подвергаться дальнейшему расщеплению) либо вовлекаться в процессы анаболизма.
Бескислородный (анаэробный) — характеризуется ферментативным расщеплением органических веществ, полученных в ходе предыдущего этапа, без участия кислорода. Данный этап может протекать даже в условиях полного отсутствия кислорода. Основным источником энергии клетки является глюкоза, поэтому анаэробный этап стоит рассматривать на примере бескислородного расщепления глюкозы — гликолиза.

Гликолиз — это происходящая в живых клетках биохимическая реакция, которая заключается в расщеплении глюкозы в цитоплазме клетки под действием ферментов без участия кислорода.

Данное явление можно охарактеризовать как одиннадцать последовательно сменяющих друг друга реакций. В результате из одной молекулы глюкозы образуются две молекулы АТФ — универсального источника энергии. Продукты распада при этом попадают в митохондрии, где начинается кислородный этап.

Кислородный (аэробный) этап протекает в митохондриях. В этот процесс вступают продукты гликолиза из предыдущего пункта. Для осуществления данного этапа необходимо поступление в митохондрии молекулярного кислорода, а также наличие особых ферментов и других веществ. Данный этап доступен только для аэробов — организмов, живущих в кислородной среде.

Питание

Питание клетки происходит в результате целого ряда сложных химических реакций. Неорганические вещества, поступившие в клетку из внешней среды (углекислый газ, минеральные соли, вода), преобразуются в органические и входят в состав тела самой клетки в виде белков, сахаров, жиров, масел и др.

Большая часть веществ, поступающих из окружающей среды, расходуется не для получения энергии, а на синтез новых веществ, необходимых клетке или организму.

Клетки животных, грибов и бактерий в качестве питательных веществ используют органические вещества, произведенные другими организмами. Грибы и бактерии поглощают из окружающей среды растворы органических веществ. Большинство животных питаются другими организмами, их останками или продуктами жизнедеятельности, поедая их, переваривая и всасывая органические вещества через эпителий кишечника.

В любом случае каждая клетка перечисленных выше организмов в качестве источника энергии получает готовые органические вещества. Неорганические вещества — вода и минеральные соли — тоже попадают в организмы животных, грибов и бактерий и используются клетками в химических реакциях превращения веществ.

Зеленые клетки растений получают из окружающей среды только неорганические вещества. Затем в хлоропластах этих клеток создаются органические вещества, при этом используется энергия солнечного света. Такой процесс называют фотосинтезом.

Таким образом, питание растений слагается из двух связанных процессов. Почвенное питание обеспечивает поступление в растение воды и минеральных солей, а воздушное питание является процессом поглощения углекислого газа, усвоения солнечной энергии и создание органических веществ из неорганических.

Растения отличаются от других организмов тем, что получают энергию Солнца и неорганические вещества извне, а органические — создают самостоятельно.

После деления клетки приступают к росту: увеличиваются их объемы, количество органоидов, возникают все необходимые структуры.

Рост клетки — это необратимое увеличение размеров и массы клетки, обусловленное новообразованием элементов их структур.

Существует 3 фазы роста клеток:

Эмбриональная фаза(деление клеток) — происходит в местах новообразования тканей. К клеткам образовательной ткани поступает большое количество органических веществ. Клетки находятся в состоянии непрерывного деления, повторяющегося большое количество раз. Происходит увеличение числа клеток и рост общей массы живого вещества, несмотря на энергичный процесс дыхания.
Растяжение клеток идет на некотором расстоянии от точек роста. В этой фазе в клеточной протоплазме появляются вакуоли с клеточным соком, постепенно превращающиеся в одну общую вакуоль. Одновременно с увеличением содержимого клетки растет и оболочка. В процессе увеличения ее пластичности и растяжимости важную роль играют ауксины (фитогормоны). Быстрый рост клеток на данном этапе происходит за счет питательных веществ, которые поступают в больших количествах из более старых прилегающих клеток и проводящих путей.
Третьей фазой роста клеток и растительного органа является дифференцировка клеток и тканей. Из клеточной протоплазмы выделяются вещества, которые образуют целлюлозу, откладывающуюся на внутренних стенках оболочки и образующую или сплошное ее утолщение, или разнообразнейшие утолщения. Клетки видоизменяются и приобретают форму и величину, которые свойственны той или иной ткани.

Развитие

Клетки не только растут, но и развиваются. В период развития в них появляются определенные отличия от других клеток, в результате чего клетки начинают выполнять определенные возложенные на них функции.

Краткая характеристика процесса развития включает в себя несколько фаз роста и созревания, совершенствование процесса синтеза белка, развитие клеточной мембраны и межклеточных контактов.

Деление

Клетку можно назвать полностью зрелой, когда она готова к делению. Деление клетки — важнейший для биологии процесс, который является основой размножения и индивидуального развития всего живого. Без него невозможно существование организмов.

Деление клетки — процесс образования из родительской клетки двух или более дочерних клеток.

Деление может осуществляться двумя способами: новые клетки возникают в процессе митоза и мейоза.

Наиболее распространенной формой воспроизведения клеток у живых организмов является непрямое деление, или митоз. Благодаря митозу обеспечивается равномерное распределение генетической информации родительской клетки между дочерними.

Митоз — деление клетки, в процессе которого происходит копирование всех элементов клетки и образование двух дочерних клеток в точности таких же, как материнская.

Митоз состоит из четырех последовательных фаз:

Профаза — самая продолжительная фаза митоза. В ней спирализируются и утолщаются хромосомы, состоящие из двух сестринских хроматид, удерживаемых вместе центромерой. К концу профазы ядерная мембрана и ядрышки исчезают, и хромосомы рассредоточиваются по всей клетке. В цитоплазме к концу профазы центриоли отходят к полюсам и образуют веретено деления.
Метафаза — хромосомы продолжают спирализацию, их центромеры располагаются в плоскости экватора (в этой фазе они видны наиболее отчетливо). К ним прикрепляются нити веретена деления.
Анафаза — хроматиды, из которых состоят хромосомы, расходятся к полюсам клетки и становятся новыми хромосомами.
Телофаза — деспирализация хромосом, формирование ядерной оболочки и клеточной перегородки, образование двух дочерних клеток.

Так из одной исходной материнской клетки образуются две новые — дочерние, имеющие хромосомный набор, который по количеству и качеству, содержанию наследственной информации, морфологическим, анатомическим и физиологическим особенностям полностью идентичен родительским.

При возникновении препятствий к делению, таких как недостаток питательных веществ и факторов роста, повреждения ДНК, клетки могут задержаться в фазе подготовки к делению для устранения нарушений, а затем продолжить путь к митозу. Невозможность устранения препятствий ведет к гибели клеток — апоптозу.

Второй способ деления клетки — мейоз.

Мейоз — это деление в зоне созревания половых клеток, которое сопровождается уменьшением числа хромосом в 2 раза. Этот процесс состоит из двух последовательно идущих делений, имеющих те же фазы, что и митоз. Однако продолжительность отдельных фаз и происходящие в них процессы значительно отличаются от процессов, происходящих в митозе.

Отличия митоза от мейоза состоят в следующем:

В митозе одно деление, а в мейозе — два.
Митоз — вид клеточного деления, который происходит в процессе роста и развития организма, а мейоз — в процессе образования половых клеток.
При митозе образуются две диплоидные клетки, а при мейозе — четыре гаплоидные клетки.
Митоз, в отличие от мейоза, лежит в основе бесполого размножения.
В результате митоза образуются генетически идентичные клетки, а в мейозе вследствие случайного расхождения хромосом и кроссинговера дочерние клетки генетически отличаются друг от друга.

Движение цитоплазмы

Цитоплазма — это внутренняя среда клетки, объединяющая ее структурные компоненты. Она объединяет клеточные органеллы, является субстратом для протекания биохимических реакций и транспорта химических соединений.

Одним из важнейших свойств цитоплазмы живой клетки является ее способность к движению. Цитоплазма постоянно движется, что играет важную роль в осуществлении обмена и распределении веществ внутри клетки, а также характеризует уровень жизнедеятельности клеточных структур.

Движение цитоплазмы является одним из наиболее чувствительных показателей жизнеспособности клетки. На внешние и внутренние воздействия клетки дают ответ изменением скорости этого движения вплоть до его остановки.

Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ

Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation

Жизнедеятельность клетки

Клетка питается, обладает раздражимостью, дышит, выделяет ненужные ей вещества, размножается, т. е. живет.

Одно из важных проявлений жизнедеятельности клетки – движение цитоплазмы. Благодаря движению цитоплазмы ко всем частям клетки доставляются нужные ей вещества и удаляются в вакуоли вещества, выработанные клеткой (ненужные ей), и запасные вещества – на хранение.

Питание клетки происходит в результате целого ряда сложных химических реакций, в ходе которых вещества, поступившие в клетку из внешней среды (углекислый газ, минеральные соли, вода), входят в состав тела самой клетки в виде белков, сахаров, жиров, масел, азотных и фосфорных соединений.

Дыхание клетки – тоже сложный процесс химических реакций, дающих клетке энергию. Внешне он выражается в поглощении кислорода и выделении углекислого газа (газообмен).

Все эти сложные процессы жизнедеятельности (питание, дыхание и другие) происходят в отдельных частях клетки. Вещества, образовавшиеся при этом, во время движения цитоплазмы соединяются с другими веществами, вновь распадаются, становятся иными, обеспечивая клетку энергией, необходимой для жизни. Такие процессы образования веществ и их расщепления в клетке называются обменом веществ. Обмен веществ клетки происходит в цитоплазме с участием всех ее компонентов.

Обмен веществ – главное проявление жизнедеятельности клетки и всего организма.

Живая клетка обладает способностью расти, т. е. увеличиваться в размерах. Рост обеспечивается увеличением объема цитоплазмы и вакуоли.

Рост растительной клетки. (Анимация)

Важнейшим процессом жизнедеятельности клетки является ее способность к делению – так клетка размножается.

Деление – сложный процесс, состоящий из ряда этапов, последовательно идущих один за другим.

Главную роль в нем играют события, происходящие в ядре. Наследственный материал (хромосомы) разделяется на две одинаковые части, которые расходятся к противоположным концам клетки. Затем идет разделение цитоплазмы. В итоге из одной материнской клетки образуются две подобные ей дочерние клетки.

Клетка питается, дышит, реагирует на воздействие внешней среды, выделяет ненужные ей вещества, размножается, т. е. живет. Одно из важнейших проявлений жизнедеятельности клетки — движение цитоплазмы. Благодаря движению цитоплазмы ко всем частям клетки доставляются нужные ей вещества и удаляются в вакуоли вещества, выработанные клеткой (ненужные ей), и запасные вещества — на хранение.

Движение цитоплазмы можно наблюдать под микроскопом в клетках листа элодеи. Элодея — водное цветковое растение стоячих и проточных водоемов. Ее часто выращивают в аквариумах. Чтобы увидеть движение цитоплазмы, надо приготовить препарат с живыми клетками и рассмотреть при увеличении в 300 раз. Для этого окуляр микроскопа должен иметь 20-кратное увеличение, а объектив — 15-кратное (20 х 15 = 300). Зеленые пластиды клеток листа элодеи, перемещаясь вместе с цитоплазмой, позволяют увидеть медленное движение бесцветной цитоплазмы.

Движение цитоплазмы может замедляться или ускоряться под воздействием экологических факторов окружающей среды — света, температуры, снабжения кислородом, водой. Если зеленый лист элодеи подсветить ярким светом или положить в слегка подогретую каплю воды, то цитоплазма в клетках такого листа будет двигаться быстрее. И наоборот, при охлаждении листа скорость движения цитоплазмы замедляется. В этом проявляется реакция живых клеток растения на изменение условий среды обитания.

Питание клетки происходит в результате целого ряда сложных химических реакций. В ходе этих реакций неорганические вещества, поступившие в клетку из внешней среды (углекислый газ, минеральные соли, вода), преобразуются в органические и входят в состав тела самой клетки в виде белков, сахаров, жиров, масел, азотных и фосфорных соединений.

Дыхание клетки — тоже сложный процесс химических реакций, дающих клетке энергию. При этом разлагается (окисляется) органическое вещество, поглощается кислород и выделяется углекислый газ.

Рост клетки путем растяжения оболочки

Живая клетка растет, т. е. увеличивается в размерах. Рост обеспечивается увеличением объема цитоплазмы, вакуоли и растяжением клеточной стенки.

Обмен веществ

Все эти сложные процессы жизнедеятельности (питание, дыхание и др.) происходят в отдельных частях клетки. Вещества, образовавшиеся при этом, во время движения цитоплазмы соединяются с другими веществами, вновь распадаются, становятся иными, обеспечивая клетку энергией, необходимой для жизни. Такие процессы образования веществ и их расщепления в клетке называются обменом веществ. Обмен веществ клетки происходит в цитоплазме с участием всех ее компонентов.

Обмен веществ — главное проявление жизнедеятельности клетки и всего организма.

В процессе обмена веществ одни образовавшиеся продукты используются клеткой на построение ее тела. Другие оказываются ненужными клетке (их называют конечными продуктами обмена веществ), и она их выделяет во внешнюю среду или в вакуоль. Вещества поступают в клетку и удаляются из нее благодаря тому, что ее клеточная стенка обладает проницаемостью. Часто вещества, образовавшиеся в процессе обмена, откладываются в виде запасных питательных веществ. Их клетка использует позже, особенно в случае недостаточного питания.

Размножение клетки

Важнейшим процессом жизнедеятельности клетки является ее способность к делению — так клетка размножается.
Деление клетки — сложный процесс, состоящий из ряда этапов, последовательно идущих друг за другом. Главную роль в нем играют события, происходящие в ядре. Наследственный материал (хромосомы) удваивается и разделяется на две одинаковые части, которые расходятся к противоположным концам клетки. Затем идет разделение цитоплазмы. В итоге из одной материнской клетки образуются две подобные ей дочерние клетки.
Деление клетки

Деление это процесс размножения клетки, т. е. процесс увеличения числа клеток.

Продолжительность деления клетки у разных организмов занимает 1-2 ч (иногда 24 ч). Дочерние клетки повторяют свойства бывшей материнской клетки. Спустя некоторое время обе дочерние клетки, достигнув размеров и состояния зрелых клеток, снова разделятся на две дочерние.

Во всех живых клетках, различающихся по форме, размерам, функциям, идут сходные процессы: питание, дыхание, выделение, обмен веществ, рост, развитие и деление (размножение) клетки.

Читайте также: