Задание 1.

Ответьте на вопросы кратко (одним или несколькими словами).

1. Какая наука исследует различные стороны строения и деятельности клеток?
2. Кому из естествоиспытателей впервые удалось с помощью микроскопа обнаружить клеточное строение растений?
3. Какой исследователь впервые описал и сделал зарисовки бактерий и одноклеточных животных, усовершенствовав устройство микроскопа?
4. Кем и когда был опубликован труд «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений», в котором был изложен первый вариант клеточной теории?
5. Кто из учёных, изучавших клетку, дополнил клеточную теорию положением о том, что всякая клетка возникает в результате деления предшествующей ей клетки?

Пример решения:

1. Различные стороны строения и деятельности клеток исследует цитология.
2. Впервые с помощью микроскопа клеточное строение растений обнаружил Р. Гук.
3. Описания и зарисовки бактерий и одноклеточных животных, усовершенствовав устройство микроскопа, сделал А. ван Левенгук.
4. Книгу «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений», в которой был изложен первый вариант клеточной теории, в 1839 году опубликовал Т. Шванн.
5. Дополнение о том, что всякая клетка возникает в результате деления предшествующей ей клетки, в клеточную теорию внёс Р. Вирхов.

 

Задание 2.

В чём заключается сущность первой версии клеточной теории? Какие её положения остались неизменными, а какие были добавлены в настоящее время?

Пример решения:

Первая версия клеточной теории была сформулирована Т. Шванном, который, основываясь на работе М. Шлейдена и известных к тому времени научных фактах по строению клетки, пришёл к заключению о том, что растительные и животные организмы состоят из сходных по строению клеток. Со временем были выделены и другие царства живых организмов, поэтому это положение стало формулироваться немного иначе: «Клетка является универсальной структурной и функциональной единицей живого».

Второе положение клеточной теории Шлейдена утверждало, что все клетки сходны по химическому составу, строению, принципам жизнедеятельности и современная цитология с её новейшей техникой и методами исследования это подтверждает.

Третий постулат современной клеточной теории был сформулирован Р. Вирховым и звучал так: «Клетки образуются только при делении предшествующих им клеток». Это явилось дополнением к первой версии клеточной теории. Теодор Шванн и Матиас Шлейден ошибочно полагали, что клетки самопроизвольно возникают из бесструктурного неклеточного вещества. Но к тому времени механизмы деления клеток ещё не были изучены.

Дальнейшие исследования клеток и открытия, сделанные учёными, обогатили клеточную теорию новыми положениями. Одно из них утверждает, что клетки способны к самостоятельной жизнедеятельности (мы знаем об одноклеточных существах,  где клетка — это целостный организм).  В многоклеточных организмах клетки тесно взаимодействуют (объединяются в ткани, органы, системы органов), их работа скоординирована, и организм представляет собой целостную систему.

Ещё одно положение клеточной теории объясняет, что клеточное строение организмов, сходство строения и основных свойств клеток, из которых они состоят, является свидетельством общности происхождения клеток и единства органического мира.

 

Задание 3.

1. В чём основное отличие электронной микроскопии от световой?

Пример решения:

В современных световых (оптических) микроскопах используется солнечный или искусственный свет. Эти микроскопы позволяют изучать объекты, размер которых не может быть меньше 400–800 нм (меньше длины световой волны).

В электронной микроскопии для исследования структур клетки вместо светового потока используют пучки электронов.

1. Какой микроскоп позволяет получать трёхмерную, объёмную модель поверхности клетки?

Пример решения:

Трёхмерную, объёмную модель поверхности клетки позволяет получать сканирующий микроскоп.

 

Задание 4.

Какой метод позволяет выделить в чистом виде отдельные структуры клеток (ядра, митохондрии, рибосомы и другие)? В чём суть этого метода?

Пример решения:

Для выделения и получения в чистом виде отдельных структур клетки используют центрифугирование (ультрацентрифугирование). В его основе лежит различная скорость осаждения частиц разного размера и разного удельного веса. Для этого клетки предварительно разрушают, затем полученную гомогенную смесь помещают в пробирку и центрифугируют (вращают с большой скоростью). Под действием центробежной силы содержимое пробирки разделяется на несколько слоёв. Разделяя полученные фракции, учёные изучают интересующие их структуры клетки.