Біологія 10 клас

Терміни та поняття: мікоплазми, загальний план будови клітини, клітинна мембрана, цитоплазма.

Яким має бути розмір клітини. Як уже зазначалося, звичайні клітини, з яких побудовані тіла тварин і рослин, а також переважна більшість одноклітинних істот, непомітні для людського ока. Їх діаметр коливається від 0,001 до 0,1 мм. Довжина усередненої клітини людини близько 0,03 мм. Із чим пов’язаний такий їх невеликий розмір? Чому природа в процесі еволюції не довела розміри клітин, наприклад ссавців, хоча б до розмірів рисового зернятка?

Учені підрахували, що найменший розмір клітини, яка міститиме мінімум ДНК, матиме свій синтетичний і енергетичний апарат, має бути в межах однієї тисячної міліметра. Виявилося, що розрахунки вірні, є такі організми — це одні із найбільш просто організованих бактерій — мікоплазми, діаметр їх клітин становить 0,0002-0,0003 мм. Вони настільки малі, що їх розмір виходить на рівень роздільної здатності світлового мікроскопа. (Пригадайте, яку роль у природі відіграють ці організми.)

У міру розвитку рівня організації клітини еволюційно більш розвинутих організмів повинні збільшуватися в розмірах. Адже їм необхідно мати більш досконалий генетичний апарат, який синтезував би більшу кількість різноманітних білків, що дозволило б клітинам здійснювати більше функцій.

Збільшення розмірів генетичного апарату неминуче приведе до зростання вмісту ДНК у клітині й відповідно до збільшення розмірів самої клітини. Дійсно, подібна закономірність має місце (мал. 174). Якщо зазвичай довжина бактеріальної клітини становить 1-10 мкм, то еукаріотичної — 10-100 мкм. Наприклад, довжина клітин найбільших бактерій становить тільки 0,002 мм, тоді як най менші клітини людини (малі лейкоцити) мають діаметр 0,003-0,004 мм. Не рівнозначність розмірів клітин має місце і серед еукаріотів. Як правило, клітини комах менші за клітини хребетних тварин, і це цілком природно — в останніх ге не тич ний апарат влаштований складніше. Проте, незважаючи на очевидну тенденцію щодо збільшення розмірів клітин, пов’язану зі зростанням рівня організації, вони всеодно залишають ся мікроскопічними. Очевидно, оптимальна клітина має ті самі розміри, що і клітини людини — в середньому 0,02-0,04 мм.

Чому ж розміри клітин не перевищують цю межу? Річ у тім, що розмір клітини регулює співвідношення між її поверхнею й об’ємом. Хімічні реакції йдуть по всьому об’єму клітини, який при збільшенні лінійних параметрів росте в кубічній залежності. Ці процеси перетворення речовин забезпечуються надходженням речовини й енергії через поверхню клітини, площа якої зростає квадратично. Це означає, що при збільшенні розмірів клітини її поверхня «відстає» від її об’єму. Незважаючи на жодні переваги, що надає великий генетичний апарат, клітини все одно залишаються мікроскопічними. Отже гігантські тварини і рослини стають такими не за рахунок збільшення розмірів самих клітин, а за рахунок їх величезної кількості.

У природі безліч клітин-гігантів. Найбільшими клітинами вважають яйцеклітини хребетних тварин — риб, земноводних, рептилій і птахів. Яйцеклітина кісткової риби чи жаби — це ікринка, а птаха — жовток яйця. Вважається, що найбільші за розмірами яйця мали стародавні величезні ящури — динозаври і викопні нелітаючі птахи — епіорніси. Маса цих птахів була близько 500 кг! Їхні яйця мали діаметр 28 см, а об’єм складав 8-9 л.

Серед сучасних птахів найбільшим є яйце африканського страуса (мал. 175), його діаметр 22 см, а об’єм до 2 л. За рахунок чого вдається яйцеклітинам бути таки ми великими? Річ у тім, що цитоплазма яйцеклітин здебільшого заповнена запасними речовинами, клітина перебуває у стані відносного спокою і не потребує великої кількості кисню.

Багато рослинних клітин, особливо у зрілих плодах, настільки великі, що добре помітні неозброєним оком. Такі розміри досягаються за рахунок гігантської вакуолі, що займає в клітині всю її центральну частину, і яка притискає цитоплазму до клітинної оболонки, полегшуючи їй у такий спосіб обмін речовинами з навколишнім середовищем. Найбільшими клітинами людини є нейрони, й хоча тіло нейрона не більше, ніж у звичайної клітини, та його відростки досягають у великих ссавців декількох метрів. Виявляється, у тіла, що має форму труби, наростання об’єму відносно поверхні йде набагато меншими темпами, ніж у кулястого. В результаті співвідношення клітинного обсягу нейрона, що збільшується за рахунок аксонів, незначно випереджає ріст поверхні клітини. (Окресліть причинно-наслідкові зв’язки між розміром і функцією клітини, наведіть приклади.)

Мал. 174.Відносні розміри клітин: а — прокаріотичних організмів (бактерій) і одноклітинних еукаріот; б — одноклітинних водоростей; в — найпростіших (амеби)

Мал. 175.Порівняння розмірів яйцеклітин теплокровних тварин: 1 — куряче яйце — 60х45 мм; 2 — яйце колібрі — 18х8 мм; 3 — яйцеклітина людини — 0,1 мм; 4 — яйце страуса — 170х135 мм

Якої форми повинна бути клітина. Якщо виходити із законів фізики, то клітина повинна мати форму кулі — таку саму, як у мильної бульки. Ця форма є ідеальною, оскільки в цьому випадку натяг розподіляєть ся рівномірно по всій поверхні. Однак у живій природі часто буває не так, як у неживій. Клітини округлої форми вкрай рідкісні, вони поширені тільки серед примітивних не рухливих бактерій, трапляються також поміж не рухливих водоростей і яєць тварин. Частіш за все клітини мають витягнуту, еліпсоподібну або циліндричну форму. Причина та сама — співвідношення об’єму й поверхні. В ідеальній кулі співвідношення між поверхнею й об’ємом мінімальне, тоді як перехід від кулястої форми до еліпсоподібної автоматично приводить до відносного збільшення поверхні. (Пригадайте формулу визначення об’єму кулі та еліпса.) Отже, за інших рівних умов це сприяє набагато більш ефективному надходженню речовини та енергії до вмісту клітини. Крім того, великі клітини мають не правильну форму, яка збільшує їх поверхню. Для них характерні ворсинки, відростки або випинання. (Пригадайте, амеби — це одні з найбільших найпростіших, їх цілком може побачити людина з гарним зором.) Багато клітин мають сплюснуту форму, що також збільшує їх поверхню.

Аби самому переконатися в тому, що в природі немає клітин ідеальної кулястої форми, досить подивитися на пташині яйця (мал. 175). Незважаючи на несхожість форм у різних видів, вони завжди яйцеподібні — тобто у розрізі подібні до еліпса.

Форма клітин багато в чому залежить від функцій, які вони виконують. Клітини, пов’язані із транспортуванням речовин, наприклад еритроцити, — дрібні, округлі, мають форму диска. Клітини епідермісу, який виконує захисну функцію, — середнього розміру, зірчастої довгасто-кутастої форми. Лімфоцити нагадують амеб. Нейрони, завданням яких є передача нервових сигналів, мають довгі відростки, сперматозоїди — одні з найбільш стародавніх клітин багатоклітинного організму — рухливий хвостик, яйцеклітини завжди великі й кулястої форми. (На конкретному прикладі доведіть зв’язок між формою клітини та її функцією.)

Яким є загальний план будови клітини. Усі клітини, незважаючи на різноманітність форми й розмірів, відмінності в яких навіть в одного біологічного виду можуть досягати мільйонів разів (співвідношення обсягів людського сперматозоїда і яйцеклітини), мають загальний план будови. У чому він полягає? Всі одноклітинні організми (бактерії, найпростіші, водорості), а також клітини вищих рослин, грибів і тварин мають: поверхневий апарат, який розташований на поверхневій плазматичній мембрані; цитоплазму — внутрішнє середовище клітини, у якому відбувається більшість хімічних процесів, а також генетичний апарат, який у еукаріотичних організмів зосереджений у ядрі. (Пригадайте інші спільні риси будови клітин одного організму, різних систематичних груп, царств.)

Головним чинником, що визначає розмір і форму клітини, є співвідношення її об’єму до поверхні. Саме воно визначає розмір клітини, який, як правило, є мікроскопічним, і оптимальну форму, яка наближається до еліпсоподібної.

Клітини всіх живих організмів мають єдиний план будови, зумовлений їх трикомпонентністю — усі клітини без винятку складаються з поверхневого апарату, цитоплазми і генетичного апарату (ядра у еукаріотів).

Саморобна клітина для канарки

Вважається, що люди діляться на любителів собак і кішок. Однак це не зовсім так: багато хто воліє тримати в якості домашніх вихованців птахів. Одних приваблює їх спів, інших – краса оперення, третіх – обмеженість їх пересування (хоча більшість господарів все ж випускають пташок літати). Найбільш затребуваними для домашнього утримання є канарки. Вони недороги, мили, красиві, а самця ще й можна навчити співати. Якщо ви збираєтеся влитися в ряди прихильників птахів, перше, про що потрібно подумати перед відправкою в зоомагазин – клітина для канарки. Її потрібно приготувати до покупки птиці, оскільки бажано відразу ж поселити її на постійне місце проживання.

• Види клітин
• Розміри клітини для канарок
• Тимчасовий пташиний будиночок
• Будиночок з лози
• Бамбукова версія
• Яке взяти дерево
• Металеві складові
• Комбінована клітина: матеріали та інструменти
• Комбінована клітина: основа
• Комбінована клітина: каркас
• Комбінована клітина: збірка
• Зовнішня обробка
• Пара слів про піддон
• Деякі уточнення

Так легше пройде період адаптації.

До речі, не обов ‘язково купувати пташиний будиночок. Клітини для канарок своїми руками споруджуються досить просто, якщо ви не чуєтеся ручної роботи. Вони обходяться дешевше, ви впевнені в безпеці використаних матеріалів, а головне – можете обладнати канареєчне житло саме так, як вам хочеться.

Види клітин

Перш ніж прийматися за творчість, потрібно добре розібратися, які клітини для канарок існують в принципі – так буде простіше визначитися зі своїми уподобаннями.

Найпростіше прибираються пластикові клітини з дротяними бортиками. Однак самостійно ви їх не зробите; крім того, виглядають вони досить дешево. І немає гарантії, що пластик виготовлений не в Китаї. А стало бути, він цілком може бути токсичний. Якщо все ж зупиніться на такій клітині, вибирайте модель не з найдешевших і обов ‘язково перевіряйте сертифікат.

Найбільш екологічна клітина для канарки з дерева. Та й виглядає вона елегантно, вписуючись практично в будь-який інтер ‘єр. У недоліках – недовговічність і утруднене прибирання. Зате зробити клітку для канарок з дерева може будь-хто, хто не прогулював у школі уроки праці.

Найоптимальнішим вважається комбінований варіант. У ньому основа і стійки корпусу виконуються з дерева, а стінки робляться з сітки або металевого дроту.

Розміри клітини для канарок

Наступне питання, яке слід прояснити: яких габаритів потрібен будиночок для птиці. При одиночному вмісті клітина для канарки повинна мати площу 20х35 см, а висоту – 25. Якщо ви поміщаєте в одну “кімнату” самку з самочкою (для розведення) розміри збільшуються до 25х60х30 відповідно. Пташенятам потрібна “польотна” клітина з довжиною в 120 см, а висотою і шириною – в 50.

Будь-яка відповідна клітина для птиці канарки може більше, але ні в якому разі не менше. Брак простору може призвести до того, що ваш вихованець буде погано розвиватися, а то й покалічиться, намагаючись політати.

Тимчасовий пташиний будиночок

Найпростіше саморобні клітини для канарок спорудити зі звичайних фанерних ящиків. Досить демонтувати одну з довгих стінок і вставити замість неї зволікальну сітку, а для підселення мешканця і його обслуговування вирізати збоку “дверку” і закрити її тією ж сіткою. Або зробити знімний “дах”. Однак надовго залишати в такому будиночку канарку небажано. По-перше, відхід буде досить складним. По-друге, кожен раз птах буде лякатися. По-третє, їй буде недостатньо світла. Але для разового транспортування канарки в прохолодну пору року ідея цілком годиться.

Будиночок з лози

Дуже автентично виглядають клітини для канарок, своїми руками сплетені з вербових гілок. Для подібного житла знадобляться 45 дерев ‘яних стійок в 45 см і 24 додаткові, довжиною в 37, дюжина лозин 19 сантиметрів, стільки ж прутів, але вже довжиною в 65 (з них буде зроблена кришка), і переплітні прутики потоньше.

Першим кроком буде виготовлення основи-хрестовини з діаметром в 17 см. Вона оплітається тонкими заготовками методом скручування. Через три ряди вони діляться парами, в дев ‘ятому розділяються окремо. Потім стійки загострюються і втикаються в каркас, який згинається і фіксується вгорі.

Починається оплетка: сім рядів у стилі “мотузка”, чотири – довгим прутиком, один – знову мотузкою і ще один скручуванням.

Далі робиться порожній в 7 см і відновлюється плетіння “мотузочкою”. Через три ряди переходимо до “розги” в 4 прути, потім кромка в стилі “доріжки” – і клітина готова.

Кришка споруджується з 20 лозин: два рядки виконуються скручуванням, потім основа ділиться і знову скручується, через сім рядків прути діляться і плетіння закінчується

Останній етап – фіксація кришки та обладнання пташиного будиночка годівницею, жердочкою і поїлкою.

Зрозуміло, що без певних навичок клітина для канарки з лози не вийде. Тож попередньо доведеться освоїти навички плетіння і потренуватися на чомусь простішим за формою.

Бамбукова версія

За виконанням вона багато в чому схожа на попередню конструкцію. Бамбук використовується як стійки; вгорі він зрізається під кутом – для надання острів ‘янського стилю. І верх, і поперечні планки (під них можна пустити більш тонкі стебли бамбука) перев ‘язуються все тією ж лозою.

Така дерев ‘яна клітина для канарки робиться простіше попередньої – не потрібно вміти плести. Досить навчитися в ‘язати лозу вузлами.

Яке взяти дерево

Однак все ж рекомендується віддати перевагу для своїх вихованців комбінації “дерево – метал”: основу і стійки зробити дерев ‘яними, стінки забрати прутами або сіткою. До того ж, у такій конструкції птахи будуть менш галасливими – біля дерева хороші шумопоглотительные властивості. Для комбінованої клітини для канарок (фото) найкраще підходять щільні породи деревини. Зокрема, сосна для пташиного будиночка не годиться: по ходу експлуатації на ній утворюються задири. Крім низьких естетичних якостей, вони можуть завдати мешканцям травми.

Для елементів клітини пропонується брати липу, березу, ясен, кедр, 1916 і листяницю. Їх слід старанно ошкурити, трохи опалити пальником і зачистити до гладкості.

Металеві складові

Клітина для канарки повинна бути в першу чергу безпечною. Тому прути (сітка) повинні бути з матеріалів, не схильних до окислення і не надто м ‘яких. Оцинківка і мідь однозначно не підходять. Кращим матеріалом птахівники визнали сталевий дріт з нержавіючим шаром підвищеної стійкості. У діаметрі вона повинна бути не менше півтора і більше трьох міліметрів. Перед тим як різати дріт на елементи, його необхідно випрямити.

Комбінована клітина: матеріали та інструменти

Для одиночного будиночка під канарку знадобляться:

1. Рейки: дві довжиною в 6 см, 16 тонких і довгих (обріжуться до потрібної довжини по ходу робіт), одна в 5 см.
2. Фанера (розміри вказані вище).
3. Дріт, попередньо випрямлений.
4. Дрель і шуруперт.
5. Саморези.
6. Лобзик з плоскогубцями і кусачками (для підгонки заготовок під розміри).
7. Наждак різної зернистості (для надання дерев ‘яним деталям гладкості).

Дверцята для клітки можна купити готову; якщо зробите самі – переймайтеся гачком і навісами. Але розумніше буде все ж витратитися на заводську.

Комбінована клітина: основа

Перше, що споруджується – піддон, на якому буде кріпитися вся конструкція. Для нього саморезами з ‘єднуються в прямокутник по 2 рейки на 40 (одна з них вузька, на 5 см) і 60 см. Вузький відрізок кріпиться таким чином, щоб верхній край був врівень з іншими рейками, а внизу залишалася щілина. Під розміри прямокутника відрізається фанера і фіксується знизу. Таким чином вийде зазор, через який можна буде міняти піддон.

Комбінована клітина: каркас

Для нього потрібні рами, три штуки. Одна стане основою для даху, дві інші – кріпаком для прутів. Кожна з них робиться з більш тонких планок. На всіх них і на підставі на однаковій відстані і точно один під одним розмічаються олівцем майбутні отвори для прутів. Дистанція між ними – від півтора до двох сантиметрів. Більша відстань дасть шанс вашому вихованцю вибратися на свободу, при меншому клітина для канарки буде тісною і обмежить можливість спостереження за улюбленцями. При розмітці в нижньому контурі залишається незагороджений проєм для дверцята.

За розміткою звіряться дірки: в рамах наскрізні, в підставі – на половину товщини рейки. Несквозні отвори повинні бути і в рамі над дверним отвором.

Комбінована клітина: збірка

Випрямлений дріт ріжеться на елементи. Їх число має відповідати кількості просвічених отворів в основі, а довжина – дорівнювати 27 см. Про всяк випадок можна робити відрізки трохи довше: якщо знадобитися, зайве після закінчення робіт зкушується кусачками. Отримані прутики пропускаються крізь всі три рами і вставляються в основу. Внизу їх можна залити клеєм або герметиком, щоб трималися більш міцно. Перед використанням фіксатора прочитайте склад: клей не повинен бути токсичним.

У результаті вийде клітина для канарки висотою 25 см. Якщо окремі прути занадто довгі, їх висота вирівнюється за рівнем. Дахом може служити сітчастий прямокутник або лист фанери; у першому випадку він прикручується дротом або кріпиться саморезами з дуже широким капелюшком. У другому достатньо тих же саморізів, за допомогою яких збиралася підстава.

Залишиться навісити дверцята, поїлку, гойдалки і годівницю, після чого клітина для канарки може вважатися готовою.

Зовнішня обробка

Зрозуміло, що ми збирали пташиний будиночок з ошкурених і зачищених дерев ‘яних деталей. Однак дерево має звичку розсихатися і темніти. Для того щоб воно довше зберігало свій привабливий вигляд, можна його покрити чимось хоча б зовні. Сучасна хімічна промисловість випускає масу лаків і фарб, запевняючи потенційних покупців в їх абсолютній безпеці. Однак навряд чи хтось тестував цю продукцію на канарках. Щоб уникнути хвороб і загибелі пернатих краще зупинитися на водорозчинних акрилових фарбах, якими малюють діти: ризик шкідливого впливу їх на птахів визнано мінімальним.

Пара слів про піддон

Догляд за співачками птахами повинен бути регулярним (інакше вся квартира пропахне послідом) і дбайливим, щоб канарки відчували якомога менше стресу. Найкращим варіантом залишається вилучення забрудненого піддону через щілину (яку ми залишили під час складання клітини). Питання: що використовувати як піддон?

Найпростішим варіантом залишається аркуш товстого картону. Його можна просто викинути в разі необхідності і замінити на новий. Однак у картону є істотний недолік: він вбирає вологу. А помет у птиц жидкий и может пропитать поддон до самой фанеры, после чего основа очень быстро приобретет стойкий, неистребимый и неприятный запах. Тому краще купити лист тонкого алюмінію, вирізати з нього співмірний прямокутник і мити після кожного застосування. Щоб вашим улюбленцям було комфортніше, такий піддон можна застилати підстилкою для птахів.

Деякі уточнення

Клітина для канарки не обов ‘язково повинна бути забрана ґратами з усіх чотирьох сторін. Якщо вона стаціонарно стоїть біля стіни, “глуху” сторону можна зробити повністю дерев ‘яною. Хоча б з тієї ж фанери або тонкого ДСП. З іншого боку, виглядати задник з цих матеріалів буде не дуже добре, та й чистити його стане важко – а птахи мають звичку розкидати корм в усі боки і заляпувати поверхні, що знаходяться поблизу. Можна замінити фанеру тонким пластиком, якщо ви впевнені в його нетоксичності. Або замовити біля столяра тонку дошку для стінки: нехай бруднитися буде не менше, зате красиво. Тільки зробіть “глуху” стінку знімною, щоб можна було її знімати для чистки.

Якщо ви захочете повісити не гойдалки, а жердочки, вибирайте гладкі тонкі палиці і крепите їх до поперечних рамам.

Після заселення клітини залишиться лише радіти за своїх птахів і насолоджуватися спілкуванням з ними.