Клеточное строение органов растений. Строение клетки растения. Клетки растение
Строение растительной клетки
Клетка – это мельчайшая структурно-функциональная единица живого организма. Каждая клетка осуществляет функции, от которых зависит ее жизнь: поглощает вещества и энергию, избавляется от отходов жизнедеятельности, использует энергию для построения сложных структур из более простых веществ, растет, размножается. Кроме того она выполняет отдельные специализированные функции в качестве вклада в общую жизнедеятельность многоклеточного организма. Все высшие растения относятся к надцарству эукариотов (содержащих ядра) и имеют общий план строения клеток. Растительная клетка состоит из клеточной оболочки, включающей клеточную стенку и цитоплазматическую мембрану и протопласта, состоящего из цитоплазмы и ядра.
Клеточная оболочка
Клеточная стенка
Клеточная стенка бывает только у растительных клеток, бактерий и грибов, но у растений состоит преимущественно из целлюлозы. Придает клетке форму, определяя рамки ее роста, обеспечивает структурную и механическую поддержку, тургор (напряженное состояние оболочек), защиту от внешних факторов, запасает питательные вещества. Клеточная стенка пористая, чтобы пропускать воду и другие малые молекулы, жесткая, чтобы придавать телу растения определенную структуру и обеспечивать ему опору и гибкая, чтобы растение под напором ветра гнулось, но не ломалось.
Строение клеточной стенки
Цитоплазматическая мембрана
Тонкой, гибкой и эластичной пленкой покрывает всю клетку, отделяя ее от внешней среды. Через нее осуществляется перенос веществ из клетки в клетку, обмен веществами со средой. Состоит в основном из белков и липидов, обладает избирательной проницательностью. Вода проходит сквозь клеточную мембрану совершенно свободно путем осмоса.
Полярным молекулам и ионам мембранные белки помогают перемещаться в обоих направлениях. Крупные частицы поглощаются клеткой путем фагоцитоза: мембрана окружает их, захватывает в вакуоли, содержащие клеточный сок и перемещает в клетку. Для выведения веществ наружу клетки используют обратный процесс – экзоцитоз.
Наружная цитоплазматическая мембрана
Протопласт
Цитоплазма
Содержит воду, различные соли и органические соединения, структурные компоненты – органеллы. Находится в постоянном движении, объединяет все клеточные структуры и способствует их взаимодействию друг с другом. В цитоплазме расположены все органоиды клетки:
- Вакуоль – полость, содержащая клеточный сок, занимающая большую часть растительной клетки (до 90%), отделенная от цитоплазмы тонкопластом. Поддерживает тургорное давление, накапливает молекулы питательных веществ, соли и другие соединения, красные, синие и пурпурные пигменты, отходы жизнедеятельности. В ядовитых растениях здесь хранятся цианиды, не причиняя вреда растению.
- Пластиды – органеллы, окруженные двойной мембраной, отделяющей их от цитоплазмы. Из пластид наиболее широко распространены хлоропласты – структуры, от которых зависит зеленая окраска многих растительных клеток. В хлоропластах находится зеленый пигмент хлорофилл, необходимый для фотосинтеза. Во многих растениях присутствуют другие типы пластид с красными, желтыми и оранжевыми пигментами — хромопласты, именно они придают цветам, плодам и осенним листьям соответствующую окраску. В бесцветных пластидах лейкопластах синтезируется крахмал, образуются липиды и белки, их особенно много в клубнях, корнях и семенах. На свету лейкопласты превращаются в хлоропласты.
- Митохондрии – состоят из наружной и внутренней мембран, создают большую часть клеточного запаса энергии в форме молекул АТФ(аденозинтрифосфорной кислоты.
- Рибосомы – состоят из большой и малой субчастиц, в них происходит синтез белка;
- Эндопламатическая сеть (ретикулум) – сложная трехмерная система мембран, состоящая из цистерн, каналов, трубочек и пузырьков. Из ретикулума образуются вакуоли, он делит клетку на компартменты (ячейки), на поверхности его мембран протекают многие химические реакции
- Аппарат Гольджи — участвует в образовании клеточных оболочек, представляет собой стопку мембранных мешочков, в которые упаковываются белки и прочие материалы для выведения из клетки.
Клеточное ядро
Ядро – самая заметная органелла клетки, которая обеспечивает важнейшие метаболические и генетические функции. В ядре находится ДНК – генетический материал клетки, объединенный с большим количеством белка в структуры, называемые хромосомами. Оно окружено ядерной мембраной, в которой имеются крупные поры. Участок ядра, где происходит образование субчастиц рибосом, называется ядрышком.
Все в живой клетке пребывает в непрерывном движении. Для ее разнообразной двигательной активности необходимы два типа структур – микротрубочки, образующие внутренний каркас и микрофиламенты, представляющие собой белковые волокна. Перемещение клеток в жидкой среде и создание тока жидкости у своей поверхности осуществляется с помощью ресничек и жгутиков – тонких выростов, содержащих микротрубочки.
Сравнение строения растительных и животных клеток
Растительная клетка | Животная клетка | |
Максимальный размер | 100 мкм | 30 мкм |
Форма | Плазматическая или кубическая | Разнообразная |
Центриоли | Отсутствуют | Есть |
Положение ядра | Периферическое | Центральное |
Пластиды | Хлоропласты, хромопласты и лейкопласты | Отсутствуют |
Вакуоли | Крупные | Мелкие |
Запасные питательные вещества | Крахмал, белок, масла, соли | Белки, жиры, углевод гликоген |
Способ питания | Гетеротрофный – с использованием готовых органических соединений | |
Фотосинтез | Есть | Отсутствует |
Клеточное деление | Дополнительная фаза митоза — препрофаза | Митоз – деление ядра, приводящее к образованию двух дочерних ядер с таким же набором хромосом |
Синтез АТФ | В митохондриях и хлоропластах | Только в митохондриях |
Сходства строения растительной и животной клетки
У растительной и животной клетки имеются следующие общие признаки:
- Универсальное мембранное строение;
- Единые структурные системы – цитоплазма и ядро;
- Одинаковый химический состав;
- Сходные процессы обмена веществ и энергии;
- Сходный процесс деления клеток;
- Единый принцип наследственного кода;
animals-mf.ru
Клеточное строение органов растений. Строение клетки растения
Мы уже ранее разрезали морковь и яблоко, чтобы внимательнее посмотреть на внутреннее устройство этих плодов. То же самое можно проделать теперь с арбузом, перед тем как насладиться его вкусом. Почему арбуз? Он лучше всего подходит для обеспечения наглядности по нашей теме – клеточное строение органов растений.
И если внимательно посмотреть на полученные срезы арбуза, яблока, моркови, помидора…, то даже без использования лупы можно увидеть, что мякоть этих плодов состоит из очень маленьких частичек. Это и есть клетки – очень маленькие частички, из которых и состоят рассматриваемые плоды.
Выражаясь образно клетки – это маленькие части («кирпичики»), которые располагаются определенным образом и составляют «тело» всех растений и цветов как живых организмов. Клеточное строение растений и было открыто в 17 веке только благодаря изобретению такого замечательного прибора как микроскоп. На этом фото вы можете посмотреть на обычный световой микроскоп:
Так вот. Если разглядывать содержимое мякоти арбузов (а можно и помидоров) через представленный выше световой микроскоп, увеличивая картинку в 50-60 раз, то ясно можно увидеть и различить прозрачные клетки, которые имеют округловатые формы. Причем клеточки эти бывают разных цветов. У наших рассматриваемых томатов или арбузов эти цвета бледновато — розовые, а у яблок, например, они уже бесцветные. Все клеточки, находясь в своеобразной «кашице», лежат рыхловато. Причем расположены они так, что между собой не соединены и очень ясно просматривается, что каждая клетка в отдельности имеет свою собственную оболочку (стенку).
Строение клетки растения.
Вооружившись опять тем же микроскопом, можно увидеть и рассмотреть внутреннее, так называемое «живое содержимое» клеток растений. Как мы уже заметили ранее, окружает «тело» клетки оболочка. В пространство под оболочкой заключена бесцветная цитоплазма. В цитоплазме тоже имеются свои включения. В ней отчетливо можно наблюдать более плотный комочек – это ядро. Имеются также и прозрачные пузырьки – это вакуоли, которые заполнены клеточным соком. Вот почему арбуз бывает розового или даже красного цвета? Да потому, что клеточный сок в клетках арбуза, имеет именно такие цвета.
А вот с помидорами все происходит по-другому. В них клеточный сок в клетках бесцветен. Но в цитоплазме видны очень маленькие и окрашенные в красноватый цвет «тельца». Эти «тельца» называют пластидами. Пластиды тоже могут иметь различные цвета. У томатов пластиды окрашены, а у других представителей флоры бывают и бесцветными.
Давайте в качестве примера рассмотрим хлоропласты в клетках листа элодеи. Смотри фото:
Если разглядывать под микроскопом лист элодеи, то можно увидеть следующую картину. Лист состоит всего лишь из двух слоев клеток. Эти клеточки больше напоминают прямоугольники, которые вытянуты и прилегают друг к другу довольно плотно. Цитоплазма прозрачная и в ней видны зеленые пластиды — это и есть так называемые хлоропласты. Они очень хорошо просматриваются на данном фото.
Вообще слово «хлоропласты» произошло от сочетания двух греческих слов. «хлорос» — зеленый и «пластос» — оформленный. Хлоропластов очень много и даже трудно разглядеть имеющееся в клетке ядро. Нужно заметить, что в каждой живой клетке растений имеется только один, какой либо вид пластид. Эти пластиды бывают или бесцветные, или цветные. Цвет их может быть и желтым, и красным, и оранжевым, и зеленым. Вот именно благодаря этим пластидам все органы растений имеют тот или иной цвет.
Запасные вещества, расположенные в клетке.
В клетках в большом количестве откладываются определенные вещества, которые используются не сразу. Вот именно эти вещества и называют запасными веществами.
— Чаще всего можно обнаружить в качестве запасного вещества в клетке крахмал.
Проделаем для наглядности все тот же эксперимент с разрезанием картофеля. На срезе клубня картофеля очень ясно наблюдается такая картина. В тонкостенных клетках мякоти довольно много бесцветных, но крупных зернышек овальной формы. Это крахмальные зерна, которые имеют слоистое строение. Смотри фото:
Весь крахмал накапливается в бесцветных пластидах. Причем сами формы и размеры крахмальных зерен, находящихся в клетках разнообразных растений, неодинаковые.
— В клеточках семян масличных растений (лен, подсолнух) имеются капельки запасного масла, которые сосредоточены в цитоплазме.
— В так называемом «клеточном соке» способны накапливаться запасные белки. В то время, когда созревают семена и вакуоли подсыхают, они превращаются в твердые белковые зерна. Крахмальные зерна и белковые зерна отличаются друг от друга. Если провести йодную пробу, то мы увидим, что крахмальные зерна при этом окрашиваются в синий цвет. А белковые зерна окрашиваются в желтый цвет.
Такую же картинку мы получим, если обработать раствором йода срез семян гороха. Запасной белок может откладываться и в бесцветных пластидах.
Итак, подведем итоги. На рассмотренных различных примерах видно, что клетка (как живой организм) состоит из нескольких составных частей:
- Внутреннее содержимое клетки (еще его называют «живым содержимым») представляет собой почти жидкую и в тоже время прозрачную на вид цитоплазму. В цитоплазме располагается уже достаточно плотное по составу ядро. Также имеются многочисленные вакуоли и пластиды. Кстати слово «вакуоли» произошло от латинского «вакуус» — пустой.
- Все клетки имеют в своем «живом содержимом» разнообразные вкрапления. Эти вкрапления представляют собой чаще всего отложения запасных веществ для «питания» – белковых зерен, капель масла и крахмальных зерен.
- Стеночка клеток (или их оболочка), как правило, прозрачная на вид, очень упругая и плотная. Поэтому стенка удерживает цитоплазму от растекания. Благодаря оболочке клетка и имеет ту или иную форму.
Если дать короткую характеристику клетке, то можно сказать, что:
— Клетка является основной элементом – «кирпичиком» строения любого растения.
— В состав клетки входят ядро, цитоплазма, пластиды, различные включения. А заключено все это «сообщество» в оболочку.
Состав растительных клеток. Основные ткани растительной клетки.
Вещества, входящие в состав растительной клетки.
Все живые клетки растений имеют в своем составе достаточное количество воды (Н2О). Объём воды в клетках в процентном отношении может доходить до отметки в 70% — 90% относительно сухой массы растения. Причем оболочка в значительной степени уступает вакуолям в плане содержания воды.
В так называемом «живом содержимом» клеток преобладающее значение занимают белки, а также имеются жироподобные вещества.
Имеются в составе клетки и свои «краски», т.е. красящие вещества, которые называются пигменты. Одна часть пигментов находится в цветных пластидах, а другая часть этих пигментов находится в растворенном состоянии в клеточном соке вакуолей. Вот один конкретный пример. В хлоропластах (зеленых пластидах) располагается пигмент хлорофилл. Он получил свое название от сочетания двух греческих слов. Первое слово «хлорос» — переводится как зеленый. Второе слово «филлон». Можно перевести как лист.
В клеточном соке вакуолей в большом количестве растворены и органические вещества, и минеральные вещества.
Состав оболочки клетки растительной в основном определяется наличием клетчатки, которая носит еще и название целлюлоза.
Межклетники.
Все клеточки, из которых состоит растение, имеют между собой связь. А вот вещество, которое и осуществляет эту межклеточную связь, так и называют межклеточным. В одних случаях (листья элодеи) соединение это оказывается довольно прочным, а в других (например, томаты, арбузы) соединение уже не такое прочное.
В тех растениях, где присутствуют такие не очень прочные (неплотные) соединения, между клетками образуются пустые пространства, которые могут быть разных размеров. Вот такие пространства между клетками растения называют межклетниками. В основном межклетники заполняются воздухом. Значительно реже водой.
Растительные ткани.
Вообще тканью называют группу клеток, которые соединены между собой определенным образом. Эти клетки предназначены для выполнения совершенно определенных функций в организме растения.
Возьмем для примера всем очень хорошо знакомый лук. Так вот. Кожица чешуи у луковицы и является наглядным представлением ткани. Если рассмотреть кожицу под микроскопом, то выясняется, что она состоит из единственного слоя клеток, продолговатых на вид. Но эти клеточки очень плотно прилегают друг к другу, как бы образуя защитный барьер. Из этого можно сделать вывод о том, что кожица луковицы выполняет защитные функции.
Вот именно такие кожицы, которые находятся на поверхности цветов и растений и выполняют функцию защиты, называют покровными тканями. Не трудно сделать и такой вывод – покровная ткань имеется у всех растений и цветов.
Вот другой пример покровной ткани. На фото изображена кожица листа не менее всем знакомой традесканции. Покровная ткань листа традесканции защищает его от агрессивного воздействия окружающей среды (механические повреждения, высыхание, проникновение в ткани вредных микроорганизмов).
Возьмем тоже всем хорошо знакомые плоды растений. Почему некоторые из них бывают очень сочными? А происходит это потому, что в клетках мякоти у таких плодов скапливаются запасные вещества. Этот процесс происходит в тканях организма. Ткани растений, в клеточках которых образуются запасные вещества, носят название — запасающих тканей.
Но не все плоды такие сочные. Представим, например орехи, желуди, косточки у абрикосов и слив. Все они обладают скорлупой. А скорлупа в свою очередь образуется за счет клеток, которые имеют очень толстые стенки и образуют при этом сплошную твердую ткань. Именно такие ткани называют опорными или механическими. На этом фото вы можете наблюдать клетки механической ткани.
Теперь вы имеете представление о трех основных видах растительных тканей.
Заходите на наш сайт. Мы регулярно публикуем новые материалы по описанию комнатных растений и цветов. Вы узнаете все секреты по уходу за домашними растениями и их содержанию в условиях дома. Мы ждем Вас!
kaschpo.ru
Стволовые клетки растений и их биологическая активность в поддержке молодости кожи
Стволовые клетки растений давно привлекают внимание ученых, занятых изучением механизмов старения. Их биологическая активность во многом напоминает аналогичные человеческие клетки, и потому не прекращаются поиски возможностей задействовать их потенциал в борьбе с возрастными изменениями кожи. Estet-portal.com напоминает, что уже подтверждена эффективность таких клеток в антиоксидантной защите кожи, коррекции повышенной жирности, уменьшении воспалительных процессов, улучшении тургора и увлажненности. Исследователи уверены, что в косметологии у биоактивных растительных клеток большое будущее.
В чем проявляется биологическая активность растительных клеток
У всех растений существуют определенные зоны роста, где на протяжении всей жизни сохраняются клетки, способные активно делиться и дифференцироваться. Такие зоны есть на кончиках корней, верхушках побегов. Благодаря биологической активности этих клеток растение развивается, поврежденные участки восстанавливаются. Такие участки с биоактивными клетками у растений называют меристимами. В них особые клетки растут, из них в последующем может получиться какая угодно клетка организма с мощными регенеративными возможностями и высокой активностью.
В клетках меристимы содержится много аминокислот, ферментов, минералов и витаминов. Есть и фитогормоны, причем один из них – кинетин способен влиять на процессы старения не только растения, но и проявлять аналогичную активность в человеческом организме.
Меристимальные клетки содержат некоторые вещества, которые есть в организме человека: это ферменты с антиоксидантным действием, элементы для обеспечения дыхания клеток.Кроме того, в растениях найдены белки, влияющие на рост и деление клеток в организме человека.В отличие от человеческих стволовых клеток, все меристимальные тотипотентны, то есть могут превратиться в любую клетку, которая нужна организму. А при повреждении растительные клетки способны утрачивать дифференциацию и снова становиться неспециализированными.
Возможности применения в косметологии биологической активности клеток растений
Как и у человека, стволовые клетки растения вырабатывают особые активные вещества, которых нет у других клеток, причем в высокой концентрации. У каждого растения такие клетки обладают разными свойствами.
Свойства меристимальных клеток некоторых растений, полезные для кожи
Центелла азиатская |
Сильная антиоксидантная и противовоспалительная активность |
Эдельвейс |
Борьба со свободными радикалами, ингибирование активности некоторых ферментов – в частности, гиалуронидазы и коллагеназы |
Сирень |
Сильное противовоспалительное действие, регулирование выработки кожного сала, отбеливание |
Гардения |
Стимулирование синтеза коллагена, ингибирование коллагеназы, активизация фибробластов |
Черешковый дуб |
Обладает свойствами биоревитализанта, поддерживает дыхание клеток |
Яблоня швейцарская |
Укрепляет стенки сосудов, стимулирует кровообращение, стимулирует регенеративные процессы |
Красный виноград |
Мощное антиоксидантное действие, поддержка жизненного цикла клеток |
Помидор |
Защищает клетки от окислительного стресса, предупреждает повреждение клеточных ДНК |
Аргания |
Стимулирует активность фибробластов, ускоряет процессы регенерации |
Фенхель морской |
Осветляет кожу и увеличивает ее увлажненность, контролирует обновление эпидермиса |
Введенные в состав косметического средства, меристимальные клетки растения способны защищать кожу от вреда ультрафиолетового излучения и других стрессовых факторов. Они заметно улучшают тонус кожи и помогают разгладить мелкие морщины. Активно изучаются и внедряются комплексы растительных клеток, которые подавляют активность некоторых ферментов в дерме и поддерживают неоколлагеногенез.
estet-portal.com
Растительная клетка | Биология
Растительная клетка – это типичная эукариотическая клетка, в которой можно выделить две основные части: оболочку и протопласт. В состав протопласта входят плазматическая мембрана; ядро – обязательный компонент эукариотических клеток, в котором хранится наследственная информация; цитоплазма – часть клетки, заключенная между наружной мембраной и ядром. Однако клетки растений имеют характерные признаки, отличающие их от животных клеток.
Оболочка клетки. Одним из отличительных признаков растительных клеток является наличие достаточно жесткой клеточной оболочки, которая расположена снаружи от цитоплазматической мембраны.
Основным компонентом клеточной оболочки является полисахарид целлюлоза, молекулы которой формируют мощные нитчатые структуры, переплетающиеся как пряди в канате. Они образуют сеть, погруженную в нецеллюлозный матрикс из гемицеллюлозы и пектина. Транспорт веществ из клетки в клетку происходит по плазмодесмам – цитоплазматическим тяжам, расположенным в сквозных канальцах оболочки. Толщина и свойства клеточной оболочки широко варьируют в зависимости от конкретных функций клеток в разных органах растений. Так, в активно делящихся клетках меристемы оболочка тонкая, эластичная и легко проницаемая. Появление в клетках лигнина приводит к одревеснению оболочки, она становится жесткой, твердой и прочной. Рост клетки при этом прекращается, протопласт обычно отмирает.
Полисахариды, входящие в состав клеточной оболочки, синтезируются в аппарате Гольджи, выводятся путем экзоцитоза и встраиваются в формирующуюся клеточную оболочку.
Функции клеточной стенки: защитная, проводящая, опорная.
Вакуоли. Для растительной клетки характерно наличие одной или нескольких крупных вакуолей – полостей, отделенных от цитоплазмы мембраной. Молодые клетки обычно содержат многочисленные мелкие вакуоли, которые увеличиваются в размерах и сливаются в одну большую вакуоль, когда клетка достигает зрелости. Полость вакуоли заполнена клеточным соком (водным раствором разнообразных солей, сахаров, органических кислот и других веществ). Вакуоли регулируют водно-солевой обмен, контролируя поступление воды в клетку и из клетки, т. е. играют важную роль в поддержании упругости (тургора) оболочки и тканей растений. Кроме этого, в некоторых вакуолях содержатся ферменты, которые разрушают макромолекулы, а продукты их распада вовлекаются в новый метаболический процесс.
Функции вакуоли: поддержание тургорного давления; накопление запасных веществ и веществ, предназначенных для удаления из клетки.
Пластиды. Характерным компонентом клетки высших растений являются пластиды – органоиды, отграниченные от жидкой фракции цитоплазмы двухмембранной оболочкой. Существует несколько типов пластид: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты. Пластиды образуются из предшественников – пропластид, которые находятся в клетках образовательных тканей. Пропластиды – это мелкие, бесцветные, недифференцированные пластиды, имеющие оболочку и белковую строму. При нормальной освещенности пропластиды преобразуются в хлоропласты.
Хлоропласты. Хлоропласты (от греч. chloros – зеленый) высших растений обычно имеют форму округлых зерен или дисков, содержат хлорофилл и каротиноиды и осуществляют фотосинтез. Хлоропласты водорослей имеют сложную форму (кольца, сети, спирально закрученные ленты). Число хлоропластов в клетке очень сильно варьирует, например, у некоторых водорослей в клетке только один хлоропласт, клетки высших растений имеют в среднем 10 – 30 хлоропластов, а в некоторых клетках их численность измеряется сотнями.
Строма хлоропластов пронизана системой мембран, развивающихся из внутренней мембраны оболочки и имеющих форму плоских пузырьков. Одни из них пересекают всю строму, другие, более мелкие – тилакоиды – собраны в стопки – граны, напоминающие стопки монет. В мембраны тилакоидов встроены пигменты (хлорофилл и каротиноиды). В процессе фотосинтеза в хлоропластах образуется ассимиляционный крахмал, который откладывается в строме. Хлоропласты – полуавтономные органоиды и в этом отношении напоминают митохондрии. В хлоропластах находится ДНК в виде кольцевой молекулы, все виды РНК и рибосомы, более мелкие, нежели рибосомы цитоплазмы.
Хромопласты. Хромопласты (от греч. chroma – цвет) содержат пигменты из группы каротиноидов (каротин, ксантофиллы), придающие желтую, оранжевую, красную окраску органам растений. Хромопласты могут развиваться из хлоропластов, что происходит при созревании плодов, развитии лепестков цветка, старении листьев, или из лейкопластов (например, в корнеплоде моркови).
Лейкопласты. Лейкопласты (от греч. leukos – белый, бесцветный) – это непигментированные пластиды, со слабым развитием внутренних мембран. Лейкопласты, накапливающие крахмал в виде зерен, называют амилопластами. На свету лейкопласты могут превращаться в хлоропласты (позеленение клубней картофеля).
Отсутствие клеточного центра. Клетки высших растений: лишены центриолей, однако содержат центры образования микротрубочек, формирующих, в частности, веретено клеточного деления. Центриоли имеются только у водорослей и некоторых мхов.
Деление клеток. Митотическое деление клеток высших растений имеет ряд характерных особенностей. В профазе перед разрушением оболочки ядра на его противоположных полюсах появляются колпачки из микротрубочек. На стадии метафазы именно они формируют нити веретена деления, которые прикрепляются к хромосомам, состоящим из двух одинаковых хроматид. В анафазе нити растаскивают хроматиды (теперь их называют хромосомами) к разным полюсам клетки.
Существенно отличается процесс деления цитоплазмы растительных клеток (цитокинез). В середине веретена деления из микротрубочек цитоплазмы образуется структура, которую называют фрагмопластом. Между его микротрубочками в экваториальную плоскость клетки из аппарата Гольджи приходят пузырьки, несущие пектины. Мембраны пузырьков лопаются, пектиновые вещества прикрепляются к нитям веретена и формируют желатинизированную пластинку, которая развивается от центра к периферии и разделяет исходную клетку на две. Из мембран пузырьков Гольджи в каждой клетке образуется наружная мембрана, на которую впоследствии откладываются недостающие части клеточной оболочки.
Таким образом, если у животных клеток цитокинез осуществляется путем формирования перетяжки, которая, углубляясь в цитоплазму, делит клетку пополам, то у растительных клеток высших растений разделение цитоплазмы начинается с центра клетки. У водорослей перегородка формируется из складок оболочек, смыкающихся в центре клетки.
Вопросы для повторения и задания
- Назовите основные отличительные признаки растительных клеток.
- Каковы функции клеточной стенки?
- Можно ли по числу и размерам вакуолей определить возраст растительной клетки?
- Какие типы пластид существуют в клетках растений? Каковы их функции?
- В чем особенность митотического деления клеток высших растений?
blgy.ru
Строение растительной клетки | Биология
Рассмотрите на рисунке (рис. 87) строение клетки листа элодеи. Чем она отличается от уже известной вам клетки чешуи кожицы лука?
Внешнее строение растительных клеток. На разломе плодов апельсина, мандарина, томата видны крошечные вытянутые пузырьки (рис. 85). Это мельчайшие частицы каждого организма — клетки. Невооруженным глазом их можно увидеть также в мякоти плодов арбуза и лимона. Из клеток состоят все органы цветковых растений. Клетки растений очень разнообразны по форме, величине и окраске.Рис. 85. Клетки плодовСтроение даже самых крупных клеток можно рассмотреть только с помощью микроскопа (рис. 86), с устройством которого вы познакомились при изучении природоведения.Рис. 86. Строение микроскопаОсновные части клетки. Познакомимся со строением клетки листа элодеи. Это водное растение часто содержат в аквариумах.
Клетка листа элодеи (рис. 87) имеет снаружи прозрачную и прочную оболочку. Она состоит в основном из клетчатки — органического вещества, подобного крахмалу. Оболочка защищает содержимое клетки от механических и других воздействий. Внутри клетки находятся цитоплазма, ядро, зеленые пластиды и обычно одна крупная вакуоль.Рис. 87. Строение клетки листа элодеиЦитоплазма — полужидкое слизистое содержимое клетки, имеющее сложное строение. В зрелой клетке элодеи она находится в виде постенного слоя вблизи оболочки. В молодой клетке цитоплазма занимает почти всю ее полость. В цитоплазме происходят процессы, обеспечивающие жизнь клетки и всего организма в целом.
Ядро — более плотное образование округлой формы. Обычно оно хорошо видно при малом увеличении микроскопа. Ядро имеет оболочку, отделяющую его содержимое от цитоплазмы. В этой ядерной оболочке находятся мельчайшие поры, через которые в ядро из цитоплазмы и обратно переходят различные вещества. Ядро оказывает влияние на все процессы, происходящие в клетке.
Вакуоль (от лат. слова «ваккус» — пустой) — полость, которая занимает в зрелой клетке центральное положение. Она заполнена клеточным соком — водным раствором различных органических и минеральных веществ. В молодой клетке может быть несколько вакуолей.
У многих растений в клеточном соке содержатся красящие вещества — пигменты (от лат. слова «пигментум» — краска). Они придают органам растений (цветкам, плодам, стеблям и листьям, корнеплодам) синюю, фиолетовую, красную и другую окраску.
Зеленые пластиды, имеющиеся в цитоплазме листа элодеи, иначе называют хлоропластами (от греч. слова «хлорос» — зеленый и «пластос» — вылепленный). Их окраска связана с наличием зеленого пигмента — хлорофилла. В хлоропластах происходит образование на свету органического вещества из углекислого газа и воды.
В клетках листа элодеи, благодаря движению цитоплазмы, хлоропласты постоянно перемещаются. Это движение цитоплазмы в клетке можно увидеть под микроскопом.Рис. 88. Хромопласты в клетках органов растенийХромопласты и лейкопласты. Кроме зеленых пластид, в клетках разных растений встречаются желтые, красные и оранжевые хромопласты (от греч. слова «хрома» — цвет) (рис. 88) и бесцветные лейкопласты (от греч. слова «лейкос» — белый) (рис. 89). С наличием хромопластов в клетке связана окраска цветков (желтые — лютик, одуванчик), плодов (красные — шиповник, рябина), корнеплодов (оранжевая — морковь), а так же осенних листьев.Рис. 89. Лейкопласты в клетке кожицы листа традесканцииВ каждой живой клетке могут находиться пластиды только какой либо одной группы: либо хлоропласты, либо хромопласты, либо лейкопласты.
Возможно превращение лейкопластов в хлоропласты и (реже) в хромопласты. Хлоропласты также могут превращаться в хромопласты или лейкопласты. Зеленые плоды томатов, например, по мере созревания становятся красными.
Запасные вещества клетки. В клетках различных органов цветковых растений накапливаются органические вещества: крахмал, белок, жир. Крахмал откладывается в лейкопластах в виде крахмальных зерен (рис. 90). Большое количество крахмала имеется, например, в клетках клубней картофеля. В этом можно убедиться, капнув на срез клубня слабым раствором йода — срез посинеет.Рис. 90. Крахмальные зернаЗапасной жир (масло) откладывается в виде мельчайших капель в цитоплазме клеток растений. Много жира содержат семена подсолнечника, кукурузы, арахиса.
Белок накапливается в клеточном соке или в цитоплазме в виде плотных белковых зерен (рис. 91). Много белка образуется в клетках семян гороха, фасоли, сои.Рис. 91. Белковые зерна в клетках семени клещевины
Растительная клетка; оболочка, цитоплазма, ядро, пластиды: хлоропласты, хромопласты, лейкопласты; вакуоль, клеточный сок, клетчатка, крахмальное зерно, белковое зерно.
1. В каких органах растений можно увидеть клетки невооруженным глазом? 2. Каково внешнее строение клеток в этих органах? 3. Какие основные части клеток мякоти листа элодеи можно увидеть с помощью микроскопа? 4. Какое органическое вещество составляет основу оболочки растительной клетки? 5. Что представляет собой цитоплазма клетки? 6. Почему в зрелой клетке она занимает пристеночное положение? 7. Что представляет собой клеточный сок и в чем он накапливается? 8. Почему клетки листа элодеи зеленого цвета? 9. Какие органические вещества накапливаются в клетках растений? Приведите примеры названий таких растений.
Приготовьте препарат листа элодеи (рис. 87) и рассмотрите его под микроскопом. Какие части клетки вы обнаружили?
blgy.ru
Особенности растительной клетки | Биология
Строение клетки
Клетка является основной структурно-функциональной единицей организма. Если рассмотреть клетки под микроскопом, то можно увидеть, что они имеют сложное строение. Назовем основные части клетки. Снаружи клетка покрыта плотной клеточной стенкой, в которой имеются более тонкие участки — поры. Под ней находится очень тонкая пленка — мембрана, покрывающая содержимое клетки — цитоплазму. В цитоплазме есть полости — вакуоли, заполненные клеточным соком. В центре клетки или около клеточной стенки расположено плотное тельце — ядро с ядрышком. От цитоплазмы ядро отделено ядерной оболочкой. По всей цитоплазме более или менее равномерно распределены очень мелкие тельца — пластиды.
Растительная клетка: 1 — клеточная стенка; 2 — клеточная мембрана; 3 — пора; 4 — цитоплазма; 5 — вакуоль; 6 — хлоропласты; 7 — ядро; 8 — ядерная оболочка; 9 — ядрышкоКлеточная стенка придает клетке определенную форму и защищает ее содержимое. Она бесцветная, прозрачная и очень прочная. Мембрана, покрывающая клетку, называется клеточной (или плазматической) мембраной. Она пропускает в клетку и выпускает из клетки вещества. Эта способность клеточной мембраны называется проницаемостью.
Цитоплазма состоит из густого тягучего вещества, в котором располагаются все другие части клетки. Она имеет особый химический состав. В ней протекают различные биохимические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность клетки. В живой клетке цитоплазма постоянно движется, перетекает по всему объему клетки; она может увеличиваться в объеме.
Ядро является очень важной частью клетки. В нем находятся хромосомы, обеспечивающие передачу наследственных свойств клетки дочерним клеткам при делении. Ядро с ядрышком играет важную роль в жизнедеятельности клетки.
Вакуоль в клетках растительных организмов выполняет очень важную роль. Вакуоли — это резервуары, отделенные от цитоплазмы мембраной. В них содержится клеточный сок, накапливаются запасные питательные вещества и продукты жизнедеятельности, ненужные клетке. Клеточный сок — водянистая жидкость с растворенными в ней сахарами, органическими кислотами, минеральными солями. Вакуоли наполняются клеточным соком в процессе всей жизни клетки. По мере роста клетки мелкие вакуоли сливаются в одну большую (центральную) вакуоль, с увеличением размеров вакуоли увеличивается и размер клетки.
Пластиды бывают бесцветными, но чаще они окрашены в зеленый или красно-оранжевый цвет. От окраски пластид зависит окраска клетки и органов растения. Зеленый цвет растений обусловлен присутствием в их клетках зеленых пластид. Их называют хлоропластами (от греч. хлорос - "зеленый", пластос - "образующий", "вылепленный").
Зеленый цвет хлоропласты получают благодаря особому зеленому веществу — хлорофиллу (от греч. хлорос - "зеленый", филлон - "лист"). С помощью хлорофилла клетки растений улавливают энергию солнечных лучей и образуют органические вещества (в виде сахаров).
Бесцветные пластиды называют лейкопластами (в них откладываются запасные питательные вещества: крахмал, масла и белок), а красно-оранжевые пластиды (в цветках, плодах) — хромопластами.
Наличие хлоропластов, крупной вакуоли и клеточной стенки — отличительная особенность клеток растений.Разные клетки растительного организма различаются по размерам, форме и функциям. Многообразие типов клеток появилось в растительном мире в ходе исторического процесса развития — эволюции (от лат. эволютио - "развертывание"). Эволюцией называют постепенные изменения свойств организмов с течением длительного времени.
Размер клетки у высших растений обычно измеряется в микронах (микрон — тысячная доля миллиметра) — так они малы. Величина клеток чаще всего не превышает 15-60 микрон. Но есть и очень крупные клетки: у арбуза, лимона, апельсина, помидора взрослые наполненные соком клетки достигают больших размеров и хорошо видны невооруженным глазом. В стебле льна, конопли, крапивы имеются узкие и очень длинные клетки (у льна — до 0,4 см, у крапивы до 0,8 см), но в поперечнике их размеры так малы, что различимы только под микроскопом.
Ткани растений
Клетки с одинаковыми свойствами образуют у растений хорошо различимые группы. Одни группы клеток обеспечивают рост растения, другие — питание, третьи — проведение веществ в организме. Группы клеток, сходных по строению, функциям и имеющих общее происхождение, называют тканями. У высших растений различают ткани: образовательные, основные, покровные, проводящие, механические.
Основные части растительной клетки: клеточная стенка, цитоплазма с пластидами, ядро и вакуоли. Наличие хлоропластов, содержащих зеленый пигмент хлорофилл, — признак всех представителей царства растений. Из клеток состоят ткани, все органы растения. Клетка — основная структурная единица любого организма, обладающая всеми признаками живого.
blgy.ru