Видоизменения клеточной оболочки растений. 3. Клеточная оболочка, ее видоизменения (лигнификация, суберинизация, кутинизация, минерализация, ослизнение).

Детский сад № 4 "Золотая рыбка"

город Карпинск Свердловской области

 

Клеточная оболочка, ее видоизменения (лигнификация, суберинизация, кутинизация, минерализация, ослизнение). Видоизменения клеточной оболочки растений


3. Клеточная оболочка, ее видоизменения (лигнификация, суберинизация, кутинизация, минерализация, ослизнение).

1.Ботаника как наука. Разделы ботаники.Ботаника-комплекс биологических наук, исследующих растения.1. Cистемакика растений, изучает: номенклатуру, классифика цию, устанавливает родственные связи между ними, происхождение их 2. Морфология – особенности и закономер

ности внешнего строения растений.3. Анатомия – внутренние структуры растений.4. Эмбриология – образование и развитие различных структур, обеспечивающих половое размножение растений. 5. Физиология – изучает процессы: фотосинтеза транспорта веществ, обмена, роста, развития и т.д.6. Геогра

фия - формирование растительного покрова, распространение растительности.7. Экология – взаимоотyошение растений со средой и др.организмами8. Геоботаника (фитоценология) —сообщества растений в связи с почвой, продуктивность растительного .покрова, дает рекомендации по его улучше

нию.9. Палеоботаника — выясняет растительный облик нашей планеты в прежние эпохи па основе изучения найденных в земле окаменелостей

Клеточная стенка, обладающая прочностью способна к росту, она прозрачная и хорошо пропускает солнце, легко проникает вода. Основа оболочки составляют молекулы целлюлозы собранные в сложные пучки – фибриллы, образующий каркас, погруженный в основу – матрикс, состоящий из гемицеллюлозы, пектинов, гликопротеидов. Первоначально число фибрилл невелико, но с возрастом они увеличивается и клетка теряет способность к растяжению. В матриксе часто обнаруживается неуглеводный компонент – легнин. Одревеснение клеточной оболочки происходит в результате отложения лигнина, Лигнин повышает устойчивость тканей к разрушительному действию бактерий и грибов. Одревесневшие оболочки не теряют способности пропускать воду. Клетки с одревесневшими стенками могут оставаться живыми, но чаще становятся мертвыми. Стенки некоторых клеток могут включать: воск, кутину, суберин. Функции: придает клетке форму; отделяет одну клетку от другой, является скелетом для каждой клетки и придает прочность всему растению, выполняет защитную функцию.  Опробковение вызывается особым жироподобным веществом — суберином. Опробковевшие оболочки становятся непроницаемыми для воды и газов, и содержимое клеток с опробковевшими оболочками отмирает. В местах ранения растения также образуются клетки с опробковевшими стенками, которые отделяют здоровые ткани от поврежденных.  Кутинизация заключается в выделении жироподобного вещества кутина. Обычно кутинизируются наружные стенки кожицы листьев и "травянистых стеблей. Это делает их менее проницаемыми для воды, уменьшает испарение у растений. Кутин образует на поверхности органа пленку, называемую кутикулой. . Минерализация клеточных оболочек — это отложение: кремнезема и солей кальция. Наиболее сильно инкрустируются оболочки клеток кожицы листьев и стеблей злаков, осок, хвощей. Листьями злаков и осок можно поранить руки.  Ослизнение оболочек – превращение целлюлозы и пектиновых веществ в слизи и камеди. Ослизнение хорошо наблюдается на семенах льна, находившихся в воде. Образование слизей способствует лучшему поглощению воды семенами и прикреплению их к почве.

4.Строение и функции органелл клетки

Эндоплазматическая сеть – трехмерная система вакуолей и канальцев, имеющая форму плоских мешочков или цистерн. является местом синтеза белка и образования липидов.

Аппарат Гольджи состоит из отдельных диктиосом и везикулами (пузырьков Гольджи). Диктиосомы – стопки плоских, не соприкасающихся друг с другом дисковидных цистерн, ограниченных мембранами, осуществляя синтез полисахарид. Пузырьки Гольджи отчленяются от краев диктиосомных пластинок или концов трубок и направляются в сторону плазмалеммы или вакуоли. транспортируют образовавшиеся полисахариды. Рибосомы В состав входят рибосомальная РНК и белки. Основной функцией рибосом является трансляция, то есть синтез белков. Пластиды – органеллы, встречающиеся только в растительной клетке. три типа пластид : 1. хлоропласты – самые крупные, зеленые , имеющие форму двояковыпуклой линзы , выполняющие функцию фотосинтеза . 2.Лейкопласты – бесцветные пластиды, округлой или овальной формы, выполняющие функции синтеза и накопления вторичного крахмала , белков и липидов . 3. Хромопласты – разнообразной формы; желтого, оранжевого, красного или бурого цвета , придающие рекламную окраску органам растений Вакуоли –это производные ЭПС, ограниченные мембраной – тонопластом и заполненные водянистым содержимым – клеточным соком. В молодых растительных клетках вакуоли представляют сиситему канальцев и пузырьков (провакуоли), по мере роста клеток они увеличиваются и сливаются в одну большую вакуоль. Функции вакуоли: обеспечивающее тургор, водный баланс клетки Накопительная синтетическая. Митохондрии - крошечные тельца нитевидной, зернистой или извилистой формы. Митохондрии считаются энергетическими станциями, вырабатывающими энергию и преобразующими ее в формы, нужные для синтеза и других процессов. Это дыхательные центры клетки. Микротела Это тельца округлой формы, ограниченные элементарной мембраной. в них происходят реакции светового дыхания поглощение О2 и выделение СО2 на свету Микротрубочки - они регулярно разрушаются и образуются вновь на определенных стадиях клеточного цикла. Каждая микротрубочка состоит из субъединиц белка тубулина. У микротрубочек много функций. Одна из наиболее важных - это участие в формировании клеточной оболочки. Микрофиламенты - представляют собой длинные нити, состоящие из сократительного белка актина. Пучки микрофиламентов играют ведущую роль в токах цитоплазмы. Микрофиламенты вместе с микротрубочками образуют гибкую сеть, называемую цитоскелетом. Гиалоплазма является основным веществом цитоплазмы, в него погружены органоиды . функции : транспортную коммуникационную регуляторную

2. Строение эукариотической клетки. Различия растительных и животных клеток По форме различают 2 типа р. клеток: паренхимные (ширина и длина почти одинаковы) и позенхимные(длина в 5 и более больше ширины). Вегетативные (сомативные) окружена клеточной стенкой ( в основном из целлюлозы).Активное живое содержимое –протопласт (основа белок). Состоит: плазматическая мембрана, ядро, эндоплазматический ретикулум, рибосомы, комплекс Гольджи, хлоропласт, митохондрия, лизосомы, микротельца, микротрубочки, клеточная оболочка, центральная вакуоль.Различия растительной и живой клетки. 1.у Ж. – нет клеточной стенки, покрыта элементар. мембраной. у Р. – клеточная стенка, поверх мембраны - в основе целлюлоза. Обмен в-в ч/з плазмодесмы. У грибов – кл.ст. из хитина (полисахарид)

2. Ж. – гетеротропна( ), не содержит пластид. Р. аутотропна( ), имеет пластиды. 3.в Ж.- центриоли, которые участвуют в образовании веретена деления. в Р - нет. 4.у Ж – запасное пит. вещество – гликоген (и у грибов) У Р – крахмал. 5. в Ж – нет центр. Вакуоли. в Р – есть, содержит клеточный сок.

studfiles.net

Видоизменения клеточной оболочки

КЛЕТОЧНАЯ ОБОЛОЧКА

Наличие клеточной целлюлозной оболочки хорошо отличает растительные клетки от животных. Клеточная оболочка ограничивает размер протопласта, защищая его от разрыва, и определяет форму клетки.

Функции:

1) Защитная. Оболочка обеспечивает прежде всего механическую прочность.

2) Обеспечивает специализацию клеток, так как оболочка определяет форму клеток, что связано с их функциями.

Физические свойства: оболочка, как правило, бесцветна и прозрачна, легко пропускает солнечный свет. Она довольно жесткая, и в то же время эластичная, поэтому хорошо сохраняет форму. По оболочке (и сквозь неё) могут передвигаться растворы и газы.

Химический состав и молекулярная организация клеточной оболочки.

Компоненты клеточной оболочки:

1) скелетное вещество – образует каркас, остов оболочки. Это целлюлоза (клетчатка).

2) матрикс – основное вещество клеточной оболочки, заполняет пространство между молекулами целлюлозы. Состоит из пектинов и гемицеллюлозы.

Скелетное вещество

Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 1Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 1Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 1Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 4Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 1

Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 1Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 7Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 7Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 7 Целлюлоза – (С6Н10О5)n – в значительной степени определяет архитектуру и свойства оболочки. Молекулы целлюлозы состоят из молекул глюкозы, соединенных в неразветвленную цепочку, поэтому нити целлюлозы располагаются параллельно друг другу. И образуют волокна –фибриллы. Сначала молекулы целлюлозы объединяются в микрофибриллы, толщиной 10-25 нм.

       
  Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 10
 
    Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 11

Благодаря упорядоченному расположению молекул на отдельных участках микрофибрилл – мицеллах, целлюлоза обладает кристаллическими свойствами.

Микрофибриллы перевиваются, образуя тонкие нити, обматываются одна вокруг другой и объединяются в более толстые нити – макрофибриллы,

Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 12

Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 13Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 14Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 15Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 14Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 17Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 17 толщиной 0,5 мкм

Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 7

Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 20 и длиной до 4 мкм.

 
  Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 21

Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 22Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 22Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 11Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 11 Макрофибриллы очень эластичны и прочны (также как равная им по толщине стальная проволока использование целлюлозы человеком (хлопок, лен, бумага, древесина и др.)), они видны в микроскоп. Целлюлоза нерастворима в воде, кислотах, щелочах, органических растворителях, не набухает. Поэтому целлюлоза определяет такие характерные для оболочки свойства, как прочность, эластичность и химическую инертность.

Т.о., целлюлозный каркас образован макро- и микрофибриллами.

Матрикс.

Пространство между макро- и микрофибриллами заполнено молекулами матрикса. Он имеет аморфную гелеобразную консистенцию. По составу он представляет собой сложную смесь полимеров, среди которых преобладают полисахариды. Цепочки их более короткие и разветвленные. Это: а) пектины – в состав которых входят различные моносахариды. Они сильно набухают в воде и некоторые растворимы, легко разрушаются под действием щелочей и кислот.

б) гемицеллюлозы – близки к пектинам, но более химически устойчивы, меньше набухают.

Также в состав матрикса входят: белки-гликопротеиды, у некоторых клеток полимеры лигнин, суберин, кутин, различные воска,минеральные соли, витамины, которые придают оболочкам дополнительные свойства (например, лигнин увеличивает жёсткость оболочки и характерен для клеток, выполняющих опорную функцию, кутин, суберин и воска – жироподобные вещества, снижают проницаемость клеточной оболтчки для воды).

Молекулы матрикса располагаются упорядоченно, переплетаются с фибриллами целлюлозного каркаса и образуют ковалентные связи, повышая прочность оболочки.

Матрикс определяет такие свойства клеточной оболочки как сильная набухаемость, проницаемость для воды и растворенных в ней мелких молекул и ионов, катионообменные свойства.

На определенных участках – порах, оболочка пронизана многочисленными плазмодесмами, обеспечивающими связь протопластов соседних клеток.

Т.о., оболочки растительных клеток сочетают в себе свойства живых и неживых структур.

Формирование, рост и структура клеточной оболочки .

Клеточная оболочка синтезируется протопластом в результате его жизнедеятельности. Клеточная оболочка отделена от протопласта плазмалеммой.

Плазмалемма и аппарат Гольджи играют основную роль в образовании оболочки.

Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 26 В момент своего возникновения из материнской клетки дочерние клетки уже имеют 2/3 оболочки, являющейся частью материнской клетки. Между дочерними клетками начинает формироваться перегородка - срединная пластинка из пектиновых веществ, которая растёт радиально, от центра к периферии.

Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 27 Одновременно с ростом срединной пластинки каждая дочерняя клетка со своей стороны начинает формировать недостающую часть оболочки.

От аппарата Гольджи к плазмалемме направляются пузырьки 2 типов: со светлым и тёмным содержимым.

Светлые пузырьки содержат ферменты и вещества-предшественники целлюлозы.

Тёмные пузырьки содержат полисахариды матрикса.

Подойдя к плазмалемме, пузырьки Гольджи встраиваются в неё и изливают своё содержимое наружу за пределы плазмалеммы.

Синтез и кристаллизация целлюлозы, образование и ориентация микрофибрилл ведёт плазмалемма при помощи своих белков-ферментов. Ориентировать микрофибриллы помогают микротрубочки, которые в больших количествах скапливаются вдоль плазмалеммы, располагаясь параллельно образующимся микрофибриллам, а затем и макрофибриллам целлюлозы.

Т.о., роль аппарата Гольджи – поставка строительного материала, а роль плазмалеммы – синтез целлюлозы, ориентация микро- и макрофибрилл и окончательное построение оболочки.

Рост молодой первичной оболочки происходит за счет внедрения одних макрофибрилл между другими. Происходит растяжение клеточной оболочки. Рост путём внедрения носит название интосусцепция.

Рост за счёт растяжения обусловлен тем, что вакуоль активно поглощает воду и увеличивает свой объём. Тургорное давление растягивает оболочку, но она не рвётся, а растягивается, так как наряду с аморфными полисахаридами матрикса в оболочку откладываются новые молекулы целлюлозы, которые формируют с молекулами матрикса ковалентные связи.

Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 28 Т.о., между молодыми клетками формируется клеточная стенка, которая состоит: из срединной пластинки и 2 соседних оболочек клеток.

То есть, клеточная стенка – это совокупность оболочек соседних клеток с расположенной между ними срединной пластинкой.

На определённых участках клеточная стенка пронизана плазмодесмами.

Толщина оболочек клеток сильно варьирует, обычно оболочка многослойна и состоит из нескольких основных слоёв.

Каждая клетка имеет первичную оболочку, часть которой молодая клетка получает от материнской клетки, а часть надстраивает сама. Кроме того, многие клетки, специализируясь и теряя способность к делению, откладывают дополнительные слои – вторичную клеточную оболочку.

Первичная клеточная оболочка – начинает откладываться сразу после деления клетки, до начала или во время роста клетки. Первичные оболочки прозрачные, содержат 60-90% воды и 10% сухого вещества (матрикс (пектины и гемицеллюлозы) – 60-70%, целлюлоза - не более 30%, структурные белки гликопротеины– до 10%).

Т.о, в первичных оболочках клеток компоненты матрикса преобладают над скелетным веществом. Пектиновый компонент придаёт первичной оболочке эластичность, она хорошо растягивается по мере роста клетки и роста молодых органов. Первичные оболочки имеют молодые и активно делящиеся клетки, а также зрелые клетки активно участвующие в обмене веществ (фотосинтез, дыхание, секреция).

Первичные клеточные оболочки из-за преобладания пектинового компонента легко набухают и хорошо проницаемы для воды и газов. Клетка в этом случае может поглощать воду и газы всей своей поверхностью.

Когда клетка достигнет своих предельных размеров в некоторых случаях протопласт начинает откладывать вторичную оболочку.

Вторичная клеточная оболочка – откладывается не во всех клетках, а только в сильно специализированных (клетки механических, покровных и водопроводящих тканей). Протопласт откладывает вторичную оболочку изнутри, на внутреннюю поверхность первичной оболочки, наслаивая новые молекулы целлюлозы и матрикса. Оболочка не растягивается, а утолщается. Такой рост путём наложения называется аппозиция. Внутренний объём клетки при этом уменьшается.

Вторичная оболочка содержит гораздо меньше воды, преобладает сухое вещество, а в нем – целлюлоза – 40-50% (до 90% у волокон льна), матрикса содержится всего 20-30%, и в нём преобладают гемицеллюлозы, пектинов очень мало, гликопротеинов нет совсем. Зато в составе матрикса часто присутствует лигнин – 25-30%, а в клетках покровных тканей – суберин.

Как правило, во вторичной оболочке выделяется 3 слоя - наружный, средний и внутренний. Они отличаются по ориентации микрофибрилл целлюлозы (строго упорядочено).

Вторичная оболочка, благодаря высокому содержанию целлюлозы, а также лигнина приобретает жёсткость, твёрдость и плохо растягивается. Теряется проницаемость оболочки для воды и газов. Поэтому вторичная оболочка не откладывается сплошь по всей поверхности клетки. На отдельных участках, где сосредоточены скопления плазмодесм, вторичная оболочка не откладывается. Здесь остаётся только первичная оболочка и образуются характерные углубления - поры .

Поры – это неутолщённые участки в клеточной оболочке, через которые проходят плазмодесмы . Поры образуются с 2 сторон у соседних клеток.

Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 29 Клеточная стенка (состоящая из срединной пластинки и двух соседних первичных оболочек) образует замыкающую плёнку поры. Через замыкающую плёнку свободно проходит вода и газы.

В живых клетках поры пронизаны плазмодесмами, через которые идёт транспорт крупных молекул и передаются раздражения.

Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 30 Поры бывают: а) простые – поровый канал имеет одинаковую толщину – характерны для клеток паренхимы, волокон. Диаметр порового канала различен у разных клеток.

б) окаймлённые – поровый канал у замыкающей плёнки расширяется и вторичная оболочка нависает над поровым каналом в виде валика, образуя камеру поры (со стороны клетки поровый канал кажется очень узким). Такие поры характерны для рано отмирающих водопроводящих клеток древесины покрытосеменных.

Видоизменения клеточной оболочки - Инвестирование - 31 в) у хвойных растений замыкающая плёнка окаймлённых пор несёт дискообразное утолщение – торус. Он лигнифицируется и непроницаем для воды, а вода проходит через окружающую торус замыкающую плёнку. Торус может смещаться в разные стороны при различном давлении воды и блокировать прохождение веществ (торус=клапан).

Видоизменения клеточной оболочки

Видоизменения клеточной оболочки химического характера и зависят от специализации клеток.

1) Одревеснение (лигнификация)– (самое распространённое) отложение лигнина во вторичной оболочке клетки. Внешне такие клетки мало чем отличаются от обычных, но оболочка прекращает рост, теряет эластичность, зато приобретает прочность. Протопласт при этом обычно отмирает. (Иногда одревеснение обратимо, например, каменистые клетки плода груши). Одревеснению подвергаются клетки механических и водопроводящих тканей.

Лигнин играет большую роль в круговороте веществ в природе. В почве лигнин разлагается до гуминовых кислот, которые входят в состав гумуса. Отложения каменного угля образовались за счёт лигнина.

2) Опробковение (суберинизация)- отложение суберина во вторичной клеточной оболочке. Характерно для вторичных покровных тканей.

При суберинизации протопласт отмирает, так как суберин – жироподобное вещество, не пропускающее воду и газы.

Опробковевшие оболочки хорошо защищают от резких перепадов температур и испарения.

3) Кутинизация– отложение кутина на поверхности клеточных оболочек, тем самым снижается потеря воды, так как кутин - жироподобное вещество+ воск (кутикула – защита от испарения).

4) Минерализация – в оболочке откладываются соли Са, Мg, Si (у хвощей, бамбука, осоки, некоторые злаки). Оболочки становятся жёсткими, но хрупкими. Минерализованные оболочки хорошо сохраняются во времени (Баевское окаменелое дерево).

5) Ослизнение – никаких новых веществ не образуется, а целлюлоза разлагается до слизей (кончик молодого корня, клетки водорослей) – защита от высыхания, облегчает передвижение в почве.

studlib.info

Видоизменения клеточной оболочки - Химия

КЛЕТОЧНАЯ ОБОЛОЧКА

Наличие клеточной целлюлозной оболочки хорошо отличает растительные клетки от животных. Клеточная оболочка ограничивает размер протопласта, защищая его от разрыва, и определяет форму клетки.

Функции:

1) Защитная. Оболочка обеспечивает прежде всего механическую прочность.

2) Обеспечивает специализацию клеток, так как оболочка определяет форму клеток, что связано с их функциями.

Физические свойства: оболочка, как правило, бесцветна и прозрачна, легко пропускает солнечный свет. Она довольно жесткая, и в то же время эластичная, поэтому хорошо сохраняет форму. По оболочке (и сквозь неё) могут передвигаться растворы и газы.

Химический состав и молекулярная организация клеточной оболочки.

Компоненты клеточной оболочки:

1) скелетное вещество – образует каркас, остов оболочки. Это целлюлоза (клетчатка).

2) матрикс – основное вещество клеточной оболочки, заполняет пространство между молекулами целлюлозы. Состоит из пектинов и гемицеллюлозы.

Скелетное вещество

Видоизменения клеточной оболочки - student2.ruВидоизменения клеточной оболочки - student2.ruВидоизменения клеточной оболочки - student2.ruВидоизменения клеточной оболочки - student2.ruВидоизменения клеточной оболочки - student2.ruВидоизменения клеточной оболочки - student2.ruВидоизменения клеточной оболочки - student2.ruВидоизменения клеточной оболочки - student2.ruВидоизменения клеточной оболочки - student2.ru Целлюлоза – (С6Н10О5)n – в значительной степени определяет архитектуру и свойства оболочки. Молекулы целлюлозы состоят из молекул глюкозы, соединенных в неразветвленную цепочку, поэтому нити целлюлозы располагаются параллельно друг другу. И образуют волокна –фибриллы. Сначала молекулы целлюлозы объединяются в микрофибриллы, толщиной 10-25 нм.

       
  Видоизменения клеточной оболочки - student2.ru
 
    Видоизменения клеточной оболочки - student2.ru

Благодаря упорядоченному расположению молекул на отдельных участках микрофибрилл – мицеллах, целлюлоза обладает кристаллическими свойствами.

Микрофибриллы перевиваются, образуя тонкие нити, обматываются одна вокруг другой и объединяются в более толстые нити – макрофибриллы,

Видоизменения клеточной оболочки - student2.ruВидоизменения клеточной оболочки - student2.ruВидоизменения клеточной оболочки - student2.ruВидоизменения клеточной оболочки - student2.ruВидоизменения клеточной оболочки - student2.ruВидоизменения клеточной оболочки - student2.ruВидоизменения клеточной оболочки - student2.ru толщиной 0,5 мкм

Видоизменения клеточной оболочки - student2.ruВидоизменения клеточной оболочки - student2.ru и длиной до 4 мкм.

 
  Видоизменения клеточной оболочки - student2.ru

Видоизменения клеточной оболочки - student2.ruВидоизменения клеточной оболочки - student2.ruВидоизменения клеточной оболочки - student2.ruВидоизменения клеточной оболочки - student2.ru Макрофибриллы очень эластичны и прочны (также как равная им по толщине стальная проволока использование целлюлозы человеком (хлопок, лен, бумага, древесина и др.)), они видны в микроскоп. Целлюлоза нерастворима в воде, кислотах, щелочах, органических растворителях, не набухает. Поэтому целлюлоза определяет такие характерные для оболочки свойства, как прочность, эластичность и химическую инертность.

Т.о., целлюлозный каркас образован макро- и микрофибриллами.

Матрикс.

Пространство между макро- и микрофибриллами заполнено молекулами матрикса. Он имеет аморфную гелеобразную консистенцию. По составу он представляет собой сложную смесь полимеров, среди которых преобладают полисахариды. Цепочки их более короткие и разветвленные. Это: а) пектины – в состав которых входят различные моносахариды. Они сильно набухают в воде и некоторые растворимы, легко разрушаются под действием щелочей и кислот.

б) гемицеллюлозы – близки к пектинам, но более химически устойчивы, меньше набухают.

Также в состав матрикса входят: белки-гликопротеиды, у некоторых клеток полимеры лигнин, суберин, кутин, различные воска,минеральные соли, витамины, которые придают оболочкам дополнительные свойства (например, лигнин увеличивает жёсткость оболочки и характерен для клеток, выполняющих опорную функцию, кутин, суберин и воска – жироподобные вещества, снижают проницаемость клеточной оболтчки для воды).

Молекулы матрикса располагаются упорядоченно, переплетаются с фибриллами целлюлозного каркаса и образуют ковалентные связи, повышая прочность оболочки.

Матрикс определяет такие свойства клеточной оболочки как сильная набухаемость, проницаемость для воды и растворенных в ней мелких молекул и ионов, катионообменные свойства.

На определенных участках – порах, оболочка пронизана многочисленными плазмодесмами, обеспечивающими связь протопластов соседних клеток.

Т.о., оболочки растительных клеток сочетают в себе свойства живых и неживых структур.

Формирование, рост и структура клеточной оболочки.

Клеточная оболочка синтезируется протопластом в результате его жизнедеятельности. Клеточная оболочка отделена от протопласта плазмалеммой.

Плазмалемма и аппарат Гольджи играют основную роль в образовании оболочки.

Видоизменения клеточной оболочки - student2.ru В момент своего возникновения из материнской клетки дочерние клетки уже имеют 2/3 оболочки, являющейся частью материнской клетки. Между дочерними клетками начинает формироваться перегородка - срединная пластинка из пектиновых веществ, которая растёт радиально, от центра к периферии.

Видоизменения клеточной оболочки - student2.ru Одновременно с ростом срединной пластинки каждая дочерняя клетка со своей стороны начинает формировать недостающую часть оболочки.

От аппарата Гольджи к плазмалемме направляются пузырьки 2 типов: со светлым и тёмным содержимым.

Светлые пузырьки содержат ферменты и вещества-предшественники целлюлозы.

Тёмные пузырьки содержат полисахариды матрикса.

Подойдя к плазмалемме, пузырьки Гольджи встраиваются в неё и изливают своё содержимое наружу за пределы плазмалеммы.

Синтез и кристаллизация целлюлозы, образование и ориентация микрофибрилл ведёт плазмалемма при помощи своих белков-ферментов. Ориентировать микрофибриллы помогают микротрубочки, которые в больших количествах скапливаются вдоль плазмалеммы, располагаясь параллельно образующимся микрофибриллам, а затем и макрофибриллам целлюлозы.

Т.о., роль аппарата Гольджи – поставка строительного материала, а роль плазмалеммы – синтез целлюлозы, ориентация микро- и макрофибрилл и окончательное построение оболочки.

Рост молодой первичной оболочки происходит за счет внедрения одних макрофибрилл между другими. Происходит растяжение клеточной оболочки. Рост путём внедрения носит название интосусцепция.

Рост за счёт растяжения обусловлен тем, что вакуоль активно поглощает воду и увеличивает свой объём. Тургорное давление растягивает оболочку, но она не рвётся, а растягивается, так как наряду с аморфными полисахаридами матрикса в оболочку откладываются новые молекулы целлюлозы, которые формируют с молекулами матрикса ковалентные связи.

Видоизменения клеточной оболочки - student2.ru Т.о., между молодыми клетками формируется клеточная стенка, которая состоит: из срединной пластинки и 2 соседних оболочек клеток.

То есть, клеточная стенка – это совокупность оболочек соседних клеток с расположенной между ними срединной пластинкой.

На определённых участках клеточная стенка пронизана плазмодесмами.

Толщина оболочек клеток сильно варьирует, обычно оболочка многослойна и состоит из нескольких основных слоёв.

Каждая клетка имеет первичную оболочку, часть которой молодая клетка получает от материнской клетки, а часть надстраивает сама. Кроме того, многие клетки, специализируясь и теряя способность к делению, откладывают дополнительные слои – вторичную клеточную оболочку.

Первичная клеточная оболочка – начинает откладываться сразу после деления клетки, до начала или во время роста клетки. Первичные оболочки прозрачные, содержат 60-90% воды и 10% сухого вещества (матрикс (пектины и гемицеллюлозы) – 60-70%, целлюлоза - не более 30%, структурные белки гликопротеины– до 10%).

Т.о, в первичных оболочках клеток компоненты матрикса преобладают над скелетным веществом. Пектиновый компонент придаёт первичной оболочке эластичность, она хорошо растягивается по мере роста клетки и роста молодых органов. Первичные оболочки имеют молодые и активно делящиеся клетки, а также зрелые клетки активно участвующие в обмене веществ (фотосинтез, дыхание, секреция).

Первичные клеточные оболочки из-за преобладания пектинового компонента легко набухают и хорошо проницаемы для воды и газов. Клетка в этом случае может поглощать воду и газы всей своей поверхностью.

Когда клетка достигнет своих предельных размеров в некоторых случаях протопласт начинает откладывать вторичную оболочку.

Вторичная клеточная оболочка – откладывается не во всех клетках, а только в сильно специализированных (клетки механических, покровных и водопроводящих тканей). Протопласт откладывает вторичную оболочку изнутри, на внутреннюю поверхность первичной оболочки, наслаивая новые молекулы целлюлозы и матрикса. Оболочка не растягивается, а утолщается. Такой рост путём наложения называется аппозиция. Внутренний объём клетки при этом уменьшается.

Вторичная оболочка содержит гораздо меньше воды, преобладает сухое вещество, а в нем – целлюлоза – 40-50% (до 90% у волокон льна), матрикса содержится всего 20-30%, и в нём преобладают гемицеллюлозы, пектинов очень мало, гликопротеинов нет совсем. Зато в составе матрикса часто присутствует лигнин – 25-30%, а в клетках покровных тканей – суберин.

Как правило, во вторичной оболочке выделяется 3 слоя - наружный, средний и внутренний. Они отличаются по ориентации микрофибрилл целлюлозы (строго упорядочено).

Вторичная оболочка, благодаря высокому содержанию целлюлозы, а также лигнина приобретает жёсткость, твёрдость и плохо растягивается. Теряется проницаемость оболочки для воды и газов. Поэтому вторичная оболочка не откладывается сплошь по всей поверхности клетки. На отдельных участках, где сосредоточены скопления плазмодесм, вторичная оболочка не откладывается. Здесь остаётся только первичная оболочка и образуются характерные углубления - поры.

Поры – это неутолщённые участки в клеточной оболочке, через которые проходят плазмодесмы. Поры образуются с 2 сторон у соседних клеток.

Видоизменения клеточной оболочки - student2.ru Клеточная стенка (состоящая из срединной пластинки и двух соседних первичных оболочек) образует замыкающую плёнку поры. Через замыкающую плёнку свободно проходит вода и газы.

В живых клетках поры пронизаны плазмодесмами, через которые идёт транспорт крупных молекул и передаются раздражения.

Видоизменения клеточной оболочки - student2.ru Поры бывают: а) простые – поровый канал имеет одинаковую толщину – характерны для клеток паренхимы, волокон. Диаметр порового канала различен у разных клеток.

б) окаймлённые – поровый канал у замыкающей плёнки расширяется и вторичная оболочка нависает над поровым каналом в виде валика, образуя камеру поры (со стороны клетки поровый канал кажется очень узким). Такие поры характерны для рано отмирающих водопроводящих клеток древесины покрытосеменных.

Видоизменения клеточной оболочки - student2.ru в) у хвойных растений замыкающая плёнка окаймлённых пор несёт дискообразное утолщение – торус. Он лигнифицируется и непроницаем для воды, а вода проходит через окружающую торус замыкающую плёнку. Торус может смещаться в разные стороны при различном давлении воды и блокировать прохождение веществ (торус=клапан).

Видоизменения клеточной оболочки

Видоизменения клеточной оболочки химического характера и зависят от специализации клеток.

1) Одревеснение (лигнификация) – (самое распространённое) отложение лигнина во вторичной оболочке клетки. Внешне такие клетки мало чем отличаются от обычных, но оболочка прекращает рост, теряет эластичность, зато приобретает прочность. Протопласт при этом обычно отмирает. (Иногда одревеснение обратимо, например, каменистые клетки плода груши). Одревеснению подвергаются клетки механических и водопроводящих тканей.

Лигнин играет большую роль в круговороте веществ в природе. В почве лигнин разлагается до гуминовых кислот, которые входят в состав гумуса. Отложения каменного угля образовались за счёт лигнина.

2) Опробковение (суберинизация) - отложение суберина во вторичной клеточной оболочке. Характерно для вторичных покровных тканей.

При суберинизации протопласт отмирает, так как суберин – жироподобное вещество, не пропускающее воду и газы.

Опробковевшие оболочки хорошо защищают от резких перепадов температур и испарения.

3) Кутинизация – отложение кутина на поверхности клеточных оболочек, тем самым снижается потеря воды, так как кутин - жироподобное вещество+ воск (кутикула – защита от испарения).

4) Минерализация– в оболочке откладываются соли Са, Мg, Si (у хвощей, бамбука, осоки, некоторые злаки). Оболочки становятся жёсткими, но хрупкими. Минерализованные оболочки хорошо сохраняются во времени (Баевское окаменелое дерево).

5) Ослизнение– никаких новых веществ не образуется, а целлюлоза разлагается до слизей (кончик молодого корня, клетки водорослей) – защита от высыхания, облегчает передвижение в почве.

student2.ru

1 Билет

1.Типы и система побегов. Метамерное строение побега. Формы роста побега.

Чаще всего побеги имеют метамерное (членистое) строение, то есть в нем хорошо выражены повторяющиеся части — метамеры. Они состоят из узлов с отходящими от них листьями и почками и расположенных под ними междоузлий . Узлом называют участок стебля, от которого отходит лист (или листья). Участок стебля между двумя соседними узлами называют междоузлиями. В зависимости от степени развития междоузлий различают:

Укороченные побеги(брахибласт) — побеги со слабо развитыми короткими междоузлиями, у которых узлы сильно сближены (плодушки яблони, груши, смородины). К укороченным побегам относятся и побеги, несущие близко расположенные листья, называемые розеткой (одуванчик, примула).

Удлиненные побеги(ауксибласт) — побеги с длинными междоузлиями (вегетативные побеги яблони, груши). Удлиненные побеги могут состоять из одного сильно вытянутого в длину междоузлия, заканчивающегося цветком или соцветием. Такой побег называют цветочной стрелкой (лук, тюльпан).

Угол, образующийся между стеблем и листом, называют пазухой листа.

При дихотомическом ветвлении конус нарастания расщепляется надвое.Моноподиальное нарастание побегов в длину осуществляется за счет верхушечных почек , а образование боковых симподиальных побегов происходит за счет боковых (пазушных) и придаточных почек , что в конечном итоге создает систему побегов и определяет внешний вид надземной части растения, т.е. его габитус .Кроме того, побеги могут иметь различное направление роста.Вертикально ориентированные побеги называются ортотропными.Горизонтально растущие побеги получили название плагиотропных.Нередко у растений меняется направление роста побегов. Это явление получило название анизотропии. Например, приподнимающиеся или восходящие побеги у трав и кустарников.При ортотропном росте боковых ветвей у деревьев получается пирамидальная крона.Если плагиотропные побеги стелются по земле ? дерево принимает форму стланца.Стелющиеся кустарники называют шпалерными. Такую форму имеют многие полярные ивы.

2. Характерные черты растительной клетки. Первичная и вторичная оболочки

растительной клетки.

Структурные особенности растительной клетки:

наличие жёсткой углеводной клеточной стенки

наличие вакуолей

наличие пластид, которые прямо (хлоропласты - фотосинтез) или косвенно связаны с фотосинтезом (лейкопласты - накопление продуктов фотосинтеза)

в клетках высших растений отсутствуют центриоли.

Функциональные особенности растительной клетки:

автотрофный тип питания,

рост клетки происходит за счёт растяжения (размер вакуоли увеличивается при поступлении в неё воды),

большой объём вторичного метаболизма, т.е. синтез алкалоидов, эфирных масел, фенольных соединений, смол, флавоноидов (первичный метаболизм - синтез нуклеиновых кислот, углеводов, белков, липидов).

Клеточная оболочка является производным протопласта, так как образуется из секрета аппарата Гольджи при участии ферментов на плазмалемме. Клеточная оболочка в значительной степени определяет форму клеток и текстуру тканей. Она выполняет опорную и защитную функции. Ей принадлежит важная роль в таких процессах жизнедеятельности как поглощение, передвижение веществ, транспирация и выделение секретов. Каждая клетка, входящая в состав какой-либо ткани, имеет свою собственную оболочку. В растительной оболочке различают три части:

• Первичная оболочка - это первая собственная оболочка, образующаяся в развивающейся клетке, которая у многих типов клеток остается и единственной на протяжении всей жизни. В ней содержится целлюлоза, гемицеллюлоза и пектин. Первичные оболочки связаны с живыми протопластами.

• Вторичная оболочка возникает вслед за первичной и накладывается на нее изнутри, т. е. со стороны полости клетки. Она состоит, в основном, из целлюлозы или различных смесей целлюлозы и гемицеллюлозы, лигнина, суберина и других веществ. Клетки, имеющие вторичные оболочки, в зрелом состоянии часто лишены протопластов.

• Межклетное вещество (срединная пластинка) находится между первичными оболочками двух смежных клеток и состоит, главным образом, из пектиновых веществ.

В стенках первичной оболочки возникают участки в виде многочисленных углублений, называемых первичными поровыми полями.

Поры в теле многоклеточного высшего растения являются своеобразными приспособлениями, облегчающими обмен веществ между клетками, и представляют собой углубления в клеточной оболочке, над которыми не формируется вторичная оболочка.

Первичная клеточная стенка обладает рядом свойств:

1. полностью проницаема для воды и газов

2. очень эластична и способна растягиваться

3. не имеет сквозных отверстий - перфораций

Основу клеточной стенки составляют молекулы целлюлозы, или клетчатки. Молекулы целлюлозы собраны в группы, или микрофибриллы. В свою очередь микрофибриллы собираются вместе и закручиваются друг вокруг друга с образованием фиброцеллюлозы (придание прочности клеточной стенки). В клеточной стенке фиброцеллюлозы располагаются под разными углами друг к другу. В результате формируется та или иная текстура клеточной стенки, обеспечивающая прочность разной степени. Пространства между нитями фиброцеллюлозы заполнены пектиновыми веществами и гемицеллюлозой, которые придают первичной клеточной стенки эластичность. Дело в том, что пектины и гемицеллюлоза могут набухать в воде, накапливая до 30% влаги, содержащейся в клеточной стенкеЧерез первичную клеточную стенку из одной клетки в другую проходят плазмодесмы - тонкие тяжи цитоплазмы, покрытые плазмолеммой. Благодаря плазмодесмам соседние клетки находятся в постоянном контакте и обмениваются веществами. Плазмодесмы связывают живые клетки растения в единую систему, называемую симпласт.Когда клетка достигает окончательных размеров, в ней начинает формироваться вторичная клеточная стенка. Эта стенка развивается не во всех клетках, да в клетках разных тканей она может иметь различную толщину.

Получается, что вторичная клеточная стенка как бы накладывается изнутри на первичную клеточную стенку. Вторичная клеточная стенка содержит больше целлюлозы, и она гораздо прочнее первичной. В клетках древесины и механической ткани вторичная клеточная стенка пропитывается лигнином (вещество фенольной природы), которое придаёт её дополнительную прочность и не проводит воду. Содержание лигнина в стенках некоторых видов клеток может достигать 30%. Процесс лигнификации (одревеснения) лишает вторичную клеточную стенку способности проводить воду, поэтому протопласт в такой клетке отмирает.В клетках других тканей вторичная клеточная стенка пропитывается суберином (жироподобное вещество), теперь она не способна проводить воду и воздух. Суберинизация, как и лигнификация, сопровождается отмиранием протопласта. Однако суберинизация не влияет на прочность вторичной клеточной стенки, так как суберин откладывается в пробке, которая входит в состав перидермы.У некоторых клеток на поверхности вторичной клеточной стенки откладывается кутин и воск (жироподобные вещества). Они выделяются эпидермой и предоотвращают излишнюю потерю влаги растительными клетками.Вторичная клеточная стенка в отличие от первичной откладывается не сплошным слоем, а в виде колец, спирали, сетки. В результате на первичной клеточной стенке остаются участки незаполненные вторичной клеточной стенкой. Они способны проводить воду и поэтому называются порами. Поры - это отверстия во вторичной оболочке, где клетки разделяет лишь первичная оболочка и срединная пластинка.

2БИЛЕТ

studfiles.net

Клеточная оболочка и ее видоизменения

из "Цитология растений Изд.4"

Твердая клеточная оболочка растительной клетки плотно прилегает к плазмалемме, она выполняет функцию опорной структуры, придавая тканям растений механическую прочность. Оболочку имеют все соматические клетки высших и большинство низших растений. Оболочки клеток низших растений развиты гораздо слабее, чем у высших, их генеративные клетки лишены твердых оболочек. [c.17] У высших растений клеточные оболочки, разделяющие материнскую клетку на две дочерние, возникают после деления зиготы, а также при последующих делениях клеток зародыша. В этом отношении своеобразием отличаются голосеменные растения, у которых после первого деления клеточная оболочка не возникает. Зооспоры и зоогаметы водорослей и низших грибов лишены оболочек. [c.17] Первичная оболочка. На различных этапах онтогенеза постоянно меняются структура, химический состав и свойства клеточных оболочек, формирующихся от слияния мелких мембранных пузырьков (вакуолей) в экваториальной плоскости клетки. Вновь образовавшаяся оболочка молодой клетки представляет собой тонкую (0,5—1 мкм) эластичную мембрану, способную легко растягиваться. Оболочка зрелых дифференцированных клеток состоит из трех слоев средний из них — межклеточное вещество, так называемая срединная пластинка, а два других принадлежат каждый соответственно двум соседним клеткам, составляя их собственные первичные оболочки, склеенные прослойкой из мелсклеточного вещества. Описанное строение характерно для меристематических и интенсивно растущих клеток. [c.17] Вторичные оболочки возникают у клеток дифференцированных тканей в результате отложения на их поверхности различных веществ. Обычно они имеют довольно значительную толщину. Под вторичной оболочкой нередко можно обнаружить и третичную оболочку, очевидно, представляющую собой дегенерирующие слои собственно цитоплазмы (рис. 3). [c.17] Гемицеллюлозы — это обширная группа высокомолекулярных полисахаридов (галактаны, ксиланы, арабаны и ряд поли-уронидов), легче поддающихся кислотному гидролизу, чем целлюлоза. Они выполняют функции запасных питательных ве-щ еств, содержатся во вторичных оболочках клеток многих семян (в кожуре й эндосперме). В процессе формирования клеточная оболочка растений нередко подвергается значительным изменениям, касающимся ее состава и структуры. Изменения химического состава клеточной оболочки в основном могут быть сведены к следующим процессам одревеснению, кутинизации, ослизнению и минерализации. [c.20] Кутинизированные клетки покровных тканей непроницаемы и защищают организм от излишней потери воды. Обычно кутин откладывается в виде пленки, называемой кутикулой, на наружной поверхности клеток эпидермиса листьев и стебля. Кутинизации подвергаются преимущественно оболочки клеток покровных и защитных тканей. [c.21] Ослизнение клеточных стенок, наблюдаемое у некоторых растений, вызывается превращением клетчатки или крахмала в более высокомолекулярные углеводы — слизи. Исследования слизи семенной кожуры льна показало, что в ней содержатся белки, галактуроновая кислота и ферменты ксила-за и галактаза. [c.21] Ослизнение можно наблюдать на эпидермисе многих покрытосеменных растений (семена льна, тыквы, арбуза, дыни, листья засухоустойчивых растений и т. п.). Это приспособительное явление способствует лучшему прорастанию семян и предохраняет растения от перегрева. [c.21] Проникновению многих веществ, несомненно, способствует пористая структура клеточных оболочек. Имеются данные о различной проницаемости клеточных стенок по отношению к кислотам, щелочам, солям и органическим соединениям. Как известно, в клетку легко проникает углекислый газ, что играет большую роль в процессе фотосинтеза. Установлено такл е, что неорганические кислоты поступают в нее медленнее, чем органические. Среди органических соединений (углеводы, аминокислоты, липиды) даже в пределах одной группы наблюдаются заметные различия в скорости поступления в клетку. Так, моносахариды проникают в клетку быстрее, чем дисахариды к полисахариды, что зависит от величины молекул названных соединений. Среди прочих органических соединений хорошей способностью к диффузии отличается мочевина. [c.22]

Вернуться к основной статье

chem21.info

Клеточная оболочка, ее видоизменения (лигнификация, суберинизация, кутинизация, минерализация, ослизнение).

Клеточная оболочка, ее видоизменения (лигнификация, суберинизация, кутинизация, минерализация, ослизнение).

Клеточная стенка, обладающая прочностью способна к росту, она прозрачная и хорошо пропускает солнце, легко проникает вода. Основа оболочки составляют молекулы целлюлозы собранные в сложные пучки – фибриллы, образующий каркас, погруженный в основу – матрикс, состоящий из гемицеллюлозы, пектинов, гликопротеидов. Первоначально число фибрилл невелико, но с возрастом они увеличивается и клетка теряет способность к растяжению. В матриксе часто обнаруживается неуглеводный компонент – легнин. Одревеснение клеточной оболочки происходит в результате отложения лигнина, Лигнин повышает устойчивость тканей к разрушительному действию бактерий и грибов. Одревесневшие оболочки не теряют способности пропускать воду. Клетки с одревесневшими стенками могут оставаться живыми, но чаще становятся мертвыми. Стенки некоторых клеток могут включать: воск, кутину, суберин. Функции: придает клетке форму; отделяет одну клетку от другой, является скелетом для каждой клетки и придает прочность всему растению, выполняет защитную функцию. Опробковениевызывается особым жироподобным веществом — суберином. Опробковевшие оболочки становятся непроницаемыми для воды и газов, и содержимое клеток с опробковевшими оболочками отмирает. В местах ранения растения также образуются клетки с опробковевшими стенками, которые отделяют здоровые ткани от поврежденных. Кутинизациязаключается в выделении жироподобного вещества кутина. Обычно кутинизируются наружные стенки кожицы листьев и "травянистых стеблей. Это делает их менее проницаемыми для воды, уменьшает испарение у растений. Кутин образует на поверхности органа пленку, называемую кутикулой. . Минерализация клеточных оболочек — это отложение: кремнезема и солей кальция. Наиболее сильно инкрустируются оболочки клеток кожицы листьев и стеблей злаков, осок, хвощей. Листьями злаков и осок можно поранить руки. Ослизнениеоболочек – превращение целлюлозы и пектиновых веществ в слизи и камеди. Ослизнение хорошо наблюдается на семенах льна, находившихся в воде. Образование слизей способствует лучшему поглощению воды семенами и прикреплению их к почве.

Ядро растительной клетки, его строение и функции

Ядро– обязательная часть эукариотической клетки. Это место хранения и воспроизведения наследственной информации. Ядро также служит центром управления обменом веществ и почти всех процессов, происходящих в клетке. Чаще всего в клетках имеется лишь одно ядро, редко — два или несколько. Форма его чаще все­го шаровидная или эллипсоидаль­ная. В молодых, особенно меристематических, клетках оно занимает центральное положение, но позднее обычно смещается к оболочке, от­тесняемое растущей вакуолью. Снаружи ядро покрыто двойной мембраной – ядерной оболочкой, пронизанной порами, на краях которых наружная мембрана переходит во внутреннюю. Внутреннее содержимое ядра – кариоплазма с погруженными в нее хроматином и ядрышками, и рибосомами. В процессе клеточного деления хроматин все более уплотняется и в конце концов собирается в хромосомы. По химическому составу ядро от­личается высоким содержанием ДНК. Основная масса ДНК со­средоточена в хроматине — особых нуклеопротеидных нитях, рассеянных по всему ядру. В ядре заметно одно или несколько ядрышек. Подобно хроматину, ядрышки не имеют мем­браны и свободно лежат в карио­плазме, состоя в основном из белка. Они содержат РНК и име­ют большую плотность, чем ядро. Ос­новная функция ядрышек — синтез некоторых форм РНК и формирование пред­шественников рибосом

Метаморфозы побегов

Метаморфозами называют наследственно закрепленные видоизменения органов, связанные со сменой их основных функций. Побег является самым изменчивым органом растения. Каудекс -развивается у многолетних трав и кустарников с хорошо развитым стержневым корнем, бобовых (люцерна), зонтичных (бедренец), сложноцветных (одуванчик, полынь). Это своеобразный многолетний орган побегового происхождения, обычно одревесневшие нижние участки побегов, переходящие в деревянистый стержневой корень. Бывает подземным и редко надземным, служит местом отложения запасных питательных веществ. Корневище или ризом (корнеподобный) это долговечный подземный побег, выполняющий функции вегетативного возобновления, размножения и нередко отложения запасов. Бывает подземным и надземным. Клубни - утолщения подземного побега как у картофеля. Клубневые утолщения начинают развиваться на концах подземных стеблей - столонов. Столоны недолговечны и разрушаются обычно в течение вегетационного периода, этим они и отличаются от корневищ. Ведущая функция вегетативное возобновление и размножение. Клубнелуковица гладиолуса похожа по внешнему виду на луковицу. ее стеблевая часть сильно развита и превращена в клубень, содержащий запасные вещества. Снизу клубнелуковицы возникают многочисленные придаточные корни, образующие мочковатую систему. Луковица вид сильно укороченного подземного побега. Она имеет небольшую стеблевую часть - донце. К донцу прикреплены многочисленные сочные листья, налегающие друг на друга и получившие название луковичных чешуй. Кочан наблюдается у обычной культурной капусты. Колючки побегового происхождения - это видоизмененные укороченные побеги. Нередко они начинают развиваться как нормальные облиственные побеги, а затем одревесневают и утрачивают листья (боярышник, дикая яблоня). Стелющиеся растения (земляника-усики, костяника и др.) формируют особый тип побегов, служащих для вегетативного размножения, такие как плети и столоны.

Строение и функции цветков

Цветок выполняет функцию семенного размножения цветковых растений. Основные части цветка: околоцветник (чашечка и венчик), андроцей (совокупность тычинок), гинецей (один или несколько пестиков). Все части цветка располагаются на цветоложе. В случае нижней завязи цветоложе незаметно, поскольку входит в состав последней. Расположение частей цветка может быть циклическим (в один или несколько кругов) или же спиральным.Околоцветник может состоять из чашечки и венчика -двойной Если все листочки околоцветника одинаковые, простым. Венчик цветка обычно более ярко окрашен, чем чашечка. Простой околоцветник и чашечка могут быть сростнолистными или раздельнолистными, околоцветник может быть венчиковидным или чашечковидным. Венчик бывает раздельнолепестным или сростнолепестным. В зависимости от количества плоскостей симметрии, которые можно провести через околоцветник, актиноморфные цветки (если плоскостей симметрии две и более) и зигоморфных (с одной плоскостью симметрии). В редких случаях цветок не имеет вообще плоскостей симметрии – он симметричен.Совокупность тычинок в цветке называют андроцеем. Тычинка имеет тычиночную нить, пыльник, обычно с четырьмя пыльцевыми гнездами, и связник (продолжение тычиночной нити между двумя половинками пыльника). Иногда связник продолжается и выше пыльника (надсвязник).Тычинки (микроспорофиллы) служат для образования микроспор, из которых образуется пыльца (мужской гаметофит). Пестик – закрытое вместилище для семязачатков, образованное вследствие срастания одного иди нескольких плодолистиков Пестик состоит из завязи, в которой расположены семязачатки; столбика (одного или нескольких) и рыльца, которое улавливает пыльцу. Пестик, состоящий из одного плодолистика, называют апокарпным. несколькими сросшимися плодолистиками ценокарпный. В зависимости от положения завязи по отношению к другим частям цветка и срастания с ними различают завязи: верхнюю, нижнюю и полунижнюю.

22.Формулы и диаграммы цветков++

Характеристику цветка можно дать сокращенно, в видеформулы, при составлении которой пользуются следующими обозначениями его частей: Са – чашечка (calyx), Co – венчик (corolla), P – простой околоцветник (perigonium), А – андроцей (androeceum), G – гинецей (gynoeceum). Типы цветков также имеют условные обозначения: ♀♂– обоеполый цветок; ♀ – пестичный цветок, ♂ – тычиночный цветок; * – актиноморфный цветок, ↑ – зигоморфный цветок. Число членов отдельных частей цветка обозначают цифрами, если их число больше 12 – значком ∞. В случае срастания членов цветка между собой цифру, указывающую на их число, заключают в скобки. Если члены чашечки, венчика или простого околоцветника расположены несколькими кругами, то цифры, указывающие на число их в каждом круге, соединяют значком +.Верхнюю завязь обозначают чертой снизу, а нижнюю – чертой сверху. Диаграмма, которая является проекцией цветка на плоскость, перпендикулярную к его оси. Диаграмма показывает не только число, но и расположение частей цветка и их членов по отношению друг к другу. Ради удобства принят единый способ ориентации диаграммы: ось соцветия вверху , а кроющий лист внизу , ось соцветия – маленьким кружком , если цветок верхушечный, то такой кружок не изображают; кроющий лист, прицветники и чашелистики– серповидными дугами с килем ; лепестки – серповидными дугами без киля ; тычинки – почковидными фигурами, более или менее отражающими очертания поперечного разреза пыльника; гинецей – кругами или овалами, похожими на поперечный разрез завязи, внутри завязи показывают семязачатки маленькими кружками на соответствующих частях плодолистиков. В случае срастания между собой членов цветка значки, обозначающие их на диаграмме, соединяют линиями.

 

Образование и строение семени. Биологическое значение семян

Семя предназначено для размножения и расселения семенных растений. Семена образуются из семязачатков, как правило, после оплодотворения. У цветковых растений семена заключены в плоды, у голосемянных располагаются на плоских чешуях женских шишек. Семя состоит из зародыша, эндосперма и семенной кожуры. Зародыш развивается из зиготы (оплодотворенной яйцеклетки) и представляет собой зачаток нового растения, состоящий полностью или в значительной степени из меристемы. Клетки зародыша диплоидны. Сформированный зародыш имеет зародышевый корешок и зародышевый побег, который состоит зародышевого стебелька, зародышевых листьев, или семядолей, и зародышевой почечки. Семенная кожура развивается из покровов семязачатка. Она всегда покрывает семя и обычно состоит из многих слоев клеток. На поверхности семенной кожуры можно видеть рубчик – место отделения семени от семяножки, соединявшей семя со стенкой плода, а также микропиле, или семявход, – отверстие, через которое в семя поступает вода. Семенная кожура защищает зародыш от механических повреждений, высыхания, преждевременного прорастания, проникновения микроорганизмов. Для прорастания семян необходимы влага, определенная температура (иногда промораживание или переменные температуры), доступ воздуха, для некоторых видов – свет.

Клеточная оболочка, ее видоизменения (лигнификация, суберинизация, кутинизация, минерализация, ослизнение).

Клеточная стенка, обладающая прочностью способна к росту, она прозрачная и хорошо пропускает солнце, легко проникает вода. Основа оболочки составляют молекулы целлюлозы собранные в сложные пучки – фибриллы, образующий каркас, погруженный в основу – матрикс, состоящий из гемицеллюлозы, пектинов, гликопротеидов. Первоначально число фибрилл невелико, но с возрастом они увеличивается и клетка теряет способность к растяжению. В матриксе часто обнаруживается неуглеводный компонент – легнин. Одревеснение клеточной оболочки происходит в результате отложения лигнина, Лигнин повышает устойчивость тканей к разрушительному действию бактерий и грибов. Одревесневшие оболочки не теряют способности пропускать воду. Клетки с одревесневшими стенками могут оставаться живыми, но чаще становятся мертвыми. Стенки некоторых клеток могут включать: воск, кутину, суберин. Функции: придает клетке форму; отделяет одну клетку от другой, является скелетом для каждой клетки и придает прочность всему растению, выполняет защитную функцию. Опробковениевызывается особым жироподобным веществом — суберином. Опробковевшие оболочки становятся непроницаемыми для воды и газов, и содержимое клеток с опробковевшими оболочками отмирает. В местах ранения растения также образуются клетки с опробковевшими стенками, которые отделяют здоровые ткани от поврежденных. Кутинизациязаключается в выделении жироподобного вещества кутина. Обычно кутинизируются наружные стенки кожицы листьев и "травянистых стеблей. Это делает их менее проницаемыми для воды, уменьшает испарение у растений. Кутин образует на поверхности органа пленку, называемую кутикулой. . Минерализация клеточных оболочек — это отложение: кремнезема и солей кальция. Наиболее сильно инкрустируются оболочки клеток кожицы листьев и стеблей злаков, осок, хвощей. Листьями злаков и осок можно поранить руки. Ослизнениеоболочек – превращение целлюлозы и пектиновых веществ в слизи и камеди. Ослизнение хорошо наблюдается на семенах льна, находившихся в воде. Образование слизей способствует лучшему поглощению воды семенами и прикреплению их к почве.

cyberpedia.su

Клеточная оболочка и ее видоизменения

    Клеточная оболочка и ее видоизменения [c.17]

    Наличие вторичных продуктов 1ол (метаболитов) в отличие от первичных в большинстве своем для жизни продуцента необязательно. Они образуются в том случае, когда состав среды таков, что для дальнейшего роста биомассы каких-либо компонентов начинает недоставать, но живые клетки способны синтезировать некоторые вещества и в среде имеются материалы для этого. Иногда вторичный биосинтез связан с видоизменением нормального роста клеток из-за лимитирования или ингибирования. Среди вторичных продуктов встречаются искаженные вещества клеточной оболочки, предшественники веществ, входящих в состав спор, производные аминокислот, пептидов, углеводов, нуклеотидов, а иногда их [c.115]

    Клеточная оболочка способна к утолщению и видоизменению. В результате этого образуется. ее вторичная структура. Утолщение оболочки происходит путем наложения новых слоев па первичную оболочку. Ввиду того что наложение идет уже иа твердую оболочку, фибриллы целлюлозы в каждом слое лежат параллельно, а в соседних слоях — под углом друг к другу. Этим достигается значительная прочность и твердость вторичной оболочки. По мере того как число слоев фибрилл целлюлозы становится больше и толщина стенки увеличивается, она теряет эластичность и снособность к росту. Во вторичной клеточпой стенке содержание целлюлозы значительно возрастает, в некоторых случаях до 60% и более. По мере дальнейшего старения клеток матрикс оболочки может заполняться различными веществами — лигнином, суберипои (одревеснение или опробковение оболочки). Лигнип образуется из гемицеллюлозы н пектиновых веществ. [c.16]

    Для выявления возникающих новых явлений к яйцеклеткам, находящимся в 5 мл физиологического раствора, добавляли последовательно 2 капли суспензии микросфер, содержащих инкапсулированный или свободный трипсин либо не содержащих трипсина. В то время как в присутствии микросфер со свободным трипсином или без него деление яйцеклетки и развитие бластулы происходит нормально, микросферы, содержащие инкапсулированный трипсин, индуцируют видоизменение процессов, характерных для клеточной оболочки (интенсифицируют их), и в конечном итого блокируют сегментацию (рис. 81). [c.106]

    Помимо полимеров простых углеводов в природе широко распространены цепи видоизмененных сахаров. Пектины, являющиеся составными частями клеточных оболочек растений, построены из цепочек о-глюкуроновой кислоты, частично находящейся н виде метилового эфира. Хитин — полисахарид, содержащийся в раковинах омаров, крабов и в покрове тарака-нов, — является производным М-ацетилглюкозамина. [c.287]

    Гладкие мышцы тоже содержат актин и, в меньших количествах, миозин, однако эти белки не организованы в повторяющиеся комплексы — саркомеры. Сокращение здесь тоже зависит от ионов Са +, хотя эти ионы, по-видимому, присоединяются непосредственно к миозину (а не к тропонину), где активируют миозиновую АТР-азу и обеспечивают прикрепление головки миозина к актину. Полагают, что сам механизм сокращения основан на скольжении актина вдоль нитей миозина, как и в модели скользящих нитей. В гладких мышцах имеются и другие типы нитей, которые, возможно, генерируют добавочную силу, а также обеспечивают прикрепление сократительных структур к клеточным оболочкам. Система Т-трубочек обычно отсутствует быстрого распространения деполяризации на внутреннюю часть волокна, по-видимому, не требуется, так как гладкие мышцы сокращаются более медленно. Таким образом, способ электромеханического сопряжения в некоторых отношениях отличается от такового в скелетной мышце. Кроме того, электрическая активность, лежащая в основе возбуждения, здесь значительно варьирует. Некоторые гладкие мышцы, например в пищеварительном тракте, способны к спонтанному сокращению. Эту способность обусловливают медленные периодические волны деполяризации, генерирующие потенциалы действия в волокнах. Влияние нервной стимуляции проявляется в видоизменении [c.17]

chem21.info


Sad4-Karpinsk | Все права защищены © 2018 | Карта сайта