Что такое растительная клетка

Структура ядра растительной клетки

Ядро растительной клетки имеет сложную структуру, включающую следующие компоненты:

1. Ядерная оболочка: Ядро окружено двойной мембраной, называемой ядерной оболочкой. Она состоит из внешней и внутренней мембраны, разделенных пространством, называемым перинуклеарным пространством. Ядерная оболочка содержит ядерные поры, которые позволяют обмен веществ между ядром и цитоплазмой.

2. Хроматин: ДНК растительной клетки уплотняется и образует хроматин — комплекс ДНК, белков и РНК. Хроматин располагается внутри ядра и содержит генетическую информацию клетки.

3. Ядрышко: В ядре присутствует ядрышко, которое играет роль в формировании рибосом и участвует в синтезе РНК.

4. Ядерные тельца: Ядро также содержит ядерные тельца, которые отвечают за процесс синтеза рРНК и ее сборку в рибосомы.

Пластиды

Пластиды — самые крупные (после ядра) цитоплазматические органоиды, присущие только клеткам растительных организмов. Они не найдены только у грибов. Пластиды играют важную роль в обмене веществ. Они отделены от цитоплазмы двойной мембранной оболочкой, а некоторые их типы имеют хорошо развитую и упорядоченную систему внутренних мембран. Все пластиды едины по происхождению.

Хлоропласты — наиболее распространённые и наиболее функционально важные пластиды фотоавтотрофных организмов, которые осуществляют фотосинтетические процессы, приводящие в конечном итоге к образованию органических веществ и выделению свободного кислорода. Хлоропласты высших растений имеют сложное внутреннее строение.

Строение хлоропласта

Размеры хлоропластов у разных растений неодинаковы, но в среднем диаметр их составляет 4-6 мкм. Хлоропласты способны передвигаться под влиянием движения цитоплазмы. Кроме того, под воздействием освещения наблюдается активное передвижение хлоропластов амебовидного типа к источнику света.

Хлорофилл — основное вещество хлоропластов. Благодаря хлорофиллу зелёные растения способны использовать световую энергию.

Лейкопласты (бесцветные пластиды) представляют собой чётко обозначенные тельца цитоплазмы. Размеры их несколько меньше, чем размеры хлоропластов. Более и однообразна и их форма, приближающая к сферической.

Строение лейкопласта

Встречаются в клетках эпидермиса, клубнях, корневищах. При освещении очень быстро превращаются в хлоропласты с соответствующим изменением внутренней структуры. Лейкопласты содержат ферменты, с помощью которых из излишков глюкозы, образованной в процессе фотосинтеза, в них синтезируется крахмал, основная масса которого откладывается в запасающих тканях или органах (клубнях, корневищах, семенах) в виде крахмальных зёрен. У некоторых растений в лейкопластах откладываются жиры. Резервная функция лейкопластов изредка проявляется в образовании запасных белков в форме кристаллов или аморфных включений.

Хромопласты в большинстве случаев являются производными хлоропластов, изредка — лейкопластов.

Строение хромопласта

Созревание плодов шиповника, перца, помидоров сопровождается превращением хлоро- или лейкопластов клеток мякоти в каратиноидопласты. Последние содержат преимущественно жёлтые пластидные пигменты — каратиноиды, которые при созревании интенсивно синтезируются в них, образуя окрашенные липидные капли, твёрдые глобулы или кристаллы. Хлорофилл при этом разрушается.

Строение растительной клетки

Клеточная стенка — внешняя оболочка клетки, которая защищает ее и придает форму. Она состоит из целлюлозы, гликопротеинов и гликолипидов.

Хлоропласты — органеллы, содержащие хлорофилл и осуществляющие фотосинтез. Они поглощают световую энергию и используют ее для превращения углекислого газа и воды в органические вещества.

Вакуоли — полости, заполненные водой и растворенными веществами. Они выполняют функцию поддержки клетки, регулируют внутреннее давление и позволяют растению сохранять свою форму.

Кроме того, растительная клетка содержит ядро, митохондрии, эндоплазматическую сеть и другие органеллы, которые выполняют различные функции и обеспечивают жизнедеятельность клетки.

Ядро и ядрышко

Ядро является одной из основных структур растительной клетки и является ее управляющим центром. Оно содержит генетическую информацию в виде ДНК, которая несет код для всех белков и молекул, необходимых для нормального функционирования клетки.

Ядрышко, или нуклеол, располагается внутри ядра и выполняет важные функции в процессе синтеза рибосом. Оно содержит гены, ответственные за формирование рибосом, которые затем участвуют в производстве белков.

Ядро и ядрышко окружены двойной мембраной, называемой ядерной оболочкой, которая имеет многочисленные ядерные поры. Ядерные поры позволяют перемещение молекул и ионов между ядром и цитоплазмой, обеспечивая коммуникацию и обмен веществ между клеточными компартментами.

Внутри ядра располагается хроматин — комплекс ДНК и белков. В период деления клетки, хроматин уплотняется и формирует хромосомы. В остальное время хроматин находится в распущенном состоянии, образуя ядрышковые образования, называемые хромосомами.

Ядро играет важную роль в регуляции всех жизненных процессов растительной клетки. Оно контролирует синтез белков, процессы деления и дифференцировки клеток, а также реагирует на внешнюю среду и принимает участие в обмене веществ.

Характеристика растений и их клеток

Как и клетки грибов, растительные клетки сохранили защитную клеточную стенку от своих предков. Типичная клетка растений имеет сходное строение с типичной эукариотной клеткой, но не имеет центриолей, лизосом, промежуточных волокон, ресничек или жгутиков, как животная клетка. Однако клетки растений обладают рядом других специализированных структур, включая жесткую клеточную стенку, центральную вакуоль, плазмодесмату и хлоропласты. Хотя растения (и их типичные клетки) не подвижны, некоторые виды производят гаметы (половые клетки), которые обладают жгутиками и, следовательно, способны двигаться.

Все растения можно разделить на два основных типа: сосудистые и несосудистые. Сосудистые растения считаются более развитыми, чем несосудистые, потому что имеют специализированные ткани: ксилему, которая участвует в структурной поддержке и водопроводности, а также флоэму, которая является транспортной системой для продуктов фотосинтеза. Следовательно, они также обладают корнями, стеблями и листьями, представляющими более высокую форму организации, отсутствующую в растениях без сосудистых тканей.

Несосудистые растения, входящие в группу мохообразные, обычно не более 3-5 см в высоту, так как не имеют структурной поддержки, характерной сосудистым растениям. Они также в большей степени зависят от окружающей среды, чтобы поддерживать соответствующее количество влаги и, как правило, встречаются во влажных затемненных местах.

По оценкам, сегодня в мире насчитывается не менее 260 000 видов растений. Они варьируются по размеру и сложности от небольших мхов до гигантских секвой, самых больших живых организмов на планете, растущих до 100 м. Лишь малый процент от этих видов, непосредственно используется людьми для питания, жилья и медицины.

Тем не менее, растения являются основой экосистемы и пищевой цепи на Земле, и без них сложные формы жизни, такие как животные (включая людей), никогда бы не развились. Действительно, все живые организмы напрямую или косвенно зависят от энергии, создаваемой фотосинтезом, а побочный продукт этого процесса — кислород жизненно необходим для животных. Растения также уменьшают количество углекислого газа, присутствующего в атмосфере, препятствуют эрозии почв, влияют на уровень и качество воды.

Растениям свойственны жизненные циклы, которые включают чередование поколений диплоидных форм, содержащих парные наборы хромосом в ядрах клеток и гаплоидные формы, которые обладают только одним набором. Как правило, эти две формы растения очень разные по внешнему виду. В высших растениях диплоидная фаза, известная как спорофит (из-за способности вырабатывать споры), обычно доминирует и более узнаваема, чем генерация гаплоидных гаметофитов. Однако у мохообразных, поколение гаметофит является доминирующим и физиологически необходимым для фазы спорофит.

Животные должны потреблять белок для получения азота, но растения могут использовать неорганические формы этого элемента и, следовательно, не нуждаются во внешнем источнике белка. Однако растениям обычно требуется значительное количество воды, которое необходимо для процесса фотосинтеза, для поддержания структуры клеток, облегчения роста и в качестве средства доставки питательных веществ к растительным клеткам.

Количество и типы питательных веществ, необходимых для разных видов растений, значительно различается, однако некоторые элементы необходимы растениям в больших количествах. Эти питательные вещества включают кальций, углерод, водород, магний, азот, кислород, фосфор, калий и серу. Также, есть несколько микроэлементов, которые требуются растениями в меньших количествах: бор, хлор, медь, железо, марганец, молибден и цинк.

Основные характеристики:

1. Клеточная стенка: Растительные клетки обладают жесткой клеточной стенкой, которая защищает клетку и придает ей форму. Клеточная стенка состоит из целлюлозы и других веществ.

2. Центральная вакуоль: В растительной клетке присутствует большая центральная вакуоль, которая заполнена клеточным соком. Вакуоль обеспечивает поддержание осмотического давления в клетке и хранение веществ, таких как вода, минералы, пигменты и отходы.

3. Хлоропласты: Один из ключевых элементов растительной клетки — это хлоропласты. В них содержится хлорофилл, который является основным пигментом для фотосинтеза. Хлоропласты превращают световую энергию в химическую, участвуя в процессе синтеза питательных веществ.

4. Митохондрии: Еще одна особенность растительной клетки — наличие митохондрий, которые обеспечивают клетке энергией, синтезируя АТФ в результате клеточного дыхания.

5. Ядро: Растительная клетка имеет ядро, которое содержит генетическую информацию клетки и управляет ее функциями. В ядре находятся хромосомы, состоящие из ДНК.

6. Плазматическая мембрана: Клетка окружена плазматической мембраной, которая контролирует проницаемость клетки и регулирует обмен веществ.

Эти основные характеристики растительной клетки обеспечивают ей возможность выполнения жизненно важных функций, таких как фотосинтез, дыхание, рост и размножение.

Растительная клетка: структура и функции

Структура растительной клетки

Растительная клетка является основным строительным блоком всех растительных организмов. Каждая клетка состоит из цитоплазмы, ядра и мембран, которые окружают ее.

Одной из основных структур растительной клетки является клеточная стенка, которая защищает клетку и дает ей форму. Внутри клетки можно обнаружить множество органелл, таких как хлоропласты, митохондрии и вакуоли, которые выполняют различные функции и участвуют в жизнедеятельности клетки.

Функции растительной клетки

Растительная клетка играет важную роль в жизнедеятельности растения. Она синтезирует жизненно важные вещества, такие как белки, углеводы и жиры, осуществляет фотосинтез, а также участвует в механизмах роста, размножения и регуляции клеток.

Ключевую роль в функционировании растительной клетки играют ее органеллы. В частности, хлоропласты ответственны за фотосинтез, митохондрии синтезируют энергию, а вакуоли выполняют роль накопителя веществ и участвуют в осмотическом давлении клетки.

Заключение

Растительная клетка является основным строительным блоком растения и выполняет множество функций, включая фотосинтез, синтез ценных веществ и регуляцию клеток. Познание структуры и функций растительной клетки позволяет лучше понимать жизнедеятельность растений и использовать их в различных областях, включая сельское хозяйство, медицину и косметологию.

Растительная клеточная структура

В растительных клетках есть несколько важных структурных элементов, которые позволяют растениям стоять, собирать солнечный свет и расти как единый организм. Наиболее важными компонентами в клетках для достижения этих целей являются клеточная стенка и вакуоль.

Вместе эти две структуры в клетках растений создают жесткость, которая позволяет растениям стоять высокими и не упасть. В частности, вакуоль заполняется водой, толкая на клеточную стенку. Это создает внутреннее давление, называемое тургорским давлением. Клеточные стенки испытывают это давление. В свою очередь, каждая стена оказывает давление на стену рядом с ней. Вместе это держит растение так же, как скелет человека оказывает поддержку.

Тем не менее, растениям необходим постоянный запас воды, чтобы поддерживать это давление. Без воды вакуоли быстро потеряют воду. Без давления клетки не могут давить друг на друга. Таким образом, испытывающее жажду растение будет увядать, опрокидываться и в конечном итоге погибать.

Клеточная стенка

Клеточная стенка — это жесткая оболочка, которая окружает клетку растений, грибов и бактерий. Она выполняет несколько важных функций:

1. Поддержка формы и защита клетки от внешней среды.
2. Участие в обмене веществ и защите от вредителей.
3. Пропускание веществ через клеточную стенку.

Структура клеточной стенки зависит от организма и типа клетки. У растений клеточная стенка состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы и пектиновых веществ. Она образует жесткую и прочную оболочку вокруг клетки.

Растительные клетки могут иметь разные типы клеточной стенки. Например, клетки древесных растений имеют особую структуру клеточной стенки, которая делает их более жесткими и прочными.

Также, клеточные стенки могут содержать дополнительные вещества, такие как кутикула, которая помогает предотвратить испарение влаги.

Клеточная стенка также играет важную роль в процессе деления клеток, регулируя их форму и направление роста.

Общая структура клеточной стенки состоит из сетки микрофибрилл, расположенных в матриксе пектина и других полимеров. Эта структура делает клеточную стенку прочной и устойчивой к механическим воздействиям.

Клеточная стенка также обеспечивает устойчивость клетки к изменениям внешней среды, таким как изменение температуры и влажности.

Изменение состава и структуры клеточной стенки может привести к различным нарушениям в функционировании организма, таких как заболевания растений и проблемы с ростом и развитием.

В целом, клеточная стенка является важной и неотъемлемой частью растительной клетки, обеспечивая ей прочность и защиту, а также участвуя в обмене веществ

Ядро

Ядро – это «мозг» клетки, ее важнейшая часть. Под микроскопом оно выглядит как округлое плотное (темное) тельце.

Оно часто расположено в центре клетки, но может находиться и на периферии (возле цитоплазматической мембраны).

В ядре содержатся молекулы ДНК – генетический материал, носители наследственной информации.

Так как эти молекулы очень длинные (очень-очень длинные), чтобы поместиться в ядре, ДНК скручивается и очень плотно сворачивается, упаковывается.

Такую плотно упакованную ДНК называют хромосомой. Она видна в микроскоп. Особенно хорошо перед делением клетки, когда хромосомы приобретают известную многим форму «крестиков».

С помощью ДНК ядро регулирует и контролирует процессы жизнедеятельности, происходящие в клетке. Оно также отвечает за передачу наследственной информации дочерним клеткам.

Функции ядра растительной клетки

Ядро выполняет ряд ключевых функций, необходимых для жизнедеятельности растительной клетки:

1. Контроль над метаболическими процессами: Ядро содержит генетическую информацию в виде ДНК, которая кодирует все необходимые белки для клетки. Ядро управляет синтезом белков и регулирует метаболические процессы в растении.

2. Размножение и развитие: Ядро играет важную роль в процессах размножения и развития клетки. В ядре происходит деление хромосом, передача генетической информации на следующее поколение клеток, а также регуляция процессов дифференциации и специализации клеток.

3. Модуляция генной экспрессии: Ядро контролирует экспрессию генов, решая, какие гены должны быть активными или подавленными, и в какое время. Это позволяет клеткам растения адаптироваться к различным условиям окружающей среды и выполнять свои функции.

Растительная клетка и ее строение

Клетка — структурная единица живого организма. Как функциональная единица она обладает всеми свойствами живого: дышит, питается, ей свойствен обмен веществ, выделение, раздражимость, деление и самовоспроизведение себе подобных. Типичная растительная клетка содержит хлoрoпласты и вакуoли; oкружена целлюлoзнoй клетoчнoй стенкoй.

Хлоропласты — двумембранные пластиды зелёного цвета (наличие пигмента хлорофилла). Отвечают за процесс фотосинтеза. Кроме хлоропластов, в растительной клетке имеются жёлто-оранжевые или красные пластиды (хромопласты) и бесцветные пластиды (лейкопласты).

Вакуоль — полость, занимающая 70—90 % общего объёма взрослой клетки, отделённая от цитоплазмы мембраной (тонопластом). Для рaстительных клеток хaрaктерно нaличие вaкуоли с клеточным соком, в котором рaстворены соли, сaхaрa, оргaнические кислоты. Вaкуоль регулирует тургор клетки (внутреннее давление).

Цитоплазма — внутренняя среда клетки, бесцветное вязкое образование, находящееся в постоянном движении. Цитoплазма сoстoит из вoды с раствoренными в ней веществами и oрганoидoв.

Клеточная оболочка (клеточная стенка) — снаружи плотная, образованная целлюлозой или клетчаткой, внутри плазматическая мембрана, в построении которой участвуют белки и жироподобные вещества. Ее мoлекулы сoбраны в пучки микрoфибрилл, кoтoрые скручены в макрo-фибриллы. Прoчная клетoчная стенка пoзвoляет пoддерживать внутреннее давление — тургoр.

 Ядро — носитель признаков и свойств клетки и всего организма. Ядро отделено от цитоплазмы двухслойной мембраной. В ядре находятся хромосомы и ядрышки. Число хромосом для вида постоянно. Ядро содержит наследственный материал — ДНК сo связанными с ней белками — гистoнами (хрoматин). Ядро заполнено ядерным соком (кариоплазмой). Ядрo кoнтрoлирует жизнедеятельнoсть клетки. Хрoматин сoдержит кoдирoванную инфoрмацию для синтеза белка в клетке. Вo время деления наследственный материал представлен хрoмoсoмами.

Плазматическая мембрана (плазмалемма, клеточная мембрана), oкружающая растительную клетку, сoстoит из двух слoев липидoв и встрoенных в них мoлекул белкoв. Мoлекулы липидoв имеют пoлярные гидрoфильные «гoлoвки» и непoлярные гидрoфoбные «хвoсты». Такoе стрoение oбеспечивает избирательнoе прoникнoвение веществ в клетку и из нее.

Лизосомы — мембранные тельца, содержащие ферменты внутриклеточного пищеварения. Переваривают вещества, избыточные органеллы (аутофагия) или целые клетки (аутолиз).

Тело высшего растения образовано клетками, которые отличаются друг от друга строением и функцией. Клетки, имеющие общее происхождение и выполняющие свойственную им функцию, образуют ткань.

Жизнедеятельность клетки

1. 1. Движение цитоплазмы осуществляется непрерывно и способствует перемещению питательных веществ и воздуха внутри клетки.
   2. Обмен веществ и энергии включает следующие процессы:
      • поступление веществ в клетку;
      • синтез сложных оргaнических соединений из более простых молекул, идущий с зaтрaтaми энергии (плaстический обмен);
      • рaсщепление, сложных оргaнических соединений до более простых молекул, идущее с выделением энергии, используемой для синтезa молекулы AТФ (энергетический обмен);
      • выделение вредных продуктов рaспaдa из клетки.
   3. Размножение клеток делением.
   4. Рост клеток — увеличение клеток до размеров материнской клетки.
   5. Развитие клеток — возрастные изменения структуры и физиологии клетки.

Схема. Типичная растительная клетка.

Нажмите на картинку для увеличения!

Это конспект по теме «Растительная клетка и ее строение». Выберите дальнейшие действия:

• Перейти к следующему конспекту: Растительная ткань (ткани растений)
• Вернуться к списку конспектов по Биологии.
• Проверить знания по Биологии за 6 класс.

Функции растительной клетки

Растительные клетки являются основным строительным блоком жизни растений, и они выполняют все функции, необходимые для выживания. Фотосинтез, производство пищи из энергии света, углекислого газа и воды, происходит в хлоропластах клетки. Молекула энергии аденозинтрифосфат (АТФ) производится через клеточное дыхание в митохондриях.

Как все многоклеточный организмов, каждая клетка в пределах организм имеет свою уникальную роль. Некоторые растительные клетки функционируют исключительно в производстве глюкозы, в то время как другие необходимы для доставки питательных веществ и воды в различные части клетки. Прочитайте следующий раздел, чтобы узнать больше о различных типах ячеек и их функциях.

Вакуоль

Вакуоль – это органелла растительной клетки, представляющая собой одну или несколько полостей, окруженных мембраной, называемой тонопластом. Вакуоли играют важную роль в жизнедеятельности растительной клетки, выполняя различные функции.

Основные функции вакуоли:

1. Хранение веществ. Вакуоля служат местом накопления и хранения различных веществ, таких как вода, сахара, соли и органические кислоты. Наличие вакуоли позволяет растительной клетке сбалансировать свой осмотический равновесие и поддерживать нужную концентрацию веществ в клетке.
2. Регуляция осмотического давления. Вакуоля регулируют осмотическое давление в клетке путем накопления или выделения воды. Под действием вакуоля клетка может изменять свой объем и давление внутри клетки, что позволяет растению приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды.
3. Участие в метаболических процессах. В вакуолях могут происходить различные метаболические процессы, например, деградация органических веществ при гниении, ферментативные реакции, детоксикация.
4. Поддержание структуры и формы клетки. Вакуоли, особенно в больших клетках растений, придают форму и поддерживают структуру клетки. Они также могут выполнять функцию склада, защищая клетку от повреждений.

Примечание: В растительных клетках могут встречаться несколько вакуолей разного размера и функций. Небольшие вакуоли называются тоноплазматическими вакуолями, а большие, занимающие большую часть цитоплазмы, – центральными вакуолями.

Структура вакуоли:

Составляющие вакуоли	Описание
Тонопласт	Мембрана, окружающая вакуолю.
Вакуольный сок	Жидкость, содержащая различные вещества.
Вакуольный сок является лизоосмитической средой, то есть концентрация веществ в соке совпадает с их концентрацией в цитоплазме.

Вакуоля – важная органелла растительной клетки, обеспечивающая ее жизнедеятельность и выполняющая множество функций. Без вакуоли растения не смогли бы регулировать свое водное и химическое равновесие, запасать необходимые вещества и поддерживать свою форму и структуру.

Обзор клеток растений

Животные, грибы и у протистов тоже есть эукариотические клетки, пока бактерии и археи имеют более простые прокариотические клетки. Клетки растений отличаются от клеток других организмов своими клеточные стенки хлоропласты и центральная вакуоль, Хлоропласты в растительных клетках могут подвергаться фотосинтезу с образованием глюкозы. При этом клетки используют углекислый газ и выделяют кислород.

Другие организмы, такие как животные, полагаются на кислород и глюкозу, чтобы выжить. Растения считаются аутотропный потому что они производят свою еду и не должны потреблять никаких других организмов. В частности, растительные клетки фотоавтотрофного потому что они используют световую энергию солнца для производства глюкозы. Организмы, которые питаются растениями и другими животными, считаются гетеротрофными.

Другие компоненты растения клетка, клеточная стенка а также центральная вакуоль работать вместе, чтобы придать клетке жесткость. Растительная клетка будет хранить воду в центральной вакуоль, который расширяет вакуоль в стороны клетки. Затем клеточная стенка прижимается к стенкам других клеток, создавая силу, известную как тургор давление, Тургорское давление между клетками растения могут расти и достигать большего солнечного света.

Значение растительной клетки для экологии и человечества

Растительная клетка является основным строительным блоком растительных тканей и органов, обеспечивая их форму и жизнеспособность. Благодаря растительным клеткам растения могут производить кислород, поглощать углекислый газ и превращать его в органические вещества в результате фотосинтеза, таким образом поддерживая биосферу в равновесии.

Одна из важных функций растительной клетки для человечества заключается в доставке ценных питательных веществ из растительных продуктов в наш организм. Картофель, овощи, фрукты, орехи, зелень и другие растительные продукты содержат клеточные стенки, которые состоят из растительных клеток и богаты клеточными полисахаридами и клеточными компонентами, которые благотворно влияют на наше здоровье.

Кроме того, на основе клеток растительного происхождения могут быть получены многие полезные вещества. Например, пищевые добавки, лекарственные препараты, косметические средства и биотехнологические продукты.

• Вывод: Растительная клетка играет важную роль в экологии и поддержании жизнеспособности биосферы.
• Вывод: Кладезь полезных веществ, содержащихся в растительной клетке, оказывает благотворное действие на наше здоровье.
• Вывод: Растительная клетка является основой для создания различных полезных продуктов.