Строение растительной клетки. химический состав

Ассимилирующие ткани (хлоренхима)

Высшие растения являются фотоавтотрофами, то есть получают питательные органические вещества в результате процесса фотосинтеза. Соответственно, у высших растений существуют ткани, специализированные для того, чтобы в них активно происходил фотосинтез. Такая фотосинтезирующая ткань имеет название хлоренхима, которое происходит от слова «хлор», что значит «зеленый». Действительно, эту ткань несложно узнать по ее зеленому цвету. В клетках хлоренхимы находится много хлоропластов и активно происходит фотосинтез. Эту ткань мы найдем в первую очередь в листьях высших растений, но не стоит забывать, что зеленым может быть и стебель, например, травянистого растения. В листе хлоренхима может быть представлена однородной рыхлой тканью, а может быть дифференцирована на столбчатую и губчатую. Столбчатая хлоренхима состоит из клеток вытянутой формы, которые расположены плотными рядами в один или несколько ярусов. Столбчатая хлоренхима обычно располагается под верхней эпидермой листа, то есть с той стороны, которая наиболее ярко освещена. Такая форма и расположение клеток позволяют ткани наиболее эффективно улавливать солнечный свет, необходимый для фотосинтеза. В некоторых листьях можно найти еще один столбчатый слой у нижней эпидермы. Такая анатомия характерна для растений, листья которых всегда ярко освещены с обеих сторон. Губчатая хлоренхима состоит из округлых и овальных клеток с большими межклетниками, за счет которых ткань вентилируется, в результате чего происходит газообмен, необходимый для фотосинтеза. В листе она обычно прилегает к нижней эпидерме. Хвоинка сосны является видоизмененным листом, и внутри нее также находится хлоренхима. Но ее клетки имеют извилистые очертания, за что хлоренхима называется складчатой. У некоторых мохообразных фотосинтезирующие ткани имеют вид зеленых нитей из одного ряда клеток, а в хлоренхиме антоцеротовых каждая клетка имеет только один очень большой хлоропласт.

Рисунок 1: Хлоренхима.

Рисунок 2: Поперечный срез листа. 1 – эпидерма; 2 – столбчатая хлоренхима; 3 – губчатая хлоренхима; 4 – подустьичная полость; 5 – устьице.

Кто первым увидел клетку? Увеличительные приборы

Большинство клеток нельзя увидеть невооружённым глазом. Только после изобретения увеличительных приборов люди узнали, что всё живое сделано из них, а клетка появляется из другой (материнской) клетки.

• Оптический (световой) микроскоп изобрели в 16 веке. По одной версии в 1591 году его придумали отец и сын Янсены. По другой – немого раньше в 1538 г. итальянский врач Франкастро впервые скомбинировал две линзы так, что получилось небольшое увеличение.
• Галилео Галилей в 1609 г собрал прибор с вогнутой и выпуклой линзой.
• Английский учёный Роберт Гук в 1665 году приспособил ранее изобретённый окуляр к микроскопу и получил 30-кратное увеличение, он описал строение некоторых растительных тканей, в частности пробки коры дуба. Эта ткань состояла из маленьких ячеек, разделённых перегородками. Это были мёртвые клетки, но Роберт Гук их увидел первым и дал им название «клетки». Но слово в современном его значении стали употреблять только 150 лет спустя.

Микроскоп Роберта Гука 

А А. Левенгук в 1675 г обнаружил протисты, используя микроскоп с одной хорошо отшлифованной линзой, увеличивающей объект в 100 и 300 раз.

В 1838 г. немецкий ботаник Матиас Шлейден пришёл к выводу, что все растительные ткани имеют клеточное строение.

Разнообразие растительных клеток

Покровные ткани

Эпидерма – первичная покровная ткань высших растений. Она состоит из одного слоя клеток, расположенных на поверхности тела растения. Клетки эпидермы плотно сомкнуты друг с другом (без межклетников), а их клеточные стенки, обращенные к внешней среде утолщены. Снаружи эпидерма покрыта неклеточным слоем – кутикулой. Кутикула состоит из воскоподобных веществ и играет важную роль в защите растения от излишнего испарения. В составе эпидермы также можно встретить разнообразные волоски (трихомы). Трихомы могут быть одноклеточными или многоклеточными, простыми (в виде простого волоска) или сложной формы (разветвленные, звездчатые, Т-образные и т.д.)

Важной частью эпидермы также являются устьица. Устьице состоит из двух замыкающих клеток обычно бобовидной формы, между которыми находится устьичная щель, способная открываться и закрываться

Устьица выполняют две важные функции – регулируют интенсивность испарения, а также через устьичную щель осуществляется газообмен растения с внешней средой. Следует отметить, что эпидерма – это «прозрачная» ткань, в основных клетках эпидермы отсутствуют хлоропласты. Однако в замыкающих клетках устьиц хлоропласты есть, они необходимы для их работы по закрыванию и открыванию устьица. Клетки эпидермы, которые прилегают к замыкающим клеткам, называются побочными. По их числу, ориентации и взаимному расположению выделяют разные типы устьичного аппарата. Так, например, различают парацитный, диацитный, анизоцитный, антомоцитный и множество других типов устьичных аппаратов.

Рисунок 1: Эпидерма.

Рисунок 2: Основные типы устьичных аппаратов. 1 – диацитный; 2 –парацитный; 3 –анизоцитный; 4 — аномоцитный.

Вторичная покровная ткань высших растений – это пробка. Пробковый слой обычно образуется на вторично утолщенных стеблях и корнях высших растений. Пробка (она же феллема), образуется в результате работы так называемого пробкового камбия (или феллогена). В феллогене клетки делятся и откладываются наружу, их клеточные стенки утолщаются и суберинизируются (опрбковевают). Суберин – это вещество непроницаемое для воды и воздуха, следовательно, внутреннее содержимое клеток вскоре отмирает. В результате пробковый слой состоит из мертвых клеток и является газо- и водонепроницаемой покровной тканью.

Рисунок 3: Феллема, феллоген, феллодерма.

Клеточная стена

Цена на клеточная стенка является жизненно важным компонентом растительных клеток, обеспечивающим структурную поддержку и защиту. В отличие от клетки животных, в которых отсутствует клеточная стенка, растительные клетки имеют внешний слой который окружает плазматическую мембрану. Давайте исследуем описание, функция и компоненты клеточная стенка в растительных клетках.

Описание и функции клеточной стенки растительных клеток.

Цена на клеточная стенка is жесткая конструкция окружающий плазматическую мембрану растительных клеток. Он состоит из различные компоненты, включая целлюлозу, гемицеллюлозу, пектин и лигнин. Эти компоненты работать вместе, чтобы дать клеточная стенка его сила и гибкость.

Основная функция клеточная стенка заключается в обеспечении структурной поддержки растительных клеток. Это помогает поддерживать форма клетки и предотвращает ее разрыв под внутреннее давление, клеточная стенка также играет решающую роль в межклеточной коммуникации и передаче сигналов, а также в транспортировке воды и питательных веществ.

Компоненты и слои клеточной стенки

Цена на клеточная стенка состоит из несколько слоев, каждый с свой уникальный состав и функция. Давайте пристальный взгляд at эти компоненты и слои:

1. Первичная клеточная стенка: Главная клеточная стенка is самый внешний слой клеточная стенка. Он гибкий и позволяет клетке расширяться во время роста. Главная клеточная стенка состоит в основном из целлюлозы, сложного углевода, который обеспечивает прочность и жесткость тела. клеточная стенка.

2. Вторичная клеточная стенка: In некоторые растительные клеткивторичный клеточная стенка формируется внутри первичной клеточная стенка. Вторичный клеточная стенка толще и жестче первичного клеточная стенка, Это содержит дополнительные компоненты например, лигнин, который обеспечивает дальнейшая сила и защита клетки.

3. Средняя ламель: Средняя пластинка есть слой расположенный между соседними растительными клетками. Он состоит из пектина — сложного углевода, который действует как клей, держа клетки вместе. Средняя пластинка играет решающую роль в адгезии клеток и поддержании структурная целостность растительных тканей.

4. Плазмодесмы: Плазмодесмы представляют собой маленькие каналы которые пересекают клеточная стенка, соединяющий цитоплазму соседних растительных клеток. Эти каналы обеспечивают обмен молекулами, такими как питательные вещества и сигнальные молекулы, между ячейками. Плазмодесмы играют жизненно важную роль в межклеточной коммуникации и координации в тканях растений.

Таким образом, клеточная стенка is фундаментальный компонент растительных клеток, обеспечивая структурную поддержку, защиту и облегчая межклеточную связь. Его различные слои и компоненты работают вместе, чтобы поддерживать целостность и функциональность растительных тканей

Понимание структуры и функций клеточная стенка имеет важное значение для понимания уникальные характеристики растительных клеток

Наблюдение структуры плазматической мембраны

Плазматическая мембрана является жизненно важным компонентом растительных клеток, выполняя функцию барьер что отделяет внутренняя среда клетки от внешнее окружение. Он играет решающую роль в поддержании целостность клетокрегулирующий течение веществ внутри и снаружи клетки и облегчая различные клеточные процессы. Ученые разработали несколько техник изучить строение плазматической мембраны растительных клеток, обеспечивая ценные идеи в его состав и организация.

Методы изучения строения плазматической мембраны растительных клеток

1. Электронная микроскопия: Электронная микроскопия is мощный инструмент что позволяет ученым визуализировать ультраструктура плазматической мембраны в высокая разрешающая способность. Два типа of методы электронной микроскопии обычно используются просвечивающая электронная микроскопия (TEM) и сканирующая электронная микроскопия (SEM). ТЕМ обеспечивает Подробная информация около внутренняя структура плазматической мембраны, в то время как СЭМ предлагает трехмерный вид of поверхность мембраны, Используя эти методыИсследователи могут наблюдать липидный бислой, фосфолипиды и различные белки, составляющие плазматическую мембрану.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

2. Флуоресцентная микроскопия: Флуоресцентная микроскопия is еще один широко используемый метод для изучения строения плазматической мембраны растительных клеток. Это предполагает маркировку определенные компоненты плазматической мембраны с флуоресцентные красители или белки, излучающие свет разные длины волн когда взволнован конкретный источник света. Этот метод позволяет исследователям визуализировать распространение и локализация белков, таких как интегральные белки и периферические белки, внутри плазматической мембраны. Используя флуоресцентную микроскопию, ученые также могут изучать динамические процессы такие как передача сигналов в клетках, клеточная адгезия и распознавание клеток на плазматической мембране.

3. Биохимический анализ: Методы биохимического анализа обеспечивать ценная информация около Композиция и организация плазматической мембраны. Одна из таких методик is экстракция белка и очистка, которая включает в себя выделение белков плазматической мембраны из растительных клеток и анализ их свойства. Этот метод помогает выявить и охарактеризовать различные виды белков, присутствующих в плазматической мембране, в том числе транспортные белкирецепторные белки и ферменты, участвующие в клеточные сигнальные пути, Кроме того, методы анализа липидов может дать представление о липидный состав плазматической мембраны, включая наличие холестерина, липидные плоты, и их влияние о текучести мембран.

4. Функциональные анализы: Функциональные анализы используются для изучения деятельность и функции белков плазматической мембраны. Эти анализы включают измерение транспорта определенных молекул через плазматическую мембрану, таких как ионы, вода и питательные вещества. Такие методы, как заплатка и электрофизиология, позволяют исследователям изучать ионные каналы и аквапорины, которые интегральные мембранные белки отвечает за регулирование движения ионов и воды через плазматическую мембрану. Понимая функциональные свойства of эти белки, ученые могут получить представление о механизмы of избирательная проницаемость и мембранный транспорт в растительных клетках.

В заключение различные техники такие как электронная микроскопия, флуоресцентная микроскопия, биохимический анализ, и функциональные анализы обеспечили ценные идеи в структуру и функцию плазматической мембраны растительных клеток. Эти наблюдения усилили Наше понимание of сложные взаимодействия между плазматической мембраной, клеточная стенка, и внутриклеточные компоненты, способствуя прогрессу в биология растений и биотехнология.

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.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); Клетка — основная структурная единица жизни

Для живого характерно клеточное строение: человек и растение, кролик и амеба. Амеба состоит из одной клетки, а лист груши — это 50 млн клеток. Если организм одноклеточный, то его процессы (питание, дыхание, выделение, рост, размножение и т. д.) выполняет одна клетка. В сложном многоклеточном организме каждая клетка является маленькой структурой и выполняет свои определенные функции. Как бы ни отличались клетки разных животных и растений друг от друга, в их строении много общего. Заглянуть в таинственный микромир, не видимый простым глазом, поможет даже школьный микроскоп. Рассматривая препарат под микроскопом, можно увидеть множество круглых, продолговатых и квадратных клеток, плотно прилегающих друг к другу (рис.1).

Рис.1 Разнообразие растительных клеток

История открытия клеточного строения растений связана с именем английского естествоиспытателя Роберта Гука, который в 1665 году с помощью собственноручно собранного микроскопа рассмотрел тонкий срез пробки дерева (рис.2). Обнаруженные мелкие ячейки он назвал «клетками». В последствии данный термин был введен в науку.

Рис.2 Рисунок Роберта Гука