Header Image

«Корень жизни» очень требователен к условиям произрастания, поэтому за ним нужен особенно тщательный уход.

 
Главная arrow Ботаника arrow Растительные клетки


Растительные клетки PDF Печать E-mail
Рейтинг: / 50
ХудшаяЛучшая 

Абсолютное большинство растений, как и других живых организмов, имеет клеточное строение. Число клеток в растении обычно огромно. Например, в одном листе древесного растения их насчитывается почти 20 млн. Клетки очень разнообразны по форме и-размерам. Наиболее часто встречаются вытянутые, округлые, многогранные, звездчатые клетки. Все многообразие форм клеток сводится к двум основным группам — паренхимные клетки, приближающиеся но форме к многограннику, и прозенхимные клетки, длина которых Значительно превышает ширину. Еще более клетки разнятся по размерам, но чаше всего их величина измеряется микронами.

Клетка имеет весьма сложное строение. Наиболее крупными компонентами живой растительной клетки являются оболочка, цитоплазма, ядро, вакуоль. Оболочка покрывает клетку снаружи, под ней находится цитоплазма, в последней — ядро и вакуоль.

Оболочка растительной клетки состоит в основном из целлюлозы, или клетчатки, представляющей собой полисахарид. Особенностью целлюлозной оболочки является ее прочность, эластичность и способность не вступать в химические реакции (три жизни растения). В оболочке имеются поры, через которые протянуты тончайшие нити цитоплазмы,— плазмодесмы. По ним идет постоянный обмен веществ между клетками.

С возрастом оболочка многих клеток видоизменяется и становится нередко еще более прочной. Накопление в оболочке особого вещества — лигнина ведет к ее одревеснению. Наиболее ярким примером одревеснения клеток является образование древесины. Часто одревесневают к концу вегетационного периода оболочки клеток и многих травянистых растений. С этим связана необходимость своевременного сенокошения.

Оболочки некоторых клеток пропитываются жиро-подобным веществом — суберином, в результате чего происходит их опробковение. Оиробковевшне оболочки становятся непроницаемыми для ноды и газов. Содержимое клеток при этом отмирает. Образующийся слой опробковевших клеток на поверхности растения защищает внутренние живые части его от неблагоприятных воздействий внешней среды.

При выделении на поверхности клеточной оболочки другого жироподобного вещества — кутана происходит ее кутинизация. Образуемая купилом на наружных стенках кожицы листьев и травянистых стеблей пленка, называемая кутикулой, также выполняет защитную функцию.

В листьях и стеблях злаков, осок, хвощей и некоторых других растений происходит отложение минеральных веществ — кремнезема и солей кальция, т. е. минерализация клеточных оболочек, в результате которой растения приобретают значительную механическую прочность.

Цитоплазма представляет собой бесцветную, прозрачную, сравнительно вязкую жидкость сложного химического состава, основу которого определяют белки, лиииды, углеводы и нуклеиновые кислоты. Цитоплазма включает ряд структур, называемых органеллами, каждая из которых выполняет определенные физиологические и биохимические функции. Одним из видов орга-нелл являются пластиды.

Различают три типа пластид: бесцветные — лейкопласты, зеленые — хлоропласта, окрашенные в другие цвета— хромопласты. Пластиды каждого типа имеют свое строение и выполняют присущие им функции.

Лейкопласты располагаются обычно в клетках запасающих тканей и вырабатывают запасные питательные вещества.

Хлоропласты содержатся в зеленых частях растений, преимущественно в листьях. Зеленый цвет хлоропла-стов связан с наличием в них особого пигмента — хлорофилла, представляющего собой сложное органическое вещество.

Хромопласты находятся в клетках лепестков, плодов, корнеплодов. Чаще всего они имеют красный, желтый или оранжевый цвет. Присутствие хромопластов в лепестках цветков придает им красивую окраску, способствующую более интенсивному опылению растений насекомыми.

Возможны переходы пластид одного типа в другой. Например, изменение осенью зеленой окраски листьев деревьев на желтую, багряную и т. д. связано с превращением хлоропластов в хромопласты.

У подавляющего большинства растений в каждой живой клетке имеется одно или несколько ядер. Форма ядра может быть различной — округлой, овальной, сильно вытянутой, многолопастной. Размеры ядер неодинаковы и в клетках разных растений, и в разных клетках одного и того же растения. Относительно крупные ядра бывают в молодых клетках.

Снаружи ядро покрыто оболочкой. Через оболочку проходят поры, обеспечивающие контакт между ядром и цитоплазмой.

Основное содержимое ядра представляет собой ядерный сок, в котором помещаются более плотные структуры — хромосомы и ядрышко. Встречаются клетки, в ядрах которых имеются два или четыре ядрышка — очень маленькие, шаровидные тельца вязкой консистенции.

Хромосомы имеют сложную биохимическую природу и выполняют исключительно важную работу по хранению и передаче наследственной информации, организации синтеза белков в течение жизни клетки. Считают, что   в синтезе белков участвуют и ядрышки.

Последним крупным компонентом растительной клетки является вакуоль. Она представляет собой полость, наполненную жидким содержимым. У молодых клеток бывает несколько мелких вакуолей, которые по мере развития клетки разрастаются и сливаются в одну крупную вакуоль. В результате вакуоль занимает почти весь объем клетки, а цитоплазма с ядром оказывается отодвинутой к клеточной оболочке. Содержимое вакуоли — клеточный бок — это сложный раствор различных по составу органических и неорганических веществ. В него входят углеводы, органические кислоты, минеральные соли. Все эти вещества являются продуктами жизнедеятельности клетки. Одни из них хранятся в качестве запасных питательных веществ и со временем вновь поступают в цитоплазму для использования, другие являются конечными продуктами обмена веществ. К запасным питательным веществам относятся запасные жиры, белки и крахмал. Конечными продуктами обмена являются алкалоиды, млечный сок, смолы, эфирные масла, соли щавелевой кислоты, танниды (дубильные вещества). Часть конечных продуктов обмена веществ нередко выделяется растением наружу.

В состав содержимого растительной клетки входят также физиологически активные вещества.

К ним   относятся ферменты,   фитогормоны,  витамины, антибиотики и фитонциды.

Ферменты, или энзимы,—вещества белковой структуры, выполняющие функцию биологических катализаторов (ускорителей) химических реакций. Действуют значительно активнее, чем неорганические катализаторы. Содержатся в цитоплазме и клеточном соке. Обеспечивают управляемый ход .всех химических реакций в клетке — от синтеза до распада.

К фитогормонам относятся вещества, обеспечивающие усиление физиологических процессов в «летке. Примером .могут служить гормоны роста (ауксин, гетеро-ауксин и др.).

В настоящее время науке известно 40 различных по своим свойствам витаминов, незаменимое значение которых для нормального обмена веществ, роста и развитии растений, животных и человека общеизвестно.

Антибиотики и фитонциды — вещества, встречающиеся в клеточном соке и цитоплазме и обладающие бактерицидными свойствами, т. е. способностью убивать бактерии. Широко известно бактерицидное действие пенициллина и других антибиотических препаратов. Фитонцидами богаты некоторые древесные породы (сосна, дуб, черемуха) и травянистые растения (лук, чеснок, горчица).

Живой клетке присущи все биологические процессы: дыхание, питание, рост, развитие, размножение и т. д. Наибольший интерес представляет процесс размножения клеток.

Каждому виду растения свойственно определенное число хромосом в ядрах клеток. Оно сохраняется на протяжении всех поколений жизни данного вида растения. Такой особый механизм поддержания постоянного хромосомного набора в ядре каждой клетки обеспечивается определенными способами деления ядра и в целом клетки. Один из способов непрямого деления ядра — митоз. Осуществляется он следующим образом. Еще до деления клетки каждая молекула дезокоирибо-нуклеиновой кислоты (ДНК), из которых построены хромосомы, пристраивает в каждой хромосоме вторую такую же молекулу. В результате весь наследственный материал клетки удваивается, а каждая хромосома состоит теперь из двух равноценных частей — хроматид. Непосредственно перед делением клетки хромосомы сильно уплотняются и сокращаются. Затем они располагаются в одной плоскости — по экватору ядра, причем одна хроматида каждой из них обращена к одному полюсу клетки, другая — к противоположному. Ядерная оболочка и ядрышко растворяются. Между полюсами клетки появляются нити, в своей совокупности образующие верстеновидную фигуру. Далее происходит расхождение хроматид. Хрочматиды, составляющие до этого каждую хромосому, отделяются друг от друга и, подтягиваемые нитями, расходятся к противоположным полюсам клетки. В результате у каждого полюса собирается по одному полному набору хроматид, которые вновь становятся хромосомами. После этого нити распадаются, вокруг каждого набора хромосом образуется ядерная оболочка, в каждом ядре появляется ядрышко. В срединной плоскости, клетки образуется перегородка, разделяющая клетку на две дочерние.

При делении органеллы, т. е. части содержимого клеток, распределяются между дочерними клетками не строго поровну, но затем структура их в каждой клетке восстанавливается до, нормальной. Дочерние клетки продолжают расти. В хромосомах этих клеток со временим опять происходит удвоение наследственного материала и каждая из них приобретает способность к новому делению.

Когда, организм растения созревает и начинает формировать половые клетки, включается механизм, уменьшающий ровно вдвое число хромосом в этих клетках. Такое уменьшение, называемое редукцией хромосомного набора, достигается путем необычного, редукционного деления клеток — мейоза. При этом процессе все хромосомы образуют пары. Членов пары называют гомологичными (подобными) хромосомами. В такой паре одна хромосома отцовская, другая — материнская. Во время мейоза эти хромосомы сближаются, тесно прилегают друг к другу, перекручиваются. Между соприкасающимися гомологичными хромосомами происходит обмен отдельными участками, некоторое перераспределение материнского и отцовского наследственного материала. Далее ядерная оболочка и ядрышко растворяются, образуется веретеновидный аппарат, такой же, как при митозе.

Гомологичные хромосомы разъединяются и с помощью нитей веретена расходятся к полюсам клетки. В результате у полюсов оказывается по одной гомологичной хромосоме от каждой пары, а общее число хромосом у каждого полюса вдвое 'меньше, чем в исходном ядре (так называемые гаплоидные наборы хромосом).

Вслед за мейоэом образовавшиеся гаплоидные ядра делятся путем митоза. В итоге появляются 4 клетки с гаплоидными (одинарными) ядрами вместо одной клетки с диплоидным (двойным) набором хромосом.

 
След. »
О растениях
Главная
Энциклопедия растений
Физиология растений
Систематика растений
Ботаника
Читайте также...
Такси в Домодедово При заказе такси в аэропорт оператор свяжется с Вами за 20 мин. до поездки. Если это не требуется — пожалуйста уведомьте оператора. Автомобили класса комфорт:
zem5.jpg