Растения, как и все живые организмы, имеют клеточное строение. Они могут быть одноклеточными, колониальными и многоклеточными. Клетка одноклеточного растения представляет собой  целый организм и  выполняет все функции, необходимые для обеспечения жизнедеятельности. Чаще всего оно имеет форму близкую к шаровидной или яйцевидной. Клетки многоклеточных растений очень разнообразны. Они отличаются друг от друга формой, строением, размерами. Это связано с тем, что в многоклеточном организме клетки выполняют различные функции. Многообразие растительных клеток возникает в результате дифференциации однородных клеток зародыша. Размеры клеток большинства растений колеблются в переделах 10-1000 мкм. Форма клеток многоклеточных организмов может быть округлой, эллипсовидной, кубической, цилиндрической, звездчатой и т.д.

Все многообразие форм прастительных клеток можно свести к двум основным типам:

©паренхимные клетки — клетки, имеющие форму изодиаметрического многогранника, то есть их размеры во всех трех измерениях приблизительно одинаковы;

©прозенхимные клетки — сильно вытянутые клетки, длина которых превышает их ширину и толщину в 5 и более раз (например, волокна льна имеют длину 0,2-4 см, а толщина не превышает 100мкм.

Несмотря на разнообразие, клетки растений имеют общий план строения (рис. 1). Растительная клетка имеет все органоиды, свойственные другим эукариотическим организмам (животные, грибы): ядро, эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи и т.д. Вместе с тем, она отличается от них наличием:

©прочной клеточной стенки;

©пластид;

©развитой системы постоянно существующих вакуолей.

Кроме того, в клетках большинства высших растений отсутствует клеточный центр с центриолями.

6. Разнообразие клеток.

У многоклеточных организмов разные клетки (например, нервные, мышечные, клетки крови)выполняют разные функции («разделение труда») и поэтому различаются по своей структуре. Несмотря на это, многообразие форм и организация клеток подчинены единым структурным принципам.

Форма клеток необычайно разнообразна – от простейшей шаровидной (одноклеточные организмы; среди бактерий – кокки) до самой причудливой. Микрококки имеют диаметр 0,2 мкм, нервные клетки достигают в длину 1 м, а млечные сосуды растений – даже нескольких метров.

7. Свойства клетки: деление, рост, развитие, обмен веществ.

Деление клетки — сложный процесс, состоящий из ряда этапов, последовательно идущих друг за другом. Главную роль в нем играют события, происходящие в ядре. Наследственный материал (хромосомы) удваивается и разделяется на две одинаковые части, которые расходятся к противоположным концам клетки. Затем идет разделение цитоплазмы. В итоге из одной материнской клетки образуются две подобные ей дочерние клетки.

 

Рост клетки. Живая клетка растет, т. е. увеличивается в размерах. Рост обеспечивается увеличением объема цитоплазмы, вакуоли и растяжением клеточной стенки .

 

Обмен веществ. Все эти сложные процессы жизнедеятельности (питание, дыхание и др.) происходят в отдельных частях клетки. Вещества, образовавшиеся при этом, во время движения цитоплазмы соединяются с другими веществами, вновь распадаются, становятся иными, обеспечивая клетку энергией, необходимой для жизни.

 

Одно из важнейших проявлений жизнедеятельности клетки —движение цитоплазмы. Благодаря движению цитоплазмы ко всем частям клетки доставляются нужные ей вещества и удаляются в вакуоли вещества, выработанные клеткой (ненужные ей), и запасные вещества — на хранение.

Источник: StudFiles.net

Важнейшие положения клеточной теории

 

1. Клетка—элементарная единица живого. Клетка—это элементарная живая система, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию, основа строения и жизнедеятельности всех живых организмов.

2. При всем разнообразии клетки обладают гомологичностью, им свойственно общее происхождение, сходство химического состава, единый генетический код.

3. Клетка от клетки. Клетки образуются в процессе деления материнских клеток.

4. Интеграция клеток в многоклеточном организме. В процессе индивидуального (онтогенез) и исторического развития (филогенез) многоклеточных организмов происходит образование комплексов клеток, в пределах которых клетки специализируются на выполнение определенных функций, приобретая при этом новые эмерджентные свойства.

 

 

3. Сходство и разнообразие клеток

 

Сходство клеток заключается в том, что в общих чертах каждая живая клетка состоит из одних и тех же компонентов:

· От внешней среды клетка отграничена плазматической мембраной (плазмалеммой), которую обычно называют клеточной мембраной, а внутреннее пространство клетки заполнено протопластом, состоящим из ряда органоидов, помещенных в более или менее однородное по составу и консистенции вещество.

· Каждая живая клетка содержит ДНК, в которой закодирована генетическая информация, чем обеспечивается одно из важнейших свойств живого- способность к размножению и воспроизведению себе подобных.

· Поразительно, что генетический код универсален для всех организмов.

В то же время, в мире живых организмов известно множество различных типов клеток, отличающихся деталями строения и выполняемыми функциями. Сохраняя единый план строения, разные группы организмов отличаются специфическими особенностями строения своих клеток. Примеры строения клеток животных, растений, бактерий и грибов с кратким обозначением специфических особенностей .

 

Общий план строения растительной клетки (схема)

· Наличие более или менее жесткой клеточной оболочки, которая вырабатывается протопластом в процессе жизнедеятельности клетки, откладывается на поверхности клеточной мембраны, отличается различной толщиной и деталями строения у различных типов клеток. Основным веществом клеточной оболочки является клетчатка (целлюлоза). Придает растительной клетке определенную форму и упругость, участвует в процессах поглощения и передвижения воды.

· Наличие вакуолей — пузырьков, заполненных водным раствором солей, сахаров и других растворимых в воде веществ. Вакуоль отграничена от цитоплазмы специальной вакуолярной мембраной, называемой тонопласт.

· Наличие пластид, органоидов, связанных с процессом фотосинтеза. Они свойственны только клеткам растений.

 

Клеточная оболочка

 

состоит из целлюлозы, которая определяет ее архитектуру, составляя каркас клеточной оболочки.
нкие и длинные молекулы целлюлозы образуют волоконца – микрофибриллы, которые в свою очередь свиваются в более толстые канатики – макрофибриллы, прочность которых приравнивается к прочности стальной проволоки такой же толщины (d=0,5 мкм). Между волоконцами целлюлозного каркаса располагается матрикс оболочки, состоящий из пектиновых веществ, гемицеллюлозы и гликопротеинов. На поверхности клеточной мембраны оболочка не откладывается сплошным слоем, в ней имеются участки, состоящие только из мембраны, эти углубления в оболочке называются порами. Подобное строение имеет первичная оболочка, она присуща эмбриональным клеткам, а также живым специализированным клеткам, обладающим метаболической активностью. У клеток, специализирующихся к выполнению опорных, защитных, водопроводящих функций, внутрь клетки откладывается вторичная оболочка с преобладанием в ее составе целлюлозы и других веществ, придающих оболочке прочность. Вторичная оболочка не откладывается на месте пор, что приводит к образованию более или менее глубокого в зависимости от толщины стенки порового канала (показать на примере волокон). Содержимое клеток, имеющих толстые, одревесневшие вторичные оболочки постепенно отмирает, но мертвые клетки остаются в теле растения и выполняют целый ряд важнейших функций.

 

Вакуоль

Вакуоль – 1-мембранный клеточный органоид. Мембрана ограничивающая вакуоль от цитоплазмы называется ТОНОПЛАСТ, он имеет строение аналогичное строению цитоплазматической мембраны.
куоли имеются в животных и растительных клетках, но у животных вакуоли мелкие и содержат обычно запасные питательные вещества (белки, жиры) или ненужные в цитоплазме продукты метаболизма. В специализированных (дифференцированных) живых растительных клетках вакуоль (вакуоли) обычно занимают большую часть объема клетки. Заполнены такие Вакуоли клеточным соком – водным раствором минеральных и органических солей кислот и др. Иногда в вакуолях в содержатся кристаллы разных солей (наиболее часто кристаллы Оксалата кальция = кальциевая соль щавелевой кислоты). Клеточный сок в вакуолях многих клеток, особенно в плодах содержит моносахариды. Помимо запасающей функции вакуоль выполняет еще одну: благодаря тому что

1. концентрация растворимых веществ в вакуоли обычно больше чем во внешней среде

2. Тонопласт и цитоплазматическая мембрана обладают свойством полупроницаемости – через них свободно проходят недиссоциированные молекулы воды, но не проходят Ионы (ОСМОС)

В вакуоли создается осмотическое давление, благодаря которому создается напряжение клеточной стенки, позволяющее живым частям растения сохранять определенную форму.

 

 

Пластиды.

Пластиды – 2-мембранные органоиды, присутствующие только в растительных клетках.

Делятся на:

Лейкопласты – бесцветные

Хлоропласты – зеленые благодаря пигменту Хлорофиллу

Хромопласты – красные, оранжевые, желтые – благодаря пигментам каротиноидам. (Морковка)

В упрощенном виде можно считать что лейкопласты превращаются в хлоропласты, а хлоропласты могут превращаться в хромопласты в конце своей жизни.

 

Пластиды размножаются простым делением (как бактерии), имеют свою собственную ДНК. При делении клеток растений пластиды примерно поровну расходятся в каждую из дочерних клеток.

Функции пластид:

Лейкопласты – являются предшественниками хлоропластов, часто в них запасаются питательные вещества (обычно крахмал)

Хлоропласты – осуществляют фотосинтез, участвуют в химической регуляции жизнедеятельности клетки.

Хромопласты – образуются в основном в плодах и в листьях во время листопада, т.е. в тех частях растения, которые будут потеряны им. Возможно что каротиноиды и другие вещества хромопластов являются нежелательными продуктами метаболизма, от которых растения избавляются. Кроме того ярка окраска плодов способствует распространению семя животными.

Источник: studopedia.su

Хотя все живые организмы (за исключением вирусов) имеют клеточное строение, клетки разных царств организмов несколько отличаются между собой. Так между клетками растений и животных есть ряд принципиальных отличий. Ниже перечисляются именно отличительные особенности клеток растений по сравнению с клетками животных. Общий план строения растительной клетки описан здесь.

Клетки растений как и клетки животных имеют клеточную мембрану.
нако с внешней стороны от мембраны у клеток растений есть клеточная стенка. Она придает клетке форму, то есть служит опорой или, другими словами, выполняет функцию наружного скелета, а также защищает содержимое клетки. Клеточная стенка растений состоит из целлюлозы. Несмотря на свою жесткость, клеточная стенка проницаема для воды и растворенных в ней веществ. Проницаемость достигается за счет наличия в клеточной стенке пор. Кроме того, клеточная стенка прозрачна для солнечных лучей, которые необходимы для протекания процесса фотосинтеза.

Только в клетках растений есть особые органеллы — пластиды. Существуют три основных вида пластид: хлоропласты, лейкопласты, хромопласты. Наиболее важное значение имеют хлоропласты, так как в них протекает фотосинтез. В процессе фотосинтеза образуются органические вещества из неорганических, а также выделяется кислород. Почти все остальные организмы (не растения) так или иначе используют эту органику в качестве пищи, а кислород используют для дыхания.

Хлоропласты имеют зеленый цвет и определяют цвет растений. В бесцветных лейкопластах обычно откладываются запасы питательных веществ. В хромопластах синтезируются и хранятся различные пигменты. Из-за этого хромопласты бывают разных цветов (желтые, оранжевые, красные) и определяют окраску частей растений (плодов, корнеплодов, листьев осенью).

Обычно отдельно взятая клетка содержит пластиды только одного вида. Разные пластиды могут превращаться друг в друга. Так хлоропласты превращаются в лейкопласты и хромопласты. Лейкопласты — в хлоропласты.

Еще одной особенностью клеток растений является наличие в них крупной вакуоли. Она содержит так называемый клеточный сок, представляющий собой водный раствор различных веществ (как органических, так и неорганических). Эти вещества накапливаются в клетке про запас или как ненужные и продукты жизнедеятельности. Вакуоль контролирует выделение ненужных веществ из клетки. Также в ней расщепляются ненужные белки и даже органеллы. Стенками вакуолей являются мембраны. У молодой клетки есть некое количество мелких вакуолей. С течением времени они наполняются клеточным соком и сливаются в одну большую центральную вакуоль. Она может занимать большой объем клетки, определять ее размер, поддерживать клеточное давление.

Итак, основными отличительными особенностями растительной клетки являются клеточная стенка, пластиды и крупная центральная вакуоль.

Клетки растений в качестве одного из запасных веществ накапливают крахмал. У животных вместо крахмала накапливается гликоген. Крахмал накапливается в лейкопластах.

Клетки растений соединяются между собой с помощью так называемых цитоплазматических мостиков (плазмодесм) через поры.

У клеток растений нет таких органелл как центриоли, которые есть у клеток животных.