Строение клетки растения

В природе существуют как одноклеточные растения, так и многоклеточные. Например, в подводном мире можно встретить одноклеточные водоросли, которые имеют все функции присущие живому организму.

Многоклеточная особь – это не просто набор клеток, а единый организм, способный образовывать различные ткани, органы, которые взаимодействуют друг с другом.

Строение растительной клетки у всех растений одинаковое и состоит из одних и тех же компонентов. Её состав следующий:

• оболочка (пластинка, межклетник, плазмодесмы и плазмолеммы, тонопласт);
• вакуоли;
• цитоплазма (митохондрии; хлоропласты и другие органоиды);
• ядро (ядерная оболочка, ядрышко, хроматин).

Рис. 1. Строение клетки растения.

Изучение строения и функций растительной клетки показало, что:

• самой значительной частью в организме является ядро, которое отвечает за все происходящие процессы. Оно содержит наследственную информацию, которая передаётся из поколения в поколение. От других органоидов отделяет ядро ядерная оболочка;
• бесцветное вязкое вещество, которое наполняет клетку, называется цитоплазмой. Именно в ней находятся все органоиды;
• под клеточной стенкой находится мембрана (тонопласт), которая отвечает за обмен веществ. Это тоненькая плёнка, отделяющая оболочку от цитоплазмы;
• клеточная стенка достаточно прочная, так как в её состав входит целлюлоза. Поэтому функциями стенки является защита и придача формы;
• маленькими составными компонентами являются пластиды. Они могут быть цветными или бесцветными. Так, например, хлоропласты имеют зелёный цвет, именно в них происходит процесс фотосинтеза;
• внутренняя полость, заполненная соком, называется вакуолью. Размер её зависит от возраста организма: чем он старше, тем больше вакуоль. В состав сока входит водный раствор минеральных солей и органических веществ. Он содержит различные сахара, ферменты, минеральные кислоты и соли, белки и пигменты;

Рис. 2. Изменения размера вакуоли при росте растения.

• митохондрии способны передвигаться вместе с цитоплазмой, их основная роль – обмен веществ. Именно здесь происходит процесс дыхания и образования АТФ;
• аппарат Гольджи может иметь различные формы (диски, палочки, зёрнышки). Его роль – накопление и выведение ненужных веществ;
• рибосомы синтезируют белок. Находятся они в цитоплазме, ядре, митохондриях, пластидах.

Рис. 3. Строение аппарата Гольджи.

Особенности растительного организма

Исследование разнообразия царства растений выявило такие особенности:

• в отличие от других живых организмов, растения имеют вакуоль, которая хранит все питательные и полезные вещества, расщепляет отжившие старые органеллы и белки;
• клеточная стенка по своему составу отличается от грибного хитина и стенок бактерий. В её состав входит целлюлоза, пектин и лигнин;


• связь между клетками осуществляется при помощи плазмодесм – так называемые поры в клеточной стенке;
• пластиды имеются только в растительном организме. Помимо хлоропластов это могут быть лейкопласты, которые делятся на два вида: одни из них запасают жиры, другие – крахмал. А также хромопласты, которые синтезируют и хранят пигменты;
• в отличие от животного организма, у растительной клетки нет центриолей.

Источник: obrazovaka.ru

04.03.2018

Клетки растений, как и клетки большинства живых организмов, состоят из клеточной оболочки, которая отмежевывает содержимое клетки (протопласт) от окружающей его среды. Клеточная оболочка включает в себя достаточно жесткую и прочную клеточную стенку (снаружи) и тонкую, эластичную цитоплазматическую мембрану (внутри). Наружный слой клеточной стенки, представляющий собой пористую целлюлозную оболочку с присутствующим в ней лигнином, состоит из пектинов. Такие составляющие определяют прочность и жесткость растительной клетки, обеспечивают её форму, способствуют лучшей защите внутриклеточного содержимого (протопласта) от неблагоприятных условий. Составляющие цитоплазматической мембраны – белки и липиды. Как клеточная стенка, так и мембрана обладают полупроницаемыми способностями и выполняют транспортную функцию, пропуская внутрь клетки воду и необходимые для жизнедеятельности элементы питания, а также регулируя обмен веществ между клетками и со средой. 

Протопласт растительной клетки включает в себя внутреннюю полужидкую среду мелкозернистой структуры (цитоплазму), состоящую из воды, органических соединений и минеральных солей, в которой находятся ядро – главная часть клетки – и другие органоиды. Впервые описал жидкое содержимое клетки и назвал его протоплазмой (1825 – 1827 г.) чешский физиолог, микроскопист Ян Пуркине. Органоиды являются постоянными клеточными структурами, выполняющими специфические, предназначенные только им функции. Кроме того, они отличаются между собой строением и химическим составом. Различают немембранные органоиды (рибосомы, клеточный центр, микротрубочки, микрофиламенты), одномембранные (вакуоли, лизосомы, комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть) и двумембранные (пластиды, митохрондрии). 

Вакуоль (одна или несколько) – важнейшая составляющая протопласта, характерная только для растительных клеток. В молодых клетках присутствуют, как правило, несколько небольших вакуолей, но по мере роста и старения клетки, мелкие вакуоли сливаются в одну большую (центральную) вакуоль. Она представляет собой ограниченный мембраной (тонопластом) резервуар с находящимся внутри него клеточным соком. Основной компонент клеточного сока – это вода (70 – 95%), в которой растворены органические и неорганические соединения: соли, сахара (фруктоза, глюкоза, сахароза), органические кислоты (щавелевая, яблочная, лимонная, уксусная и пр.), белки, аминокислоты. Все эти продукты являются промежуточным результатом метаболизма и временно накапливаются в вакуолях как запасные питательные вещества, чтобы в дальнейшем вторично участвовать в обменных процессах клетки. Также в клеточном соке присутствуют танины (дубильные вещества), фенолы, алкалоиды, антоцианы и различные пигменты, которые выводятся в вакуоль, изолируясь при этом от цитоплазмы. В вакуоли поступают и ненужные продукты жизнедеятельности клетки (отходы), например, щавелевокислый калий. 

Благодаря вакуолям клетка обеспечивается запасами воды и питательных веществ (белков, жиров, витаминов, минеральных солей), а также в ней поддерживается осмотическое внутриклеточное давление (тургор). В вакуолях происходит расщепление старых белков и органелл. 

Вторая отличительная особенность растительной клетки – присутствие в ней двумембранных органоидов – пластид. Открытие этих органоидов, их описание и классификация (1880 — 1883 г.) принадлежат немецким ученым – естествоиспытателю А. Шимперу и ботанику В. Мейеру. Пластиды представляют собой вязкие белковые тельца и разделяются на три основных типа: лейкопласты, хромопласты и хлоропласты. Все они под влиянием действия определенных факторов среды способны переходить из одного вида в другой. 

Среди всех типов пластид наиболее важную роль выполняют хлоропласты: в них осуществляется процесс фотосинтеза. Эти органоиды отличаются зеленой окраской, что связано с наличием в их составе значительного количества хлорофилла – зеленого пигмента, поглощающего энергию солнечного света и синтезирующего органические вещества из воды и углекислого газа. Хлоропласты отмежевываются от цитоплазмы клетки двумя мембранами (внешней и внутренней) и имеют линзообразную овальную форму (длина составляет около 5 – 10 мкм, а ширина колеблется от 2 до 4 мкм). Кроме хлорофилла в хлоропластах присутствуют каротиноиды (вспомогательные пигменты оранжевого цвета). Количество хлоропластов в растительной клетке может варьироваться от 1 – 2-х (простейшие водоросли) до 15 – 20 штук (клетка листка высших растений). 

Мелкие бесцветные пластиды лейкопласты встречаются в клетках тех органов растения, которые скрыты от действия солнечного света (корни или корневища, клубни, луковицы, семена). Форма их очень разнообразна (шаровидные, эллипсоидные, чашевидные, гантелевидные). Они осуществляют синтез питательных веществ (главным образом, крахмала, реже – жиров и белков) из моно- и дисахаридов. Под воздействием солнечных лучей лейкопласты имеют свойство превращаться в хлоропласты. 

Хромопласты образуются в результате накопления каротиноидов и содержат значительное количество пигментов желтого, оранжевого, красного, бурого цвета. Они присутствуют в клетках плодов и лепестков, определяя их яркую окраску. Хромопласты бывают дисковидные, серповидные, зубчатые, шарообразные, ромбовидные, треугольные и пр. Участвовать в процессе фотосинтеза они не могут по причине отсутствия в них хлорофилла. 

     
Двумембранные органоиды митохондрии представлены небольшими (несколько микронов в длину) образованиями чаще цилиндрической, но также гранулоподобной, нитевидной или округлой формы. Впервые обнаружены с помощью специального окрашивания и описаны немецким биологом Р. Альтманом как биопласты (1890 г.). Название митохондрий им дал немецкий патолог К. Бенда (1897 г.). Наружная мембрана митохондрии состоит из липидов и вдвое меньшего количества белковых соединений, она имеет гладкую поверхность. В составе внутренней мембраны преобладают белковые комплексы, а количество липидов не превышает третьей части от них. Внутренняя мембрана имеет складчатую поверхность, она образует гребневидные складки (кристы), за счет которых поверхность ее значительно увеличивается. Пространство внутри митохондрии заполнено более плотным, чем цитоплазма вязким веществом белкового происхождения — матриксом. Митохондрии очень чувствительны к условиям окружающей среды, и под ее влиянием могут разрушаться или менять форму. 

Они выполняют очень сложную физиологическую роль в процессах обмена веществ клетки. Именно в митохондриях происходит ферментативное расщепление органических соединений (жирных кислот, углеводов, аминокислот), и, опять-таки под воздействием ферментов синтезируются молекулы аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), являющейся универсальным источником энергии для всех живых организмов. Митохондрии синтезируют энергию и являются, в сущности, «энергетической станцией» клетки. Количество этих органоидов в одной клетке непостоянно и колеблется в пределах от нескольких десятков до нескольких тысяч. Чем активнее жизнедеятельность клетки, тем большее количество митохондрий она содержит. В процессе деления клетки митохондрии также способны делиться путем образования перетяжки. Кроме того, они могут сливаться между собой, образуя одну митохондрию. 

Аппарат Гольджи назван так по имени его первооткрывателя, итальянского ученого К. Гольджи (1897 г.). Органоид расположен вблизи ядра и представляет собой мембранную структуру, имеющую вид многоярусных плоских дисковидных полостей, расположенных одна над другой, от которых ответвляются многочисленные трубчатые образования, завершающиеся пузырьками.
новная функция аппарата Гольджи – это удаление из клетки продуктов ее жизнедеятельности. Аппарат имеет свойство накапливать внутри полостей секреторные вещества, включающие пектины, ксилозу, глюкозу, рибозу, галактозу. Система мелких пузырьков (везикул), расположенная на периферии этого органоида, выполняет внутриклеточную транспортную роль, перемещая синтезируемые внутри полостей полисахариды к периферии. Достигнув клеточной стенки или вакуоли, везикулы, разрушаясь, отдают им свое внутреннее содержимое. В аппарате Гольджи происходит также образование первичных лизосом. 

Лизосомы были открыты бельгийским биохимиком Кристианом де Дювом (1955 г.). Они представляют собой небольшие тельца, ограниченные одной защитной мембраной и являются одной из форм везикул. Содержат более 40 различных гидролитических ферментов (гликозидаз, протеиназ, фосфатаз, нуклеаз, липаз и пр.), расщепляющих белки, жиры, нуклеиновые кислоты, углеводы, в связи с чем участвуют в процессах разрушения отдельных органоидов или участков цитоплазмы. Лизосомы выполняют важную роль в защитных реакциях и внутриклеточном питании. 

Рибосомы – это очень мелкие немембранные органоиды близкой к шаровидной или эллипсоидной формы. Формируются в ядре клетки. Из-за маленьких размеров они воспринимаются как «зернистость» цитоплазмы. Некоторая часть их находится в свободном состоянии во внутренней среде клетки (цитоплазме, ядре, митохондриях, пластидах), остальные же прикреплены к наружным поверхностям мембран эндоплазматической сети. Количество рибосом в растительной клетке относительно невелико и составляет в среднем около 30000 шт. Рибосомы располагаются поодиночке, но иногда могут образовывать и группы – полирибосомы (полисомы). Этот органоид состоит из двух различных по величине частей, которые могут существовать порознь, но в момент функционирования органоида объединяются в одну структуру. Основная функция рибосом – синтез молекул белка из аминокислот. 

Цитоплазму растительной клетки пронизывает огромное множество ультрамикроскопических жгутов, разветвленных трубочек, пузырьков, каналов и полостей, ограниченных трехслойными мембранами и образующих систему, известную как эндоплазматическая сеть (ЭПС). Открытие этой системы принадлежит английскому ученому К. Портеру (1945 г.). ЭПС находится в контакте со всеми органоидами клетки и составляет вместе с ними единую внутриклеточную систему, осуществляющую обмен веществ и энергии, а также обеспечивающую внутриклеточный транспорт. Мембраны ЭПС с одной стороны связаны с наружной цитоплазматической мембраной, а с другой – с наружной оболочкой ядерной мембраны. 

По своему строению ЭПС неоднородна, различают два её типа: гранулярную, на мембранах которой расположены рибосомы и агранулярную (гладкую) – без рибосом. В рибосомах гранулярной сети происходит синтез белка, который затем поступает внутрь каналов ЭПС, а на мембранах агранулярной сети синтезируются углеводы и липиды, также поступающие затем в каналы ЭПС. Таким образом, в каналах и полостях ЭПС происходит накопление продуктов биосинтеза, которые затем транспортируются к органоидам клетки. Кроме того, эндоплазматическая сеть разделяет цитоплазму клетки на изолированные отсеки, обеспечивая тем самым отдельную среду для различных реакций.

Ядро представляет собой самый крупный клеточный органоид, ограниченный от цитоплазмы чрезвычайно тонкой и эластичной двумембранной ядерной оболочкой и является наиважнейшей частью живой клетки. Открытие ядра растительной клетки принадлежит шотландскому ботанику Р. Брауну (1831 г.). В молодых клетках ядро размещено ближе к центру, в старых — смещается к периферии, что связано с образованием одной большой вакуоли, занимающей значительную часть протопласта. Как правило, в растительных клетках имеется лишь одно ядро, хотя случаются двухъядерные и многоядерные клетки. Химический состав ядра представлен белками и нуклеиновыми кислотами. 

Ядро содержит значительное количество ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), выполняющей роль носителя наследственных свойств. Именно в ядре (в хромосомах) хранится и воспроизводится вся наследственная информация, которая определяет индивидуальность, особенности, функции, признаки клетки и всего организма вцелом. Кроме того, одним из наиболее важных предназначений ядра является управление обменом веществ и большинством процессов, происходящих в клетке. Информация, поступающая из ядра, определяет физиологическое и биохимическое развитие растительной клетки.   

Внутри ядра находятся от одного до трех немембранных мелких телец округлой формы — ядрышек, погруженных в бесцветную, однородную, гелеобразную массу — ядерный сок (кариоплазму). Ядрышки состоят, главным образом, из белка; 5% их содержания составляет РНК (рибонуклеиновая кислота). Основная функция ядрышек — синтез РНК и формирование рибосом.

Источник: agrostory.com

1. Лекция: Введение. Строение растительной клетки.

Федосов Антон Станиславович

2. План-конспект лекции:

• Введение
• Строение растительной клетки
• Процессы протекающие в растительной
клетке

3. Цель курса

Ботаника в фармацевтическом
образовании является
общетеоретической базисной
дисциплиной в деле подготовки
провизора. Ботаника позволяет
овладевать специальной
фармацевтическими
дисциплинами.

4. Задачи курса

ОСВОИТЬ:
• морфологическое описание растений по гербариям;
• нахождение и определение растений, в том числе
лекарственных, в различных фитоценозах.
ЗНАТЬ:
• морфологию, анатомию растительных тканей и
систематику растений;
• латинские названия семейств изучаемых растений и
их представителей.

6. История развития учения о клетке

Первой должна быть названа схема, предложенная Гуком (1665) и Мальпиги (1675—1679). Эта Трактовка
чрезвычайно примитивна: клетки рассматриваются как ячейки, сравнимые с «пеной на кружке пива»,
стенки которых затвердевают.
Второй этап развития представлений о микроструктуре организмов связан с именами Линка и Рудольфи
(1804), Тревирануса (1807—1821), Мейена (1830) и др. Этими исследователями, во-первых, было показано,
что каждая ячейка-клетка покрыта своей особой оболочкой и потому клетка отделима от других ей
подобных; во-вторых, было констатировано наличие клеточного содержимого, обладающего
самостоятельной подвижностью.
Третий период клеточного учения является переломным, Он связан с именами Шлейдена (1838) и Шванна
(1839). Как обязательный элемент рассматриваются ядро и ядрышко, возникающие путем агломерации
элементарных зернышек.
Четвертый период характеризуется накоплением обильного нового фактического материала, который встал
в противоречие с рядом теоретических положений Шлейдена, Шванна и др. Доказывалась лишь
относительная ценность оболочки клетки как неотъемлемой части клетки; при этом была окончательно
выяснена разница между растительной и животной клетками.
Пятым по счету этапом в истории учения о клетке может быть названо направление, пытавшееся разложить
к летку на еще более простые живые элементы, сопоставлявшиеся и даже гомологизировавшиеся с
бактериями. Этот взгляд развивался рядом французских ученых (Бешан, 1860—1883 гг. и др.) и затем
(казалось, в особенно убедительной форме) Альтманом (1890—1894).
Шестым этапом в изучении клетки условно можно назвать схему, предложенную Вильсоном (1896—1925) в
его известной сводке. Она по существу стремится лишь свести все наши сведения о морфологических
структурах клетки, не внося никакой принципиально новой точки зрения.
Седьмым этапом представлений о клетке следует считать схему, которая может быть выведена исходя из
современных исследований о природе протоплазмы, ядра и различных включений клетки. Основная
сущность этой схемы заключается в том, что структуру клетки мы себе представляем исключительно
сложной, несмотря на то, что при применении даже наилучших световых микроскопических объективов
субстанция протоплазмы (цитоплазма и ядро) представляется нам гомогенной. Современная методика
морфологического исследования клетки, в связи с освоением электронной микроскопии, находится на
большой высоте; хуже разработаны гистохимические методы.

7. Значение растений

1) обеспечивают атмосферный воздух
кислородом, необходимым для дыхания
большинства организмов;
2) в процессе фотосинтеза, используя солнечную
энергию, создают из неорганических веществ и
воды массы органических соединений;
3) в органическом веществе зеленых растений
накапливается солнечная энергия, за счет которой
развивается жизнь на Земле;
4) растения поддерживают природное
равновесие кругооборота веществ и энергии в
биосфере Земли.

8.

Ботаника (гр. botane – росток,
трава) – наука о растениях, их
структуре, жизнедеятельности,
распространении.
Объектом изучения является
живая природа.
Предметом изучения ботаники
являются растения на разных
уровнях их организации.

9.

морфология растений изучает внешнее строение растений,
отдельных органов, их видоизменения в зависимости от
условий среды;
анатомия исследует внутреннее строение растений,
используя оптические приборы;
цитология изучает строение и функции растительных
клеток;
гистология изучает ткани, их расположение,
функциональные особенности;
физиология исследует жизненные процессы, присущие
растениям (обмен веществ, рост, развитие и т. д.).
Систематика ставит перед собой несколько целей:
• описать все существующие виды;
• классифицировать их по более крупным таксонам;
• восстановить пути эволюционного развития растительного мира.
География растений изучает распределение видов растений
и фитоценозов по поверхности Земли в зависимости от
климата, почвы и геологической истории.

14.

Растительная клетка
Клеточная стенка
протопласт
ядро
цитоплазма
Гиалоплазма (цит.
матрикс)
органоиды
немембранные
одномембранные
включения
двумембранные

15. Характеристика клеточных структур растений

Клеточная
структура
Строение
Функции

16. Клеточная стенка

1.
2.
3.
4.
Состав клеточной стенки:
Целлюлоза
Гемицеллюлоза
Пектиновые вещества
Структурный белок

17. Функции клеточной стенки

1. Придает эластичность, по мере роста
клетки растягивается и растет;
2. Создает определенную прочность клетки и
способна защитить ее от механических
повреждений;
3. Пропускает солнечные лучи;
4. Является местом передвижения воды и
неорганических веществ, растворенных в
ней.

18. Протопласт

протопласт — живое содержимое клетки
Протопласт представлен цитоплазмой и
ядром; к производным протопласта относят
целлюлозную клеточную стенку (оболочку)
и вакуоль.

19. Ядро

Ядро — центральный элемент клетки.
Строение ядра.
• Покрыто двойной мембраной, или так
называемой ядерной оболочкой.
• Содержимое ядра представлена ядерным
матриксом (нуклеоплазмой), в котором
располагаются хроматин и одно или несколько
ядрышек.
• Хроматин. Основу составляют
нуклеопротеины (около 40%), соединенные со
гистонами (40%). В состав хроматина входят
также фермент ДНК-полимераза(репликация
ДНК, формирование хромосом).

20. Функции ядра

1.Хранение и передача наследственной
информации в виде неизменной структуры
ДНК.
2.Управление процессами
жизнедеятельности клетки посредством
образования аппарата белкового синтеза
(синтез на молекулах ДНК разных типов
РНК, образование субъединиц рибосом).

21. Цитоплазма

Цитоплазма представлена гиалоплазмой (клеточным
соком) и клеточными органоидами.
Строение гиалоплазмы
Гиалоплазма — основное вещество цитоплазмы,
заполняет все пространство между плазматической
мембраной, оболочкой ядра и другими внутриклеточными
структурами.
Гиалоплазма – это коллоидная система, существующая в
двух состояниях: золеобразном (жидком) и гелеобразном,
которые взаимно переходят одно в другое.
Гиалоплазма лишена какой-либо определенной
организации. Химический состав гиалоплазмы: вода (90%),
белки (ферменты гликолиза, обмена сахаров, азотистых
оснований, белков и липидов).

22. Функции гиалоплазмы

• образование внутренней среды клетки,
которая объединяет все органеллы и
обеспечивает их взаимодействие;
• поддержание определенной структуры и
формы клетки, создание опоры для
внутреннего расположения органелл;
• обеспечение внутриклеточного
перемещения веществ и структур;
• Обеспечение обмена веществ.

23. Немембранные органоиды

В эту группу органоидов входят рибосомы,
микротрубочки и микрофиламенты
Рибосома
Это округлая рибонуклеопротеиновая частица.
Диаметр ее составляет 20—30 нм.
Состав рибосомы:
Большая субъединица
Малая субъединица
Комплекс из группы рибосом, объединенных одной
молекулой м-РНК наподобие нитки бус, называется
полисомой. Эти структуры прикреплены к мембранам
гранулярной ЭПС (синтез белка).

25. Микротрубочки и микрофиламенты

Микротрубочки
Это трубчатые полые образования, лишенные мембраны.
Микротрубочки построены из стереотипных белковых субъединиц путем
их полимеризации. Функции микротрубочек:
1) являются опорным аппаратом клетки;
2) определяют формы и размеры клетки;
3) являются факторами направленного перемещения внутриклеточных
структур.
Микрофиламенты
Это тонкие и длинные образования, которые обнаруживаются по всей
цитоплазме. Иногда образуют пучки. Виды микро-филаментов:
1) актиновые. Содержат сократительные белки (актин), обеспечивают
клеточные формы движения (например, амебоидные), играют роль
клеточного каркаса, участвуют в организации перемещений органелл и
участков цитоплазмы внутри клетки;
2) промежуточные (толщиной 10 нм). Их пучки обнаруживаются по
периферии клетки под плазмалеммой и по окружности ядра. Выполняют
опорную (каркасную) роль.

26. Одномембранные органоиды

Эндоплазматический ретикулум – это систему
разветвленных каналов. Стенки каналов и
полостей образованы элементарными
мембранами.
В клетке существует два типа
эндоплазматического ретикулума:
гранулярный (шероховатый)
агранулярный (гладкий).
Гранулярный эндоплазматический содержит
рибосомы (синтез белка).
На стенках агранулярного ретикулума происходит
синтез липидов.

28. Аппарат Гольджи

• Комплекс (аппарат) Голъджи – это
система плоских дисковидных замкнутых
цистерн, которые располагаются одна над
другой в виде стопки и
образуют диктиосому.

29. Функции аппарата Гольджи

• Цистерны комплекса Гольджи активно
извлекают моносахариды из цитоплазмы и
синтезируют из них более сложные олигои полисахариды (у растений в результате
этого образуются пектиновые вещества,
гемицеллюлоза и целлюлоза);
• Комплекс Гольджи участвует в образовании
лизосом.

30. Лизосомы

Лизосомы — это мембранные пузырьки
величиной до 2 мкм. Внутри лизосом
содержатся гидролитические ферменты,
переваривающие белки,
липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты.
Функции лизосом
Лизосомы образуют пищеварительную
вакуоль, где происходит расщепление
органических веществ до составляющих их
мономеров. Последние через мембрану
пищеварительной вакуоли поступают в
цитоплазму клетки.

31. Вакуоли

Вакуоли — крупные мембранные пузырьки
или полости в цитоплазме, заполненные
клеточным соком. Вакуоли образуются в
клетках растений и грибов из
пузыревидных расширений
эндоплазматического ретикулума или из
пузырьков комплекса Гольджи.

32. Функции вакуолей

• Вакуоли играют главную роль в поглощении
воды растительными клетками.
• Обеспечивает в клетке развивается тургорное
давление, определяющее относительную
жесткость растительных клеток и
обусловливающее растяжение клеток во
время их роста.
• В запасающих тканях растений вместо одной
центральной часто бывает несколько
вакуолей, в которых скапливаются запасные
питательные вещества (жиры, белки).

33. Двумембранные органоиды

К двумебранным органеллам относятся пластиды и митохондрии.
Митохондрии
Митохондрии представляют собой гранулярные структуры толщиной 0,5 мкм
и длиной до 7—10 мкм.
Митохондрии ограничены двумя мембранами — наружной и внутренней.
Наружная митохондриальная мембрана отделяет ее от гиалоплазмы.
Внутренняя мембрана образует множество впячиваний внутрь митохондрий
(крист). На мембране крист или внутри нее располагаются ферменты,
участвующие в кислородном дыхании. Ограниченное ею внутреннее
содержимое митохондрии (матрикс) по составу близко к цитоплазме.
В митохондриях осуществляется кислородный этап клеточного дыхания.

34. Пластиды

Пластиды —характерные органеллы клеток
автотрофных эукариотических организмов.
Различают хлоропласты, хромопласты и
лейкопласты.
Хлоропласты
Хлоропласты имеют зеленый цвет,
обусловленный присутствием основного
пигмента — хлорофилла. По форме
хлоропласты — это овальные линзовидные
тельца размером (5—10) х (2—4) мкм.
Хлоропласты ограничены двумя мембранами
— наружной и внутренней

35. Строение хлоропластов

• Наружная мембрана отграничивает жидкую
внутреннюю гомогенную среду хлоропласта —
строму (матрикс). В строме содержатся белки,
липиды, ДНК (кольцевая молекула), РНК, рибосомы
и запасные вещества (липиды, крахмальные и
белковые зерна) и др.
• Внутренняя мембрана хлоропласта образует
впячивания внутрь стромы —тилакоиды.
Несколько тилакоидов, лежащих друг над другом,
образуют грану (в мембранах тилакоидов
локализованы светочувствительные пигменты, а
также переносчики электронов и протонов,
которые участвуют в поглощении и
преобразовании энергии света).

36. Функции хлоропластов

Хлоропласты в клетке осуществляют
процесс фотосинтеза.

37. Другие пластиды

Лейкопласты — бесцветные пластиды различной формы.
Слабо развита внутренняя мембранная система.
Встречаются в клетках органов, скрытых от солнечного света
(корней, корневищ, клубней, семян).
Они осуществляют вторичный синтез и накопление запасных
питательных веществ — крахмала, реже жиров и белков.
Хромопласты отличаются от других пластид окраской
(оранжевые, желтые, красные). Хромопласты лишены
хлорофилла и поэтому не способны к фотосинтезу. Внутренняя
мембранная структура слабо выражена.
Хромопласты присутствуют в клетках лепестков многих
растений зрелых плодов и корнеплодов, а также листьев в
осеннюю пору. Яркий цвет этих органов обусловлен
различными пигментами, относящимися к группе
каратиноидов, которые сосредоточены в хромопластах.

38. Взаимное превращение пластид

Все типы пластид генетически родственны
друг другу, и одни их виды могут
превращаться в другие:
Таким образом, весь процесс
взаимопревращений пластид можно
представить в виде ряда изменений,
идущих в одном направлении — от
пропластид до хромопластов.

42. Процессы протекающие в растительной клетке

Митоз
Мейоз
1. Происходит в соматических
клетках
1. Происходит в созревающих
половых клетках
2. Лежит в основе бесполого
размножения
2. Лежит в основе полового
размножения
3. Одно деление
3. Два последовательных деления
4. Удвоение молекул ДНК
происходят в интерфазе перед
делением
4. Удвоение молекул ДНК
происходит только перед первым
делением, перед вторым
делением интерфазы нет
5. Нет конъюгации
5. Есть конъюгация
6. В метафазе удвоенные
хромосомы выстраиваются по
экватору отдельно
6. В метафазе удвоенные
хромосомы выстраиваются по
экватору парами (бивалентами)
7. Образуются две диплоидные
клетки (соматические клетки)
7. Образуются четыре
гаплоидные клетки (половые
клетки

Источник: ppt-online.org

Цитоплазматические образования – органеллы

Органеллы (органоиды) — структурные компоненты цитоплазмы. Они имеют определённую форму и размеры, являются обязательными цитоплазматическими структурами клетки. При их отсутствии или повреждении клетка обычно теряет способность к дальнейшему существованию. Многие из органоидов способны к делению и самовоспроизведению. Размеры их настолько малы, что их можно видеть только в электронный микроскоп.

Ядро

Ядро — самая заметная и обычно самая крупная органелла клетки. Оно впервые было подробно исследовано Робертом Броуном в 1831 году. Ядро обеспечивает важнейшие метаболические и генетические функции клетки. По форме оно достаточно изменчиво: может быть шаровидным, овальным, лопастным, линзовидным.

Ядро играет значительную роль в жизни клетки. Клетка, из которой удалили ядро, не выделяет более оболочку, перестаёт расти и синтезировать вещества. В ней усиливаются продукты распада и разрушения, вследствие этого она быстро погибает. Образование нового ядра из цитоплазмы не происходит. Новые ядра образуются только делением или дроблением старого.

Внутреннее содержимое ядра составляет кариолимфа (ядерный сок), заполняющая пространство между структурами ядра. В нём находится одно или несколько ядрышек, а также значительное количество молекул ДНК, соединённых со специфическими белками — гистонами.

Ядрышко

Ядрышко — как и цитоплазма, содержит преимущественно РНК и специфические белки. Важнейшая его функция заключается в том, что в нём происходит формирование рибосом, которые осуществляют синтез белков в клетке.

Аппарат Гольджи

Аппарат Гольджи — органоид, имеющий универсальное распространение во всех разновидностях эукариотических клеток. Представляет собой многоярусную систему плоских мембранных мешочков, которые по периферии утолщаются и образуют пузырчатые отростки. Он чаще всего расположен вблизи ядра.

В состав аппарата Гольджи обязательно входит система мелких пузырьков (везикул), которые отшнуровываются от утолщённых цистерн (диски) и располагаются по периферии этой структуры. Эти пузырьки играют роль внутриклеточной транспортной системы специфических секторных гранул, могут служить источником клеточных лизосом.

Функции аппарата Гольджи состоят также в накоплении, сепарации и выделении за пределы клетки с помощью пузырьков продуктов внутриклеточного синтеза, продуктов распада, токсических веществ. Продукты синтетической деятельности клетки, а также различные вещества, поступающие в клетку из окружающей среды по каналам эндоплазматической сети, транспортируются к аппарату Гольджи, накапливаются в этом органоиде, а затем в виде капелек или зёрен поступают в цитоплазму и либо используются самой клеткой, либо выводятся наружу. В растительных клетках Аппарат Гольджи содержит ферменты синтеза полисахаридов и сам полисахаридный материал, который используется для построения клеточной оболочки. Предполагают, что он участвует в образовании вакуолей. Аппарат Гольджи был назван так в честь итальянского учёного Камилло Гольджи, впервые обнаружившего его в 1897 году.

Лизосомы

Лизосомы представляют собой мелкие пузырьки, ограниченные мембраной основная функция которых — осуществление внутриклеточного пищеварения. Использование лизосомного аппарата происходит при прорастании семени растения (гидролиз запасных питательных веществ).

Микротрубочки

Микротрубочки — мембранные, надмолекулярные структуры, состоящие из белковых глобул, расположенных спиральными или прямолинейными рядами. Микротрубочки выполняют преимущественно механическую (двигательную) функцию, обеспечивая подвижность и сокращаемость органоидов клетки. Располагаясь в цитоплазме, они придают клетке определённую форму и обеспечивают стабильность пространственного расположения органоидов. Микротрубочки способствуют перемещению органоидов в места, которые определяются физиологическими потребностями клетки. Значительное количество этих структур расположено в плазмалемме, вблизи клеточной оболочки, где они участвуют в формировании и ориентации целлюлозных микрофибрилл оболочек растительных клеток.

Вакуоль

Вакуоль — важнейшая составная часть растительных клеток. Она представляет собой своеобразную полость (резервуар) в массе цитоплазмы, заполненную водным раствором минеральных солей, аминокислот, органических кислот, пигментов, углеводов и отделённую от цитоплазмы вакуолярной мембраной — тонопластом.

Цитоплазма заполняет всю внутреннюю полость только у самых молодых растительных клеток. С ростом клетки существенно изменяется пространственное расположение вначале сплошной массы цитоплазмы: у неё появляются заполненные клеточным соком небольшие вакуоли, и вся масса становится ноздреватой. При дальнейшем росте клетки отдельные вакуоли сливаются, оттесняя к периферии прослойки цитоплазмы, в результате чего в сформированной клетке находится обычно одна большая вакуоль, а цитоплазма со всеми органеллами располагаются около оболочки.

Водорастворимые органические и минеральные соединения вакуолей обусловливают соответствующие осмотические свойства живых клеток. Этот раствор определённой концентрации является своеобразным осмотическим насосом для регулируемого проникновения в клетку и выделения из неё воды, ионов и молекул метаболитов.

В комплексе со слоем цитоплазмы и её мембранами, характеризующимися свойствами полупроницаемости, вакуоль образует эффективную осмотическую систему. Осмотически обусловленными являются такие показатели живых растительных клеток, как осмотический потенциал, сосущая сила и тургорное давление.

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.

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.

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.

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.

Митохондрии

Митохондрии — органеллы, характерные для большинства клеток растений. Имеют изменчивую форму палочек, зёрнышек, нитей. Открыты в 1894 году Р. Альтманом с помощью светового микроскопа, а внутреннее строение было изучено позднее с помощью электронного.

Митохондрии имеют двухмембранное строение. Внешняя мембрана гладкая, внутренняя образует различной формы выросты — трубочки в растительных клетках. Пространство внутри митохондрии заполнено полужидким содержимым (матриксом), куда входят ферменты, белки, липиды, соли кальция и магния, витамины, а также РНК, ДНК и рибосомы. Ферментативный комплекс митохондрий ускоряет работу сложного и взаимосвязанного механизма биохимических реакций, в результате которых образуется АТФ. В этих органеллах осуществляется обеспечение клеток энергией — преобразование энергии химических связей питательных веществ в макроэргиеские связи АТФ в процессе клеточного дыхания. Именно в митохондриях происходит ферментативное расщепление углеводов, жирных кислот, аминокислот с освобождением энергии и последующим превращением её в энергию АТФ. Накопленная энергия расходуется на ростовые процессы, на новые синтезы и т. д. Митохондрии размножаются делением и живут около 10 дней, после чего подвергаются разрушению.

Эндоплазматическая сеть

Эндоплазматическая сеть — сеть каналов, трубочек, пузырьков, цистерн, расположенных внутри цитоплазмы. Открыта в 1945 году английским учёным К. Портером, представляет собой систему мембран, имеющих ультрамикроскопическое строение.

Вся сеть объединена в единое целое с наружной клеточной мембраной ядерной оболочки. Различают ЭПС гладкую и шероховатую, несущую на себе рибосомы. На мембранах гладкой ЭПС находятся ферментные системы, участвующие в жировом и углеводном обмене. Этот тип мембран преобладает в клетках семян, богатых запасными веществами (белками, углеводами, маслами), рибосомы прикрепляются к мембране гранулярной ЭПС, и во время синтеза белковой молекулы полипептидная цепочка с рибосомами погружается в канал ЭПС. Функции эндоплазматической сети очень разнообразны: транспорт веществ как внутри клетки, так и между соседними клетками; разделение клетки на отдельные секции, в которых одновременно проходят различные физиологические процессы и химические реакции.

Рибосомы

Рибосомы — немембранные клеточные органоиды. Каждая рибосома состоит из двух не одинаковых по размеру частичек и может делиться на два фрагмента, которые продолжают сохранять способность синтезировать белок после объединения в целую рибосому.

Рибосомы синтезируются в ядре, затем покидают его, переходя в цитоплазму, где прикрепляются к наружной поверхности мембран эндоплазматической сети или располагаются свободно. В зависимости от типа синтезируемого белка рибосомы могут функционировать по одиночке или объединяться в комплексы — полирибосомы.

Источник: biouroki.ru