Онтогенез растительной клетки

Образовавшиеся в результате деления клетки проходят путь постепенного развития, который складывается из нескольких последовательных этапов - эмбриональной фазы, фазы роста, или растяжения, фазы дифференциации и, наконец, отмирания (рис. 28). Эмбриональные клетки отличаются небольшими размерами и содержат густую зернистую цитоплазму. Они располагаются плотно, без межклетников, имеют тонкую оболочку с преобладанием пектиновых веществ. Для эмбриональных клеток характерны сильное развитие эндоплазматической сети и большое количество рибосом.

В фазе роста происходят увеличение размера клеток, разжижение цитоплазмы и образуются немногочисленные крупные вакуоли. Возрастает общее количество рибосом, митохондрий и пластид.

В период дифференциации одинаковые вначале клетки приобретают специфические особенности строения, связанные с выполнением определённой физиологической функции. Сформировавшиеся клетки разных типов отличаются наличием определённых пластид, степенью развития митохондрий, диктиосом, эндоплазматической сети и других клеточных органоидов, а также формой, величиной, толщиной оболочки и т. д. После определённого периода активной жизнедеятельности клеток наступает постепенное отмирание их протопласта. При этом толстостенные клетки обычно продолжают функционировать в качестве механических или проводящих элементов, тогда как клетки с тонкой оболочкой после отмирания протопласта сплющиваются под давлением растущих соседних клеток и постепенно рассасываются, т. е. происходит процесс облитерации.

Отличие растительной клетки от животной

Клетки растений и животных в общем плане строения имеют много общего, однако между ними наблюдаются и некоторые существенные различия. Наиболее важной особенностью растительной клетки являются наличие пластид и автотрофный тип питания, а также плотная целлюлозная оболочка.

Кроме того, для растительных клеток характерны сильно развитая вакуолярная система и интенсивная синтетическая деятельность, благодаря которой происходит накопление запасных питательных веществ.

Г л а в а II. Ткани растении (гистология) Определение, происхождение и классификация растительных тканей

Тканями называются группы клеток, которые имеют одинаковое происхождение, сходное строение и выполняют в организме одинаковую функцию.

Ткани появились на определённом этапе эволюции органического мира и являются характерной особенностью строения тела у подавляющего большинства многоклеточных растений и животных. Первые живые организмы, как известно, были одноклеточными. Обитая в водной среде, они поглощали воду и растворенные в ней питательные вещества всей поверхностьютела. Однако концентрация солей в воде сравнительно невелика, и для улучшения условий питания оказалось целесообразным увеличение поверхности тела. Чемона больше, тем интенсивнее может идти процесс поглощения. Поэтому увеличение поверхности тела явилось на данном этапе главным направлением органической эволюции и могло быть достигнуто двумя путями: увеличением размера клетки у одноклеточных или увеличением количества клеток, т. е. появлением многоклеточных организмов. Увеличение размеров клетки привело к появлению особой группы гигантских одноклеточных растений, получивших название одно-полостных, или "неклеточных". К ним относятся водоросли вошерия, каулерпа, ботридиум и некоторые другие. Однако такой путь был биологически малоперспективным, так как однополостные организмы оказались недостаточно приспособленными к условиям существования. Они не получили значительного развития и не смогли дать начало новым, более совершенным формам, способным в дальнейшем приспособиться к жизни на суше.

Увеличение количества клеток оказалось более биологически ценным и явилось тем путем, который привел к возникновению совершенно новых жизненных форм, сумевших перейти к наземному образу жизни.

Переходной формой от одноклеточных организмов к многоклеточным являются колониальные организмы, тело которых состоит из нескольких или многих клеток, но между этими клетками ещё отсутствует тесная морфологическая и физиологическая связь. Клетки колонии имеют обычно одинаковое строение и связаны между собой чисто механически - выростами оболочки, слизью (педиаструм, носток). У более совершенных колониальных форм связь между клетками становится более тесной - в виде выростов цитоплазмы (хризорахнион) или плазмодесм (вольвокс). Для настоящих многоклеточных организмов характерна не только механическая, но и физиологическая связь между клетками, так что они представляют собой единый целостный организм. Появление многоклеточных форм оказалось в истории жизни событием особой важности и привело к тому разнообразию в животном и растительном мире, которое мы наблюдаем в настоящее время. Простейшие многоклеточные являются примитивными (низшими) растениями, ещё тесно связанными с водной средой. Тело их, как правило, состоит из одинаковых клеток, способных, как и у одноклеточных, выполнять все жизненно необходимые функции. По мере усложнения и усовершенствования строения растений составляющие их клетки начинают специализироваться. Специализация клеток, т. е. изменение их строения и приспособление к выполнению определённой физиологической функции, связана с выходом растений на сушу и с формированием у них вегетативных органов. В теле высших растений появляются группы высокоспециализированных клеток, которые и получили название тканей. Каждый тип ткани отличается характерным строением клеток, строго соответствующим той функции, которую данная ткань выполняет.

Основоположником учения о тканях является английский ученый Н. Грю, который сравнивал скопление клеток в органах растений с тканями одежды и ввел в ботанику термин "ткани", который сохранился до настоящего времени. Он впервые разделил все ткани растений в зависимости от формы составляющих их клеток на паренхимные и прозенхимные.

По мере развития учения о тканях, этот раздел анатомии растений превратился в самостоятельную науку - гистологию. В дальнейшем в гистологии наметилось несколько направлений и при классификации тканей ученые исходили из различных принципов. Поэтому единая, общепринятая классификация растительных тканей до сих пор не создана, хотя попытки их систематизировать неоднократно предпринимались многими учеными. Пытались разделять ткани в зависимости от формы клеток (Линк Г., 1807), от присутствия в клетках живого содержимого (Ван-Тигем Ф., 1891) и т. п.

Подобная классификация тканей весьма примитивна, так как не отражает ни особенностей их строения, ни функций, ни исторического развития.

В 1868 г. Ю. Сакс предложил первую физиологическую классификацию тканей в зависимости от выполняемых ими функций.

Морфологическая классификация тканей, составленная на основе изучения их развития и строения клеток, была предложена А. де Бари в 1871 г.

В настоящее время наиболее распространённой является анатомо-физиологическая классификация растительных тканей, построенная на основе изучения их исторического развития, происхождения, а также особенностей строения клеток и выполняемых ими функций.

В соответствии с формой, строением и характером соединения клеток ткани могут быть рыхлые и плотные, живые и мёртвые, паренхимные и прозенхимные. Все разнообразие растительных тканей принято подразделять на 6 главных групп: 1) образовательные, или меристемы; 2) основные; 3) покровные; 4) механические; 5) проводящие; 6) выделительные. Часто все ткани, за исключением образовательных, объединяют под общим названием постоянных тканей.