Зміст

Вступ

1. Клітина рослинного організму.

1.1. Будова клітинної оболонки.

1.2. Плазмалема

1.3. Будова ядра.

1.4. Клітинний цикл, мітоз, мейоз.

1.5. Типи пластид, їх будова, локалізація, функції.

1.6.Мітохондрії.

1.7.Вакуолярна система: вакуолі, апарат Гольджі, ендоплазматичний ретикулум.

1.8. Ергастичні речовини рослинних клітин.

1.9. Розвиток клітин.

Висновки

Вступ

Об'єктом вивчення цитології є життєдіяльність клітини. Цитологія вивчає будову, функції, розмноження, розвиток клітин та їх взаємодію в багатоклітинному організмі.

Розвиток цитології тісно пов'язаний із розвитком мікроскопічної техніки, оскільки переважну кількість клітин не можна побачити неозброєним оком. Основні події в розвитку класичної цитології наступні.

Р. Гук ("Мікрографія" (1665)) встановив клітинну будову корку, ввів термін "клітина". Слід за ним тривалий час основним структурним елементом клітини вважали оболонку. Я. Пуркіньє(1840) звернув увагу на внутрішній вміст клітин і ввів поняття про протоплазму. Р. Броун (1831) відкрив клітинне ядро. М. Шлей ден, Т. Шванн (1839) сформулювали клітинну теорію, а Р. Вірхов (1855) показав виникнення клітин лише з інших клітин шляхом проділу.

Основні положення клітинної теорії наступні:

• клітина є універсальною найменшою структурною одиницею всього живого;

• кожна клітина утворюється в результаті поділу вихідної материнської клітини;

• клітини багатоклітинних організмів в процесі їх онтогенезу спеціалізуються на виконанні різних функцій і утворюють тканини.

За відносно короткий період (1880-1900 рр.) було відкрито значну кількість клітинних органел (мітохондрії, апарат Гольджі (АГ), пластиди). Однією з найважливіших структур клітини, будову якої та функції було встановлено відносно недавно у зв'язку з винаходом електронного мікроскопу, є клітинна мембрана. Як відомо, електронний мікроскоп був винайдений лише у 1930-1940 рр. Перша модель мембрани типу "сендвіч", згідно з якою її компонентами є білкові молекули розташовані в два шари, а між ними - ліпідний подвійний шар, була введена Давсоном та Даніелі у 1935 р. І лише у 1972 р.

С. Сінгер та Г. Ніколсон запропонували рідинно-мозаїчну модель мембрани, яка не втратила актуальності і сьогодні та вважається найсучаснішою.

Метою цього реферативного дослідження є більш детальне ознайомлення з будовою клітини рослинного організму.

Визначення теми цього дослідження зумовила необхідність вирішення такихзавдань:

- зробити аналіз сучасної літератури з досліджуваної проблеми;

- проаналізувати стан розробленості проблеми у світовій практиці.

1.1. Будова клітинної оболонки

Клітина - це впорядкована система біополімерів, оточена мембраною, що підтримується за рахунок енергетичних та пластичних процесів, здатна самовідтворюватися, відносно незалежна та універсальна структурна одиниця живого.

Узагальнену будову рослинної клітини з деталями ультраструктури показано на рис. 3.1. За зовнішнім виглядом та функціями клітини дуже різноманітні. В одних випадках вони можуть досягати великих розмірів і бути помітними неозброєним оком (клітини м'якоті кавуна, яблука). В інших випадках клітини мають малі розміри, сягаючи лише декількох мікрометрів. За формою клітини також надзвичайно різноманітні. Враховуючи співвідношення їх довжини та ширини, розрізняють два основних типи - паренхімні (округлі) та прозенхімні (видовжені) клітини.

Розглядаючи рослинні клітини в світловий мікроскоп, можна бачити лише незначну частину органел (рис. 3.2).

Особливостями рослинної клітини, на відміну від типової клітини тваринних організмів, є наявність:

1) клітинної стінки, 2) плазмодесм, 3) великих вакуолей, 4) пластид, в т.ч. хлоропластів, які здійснюють фотосинтез, у вищих рослин, на відміну від тварин,при клітинному поділі відсутні центріолі.

Рис. 3.1. Основні риси будови рослинної клітини (Грин та ін., 1990). 1- клітинна оболонка, 2 - ядерна мембрана, З - ядерна пора, 4 - ядерце, 5 - гетерохроматин, 6 - еухроматин, 7 - гладенький ендоплазматичний ретукулум (ЕПР), 8 - плазмалема, 9 -цитоплазма, 10 - мікротрубочки, 11 - мікрофіламенти, 12 -плазмодесми, 13 - пухирець АГ, 14 - тонопласт, 15 - вакуолярний сік, 16 - апарат Гольджі (АГ), 17 - мітохондрія, 18 - грана, 19 -оболонка хлоропласта, 20 - хлоропласт, 21 - рибосоми, 22 -шорсткий ЕПР, 23 - рибосоми, 24 - клітинна оболонка, 25 -серединна пластинка.

Рис. 3.2. Будова клітин волоска гарбуза (зліва) та луски цибулі (справа), помітна в світловий мікроскоп. І- клітини, 2 - цито плазма, 3 - клітинна оболонка, 4 - ядро, 5 - вакуоля.

Клітинна стінка - секреторний продукт протопласту, що в зрілій клітині є неживою частиною і складається переважно з трьох шарів - серединної пластинки, первинної та вторинної клітинних оболонок.

•Серединна пластинка - структура із клейких, драглистих пектинових речовин, яка не містить мікрофібрил целюлози і скріплює стінки сусідніх клітин (рис. 3.3).

•Первинна клітинна оболонка відкладається протопластами сусідніх клітин на серединну пластинку та складається із целюлозних мікро- і макрофібрил, занурених в матрикс. У молодих клітин, що інтенсивно ростуть, є лише первинна клітинна оболонка.

•Вторинна клітинна оболонка притаманна спеціалізованим зрілим клітинам. Вона відкладається на первинну оболонку зсередини, у матриксі містить вторинні включення, які роблять її малопроникною для води, газів та нездатною до розтягування. Розрізняють кілька напрямків хімічних перетворень, що відбуваються у вторинних клітинних оболонках.

Лігніфікація - накопичення лігніну, вміст якого в оболонках старих клітин може сягати 30%. Лігнін - сполука ароматичного ряду, яка відкладається у матриксі клітинної стінки і надає їй особливої жорсткості, тому такі стінки називають здерев'янілими. Суберинізація (накопичення суберину) та кутинізація , (відкладення кутину, воску). Суберин, кутин та віск жироподібні речовини, які не змішуються з матриксом клітинної стінки та відкладаються у вигляді окремих шарів, зокрема, суберин на внутрішньому боці клітинної оболонки, що має наслідком корковіння клітин, а кутин та віск на зовнішньому боці , де утворюють кутикулу, яка зменшує випаровування з поверхні органів.

Рис. 3.3.Будова клітинної стінки.

1-серединна пластинка, 2-первинна клітинна оболонка, 3-вторинна оболонка,4-фібрили целюлози.

Мінералізація (накопичення сполук кремнію, кальцію і т.п.).

У деяких клітин утворення вторинної клітинної оболонки є основною функцією протопласту, особливо це стосується клітин, що спеціалізуються на виконанні механічної, провідної та захисної функції. У зрілому стані вони мертві.

Порами називають ділянки клітинної стінки, де вторинна оболонка не відкладається. Пори бувають простими, якщо поровий канал має однаковий діаметр на всьому протязі, та облямованими, якщо поровий канал розширюється (звужується). Через пори сполучаються протопласти сусідніх клітин, завдяки наявності тонких цитоплазматичних виростів - плазмодесм.

Клітинна стінка будується протопластом. Основним її компонентом у вищих рослин є полісахарид целюлоза. Це зумовлено її особливою хімічною стійкістю (целюлоза нерозчинна у воді, органічних розчинниках, розведених кислотах та концентрованих лугах), поряд з тим, вона є еластичною та міцною. У формуванні клітинної стінки основну участь бере апарат Гольджі, який транспортує необхідні хімічні компоненти до плазмалеми і вивільняє останні у міжклітинний простір.

Фібрили целюлози занурені в матрикс клітинної стінки, який складається з білків, мінеральних речовин (найчастіше сполуки кремнію та кальцію), геміцелюлози та пектинових речовин. Останні легко набухають у воді, розчиняються в лугах та кислотах. Руйнування серединної пластинки, пов'язане із розчиненням пектинових речовин, називається мацерацією. Мацерація спостерігається зокрема у перезрілих плодах і призводить до їх пом'якшення.

Кожна клітина в багатоклітинному організмі існує не

відірвано від інших, а в тісному взаємозв'язку. Між сусідніми клітинами відбувається рух речовин по апопласту та симпласту.

Апопласт - система поєднаних одна з одною клітинних стінок, якими пересувається вода і розчинені речовини. Клітинна стінка проникна для низькомолекулярних розчинних сполук, володіє катіонообмінними властивостями. Апопласт забезпечує порівняно швидкий, але нерегульований транспорт.

Симпласт - сукупність протопластів різних клітин, поєднаних плазмодесмами через пори в клітинних стінках. Симпластний транспорт повільніший, ніж апопластний, але регулюється при проходженні речовин через протопласт та

мембрани сусідніх клітин.

Клітинна стінка виконує різноманітні функції. Вона надає форму та механічну міцність рослинним клітинам, захищає плазмалему, бере участь у транспорті речовин по апопласту, обумовлює тургоресцентність рослинних клітин (протидіє

збільшенню об'єму протопласту), клітинні стінки можуть бути вкриті кутикулою і захищати від надмірного випаровування.

Клітини всіх організмів оточені напівпроникною мембраною (плазмалемою), яка у рослинних клітин розташовується під клітинною стінкою (рис. 3.5).

Рис.3.4.Будова плазмалеми.1-молекули фосфоліпідів,

2-молекули білків, 3-ланцюжки вуглеводів.

2