
- •Глава 7. Органы растения 109
- •Глава 17. Систематика покрытосеменных 233
- •Глава 18. Флора, растительность и пути их охраны 267
- •§ 1. Общее понятие о клетке
- •§ 2. Форма и размеры клеток
- •§ 3. Цитоплазма
- •§ 4. Митохондрии
- •§ 5. Диктиосомы (аппарат гольджи)
- •§6 Пластиды.
- •§ 7. Ядро
- •§ 8. Вакуоли и клеточный сок
- •Глава II. Ткани общая характеристика и классификация тканей
- •VI. Покровные ткани:
- •VIII. Выделительные ткани:
- •X. Проводящие ткани:
- •2.1. Основные характеристики, функции и распределение растительных тканей
- •Глава IV. Корень и корневые системы
- •Глава V.
- •Часть III
- •Глава VI
- •Органические вещества
- •Глава yii фотосинтез источники углерода для растений. Сущность фотосинтеза
- •Водоросли — algae
- •Царство растений
- •Отдел синезеленые, или циановые, водоросли
- •Глава XIII высшие растения —kormobionta высшие споровые и голосеменные (архегониальные)
- •Отдел мохообразные - bryophyta
- •Класс антоцеротовые — anthocerotales
- •Класс печеночники—hepaticales
- •Класс настоящие мхи — musc1
- •Порядок зеленые мхи — bryales
- •Семейство Пасленовые — Solanaceae
§ 1. Общее понятие о клетке
Клетки - это структурные и функциональные единицы живых организмов. Подобное представление, как клеточная теория, сложилось постепенно в XIX веке в результате микроскопических исследований. Наука, занимающаяся микроскопическим исследованием клетки, уже в то время, называлась цитологией. На современном этапе изучение клеток приобрело в значительной мере экперементальный характер, и теперь существует целая отрасль науки, именуемая биологией клетки.
Таблица 1. Некоторые важные вехи в истории биологии клетки
1
590----------------- Янсен
(Jansen)
изобрел микроскоп, в котором большее
увеличение обеспечивалось соединением
двух линз
1665------------------ Роберт Гук (Robert Hook), пользуясь усовершенствованным микроскопом, изучал строение пробки и впервые употребил термин клетка для описания структурных единиц, из которых состоит эта ткань. Он считал, что клетки пустые, а живое вещество - это клеточные стенки
1650-1700-----Антони ван Левенгук (Antoni van Leeuwenhoeck) при помощи простых хорошо отшлифованных линз(х 200) наблюдал «зародыши» и различные одноклеточные организмы, в том числе бактерии.
1700 – 1800--- Опубликовано много новых описаний и рисунков различных тканей, по преимуществу растительных (впрочем, микроскоп в это время рассматривался главным образом как игрушка)
1827----------------- Долланд (Dolland) резко улучшил качество линз. После этого интерес к микроскопии быстро возрос и распространился
1831-1833------- Роберт Браун (Robert Brown) описал ядро как характерное сферическое тельце, обнаруживаемое в растительных клетках
1838- Ботаник Шлейден (Schleiden) и зоолог Шванн (Schwann) объединили идеи разных ученых и
I839----------сформулировали «клеточную теорию», которая постулировала, что основной единицей структуры и функции в живых организмах является клетка
1840------------------ Пуркинье (Purkinje) предложил название протоплазма для клеточного содержимого, убедившись в том, что именно оно (а не клеточные стенки) представляет собой живое вещество. Позднее был введен термин цитоплазма (цитоплазма + ядро = протоплазма)
I855-------------Вирхов (Virchow) показал, что все клетки образуются из других клеток путем клеточного деления
1866----------------Геккель (Haeckel) установил, что хранение и передачу наследственных признаков осуществляет ядро.
1866- 1888--- Подробно изучено клеточное деление и описаны хромосомы
1880 – 1883--- Открыты пластиды, в частности хлоропласты
1890------------------ Открыты митохондрии
1898------------------- Открыт аппарат Гольджи
1887-1900-----Усовершенствованы микроскоп, а также методы фиксации, окрашивания препаратов и приготовления срезов. Цитология начала приобретать экспериментальный характер. Ведутся эмбриологические исследования, чтобы выяснить, каким образом клетки взаимодействуют друг с другом в процессе роста многоклеточного организма. Одной из отраслей цитологии становится цитогенетика, занимающаяся изучением роли ядра в передаче наследственных признаков
1900-----------------Вновь открыты законы Менделя (Mendel), забытые с 1865 г., и это дало толчок развитию цитогенетики. Световой микроскоп почти достиг теоретического предела разрешения; развитие цитологии естественно замедлилось
1930-е г.г.------ Появился электронный микроскоп, обеспечивающий более высокое разрешение
с 1946 г. и по настоящее время.-----Электронный микроскоп получил широкое распространение в биологии, дав возможность исследовать строение клетки гораздо более подробно. Это «тонкое» строение стали называть ультраструктурой
Растения,
как и животные, состоят из элементарных
микроскопических структур, называемых
клетками. Хотя клетка может быть
искусственно разделена на субклеточные
частицы, продолжающие некоторое
время функционировать, тем не менее
лишь клетка в целом представляет собой
наименьшую часть организма, обладающую
основными свойствами живого. В клетке
сосредоточены все проявления жизни:
она растет, отвечает на раздражение,
усваивает энергию и вещества из внешней
среды, дышит и, достигнув определенного
состояния, делится. Помимо этого в клетке
происходит синтез белков, нуклеиновых
кислот, жиров, углеводов и других веществ.
Так как растение состоит из клеток, то
ясно, что все происходящие в нем процессы
жизнедеятельности совершаются в его
клетках или при посредстве их.
Клетки, составляющие тело многоклеточного высшего растения (мхи, папоротникообразные и семенные растения), очень разнообразны по структуре и выполняемым ими функциям. У низших же форм многоклеточных растений (водоросли) организм состоит или только из одной клетки или из многих почти одинаковых клеток, каждая из которых выполняет в одинаковой степени все присущие клетке функции. В основе организации высшего растения лежит принцип специализации клеток, выражающийся в том, что любая клетка в многоклеточном организме выполняет не все присущие ей функции, а только некоторые из них, но зато более полно и совершенно
Во взрослой растительной клетке, прежде всего, различают три основные части: более или менее плотную и эластичную оболочку, одевающую клетку снаружи; протопласт — живое содержимое клетки, — прижатый в виде довольно тонкого постенного слоя к оболочке, и наконец вакуолю — полость, занимающую центральную часть клетки и заполненную обычно водянистым содержимым — клеточным соком (рис. 5). Клеточная оболочка и вакуоля с клеточным соком являются продуктом жизнедеятельности протопласта и образуются им на определенном этапе развития клетки. Во многих случаях оболочка клетки переживает протопласт, так что некоторые участки тела даже у вполне жизнеспособных растительных организмов состоят из клеток, протопласт которых разрушен. Несмотря на то, что эти клетки мертвы и представляют собой лишь одни клеточные оболочки, название клеток для удобства за ними сохраняется. Такие специализированные клетки в большом количестве образуются в растении, выполняя функции укрепления растения, проведения воды и минеральных веществ. Как в протопласте, так и в клеточном соке могут встречаться различные оформленные частицы — так называемые включения (кристаллы, крахмальные зерна, капли масла и др.). Включения являются продуктом жизнедеятельности протопласта и имеют значение обычно как запасные вещества или конечные продукты обмена.
Живое содержимое клетки — протопласт — представляет собой сложную структуру, дифференцированную на различные части, так называемые органоиды, постоянно
Р
ис.5.
Взрослая растительная клетка при
максимальном увеличении светового
микроскопа (схематизировано)
/ — оболочка клетки, 2 — срединная пластинка, склеивающая оболочки двух соседних клеток, 3 — межклетник, 4— плазмодесмы, 5 — плазмалемма, 6 — тонопласт, 7 — вакуоля, 8 — цитоплазма, 9 — капелька запасного жира (липида) в цитоплазме, 10— митохондрия, // —хлоропласт, 12 — граны в хлоропласте, 13 — крахмальное зерно в хлоропласте, 14 — ядро, 15 — ядерная оболочка, 16 — ядрышко, 17 — хроматиновая сеть в ядре
встречающиеся в протопласте, имеющие характерное строение и выполняющие специфические функции.
Основная часть протопласта — цитоплазма, в нее погружены остальные органоиды: ядро, пластиды, митохондрии и диктиосомы (рис. 5). Последний органоид — диктиосомы (аппарат Гольджи) был изучен в растительных клетках сравнительно недавно, главным образом, с помощью электронного микроскопа.