Основные компоненты растительные клети: ядро, цитоплазма с многочисленными органоидами, оболочка, вакуоль. Оболочка покрывает клетку снаружи, под ней находится цитоплазма, в ней — ядро и одна или несколько вакуолей. Свойства клеток различных тканей многоклеточного растительного организма отличаются друг от друга из-за различий выполняемых этими тканями функций. Это отражается прежде всего на строении клеток: основные компоненты и органоиды развиты в них в различной степени, имеют неодинаковое строение, а иногда тот или иной компонент может вовсе отсутствовать. Например
клетки, специализированные в механической функции, имеют утолщенные и нередко одревесневшие оболочки;
специализация в фотосинтезе ведет к появлению в клетках хлоропластов;
специализация в проводящей функции связана с удлинением клеток, с утратой протопласта, с изменениями в оболочках клеток на стыках, благодаря которым полости смежных клеток сообщаются;
клетки, специализированные на защитной функции, характеризуются многообразными изменениями внешних стенок, наличием волосков, способностью вырабатывать защитные вещества;
специализация на функции запасания питательных веществ может привести к увеличению размеров клеток, к появлению в них очень крупных вакуолей;
меристематические клетки, усиленно делящиеся, характеризуются развитием тех внутриклеточных структур, которые обеспечивают синтез веществ — составных частей клетки;
некоторые клетки, став специализированными, умирают и именно в мертвом состоянии начинают выполнять свою специальную функцию (клетки пробки, древесинные волокна, сосуды).
|
Рис. 1. Современная (обобщённая) схема строения растительной клетки, составленная по данным электронно-микроскопического исследования разных растительных клеток: 1 - аппарат Гольджи; 2 - свободно расположенные рибосомы; 3 - хлоропласты; 4 - межклеточные пространства; 5 - полирибосомы (несколько связанных между собой рибосом); 6 - митохондрии; 7 - лизосомы; 8 - гранулированная эндоплазматическая сеть; 9 - гладкая эндоплазматическая сеть; 10 - микротрубочки; 11 - пластиды; 12 - плазмодесмы, проходящие сквозь оболочку; 13 - клеточная оболочка; 14 - ядрышко; 15, 18 - ядерная оболочка; 16 - поры в ядерной оболочке; 17 - плазмалемма; 19 - гиалоплазма; 20 - тонопласт; 21 - вакуоли; 22 - ядро. |
1. Клеточная стенка
Снаружи растительная клетка (рис.1) покрыта оболочкой, неодинаковой по толщине и строению у разных клеток. Образующие ее вещества вырабатываются в цитоплазме и откладываются снаружи от нее, постепенно создавая оболочку. Этими веществами прежде всего являются крупномолекулярные полисахариды — пектин, гемицеллюлоза и в небольших количествах целлюлоза. Они образуют так называемую первичную оболочку. Она довольно эластична, по мере роста клетки растягивается и тоже растет, а потому не препятствует росту клетки. Однако она создает определенную прочность клетки и способна защитить ее от механических повреждений (первичной оболочки лишены клетки, служащие для бесполого и полового размножения: зооспоры и гаметы водорослей и низших грибов, мужские гаметы высших растений). У многих клеток имеется не только первичная, но еще и вторичная оболочка. Она образуется под первичной и построена главным образом из целлюлозы. Полисахаридная клеточная оболочка — характерная черта строения растительной клетки, отличающая ее от животной клетки. Оболочка, или клеточная стенка, — это защитное образование.
Целлюлоза — это полисахарид, молекулы которого образуют тончайшие нити — микрофибриллы. В оболочке нити целлюлозы погружены в аморфное вещество, состоящее из пектиновых соединений. У одних клеток эти микрофибриллы целлюлозы расположены поперек длины клетки, кольцами; благодаря этому такие клетки могут растягиваться в длину, но не в ширину (например, клетки сосудов стебля). У других нити лежат продольно; клетки с такой оболочкой эластичны при растягивании поперек, но очень жестки на продольное растяжение. У третьих они расположены наискось, образуя спираль (эпидермальные волоски семян хлопчатника, лубяные волокна). Все это напоминает железобетонные конструкции, причем нити целлюлозы играют здесь роль железных прутьев, а пектиновые вещества — роль цемента. Клетки, имеющие вторичную оболочку, весьма прочны. Они образуют механические, опорные ткани растения. Иногда вторичная оболочка играет и роль склада питательных продуктов: образующие ее вещества могут превращаться в другие, более простые, которые расходуются как питание.
2. Связь между клетками
В клеточной оболочке имеются неутолщенные места — поры (рис. 9). (в первичной оболочке они называются поровыми полями) для осуществления связи между соседними клетками. Сквозь
Рис. 2. Схема строения пор (на продольном разрезе клетки): А — простая пора; Б — окаймленная пора; 1 — межклетное вещество; 2 — первичная оболочка клетки; 3 — вторичная оболочка клетки; 4 — плёнка поры; 5 — полость поры (камера у окаймленной поры); 6 — торус; 7 — входное отверстие поры. |
них проходят тонкие тяжи цитоплазмы которые связывают соседние клетки – это плазмодесмы. По ним осуществляется межклеточный обмен. Плазмодесмы наряду с элементами проводящей ткани соединяют клетки и ткани организма в единое целое. Обмен веществами и распространение возбуждения позволяют клеткам влиять на развитие и работу друг друга, и каждая ткань влияет на жизнедеятельность всех других тканей. Этим создается координация работы всех частей целого растения.