11. Вакуоль

В типичной растительной клетке имеется крупная вакуоль, наполненная жидким содержимым.

Рис. 10. Клетка из губчатой паренхимы листа коровяка (Verbascum thapsus). Электронная микрофотография (увел, х 25 000) М. Ф. Даниловой: ко — клеточная оболочка; пд —плазмодесмы, соединяющие цитоплазму соседних клеток; мп — межклеточное пространство; ц — цитоплазма; я — ядро; в — вакуоль; яо — ядерная оболочка; м — митохондрии; хл — хлоропласты; пл — плазмалемма; тп — тонопласт.

Часто вакуоль занимает почти весь объем клетки, так что цитоплазма составляет лишь тонкий слой, прилегающий к клеточной оболочке. У молодых клеток бывает несколько мелких вакуолей, которые по мере развития клетки разрастаются и сливаются в одну. Содержимое вакуоли — клеточный сок — это водный раствор очень многих веществ: сахаров, аминокислот, других органических кислот, пигментов (красящих веществ), витаминов, дубильных веществ, алкалоидов, гликозидов, неорганических солей (нитратов, фосфатов, хлоридов), иногда — белков.

Все эти вещества — продукты жизнедеятельности клетки. Одни из них хранятся в вакуолярном (клеточном) соке в качестве запасных веществ и со временем вновь поступают в цитоплазму для использования. Другие являются отбросами обмена веществ, выведенными прочь из цитоплазмы. Так, например, в вакуоль выводится щавелевая кислота; и в вакуолярном соке часто откладываются кристаллы щавелевокислого кальция.

12. Ядро

В растительной клетке обязательно присутствует одно или несколько ядер. Клетка, лишенная ядра, способна жить лишь короткое время. Безъядерные клетки ситовидных трубок — живые клетки. Но живут они недолго. Во всех других случаях безъядерные клетки являются мертвыми.

Рис. 11. Типичная растительная клетка. Строение ядра.

Ядро всегда лежит в цитоплазме. Форма ядра может быть различной — округлой, овальной, сильно вытянутой, неправильно-многолопаст-ной. В некоторых клетках контуры ядра меняются в ходе его функциониро-вания, причем на его поверхности образуются лопасти различной величины. Размеры ядер неодинаковы и в клетках разных растений, и в разных клетках одного и того же растения. Относительно крупные ядра бывают в молодых, меристематических клетках, в которых они могут занимать до 3/4 объема всей клетки. Относительные, а иногда и абсолютные размеры ядер в развитых клетках значительно меньше, чем в молодых.

Снаружи ядро покрыто оболочкой, состоящей из двух мембран, между которыми имеется щель — околоядерное пространство. Оболочка прерывается порами. Внешняя из двух мембран оболочки дает выросты, непосредственно переходящие в стенки эндоплазматической сети цитоплазмы. И поры, и прямая связь эндоплазматической сети с околоядерным пространством обеспечивают тесный контакт между ядром и цитоплазмой. Содержимое ядра — зернистое основное вещество (ядерный сок, или нуклеоплазма), в котором помещаются более плотные структуры — хромосомы и ядрышко. Ядрышко представляет собой аппарат синтеза материала рибосом и место их сборки из этого материала.

Функции клеточного ядра:

• хранение сведений о составе всех белков, способных синтезироваться в данной клетке в течение ее жизни (исключение составляют некоторые белки митохондрий и хлоропластов — их состав зашифрован в собственных ДНК);

• хранение сведений о всех свойствах клетки и организма;

• организация синтеза каждого из белков в нужный момент;

• распределение поровну между дочерними клетками наследственной информации при делении клетки (ядро каждой клетки содержит полный набор генов, свойственных данному организму, но в течение жизни в клетках разной специфичности работают разные гены: в одних клетках функционирует одна часть генов, в других — другая и т. д. Поэтому клетки разных тканей одного организма отличаются друг от друга. Значительная часть генов в них так и остается в пассивном, лишь «хранящем информацию» состоянии. Кроме того, не все гены в клетке работают одновременно: одни активны в один период жизни клетки, другие — в другой.