6. Структурно-функциональные особенности растительной клетки. Основные органеллы, их функции, принципиальные отличия от клеток животных, грибов и бактерий.
Клетка является основной структурной и функциональной единицей живых организмов.
Клетки эмбриональных (неспециализированных) тканей животных и растений в общем плане строения очень сходны. Именно это обстоятельство в свое время явилось причиной для появления и развития клеточной теории. Морфологические различия проявляются уже в дифференцированных клетках специализированных тканей растений и животных. Особенности строения растительной клетки, как и растения в целом, связаны с образом жизни и способом питания. Большинство растений ведет относительно неподвижный (прикрепленный) образ жизни. Специфика питания растений состоит в том, что вода и питательные вещества: органические и неорганические, находятся вокруг в рассеянном виде и растению приходится их поглощать путем диффузии. Кроме того, зеленые растения на свету осуществляют автотрофный способ питания. Благодаря этому, эволюционно сложились некоторые специфические особенности строения и роста растительных клеток. К ним относятся:
прочная полисахаридная клеточная стенка, окружающая клетку и составляющая жесткий каркас;
пластидная система, возникшая в связи с автотрофным типом питания;
вакуолярная система, которая в зрелых клетках обычно представлена крупной центральной вакуолью, занимающей до 95% объема клетки и играющей важную роль в поддержании тургорного давления;
особый тип роста клеток путем растяжения (за счет увеличения объема вакуоли);
тотипотентность, то есть возможность регенерации полного растения из дифференцированной растительной клетки;
есть еще одна деталь, отличающая растительные клетки от клеток животных: у растений при делении клеток не выражены центриоли.
Строение клетки в самом общем виде известно вам еще из курса общей биологии и при подготовке к вступительным экзаменам вы достаточно хорошо штудировали эту тему. Эта тема в разных аспектах рассматривается и в соответствующих университетских курсах (например, зоология беспозвоночных, низшие растения). Кроме того, более детальное знакомство с клеткой на высоком уровне предстоит в курсе «цитология». Нам же важно акцентировать внимание на специфических особенностях строения растительной клетки, причем преимущественно клетки высшего растения.
При самом поверхностном рассмотрении структуры типичной растительной клетки в ее составе обнаруживаются три основных компонента:
клеточная стенка,
вакуоль, занимающая в зрелых клетках центральное положение и заполняющая практически весь их объем и
протопласт, оттесняемый вакуолью к периферии в виде постенного слоя.
Именно эти компоненты обнаруживаются на малом увеличении светового микроскопа. Причем клеточная оболочка и вакуоль являются продуктами жизнедеятельности протопласта.
6. Структурно-функциональные особенности растительной клетки. Основные органеллы, их функции, принципиальные отличия от клеток животных, грибов и бактерий.
уникальные для растений: хлоропласты, клеточная стенка, плазмодесмы, большая центральная вакуоль
общие с животными: цитоплазма, ядро (или ядра), митохондрии, цитоскелет, рибосомы, ЭР, к-с Гольджи, плазматическая мембрана, и др..
Растительная клетка состоит из: Клеточная стенка, Вакуоль, Протоплазма. Она сост из: Рибосомы; Структурные элементы(ядро, митохондрии,пластиды(хлоропласты, лейкопласты, хромопласты); Цитоплазма. Она сост из: Мембраны(плазмалемма,тонопласт,Эндоплазма-тическая сеть); Частицы(диктиосомы,лизосомы,микротрубочки); Цитоплазмати-ческий матрикс.
ОСНОВНЫЕ ОРГАНЕЛЛЫ:
ВАКУОЛЬ функции:
1Осмотическое поглощение воды играет важную роль при растяжении клеток во время роста, а также в общем водном режиме растения.
2. пигменты, называемые антоцианами. окраску цветов
3. содержатся гидролитические ферменты, при жизни клетки вакуоли действуют как лизосомы. После гибели ферменты высвобождаются из вакуолей, вызывая автолиз.
4. накапливаться отходы жизнедеятельности и некоторые вторичные метаболиты.
5. роль запасных питательных веществ: сахарозу, минеральные соли и инулин.
ЯДРО содержит гены, оно покрыто ядерной оболочкой, состоящей из двух бислойных мембран.
РИБОСОМЫ – частицы (органеллы), состоящие из рибосомальной РНК и белка. в цитоплазме 80S , в хлоропластах и митохондриях – 70S. Рибосомы катализируют синтез белка.
КОМПЛЕКС/АППАРАТ ГОЛЬДЖИ (эндоплазматический ретикулум и рибосомы): Функции агранулярного ЭР: 1)синтез липидов, 2)метаболизация углеводов3) детоксификация продуктов распада и ядов 4) депо ионов кальция синтез гликопротеидов (белков, ковалентно связанных с углеводами) 5) синтез и доставка везикул, несущих материалы клеточной стенки и плазматической мембраны
ЛИЗОСОМЫ – это овальной формы органоиды клетки окруженные мембраной. В них содержится набор ферментов, которые разрушают белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды.Лизосомы обеспечивают дополнительным «сырьем» химические и энергетические процессы в клетке.
МИТОХОНДРИИ –локализованы системы аэробного дыхания и окислительного фосфорилирования. Митохондрии содержат белки, РНК, тяжи ДНК, рибосомы, сходные с бактериальными, и различные растворенные вещества.
ПЛАСТИДЫ - хлоропласты, в которых идет фотосинтез, участвуют в синтезе аминокислот и жирных кислот, служат хранилищем временных запасов крахмала. Хромопласты не содержат хлорофилла, но синтезируют и накапливают каротиноиды. Лейкопласты местом накопления запасного вещества – крахмала.
МИКРОТЕЛЬЦА: пероксисомы – важную роль в метаболизме гликолевой кислоты; глиоксисомами – содержат ферменты, необходимые для превращения жиров в углеводы, что происходит во многих семенах во время прорастания.
МИКРОТРУБОЧКИ: участвуют в образовании клеточной оболочки, важный компонент жгутиков и ресничек
МИКРОФИЛАМЕНТЫ: роль в движении цитоплазмы
7. Классификация структурных элементов растительной клетки, размеры растительных клеток, их уникальные особенности. Концентрации К+ и Са2+ внутри клетки, величина пор клеточных стенок.
Клетка – термин (от греч. kytos – «клетки» или лат. cellula – «полость»), который впервые употребил британец Роберт Гук в 1665 г. при описании строения пробки.
Левенгук во второй половине 17 века усовершенствовал микроскоп и описал строение большого количества клеток.
Наблюдения Гука и Левенгука повторили Грю, Мальпиги и другие исследователи.
Однако признание универсальности клеточного строения всего живого произошло лишь в 1838–1839 гг., когда была сформулирована клеточная теория ботаником М. Шлейденом и зоологом Т. Шванном независимо друг от друга
Для всех клеток характерна способность к росту, размножению, дыханию, выделению, использованию и преобразованию энергии, реакция на раздражение.
Таким образом, клетки обладают всей совокупностью свойств, необходимых для поддержания жизни.
Отдельные части клеток не могут выполнять весь комплекс жизненных функций, только совокупность структур, образующих клетку, проявляют все признаки жизни.
Поэтому лишь клетка является основной структурой и функциональной единицей живых организмов. Клетка – самостоятельная саморегулирующаяся химическая система.