Структура, функции и взаимодействие отдельных компонентов и органоидов растительной клетки

1 Историческая справка

2 Обобщенная схема строения растительной клетки

3 Мембраны растительной клетки

4 Структура и функции отдельных компонентов и органоидов клетки

1 Историческая справка

Термин «клетка» происходит от греч. «cytos» — клетка или лат. «cellula» — полость. Приведем основные даты в истории открытия и изучения клетки.

1665 г. — английский естествоиспытатель Роберт Гук (рисунок 1 а) обнаружил в растительных тканях особые замкнутые образования, названные им термином «клетка».

1672-1682 гг. — английский естествоиспытатель Неемия Грю (рисунок 1 б) в «Очерках философской истории растений» (1672 г.) и «Анатомии растений» (1682 г.) представил результаты исследований, в которых структура растений была изучена не только внешне, но и с помощью микроскопа. Описывая строение различных частей растения, Н. Грю указывает на то, что все они состоят из пузырьков, волокон и трубочек. Для скопления однородных строительных элементов ученый впервые ввел термин «ткань».

а	б
Рисунок 1 — Роберт ГУК (Hooke) (а) и Неемия Грю (Gru) (б)

1833 г. — шотладский ботаник Роберт Броун (рисунок 2 а) открыл ядра в клетках эпидермиса листа орхидных растений.

1837 г. — немецкий ботаник Матиас Якоб Шлейден (рисунок 2 б) предложил теорию образования растительных клеток, основанную на представлении о решающей роли в этом процессе клеточного ядра. Ученый полагал, что новая клетка как бы выдувается из ядра и затем покрывается клеточной стенкой. Исследования М.Я. Шлейдена способствовали созданию Т. Шванном клеточной теории. Известны работы Шлейдена о развитии и дифференцировке клеточных структур высших растений. В 1842 г. он впервые обнаружил ядрышки в ядре.

а	б
Рисунок 2 — Роберт Броун (Brown) (а) и Маттиас Якоб Шлейден (Schleiden) (б)

1839 г. — немецкий ботаник Теодор Шванн (рисунок 3 а), используя собственные данные и результаты М.Я. Шлейдена, Я. Пуркине и других ученых, сформулировал основные положения клеточной теории.

а	б
Рисунок 3 — Теодор Шванн (Schwann) (а) и Рудольф Вирхов (Virchow) (б)

1859 г. — немецкий ученый Рудольф Вирхов (рисунок 3 б) сформулировал одно из важнейших положений клеточной теории: «Всякая клетка происходит из другой клетки... Там, где возникает клетка, ей должна предшест­вовать клетка, подобно тому, как животное происходит только от животного, растение — только от растения». Он тем самым опроверг ошибочное представление М. Я. Шлейдена и Т. Шванна о том, что клетки в организме возникают путем новообразования из первич­ного неклеточного вещества;

1898 г. — итальянский цитолог Камилло Гольджи (рисунок 4 а) обнаружил в нервных клетках совы и кошки сетчатые структуры, которые затем так и назвали — аппарат Гольджи;

1945 г. — американский ученый К. Портер (рисунок 4 б) посредством электронной микроскопии обнаружил эндоплазматический ретикулум.

а	б	в
Рисунок 4 — Камилло Гольджи (Golgi) (а), К. Портер (Porter) (б), Р.Г. Бутенко (в)

1934 — 59 гг. — детальная разработка техники культуры растительных тканей. Начало длительным и удачным исследованиям по культивированию клеток и тканей растений положили работы американского исследователя Ф. Уайта и француза Р. Готре.  Они показали, что изолированные органы и ткани могут расти в культуре неограниченно долгое время, если их пересаживать на свежую питательную среду. В монографию Р. Готре, вышедшую в 1959 г., включено 142 вида растений, для которых были получены культуры клеток.

50-годы XX в. — членом-корреспондентом РАН Раисой Георгиевна Бутенко (рисунок 4 в) создана лаборатория изолированных тканей и органов Института физиологии растений им. К. А. Тимирязева (ИФР РАН). Впервые в СССР широко и систематически были развернуты работы по культуре тканей, клеток и протопластов растений. Р. Г. Бутенко одна из первых осуществила регенерацию целого растения из отдельной изолированной клетки.