Учение о растительной клетке

Клетка представляет собой основную структурную единицу тела растения

 

У одноклеточных растений клетка осуществляет функции, характерные для всего организма: питание, дыхание, накопление и выделение веществ, размножение и др.

У многоклеточных растений эти функции выполняют комплексы клеток. Поэтому форма, строение и размеры клеток многоклеточного растения очень разнообразны.

 

Форма растительных клеток

Паренхимные клетки – многоугольные или округлые, их длина ненамного превышает их ширину. Такие клетки называют изодиаметрическими.

Прозенхимные клетки – имеют вытянутую форму.

Размеры растительных клеток

Лубяные волокна прядильного растения рами имеют в длину до 50 см при диаметре волокон в несколько мкм.

Зеленая водоросль Caulerpa представляет собой единственную клетку сложной формы, размеры ее достигают 60 см, её цитоплазма не расчленена на клетки, она содержит большое число ядер.

Клетки бактерий, которые традиционно рассматриваются как ботанический объект, имеют размеры около 10 мкм.

 

Структура растительной клетки

Типичная растительная клетка состоит из:

протопласта – живого содержимого растительной клетки, и

парапласта, - продукта деятельности протопласта.

Структура растительной клетки

Протопласт

Протопласт отграничен от клеточной стенки мембраной (плазмалемма) и включает в себя две части: цитоплазму и ядро.

Компоненты цитоплазмы –

основное вещество (матрикс или гиалоплазма)

клеточные органоиды эукариотической клетки (эндоплазматическая сеть, пластинчатый комплекс, лизосомы, митохондрии), а также пластиды, специфические для растительной клетки.

Ядро – постоянная структура растительной клетки. Компоненты ядра:

ядерная оболочка,

ядерный сок

хроматиновые структуры (хромосомы и ядрышки).

Клеточные включения, которые являются результатом деятельности протопласта, составляют парапласт клетки.

 

Включения делят на нерастворимые (оформленные), в виде зерен, кристаллов, и растворимые (неоформленные), в составе клеточного сока.

Клеточный сок вакуолей отграничен от матрикса цитоплазмы мембраной (тонопластом).

включения можно разделить на три группы:

Запасные питательные вещества, которые выведены из обмена веществ лишь временно;

Катаболиты – это вещества, которые не участвуют в обменных процессах, а накапливаются в клетке либо выводятся из нее;

Физиологически активные вещества, которые регулируют обмен веществ в клетке.

Запасные питательные вещества

К запасным питательным веществам относят углеводы, белки и липиды.

Растительная клетка запасает углеводы в виде

растворимых сахаров (глюкоза, фруктоза, сахароза и пр.) и

нерастворимых полисахаридов – крахмала, гликогена, инулина.

 

Крахмал

Различают ассимиляционный (первичный), и запасной (вторичный) крахмал. 

Первичный крахмал образуется в процессе фотосинтеза в тканях листа.

С помощью фермента амилазы крахмал превращается в растворимые сахара и транспортируется в органы, содержащие запасающую ткань (клубни, корневища, семена и др.).

На пути от листьев к запасающим органам может образовываться передаточный (транзиторный) крахмал.

Вторичный крахмал

В лейкопластах клеток запасающих органов происходит образование вторичного крахмала из сахара под действием фермента амилосинтетазы. Крахмал откладывается в виде крахмальных зерен

Гликоген запасают клетки бактерий, грибов, водорослей.

Инулин выпадает в виде игольчатых кристаллов в водном растворе при добавлении этилового спирта.

И гликоген, и запасаемый некоторыми сложноцветными инулин – водорастворимые вещества.

 

Запасные белки растений

– простые белки запасаются в форме алейроновых зерен, которые образуются при обезвоживании вакуолей при созревании семян.

При набухании и прорастании семян происходить обратное превращение алейроновых зерен в вакуоли.

Катаболиты либо накапливаются в клетке, либо выводятся из нее.

Алкалоиды – азотсодержащие соли органических кислот. Они могут содержаться в любых частях растений.

Гликозиды – соединения глюкозы со спиртами или другими безазотистыми органическими веществами.

Смолы образуются в смоляных ходах и выделяются растением, например, при нанесении им механических повреждений.

Дубильные вещества – безазотистые вещества. Они имеют вяжущий вкус.

Соли угольной кислоты образуют в клетках гроздевидные цистолиты.

Оксалат кальция

Щавелевая кислота – токсичный продукт жизнедеятельности клетки. Растение освобождается от нее с помощью ионов кальция. Оксалат кальция откладывается в виде кристаллов (простые кристаллы, друзы, рафиды).

 

Физиологически активные вещества регулируют процессы обмена:

ферменты,

фитогормоны,

витамины,

Фитонциды,

ингибиторы реакций.