Рослинна клітина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

Рослинна клітина

 

План

1. Клітинна теорія та сучасні уявлення про будову клітини. Розміри, форма і будова рослинної клітини.
2. Протопласт і його складові: цитоплазма, пластиди і ядро. Хімічний склад протопласта.
3. Продукти життєдіяльності протопласта:

а) вакуолі, склад клітинного соку;

б) клітинна оболонка;

в) виключення клітини.

 

1. Клітина – найменша  структурна одиниця всього живого. Яка лежить в основі будови  і розвитку рослинних і тваринних  організмів. У ній відбуваються  всі життєві процеси організму.

Клітина отримала свою назву  завдяки відомому англійському фізику Гука, який розглядаючи під мікроскопом  корок, побачив, що він складається  з окремих комірок, які вчений назвав клітинами.

Дослідження Гука увійшли  до книги “Мікрографія”, яка започаткувала існування клітинної теорії.

Дослідження Гука продовжили інші вчені. Англійський ботанік  Грю та італійський ботанік Мальпічі маже одночасно довели, що всі рослини  мають клітинну будову, а клітини  – різноманітну форму та функції. Спочатку вчені звертали увагу лише на форму клітинної оболонки, пізніше почали вивчати структурні елементи клітини. Левенчук побачив кристалічні включення. У 1840 р. термін “протоплазма”, у 1831 р. Броун виявив у клітинах ядро. Моль у 1846 р. розмежував поняття “протоплазма” і “клітинний сік”.

Пізніше було виявлено та описано мітохондрії, пластиди, рибосоми та ін. органели клітини. Спочатку структурні компоненти клітини вивчали за допомогою  світлових мікроскопів,  останнім часом електронних.

Завдяки відкриттям багатьох вчених було встановлено, що свій еволюційний шлях тварини і рослини пройшли в тісному взаємозв’язку з ускладненням процесів обміну від неклітинних організмів до багатоклітинних.

Сьогодні, в залежності від складності будова та морфології, організми поділяють на одноклітинні (ціанобактерії), колоніальні (вольвокс) і багатоклітинні, прокаріоти, еукаріоти.

Рослинна клітина відрізняється  від тваринної тим, що вона має  целюлозну оболонку, пластиди, вакуолі  з клітинним солом, не має органам  виділення, нерухоме, виняток ставлять статеві клітини нижчих і вищих спорових рослин.

 

 

Форма клітини її розміри.

Клітини мають різноманітну форму на розміри, залежно від  функції, яку виконують: овальну, яйцеподібну, спіральну, призматичну, веретеноподібну, циліндричну тощо.

Усі клітини за формою поділяються на паренхімні і прозенхімні.

Паренхімні клітини  мають однакові розміри у всіх напрямках у просторі: довжина  їх на перевищує товщину більше ніж  у 3 рази. Розміри їх варіюють від 10 до 500 мкм і більше.

Прозенкімні – клітини видовжені. Довжина їх перевищує товщину більше ніж у 3 рази. Часто ці клітини мають загострену кінці, товсті, переважно здерев’янілі оболонки. З них переважно формуються провідні і механічні тканини рослини. Довжина їх варіює приблизно від 1 до 100 мм.

Клітини листка моху

1 – паренхімні 

2 – прозенкімні

3 – хлоропласти

4 – клітинна оболонка

 

Будова рослинної  клітини.

Усі компоненти живої  клітини об’єднані в системі, яку називають протопластом. До складу протопласта входить цитоплазма, у якої розташовані інші органи: пластиди, мітохондрії ендоплазматична сітка, комплекс Гольджі, сферосоми, рибосоми і ядро.

Цитоплазма. Це основний компонент усіх живих клітин. Від  клітинної оболонки цитоплазма відокремлюється  щільним шаром – мембраною, що називається плазмалемою, а від вакуолі відділяється другою мембраною – тонопластом. Ці шари цитоплазми багаті на ліпіди. Вони відіграють важливу роль у процесах обміну. Шар цитоплазми між тонопластом і плазмонемою називається плазмою. У метаплазмі знаходяться всі органоїди клітини, які відмежовані від цитоплазми мембранами, що складаються із білків ліпідів.

Цитоплазма являє собою колоїдну систему – гідро золь, де дисперсним середовищем є вода (90-95%), а дисперсною фазою – білки, нуклеїнові кислоти, ліпіди і вуглеводи. Ферменти, що також є білками, регулюють всі життєвоважливі процеси в клітині.

Біологічні властивості  цитоплазми є: рух, вибірна проникність, подразливість, обмін речовин тощо.

Рух цитоплазми відбувається постійно, і лише під дією деяких факторів (низькі або надто високі t^о, отруйні речовини, втрата вологи) може його припинити. Вибірна проникливість пропускати одні речовини: затримувати інші.

Подразливість – реакція  цитоплазми на подразнення. Прикладом  реакції подразнення є рухи листків  мімози, які опускаються при дотику до них.

Обмін речовин забезпечує переміщення речовин між органелами клітини, а також між клітинами  і навколишнім середовищі.

Ендоплазматична сітка (ЕПС) – складна система мембран, що пронизують цитоплазму.

На мембранах знаходяться  рибосоми ЕПС з рибосомами називаються гранулярною, без рибосом – агранулярною. Функцією ЕПС з рибосомами є синтез і транспортування білків, по синтезувань по її поверхні. Ці білки потрапляють в ЕПС і просуваючись по ній можуть змінюватись. Головною функцією агранулярної сітки є синтез ліпідів.

Рибосоми – невеликі гранули, що не мають мембран і  складаються з двох нерівних частин: меншої і більшої. Вони містять РНК  і білок. Розміщуються поодинці або  групами на ЕПС або вільно в  цитоплазмі. Основна їх функція –  синтез білків.

Комплекс Гольджі був відкритий у 1898 р, італійським вченим К.Гольджі. Він є у всіх еукаріотних клітинах. У рослинних клітинах являє собою купку сплющених мембранних мішечків, що називаються діктіосомами. Від  країв діктіолом відчленовуються невеликі пухирці, які транспортують у цитоплазму полісахариди, синтезовані діктіосомами. Апарат Гольджі бере участь у формуванні вакуолей, утв. слизу і ферментів у залозах листків комахоїдних рослин, сприяє виведенню синтезованих клітиною речовин, уторує слизу в клітинах кореневого чохлика.

Мітохондрії – органели всіх еукаріотних клітин. Вони вириті подвійною мембраною, не з’єднаною  з ЕПС. Основна функція забезпечення енергетичних потреб клітини. У мітохондріях проходять синтез АТФ і АДФ. Мітохондрії  утворюються внаслідок поділу.

Мікро трубочки – органели всіх еукаріотних клітин. У вищих  рослин входять до складу веретена поділу і регулюють розходження  хромосом, а також беруть участь у різних внутріклітинних процесах, переміщенні та впорядкування руху ін. Органел клітини утворює опірну систему клітини, зумовлюють її форму.

Пластиди. Являють собою  відносно великі утворення клітин –  їх довжина досягає 1 Омкм. Вони вириті подвійною мембраною, що відділяє їх матриця від цитоплазми. Внутрішня  мембрана має вирости в порожнину  пластид, які утворюються сплющені мішечки – тилакоїди. Групи дископодібних тилакоїдів об’єднуються утворюють грани. Грани характерні лише для хлоропластів. У мембранах тилакоїдів концентруються пігменти. Залежно від забарвлення розрізняють такі види пластид: лейкопласти (безбарвні), хлоропласти (зелені), хромопласти (жовті, оранжеві, червоні). У клітині звичайно зустрічаються пластиди одного типу. Особливість пластид полягає в тому, що одні їх види можуть переходити в ін. У водоростей пластиди звичайно більші, в них концентруються всі пігменти, що знаходяться в клітині, вони називаються хроматоформи.

Лейкопласти мають різноманітні форми: звичайні для клітин і органів, що не освітлюються сонцем (корені, кореневища, бульби), але знаходяться і в  епідермі. Там вони мають кулясту форму і концертуються біля ядра. За допомогою лейкопластів у рослинах відбуваються синтез і накопичення запасних харчових речовини, у першу чергу крохмалю (амінопласти), рідше білків (протеїнопласти), ще рідше жирних олій, ліпідопласти).

Хлоропласти – пластиди зелених органів рослин. Здебільшого вони мають форму зерен, тому їх називають хлорофіловими зернами. Головними пігментами хлоропластів є хлорофіли, що мають кілька модифікацій (хлорофіли а, в, с, d, е) у вищих рослин головними хлорофілами є а і в. Значення хлорофілу полягає у поглинанні енергії світла і участі у фотохімічних реакціях. У хлоропластах знаходяться також каротиноїди. Вони відіграють роль світлофільтрів, що захищають хлорофіли від яскравого освітлення і від окислення киснем, що виділяється при фотосинтезі.

Хлоропласти мають різноманітні форми і різне забарвлення. Останнє  залежить від пігментів каротиноїдів, які бувають жовті, оранжеві або  червоні. Вони синтезуються рослинами, бактеріями і грибами. Найбільш поширеними каротиноїдами є каротини і ксантофіли. Каротиноїди частково відіграють роль додаткових фотосинтезуючих пігментів, а також виконують біологічну роль: яс асирове забарвлення пелюсток квіток приваблює комах-запильників, а дозрілих плодів – тварин і птахів, які поїдають плоди, розповсюджують їх насіння. Хромопласти – кінцевий етап у розвитку пластид. У них можуть перетворюватись лейкопласти і хлоропласти.

Хроматофори – пластиди водоростей. Вони мають різну форму: стрічки, закрученої стрічки, пластинки, кухля і ін. У хроматофорах можуть бути Дерлянти, Фнобіліни, які беруть участь у фотосинтезі. Вони поглинають енергію світла і переносять її до хлорофілу.

Види пластид: а) лейкопласти;

б) хлоропласти;

в) хломопласти;

г)хроматофори.

Ядро Нарівні з цитоплазмою  ядро становить основну складову протопласта всіх еукаріотних клітин. При видаленні ядра в клітині порушуються життєві процеси і вона гине. Звичайно клітина містить одне ядро кулястої, яйцеподібної, рідше ін. форми. Зверху воно вирито подвійною оболонкою, що складається з двох лямбран з порами, через які проходить обмін речовин між ядром і цитоплазмою. Під оболонкою знаходиться нуклеоплазма (ядерний сік), в якій розміщені хроматин, одне або кілька ядерець і різні хімічні речовини.

Хроматин складається  з витків ДНК зв’язних з пістонами.

Ядерце має кулясту  форму. У ньому міститься  5% РНК і іде синтез рибосомної РНК, яка через пори в ядерній оболонці надходить у цитоплазму.

Ядро регулює всі  життєві процеси клітини, несе в  собі генетичну інформацію, що знаходиться в ДНК.

3. а) Вакуолі – порожнини  в протопласті, заповнені розчином  різних речовин, що відокремлені  від цитоплазми одинарною мембраною  – тонопластом. Вони притаманні  еукаріотичним клітинам. Вакуолі  утворюють ЕПС. У молодих клітин  вакуолі невеликі, але їх багато.

По мірі старіння клітини  вони збільшуються, зливаються і зрештою  утворюють одну велику вакуолю, що займає 70-90% об’єму і центральне положення  в клітині. Цитоплазма, ядро і ін. органоїди клітини відтискуються  вакуолею до стінок клітинної оболонки і займають постійне положення. У вакуолях міститься клітинний сік, що являє собою водяний розчин різних органічних і неорганічних речовин з рН –2-5. Лише у невеликої кількості рослин рН лужна (огірки).

До складу клітинного складу входять. Вода (70-95%) азотисті та без азотисті органічні речовини, вітаміни, фітонциди, неорганічні сполуки тощо.

Азотисті органічні  речовини представлені простими білками, а.к., алкалоїдами.

Прості білки –  білки, що розчиняються у воді (альбуміни. В соляній кислоті (глобуліни), в розчинах лугів (лютеїни).

Амінокилости – продукти розпаду білків і також вважаються продуктами запасу. У багатьох рослин зустрічається така а.к, як аспарагін; препарати аспарагіну заспокійливо діють на роботу серця і стимулюють роботу серця.

Алкалоїди – складні органічні сполуки, до складу яких входять азот. Вони становлять рослинні основи із кислотами утворюють солі. Майже всі алкалоїди отруйні, і цим обумовлено отруйність рослини. У рослині може синтезуватись один, кілька або багато алкалоїдів. Наприклад у молочному соці маку міститься 22 алкалоїди, у тому числі морфін і кодеїн.

Без азотисті речовини представлені розчинними вуглеводами, Нептуновими  речовинами, орган.к-ми, глікозитами, тощо.

Із вуглеводів – найголовніше в клітинному соці зустрічаються глюкоза, фруктоза, сахароза, які зумовлюють солодкий смак клітинного соку.

Глюкоза (виноградний  цукор) С₆Н₁₂О₆ моносахарид) звичайно виявляються в плодах рослин, у нектарі. В медицині використовують при захворюванні серця, печінки ін.

 Фруктоза (плодовий цукор) пере даток в стиглих плодах.

Сахароза (тростинний цукор) – дисахарид  С₁₂Н₂₂О₁₁. Вона звичайна для коренеплодів цукрових буряків (до 26%), стебел цукрової тростини (до 20%), плодів кавунів, динь, тощо. Для рослин сахароза є продуктом харчування.

Інулін знаходиться в коренях (цикорій), бульбах (зелена груша) і становить для рослин продукт запасу. Використовують для заміни цукру при діабеті.

Пектинові речовини знаходяться  в клітинному соці і в міжклітинній речовині, що склеює клітини. Багато їх міститься в плодах апельсинів, яблук, айви, слив і ін, в коренеплодах буряків, моркви, в бульбах топінамбура. Використовують в медицині для виведення з організму отруйних і радіоактивних речовин.

Органічні кислоти. Зумовлюють кислу реакцію клітинного соку. Найчастіше зустрічаються щавлева кислота, яка з’єднується з кальцієм і утворює нерозчинну у воді сіль оксалату кальцію. Вона утворюється як один із побічних продуктів дихання.

Яблучна кислота є  найбільш розповсюдженою  в різних плодах (яблука, горобина, вишня. Помідори, брусниця, журавлина) зумовлюючи їх кислуватий смак.