Основные типы растительных клеток

Строение растительной клетки. Клеточная оболочка. Цитоплазма. Пластиды. Вакуоли с клеточным соком. Клеточные включения.

 

Растительные клетки — эукариотические клетки, т.к. имеют оформленное ядро.

Сравнение растительной и животной клеток

Признак	Животные клетки	Растительные клетки
Клеточная стенка	Нет	Есть (целлюлоза)
Тип питания	Гетеротрофные	Автотрофные
Пластиды	Нет	Есть
Центриоли	Есть	Нет
Центральная вакуоль	Нет	Есть
Основное запасное питательное вещество	Гликоген	Крахмал
Поры и плазмодесмы	Нет	Есть
Целостные реакции клетки (пиноцитоз, эндоцитоз, экзоцитоз, фагоцитоз)	Есть	Нет

Основные типы растительных клеток.

Паренхимные клетки — это клетки, размеры которых во всех направлениях одинаковы или длина немного больше ширины. (мякоть томата, лимона, арбуза)

Прозенхимные клетки — это клетки вытянутые (длина во много раз превышает ширину) и заострённые на концах (волокна льна и других текстильных растений)

 

Во взрослой растительной клетке выделяют протопласт (цитоплазма и ядро) и производные протопласта (клеточная стенка, вакуоль, физиологически активные вещества, продукты обмена веществ).

Цитоплазма состоит из внутренней жидкой среды (гиалоплазма) и погруженных в нее клеточные органелл. Цитоплазма способна двигаться. Обеспечивает взаимодействие всех структур клетки. Гиалоплазма содержит воду (до 70%), в которой растворены минеральные соли, белки, РНК, полисахариды, липиды. (Роль самостоятельно)

Двумемранные органеллы:

Ядро – самая крупная двумембранная органелла, содержащая ядрышко (в нем синтезируется рибосомальная РНК) и хромосомы (с ДНК). Внутри находится нуклеоплазма, содержащая белки, ферменты и НК.

Митохондрии, содержат собственную ДНК и рибосомы, вырабатывают энергию.

Пластиды тоже имеют собственный геном и рибосомы.

Пластиды присущи исключительно растениям. Различают три основных типа пластид:

· Хлоропласты содержат пигменты: хлорофилл и каротиноиды, в них осуществляется фотосинтез и синтезируется первичный крахмал.

· Хромопласты содержат пигменты каротиноиды: каротин, ксантофилл, лютеин и др. Образуются из хлоропластов при разрушении в них хлорофилла и внутренних мембран.

· Лейкопласты не содержат пигментов, внутренняя мембрана развита слабо. Разделяют амилопласты, запасающие крахмал, протеинопласты, содержащие белки, элайопласты (или олеопласты), запасающие жиры.

Одномемранные органеллы:

Эндоплазматическая сеть – система трубочек и пластинок, на поверхности которых происходит синтез белков (шероховатая ЭПС – с рибосомами) или синтез углеводов и липидов (на гладкой ЭПС).

Аппарат Гольджи (диктиосома) – стопка уплощенных мешочков, которые участвуют в процессе синтеза углеводов для клеточной стенки и в образовании лизосом.

Немембранные органеллы:

Рибосомы состоят из 2 субъединиц (РНК и белки), свободно расположены в цитоплазме или прикреплены к ЭПС. Синтезируют белки.

Микротрубочки – цилиндрические структуры, состоящие из белка тубулина, контролируют упаковку целлюлозных фибрилл при формировании клеточной стенки и веретена деления.

Микрофиламенты – нити, состоящие из белка актина, способствуют движению цитоплазмы. Вместе с микротрубочками образуют цитоскелет.

Цитоплазма отделена от клеточной стенки цитоплазматической мембраной. Она состоит из двойного слоя фосфолипидов и мембранных белков. Белки являются ферментами, рецепторами, переносчиками молекул через мембрану. Мембрана обладает избирательной проницаемостью.

Клеточная стенка - твердое структурное образование, придающее каждой клетке форму и прочность. Предохраняет клетку от деформации, высокого осмотического давления центрально вакуоли, препятствует разрыву клетки. Строение клеточной стенки напоминает устройство железобетонных блоков, в которых присутствует металлический каркас и связующее вещество — цемент. В клеточной стенке каркасом являются пучки молекул целлюлозы, а связующим веществом служат гемицеллюлоза и пектины, которые образуют матрикс клеточной стенки. Эти вещества транспортируются во время роста клеточной пластинки из комплекса Гольджи к плазматической мембране, где пузырьки сливаются с ней и посредством экзоцитоза выбрасывают содержимое наружу.

Клеточная стенка образуется сразу после деления клеток. В плоскости деления образуется клеточная пластинка - единый слой, общий для двух дочерних клеток. Она состоит из пектиновых веществ, имеющих полужидкую консистенцию; целлюлоза отсутствует. Затем протопласты дочерних клеток начинают откладывать собственную клеточную стенку.

Срединная пластинка склеивает соседние клетки. Если ее растворить, стенки клеток теряют связь друг с другом и разъединяются. Этот процесс называется мацерация. Довольно обычна естественная мацерация, при которой пектиновые вещества срединной пластинки переводятся в растворимое состояние с помощью фермента пектиназы и затем вымываются водой (перезрелые плоды груши, дыни, персика, банана).

Во клеточной стенке имеется большое количество пор. Через них по плазмодесмам (тончайшим тяжам цитоплазмы) осуществляется обмен веществ между клетками.

Внутреннее пространство растения, объединяющее все протопласты, связанные посредством плазмодесм, называют симпластом, соответственно, транспорт через плазмодесмы называют симпластическим, служит для транспортировки минеральных и органических веществ.

Одновременно у растений может осуществляться движение веществ по непрерывной системе клеточных оболочек, или апопласту. Этот процесс обозначают термином апопластический транспорт, служит только для транспорта воды и ионов неорганических веществ.

Кроме того, существует еще дискретная (прерывистая) транспортная система вакуолей - исключительно для воды.

 

С возрастом клеточные стенки пропитываются различными веществами.

• Опробковение – пропитывание суберином

• Одревеснение – пропитывание лигнином

• Кутинизация – жироподобным веществом кутином

• Минерализация – СаСО₃, кремнезем (хвощ)

• Ослизнение – поглощение большого количества воды и разбухание (морские водоросли, корень алтея, семена льна)

• Камеди – схожи со слизями, но это болезненные перерождения клеток, встречающиеся на стволах фруктовых деревьев.

 

Вакуоль — полость в клетке, заполненная клеточным соком и окружённая мембраной — тонопластом. Клеточный сок - концентрированный раствор минеральных солей, сахаров, пигментов, органических кислот, ферментов.

Вакуоли образуются из провакуолей — небольших мембранных пузырьков, отшнуровывающихся от ЭПР и комплекса Гольджи. Потом пузырьки сливаются, образуя более крупные вакуоли. Обычно клетка, помимо центральной вакуоли, содержит мелкие вакуоли, наполненные запасными веществами и продуктами обмена.

Вакуоли выполняют в клетке следующие основные функции:

· создание тургора*;

· запасание необходимых веществ;

· отложение веществ, вредных для клетки;

· ферментативное расщепление органических соединений

·

*Потеря тургора растительными клетками в результате уменьшения количества воды во внешней среде ведет к увяданию, опусканию листьев и стеблей. На уровне клетки это выражается в явлении плазмолиза - сжатии протопласта при удалении воды из вакуолей и отделении плазматической мембраны от клеточной стенки.