Основные клеточные структуры: Клеточная стенка –Ядро

Особенности организации растительной клетки и физиологических функций её органелл

Цитологическую и фцукцональную часть изучить самостоятельно, эта часть изучена Вами на цитологии)

Специфическими особенностями строения растительных клеток, отличающими их от клеток других эукариотических организмов, является наличие системы пластид, крупной центральной вакуоли, а также прочной полисахаридной клеточной стенки. Растительная клетка содержит три относительно автономные, но тесно взаимодейству­ющие между собой генетические системы — ядерную, митохондриальную и пластидную. Для растительных клеток характерен особый тип роста – рост растяжением. У делящихся растительных клеток отсутствуют центриоли. Поскольку клеточные стен­ки клеток одной ткани или органа непосредственно контактируют друг с другом, то возникает единая система клеточных стенок, которая называется апопластом.

Растительные клетки связаны между собой плазмодесмами, которые соединяют их в единое цитоплазматическое целое — симпласт. Каждая плазмодесма представляет собой мембранную пору (канал), выстланную плазмалеммой., у растительных организмов имеются три типа протяженных компартментов — апопласт (клеточная стенка с меж­клетниками), симпласт и эндопласт (соответственно цитоплазма и эндоплазматический ретикулум соседних клеток, соединенные плазмодесмами). По плазмодесмам (симпласту или эндопласту) из клетки в клетку могут диффундировать ионы и небольшие органические молекулы.

Рибосомы ПластидыМитохондрииЭндоплазматический ретикулумАппарат ГольджиВакуоль.. Пероксисомы, глиоксисомы, олеосомы. Цитоскелет. (на самостоятельное изучение)

Пространственная организация цитозоля обеспечивается цитоскелетом — внутри­клеточной сетью специальных белковых филаментов.. Цитоскелет также играет фундаментальную роль в процессах митоза, мейоза и цитокинеза, в клеточной дифференцировке и опре­делении формы клеток, в синтезе компонентов клеточной стенки.

Цитоскелетная система растений включает в себя микротрубочки, состоящие из тубулина, актиновые филаменты (микрофиламенты), а также миозиноподобные, актинсвязывающие и спектринподобные белки

Учитывая, что цитоплазма является основной средой, в которой осуществляются все жизненные процессы клетки, изучаемые физиологией растений, следует рассмотреть более детально её свойства.

В микроскопическом строении растительной клетки выделяют протопласт, окруженный целлюлозной оболочкой, ядро, вакуоль. Но протопласт дискретен и включает в себя цитоплазму (гиалоплазму) в которой находятся все органеллы клетки. Цитоплазма имеет сложное по структуре образование, которое можно разделить на наружные слои: плазмалемма (цитоплазматическая мембрана), тонопласт, ограничивающий вакуоль, и мезоплазма, расположенная между этими двумя наружными мембранами. Плазмалемма и тонопласт осуществляют контакт цитоплазмы с окружающей средой, а мезоплазма – место где протекают все жизненные процессы клетки.

Плазмалемма имеет специфическое мембранное строение. Надо отметить, что мембраны лежат в основе построения всех клеточных органелл и их строение практически одинаково, за исключением некоторых различий в составе и количестве некоторых веществ, в основном за счет различия состава белков, обеспечивающих различные функции мембран органелл.

Изучение структуры мембран дало возможность предположить, что мембраны имеют жидкостно-мозяичное строение и состоят из липидного матрикса, в котором в разных местах вкраплены белки (рис.).

Рис. Жидкостно-мозаичная модель мембраны(трех мерное изображение в поперечном разрезе (Singer S.j., Nicolson G.L. 1972). Маленькие шарики, от которых отходят по две вертикальные линии, изображают молекулу фосфолипидов. Шарик соответствует гидрофильной части молекулы, а вертикальные линии – её длинным гидрофобным углеводородным хвостом. Крупные частицы – белки. Одни из них пронизывают всю толщу мемраны друугие закреплены в них рыхло,.

Рис. Схема суммарной структуры мембран (в отдельных мембранах могут отсутствовать некоторые элементы): А. Структурные белки; Б. Рецепторные белки; В. Ферментные белки; Г. Белки переносчики; Д. Ионные белковые каналы; Е. Фосфолипиды.

Тонопласт более мощная мембрана, она как бы состоит из 2-х сопряженных между собой мембран цитоплазмы и вакуоли. Поэтому она менее проницаема и это позволяет удерживать содержимое вакуоли, а для некоторых веществ она абсолютно непроницаема (например, для антоциана).