Растительная клетка Би. Б 137: Смолин Егор Нечаева Жанна
Краткие сведения Цитоло гия (греч. κύτος — «вместилище» , «клетка» и λόγος — «учение» , «наука» ) — раздел биологии, изучающий живые клетки, их органоиды, их строение, функционирование, процессы клеточного размножения, старения и смерти. Клетка – это элементарная структурная и функциональная единица тела растений и животных способная к самовоспроизведению. Прокариотическое Растительная Высших растений Низших растений Митоз Паренхимная – длина равна ширине или превышает ее не более чем в 2 -3 раза. Строение клетки Эукариотическое Клетка Животная Деление клетки Мейоз Форма клетки Прозенхимная - длина клетки превышает во много раз ширину.
Низшие растения — термин, объединяющий те растения, тело которых, в отличие от высших растений, не расчленено на части (корень, стебель, лист). Живут преимущественно в водной среде. Среди низших растений имеются: одноклеточные, преимущественно микроскопические, и многоклеточные, длиной до 40 м водоросли. Высшие растения, Эмбриофиты — тип зелёных растений, которым свойственна дифференциация тканей. К высшим растениям относятся мхи и сосудистые растения.
Структура растительной клетки: Клетки многих примитивных водорослей, имеющие монадную организацию, ограничены снаружи только цитоплазматической мембраной. У большинства водорослей, как и у высших, имеется клеточная стенка. Эта оболочка состоит из аморфного, образованного гемицеллюлозами и пектиновыми веществами матрикса, в который погружены чаще всего целлюлозные микрофибриллы, определенным образом ориентированные. Могут присутствовать добавочные компоненты: кремний, спорополленин, карбонат кальция, альгиновая кислота, фукоидин и фуцин. Клеточная стенка бывает цельной или состоит из двух и более частей, пронизана порами, может нести различные выросты. Схема строения клетки синезелёной водоросли: 1 — клеточная стенка; 2 — цитоплазматическая мембрана; 3 — фотосинтезирующие ламеллы; 4 — ядерное вещество (нуклеоплазма); 5 — зёрна цианофицина; 6 — разнообразные включения; 7 — рибосомы; 8 — слой слизи.
Клетка растений: У высших растений в внутреннем строении есть специализация клеток и дифференциация на ткани. Все эти усложнения организации тела у высших растений могли возникнуть в связи с переходом к сухопутному образу жизни и длительной эволюции. Появляются различные специализированные клетки, что явилось фактором повышения интенсивности размножения растений и совершенствования системы надёжности их онтогенеза.
Цитоплазма у большинства водорослей расположена тонким постенным слоем, окружающим большую центральную вакуоль с клеточным соком. В ней хорошо различимы другие органоиды клетки. У высших растений она имеет мембранную организацию. Ее структуру образуют тонкие довольно плотные пленки, состоящие из липидов. Их молекулы расположены упорядочено перпендикулярно поверхности, в 2 слоя. Молекулы белка расположены не сплошным слоем на поверхности липидного каркаса с обеих сторон. Плазмалемма – это мембрана, ограничивающая цитоплазму от стенки клетки и обычно плотно прилегающая к ней. Она регулирует обмен веществ клетки с окружающей средой, а также участвует в синтезе веществ. Тонопласт ограничивает цитоплазму от вакуоли. Гиалоплазма - это жидкая непрерывная среда, в которую погружены органеллы. Она содержит ферменты и нуклеиновые кислоты. Способна к движению: вращательное – вдоль стенки клетки, если в центре расположена одна большая вакуоль; струйчатое – по тяжам, пересекающим центральную вакуоль, в разных направлениях. Функции: осуществляет взаимосвязь органелл, транспорт веществ, участвует в обмене веществ и в передаче раздражения.
Ядро — это один из структурных компонентов эукариотической клетки, содержащий генетическую информацию (молекулы ДНК), осуществляющий основные функции: хранение, передача и реализация наследственной информации с обеспечением синтеза белка. Ядро состоит из хромати на, я дрышка, кариопла змы (или нуклеоплазмы) и ядерной оболочки. В клеточном ядре происходит репликация (или редуплика ция) — удвоение молекул ДНК, а также транскрипция — синтез молекул РНК на молекуле ДНК. Присутствует у всех клеток растений, однако клетки сине-зеленых водорослей лишены оформленного ядра.
Митохондрии – органелла длиной 2 -5 мкм и с диаметром 0, 3 -1 мкм, с наружной гладкой мембраной, окружающей сильноскладчатую (с кристами) внутреннюю мембрану, которая заключает центральное пространство с матриксом. В митохондриях наблюдаются электронно-прозрачные участки, содержащие фибриллы ДНК. Присутствуют митохондриальные рибосомы. Поверхность внутренней мембраны покрыта мельчайшими тельцами, имеющие шаровидную головку и ножку (АТФ-сомы). Функции: расщепление углеводов, жиров и других органических веществ при участии кислорода, синтез АТФ.
Аппарат Гольджи (диктиосомы) образован рядом уплощенных, блюдцевидных структур, покрытых мембраной. На их концах нередко имеются вздутия, которые отшнуровываются в виде мелких пузырьков. В цистернах формируются чешуйки, кокколиты, мастигонемы, которые затем с помощью пузырьков выносятся на поверхность клетки. В диктиосоме происходят синтез, накопление и выделение полисахаридов
Пластиды бывают только у растений. Имеют две мембраны. В зависимости от окраски различают 3 типа пластид: хлоропласты – зеленые, хромопласты – желтые, оранжевые и красные, а также лейкопласты – бесцветные. Хлоропласты содержат в основном пигмент хлорофилл , но также присутствуют пигменты из группы каротиноидов – каротин и ксантофилл. Главная функция хлоропласт – фотосинтез, связана с хлорофиллом. Внутри хлоропластов находится однородное вещество – строма, пронизанная системой параллельно расположенных мембран, которые имеют вид плоских мешков, под названием тилакоиды, или ламеллы. Собранные тилакоиды в стопки, называют гранами. У большинства высших растений тилакоиды имеют дисковидную структуру. В хлоропластах образуется крахмал из продуктов фотосинтеза. При помощи ферментов он осахаривается и в виде глюкозы транспортируется из листа на построение органов или в запас.
На основании имеющихся фактов можно проследить, как шла эволюция фотосинтезирующий системы растений. Так у сине-зеленых водорослей хлоропластов еще нет, но в постенном слое цитоплазмы имеются двойные фотосинтезирующие мембраны. У зеленых водорослей, как правило, уже есть хлоропласты, ограниченные от гиалоплазмы 2 -мя мембранами. Внутренняя мембранная система представлена тилакоидами, гран нет. У водорослей хроматофоры имеют разнообразную форму в отличие от высших.
Лейкопласты не содержат пигментов. По размеру они значительно меньше хлоропластов и не имеют строго определенной формы. Присутствуют чаще всего в клубнях, корнях, семенах. Основная функция лейкопластов – синтез и накопление запасных питательных продуктов, в первую очередь крахмала (амилопаласт). Хромопласты содержат пигменты из группы каротиноидов. По размеру они меньше хлоропластов, форма их очень разнообразна и внутренняя мембранная система у них чаще всего отсутствует. Хромопласты встречают в клетках лепестков растений, в зрелых плодах и в осенних листьях. В зависимости от формы накопления каротиноидов различают несколько типов хромопластов: 1. глобулярный (пигменты растворены в пластоглобулах), 2. фибриллярный (каротиноиды образуют параллельные нити в строме), 3. кристаллический (главным образом каротиноиды пресдатвлены в виде кристаллов). Строение хлоропласта (а), лейкопласта (б), амилопласта (в) и хромопласта (г) 1 — внешняя мембрана; 2 — внутренняя мембрана; 3 — матрикс (строма); 4 — ламеллы стромы; 5 — грана; б — тилакоид; 7 — крахмальное зерно; 8 — липидная капля с пигментами
В клетках водорослей, как впрочем и других растительных организмов, присутствуют также лизосомы, где отмечается скопление большого набора ферментов из числа гидролаз, способных расщеплять важнейшие классы химических соединений, включая белки, углеводы, нуклеиновые кислоты и т. д. В интенсивно растущих клетках можно наблюдать хорошо развитую систему пузырьков, или вакуолей. Они обладают способностью сливаться друг с другом, что иногда приводит к возникновению одной большой вакуоли, располагающейся обычно в центре клетки. (вакуом) Ее появление компенсирует тот недостаток цитоплазмы, который возникает при резком увеличении объема клетки в период ее интенсивного роста. Пульсирующие вакуоли обладают способностью ритмично пульсировать, т. е. попеременно сокращаться и расширяться, что способствует удалению излишек воды из клетки.
Список литературы: Название: Ботаника: Курс альгологии и микологии Авторы: Под ред. Ю. Т. Дьякова Издательство: МГУ Год: 2007 Название: Ботаника. Авторы: Хржановский В. Г. , Пономаренко С. Ф. 2 -е изд. , перераб. и доп. М. : Агропромиздат, 1988. Название: Ботаника. Систематика высших растений Автор: А. К. Тимонин , В. Р. Филин Издательство: Академия Год: 2009
Бонус:
Дата: Страна: Описание открытия: 1665 г. Роберт Гук впервые употребил термин «клетка» , при описании своих «исследований строения пробки с помощью увеличительных линз» . 1674 г. Антоний ван Левенгук установил, что вещество, находящееся внутри клетки, определенным образом организовано. 1675 г. ; 1682 г. Врач М. Мальпиги, и ботаник Н. Грю подтвердили клеточное строение растений. 1802— 1808 г. Шарль-Франсуа Мирбель установил, что все растения состоят из тканей, образованных клетками. 1809 г. Жан Батист Ламарк распространил идею Мирбеля о клеточном строении и на животные организмы. 1825 г. ; 1839 г. Ян Пуркине открыл ядро яйцеклетки птиц, а затем в ввёл термин «протоплазма» . 1831 г. ; 1833 г. Роберт Броун впервые описал ядро растительной клетки и в дальнейшем установил, что ядро является обязательным органоидом клетки растения. 1839 г. Маттиас Шлейден и Теодор Шванн сформулировали клеточную теорию. И с т о р и я
Признак Размеры клеток Сравнительная характеристика клеток эукариот и прокариот Прокариоты Эукариоты Средний диаметр 0, 5— 10 мкм Средний диаметр 10— 100 мкм Организация генетического материала Форма, количество и Обычно имеется одна кольцевая молекула ДНК, расположение размещенная в цитоплазме молекул ДНК Обычно есть несколько линейных молекул ДНК — хромосом, локализованных в ядре У бактерий ДНК компактизируется без участия Компактизация ДНК гистонов. У архей ДНК ассоциирована с белками гистонами Имеется хроматин: ДНК компактизируется в комплексе с белками гистонами. У бактерий экономный геном: отсутствуют интроны и большие некодирующие участки. Гены Организация генома объединены в опероны. У архей имеются интронные участки особой структуры. Большей частью геном не экономный: имеется экзон-интронная организация генов, большие участки некодирующей ДНК Гены не объединены в опероны. Тип деления Простое бинарное деление Образование веретена деления Деление Мейоз или митоз Веретено деления не образуется Веретено деления образуется Органеллы 80 S рибосомы Тип рибосом 70 S рибосомы Наличие мембранных органелл Окруженные мембранами органеллы отсутствуют, Имеется большое количество одномембранных и двумембранных иногда плазмалемма образует выпячивание внутрь органелл клетки Тип жгутика Жгутик простой, не содержит микротрубочки, не окружен мембраной, диаметр около 20 нм Жгутики состоят из микротрубочек, расположенных по принципу « 9+2» , окружены плазматической мембраной, диаметр около 200 нм
Сравнение растительной и животной клеток Признаки: Растительная клетка Животная клетка Клеточная стенка Есть (целлюлоза). Отсутствует Пластиды Хлоропласты, хромопласты, лейкопласты. Отсутствуют. Способ питания Автотрофный (фототрофный, хемотрофный). У растений-паразитов- гетеротрофный. Гетеротрофный (сапротрофный, паразитический) Синтез АТФ В хлоропластах, в митохондриях. В митохондриях. Клеточный центр У низших растений Во всех клетках Целлюлозная клеточная стенка Расположена снаружи от клеточной мембраны. Отсутствует Включения Крахмал, белок, масла, кристаллы солей. Белки, жиры, углеводы, гликоген; пигменты Вакуоли Заполнены клеточным соком. Осмотические резервуары. Сократические, пищеварительные, выделительные вакуоли Поры и плазмодесмы Есть Нет Целостные реакции клетки (пиноцитоз, эндоцитоз, экзоцитоз, фагоцитоз) Присутствуют Нет
Комбинированная схема строения эукариотической клетки. (А - животного происхождения, Б - растительного происхождения) 1 -ядро с хроматином, 2 -плазматическая мембрана, 3 -клеточная оболочка, 4 -плазмодесмы, 5 -гранулярная эндоплазматическая сеть, 6 -агранулярная эндоплазматическая сеть, 7 -образующиеся пиноцитозные вакуоли, 8 -комплекс Гольджи, 9 -лизосома, 10 -жировые включения, 11 -центриоль и микротрубочки, 12 -митохондрии, 13 -полирибосомы, 14 -вакуоли, 15 -хлоропласты.
Скачать презентацию Растительная клетка Би Б 137 Смолин Егор Нечаева
Растительная клетка ок1.pptx