Раздел 1 Основы физиологии и биохимии растительной клетки
Тема 2 Клеточные структуры и их функции
Общая морфология растительной клетки.
Строение и функции биологических мембран
Строение и функции клеточных структур
Клеточная оболочка, ее образование и рост
Общая морфология растительной клетки
Растение, как всякий живой организм, состоит из клеток. Существуют растения, построенные из одной клетки. К ним относятся одноклеточные водоросли и одноклеточные грибы. Обычно это микроскопические организмы, но есть и довольно крупные одноклеточные (длина одноклеточной морской водоросли алетабулярии достигает 7 см). Большинство растений – это многоклеточные организмы, построенные из большого числа клеток. Например, в одном листе древесного растения их около 20 000 000.
Клетка – простейшая и обязательная единица живого, это его элемент, основа строения, развития и всей жизнедеятельности организма. Клетке присущи все свойства живой системы: обмен веществ и энергии, рост и развитие, раздражимость, способность к самовоспроизведению и саморегуляции. В природе клетка может существовать и как самостоятельный организм, и как составная часть многоклеточных организмов. У последних клетки в результате взаимосвязи и соподчинения функций интегрируются в живую систему более высокого ранга – целостный организм.
Основными, самыми общими компонентами, из которых построены клетки растений, являются ядро, цитоплазма с многочисленными органоидами различного строения и функций, оболочка, вакуоль. Оболочка покрывает клетку снаружи, под ней находится цитоплазма, в ней – ядро и одна или несколько вакуолей. Как строение, так и свойства клеток разных тканей в связи с их разной специализацией резко различаются. Перечисленные основные компоненты и органоиды развиты в них в различной степени, имеют неодинаковое строение, а иногда тот или иной компонент может вовсе отсутствовать.
В отличие от клеток других эукариотических организмов для растительной клетки характерно следующее:
1) наличие пластидной системы, возникшей в связи с фототрофным способом питания:
2) жесткая полисахаридная клеточная стенка, окружающая клетку;
3) центральная вакуоль в зрелых клетках;
4) отсутствие у делящейся растительной клетки центриолей;
5) совмещение в себе трех относительно автономных генетических систем: ядерной (хромосомной), митохондриальной и пластидной.
При этом растительная клетка, в отличие от других эукариотических клеток, образовалась как минимум из трех исходно самостоятельных форм:
1) «хозяйского» организма, генетический аппарат которого переместился в ядро;
2) гетеротрофной бактерии, послужившей предшественницей митохондрий;
3) древнейшей бактерии с оксигенным фотосинтезом, ставшей родоначальницей пластид.
Длительная коэволюция симбионтов привела к перераспределению функций между ними и их генетическими системами, при этом многие гены митохондриальной и пластидной ДНК были перемещены в ядро.
Рассматривая общие черты строения и жизнедеятельности растительных клеток, удобно говорить о некоей типовой клетке. Такую клетку, хотя она и не существует в «чистом виде», можно изобразить (рисунок). Из реальных клеток более других похожи на такую «типовую» клетки паренхимы листа (рисунок).