Өсімдіктер физиологиясы және биохимия непздері

4-сурет. Клетка кабықшасының электрондық микрофотографиясы: А — алғашқы қабықша; Б — ақырғы қабықша.

заттарынан целлюлозаның тірек фибрилдері синтезделеді. Жоғарыда баяндалған целлюлозаның макро және микрофибрилдерінің құрылыс ерекшеліктері клетка қабықшасына беріктік және созылғыштық қасиет береді. Клетканың бөлінуі кезінде жаңа қабықшаның қалай пайда болатындығы электрондық микрофотосуреттерде керсетілген. Мұнда Гольджи көпіршіктері біріге келіп, клетка ішінде ортаңғы пластинка деп аталатын қабатты түзеді, ол бөліну кезінде екі жас клетканың арасынан пайда болады. Ортаңғы пластинканы екі жас клетка жағынан да алғашқы қабықша қаптап жатады, бұл қабықша да Гольджи аппаратының көпіршіктерінен түзіледі. Үш қабаттан тұратын бұл түзіндінің бәрі де гемицеллюлоза мен пектинді заттардан құрылады. Ол клетка қабықшасының матриксі деп аталады.

Клетканың қартаюы процесінде және тканьнің түріне қарай қабықшада лигнин, суберин және әр түрлі түздар жиналуы мүмкін. Клетка қабықшасының өсуі және оньщ жуандауы клетканың бүкіл тіршілік әрекетіне байланысты. Клетка қабықшасын ішкі жағынан гидростатикалық қысым көрнеп тұрады, оны клетка ішіндегі заттар тудырады. Осының салдарынан қабықша керілген күйде болады. Клеткаға енетін және одан шығатын заттардың барлығы да қабықша арқылы өтеді. Қабықшада іші суға толы едәуір терең қуыстар (аралық) болуының арқасында су қабықша арқылы айтарлықтай

зор жылдамдықпен етеді. Мұндай аралықтар пора деп аталады. Бір клетка қабықшасындағы поралар көршілес клетка қабықшасындағы пораларға қарама-қарсы орналасқан, сондықтан қатар орналасқан клеткалар арасында су және еріген заттар оңай алмасады.

Клетка қабықшасындағы поралар арқылы көбінесе плазмодесма деп аталатын жіңішке цитоплазмалық жіпшелер өтеді. Олар

44

поралар арқылы өте отырып, бір клетканың цитоплазмаеын екінші клетканың цитоплазмасымен байланыстырады. Темекі жапырағы клеткаларының 100 мкм² бетінен 10-нан 30-ға дейін плазмодесма жіпшелері табылған. Өзара жалғасып жатқан цитоплазманың плазмодесма жіпшелерімен байланысқан бұл торын симпласт деп атайды.

аз қатысатын немесе тіптен қатыспайтын инертті түзіліс деп есептейді. Алайда кейбір зерттеушілер оның бетінде белгілі

бір ферменттердің болатындығын анықтады. Клетка қабықшалары қышқыл ортада пектинэстераза, химотрипсин ферменттерін адсорбтай алатындығын Глациу темекі клеткасының қабықшасынан, ал Янсон сұлы колеоптилінен көрсетті. Бұл ферменттер сілтілі ортада қабықшадан ерітіндіге түседі. Ньюкомб клетка қабықшасында тыныс алу процесіне қатысатын аскорбиноксидаза ферментінің бар екендігін анықтады. Қабықшада бұл фермент клетканың созылуы мен бөлінуі кезінде табылады.

1.2.2. ЦИТОПЛАЗМА

Цитоплазма дегеніміз түссіз, гомогенді масса. Ол сумен ара-

ласпайды, созылғыш, құрамы қайтымды өзгерістерге қабілетті

келеді. Онда әр түрлі клетка органоидтары бар, бұл органоидтар

цитоплазмадан жай немесе қосарланған мембранамен бөлінген.

А. Фрей-Висслинг (1976) протопластан ядро, пластидтер, мито-

хондриялар сияқты органоидтарды бөліп шығарғаннан кейінгі про-

топластың қалған бөлігін цитоплазма деп тану неғұрлым орынды

болады деп санайды. Сонымен қатар цитоплазмада жаңа структу-

за ашылған сайын оның өзі біртіндеп жойылып кетеді, онда тек

қана сұйық матрикс қалады дейді. Цитоплазманың неғұрлым

гомогенді, структурасыз осы бөлігін гиалоплазма деп атайды.

Физикалық-химиялық тұрғыдан алып қарағанда цитоплазма дегеніміз күрделі коллоидтық система. Онда бір мезгілде әр түрлі типтегі бірнеше коллоидтық системалар кездесуі мүмкін. Мысалы: эмульсиялар, эмульсоидтар және коацерваттар. Коллоидты түзінді ретінде цитоплазма золь күйінен гель күйіне және керісінше

өтеді, хоацерваттар түзуге қабілетті. Клетка структурасының тіршілік құбылысын, олардың атқаратын қызметі мен морфологиялық өзгерістерін осы тұрғыдан түсіндіруге

болады. Цитоплазма алуан түрлі қызмет атқарады деп есептейді, ол барлық органоидтармен тығыз байланысқан. Тіршіліктің клеткаға тән барлық көріністері цитоплазмаға байланысты. Цитоплазма — заттарды сіңіру және бөліп шығару, өсу және даму, зат алмасу, тітіркенгіштік сияқты құбылыстардың негізінде жататын процестер өтетін орта.

Цитоплазма қозғалғыш келеді. Микроскоп арқылы традесканция және элодея клеткаларын алып қарағанда олардың ішінде қабырға бойымен тез ағып қозғалып жатқан цитоплазманы байқауға

45

болады. Цитоплазма ағынымен қоса хлоропластар да қозғалады. Төменгі температурада қозғалыс тоқталады. Цитоплазманың қоз-ғалғыштығына күн сәулесі, ортаның қышқылдығы да әсер етеді. рһ 4,0—5,0 шамада болғанда ен, жоғарғы жылдамдық байқалады. Нейтрал ортада қозғалыс тоқталады.

Цитоплазманың қабықшаға қарап жатқан сыртқы бетін плаз-малемма деп, ал вакуолямен шектесіп жатқан ішкі бетін — тоно-пласт деп атайды. Цитоплазманың негізгі ортаңғы бөлігіне қара-ғанда бұл қабаттардың структурасы басқаша болады. Олар жартылай өткізгіш мембрана типінде құрылған. Клетканың сіңі-ретін және бөліп шығаратын заттары плазмалемма арқылы өтеді, сондықтан онын, құрылысы мен химиялық құрамына назар аудару керек.

1.2.3. КЛЕТКА МЕМБРАНАСЫ

Өсімдіктердің, жануарлар мен микроорганизмдердің клеткаларын-да мембрана типіндегі структура өте кең таралған. Олар тірі системалардың барлық жерлерінде кездеседі. Клеткадағы әрбір органоидтың шекаралары осындай мембраналардан құрылған. Мембраналар кедергі ғана болмастан, зат алмасу процесіне активті түрде қатысады және оны реттеп отырады. Клетканың биохи-миялық процестерінің көпшілігі мембраналардың бетінде етеді немесе онымен байланыста болады. Әр түрлі объектілердің клетка мембраналары 2 компоненттен құралғандығы анықталған. Ол — липидтер мен белоктар. Осының негізінде бірқатар ғалымдар бар-лық табиғи мембраналардың құрамындағы белоктар мен липидтер бірдей әдіспен байланысқандығы жөнінде жорамал айтады.

Гликолипидтер, фосфолипидтер, сульфолипидтер және изопре-ноидтар (каротин мен ксантофилл) — өсімдіктердің клетка мем-бранасының липидтері болып табылады. Едәуір мөлшерде стерин-дер де кездеседі. Хлоропластарда галактолипидтер мен фосфатидилглицериннің болатындығы анықталған. Өсімдік мембраналарындағы белоктар аз зерттелген.

Кейбір клетка мембраналарының құрылысы мен атқаратын қызметін қарастырып көрейік.

Электрондық микроскоп қолданғанға дейін плазмалемма струк-турасы жөнінде тек жорамалдауға ғана болатын еді. Мысалы, Овертон (1899) оны беткі липофильді пленка деп санады. Қазіргі кезде Даниэлли мен Дэвсон плазмалемманын, құрылысы “сэндвич” сияқты деген пікір айтады. Бұл модель бойынша плазмалемма қо-

5-сурет. Плазмалемма моделінік күрделену схемалары.

арланған пленка болып табылады. Оның әрбір қарапайым пленкасы сырты глобулалы белоктармен қаптарға пидтік қабаттан тұрады. алеммадағы липидтер мен белоктар молекулаларылың орналасуы схемалық суретте көрсетілген.

Плазмалемма үш қабаттан тұратындығын және оның жалпы қалыңдығы жорамалдағандай емес, одан жіңішкелеу екендігін электрондық микроскоп көрсетті. И. Д. Робертсонның (1959) тү-сіндіруі бойынша плазмалемманың екі сыртқы қабаты белоктан, ішкі қабаты липидтерден құралған. Кейінірек ол плазмалемманың полюстілігі жөніндегі идеяны дәлелдеді. Бұдан басқа зерттеу

6-сурет. Ашытқы клеткалары- плазмалеммасының сыртқы бетінің электрондық микрофотографиясы.