Как устроены клетки растений
Клетка — основная структурная единица всего живого на Земле. Большинство клеток так малы, что рассмотреть их можно лишь под микроскопом. Но из таких мельчайших частиц состоят ткани и органы человека, животных и растений.
С «Бери и Делай» вы сможете освежить в памяти информацию, вынесенную с уроков биологии в школе, и вспомнить о том, как устроены клетки растений.
История открытия
- Впервые растительную клетку под простым микроскопом рассмотрел английский естествоиспытатель Роберт Гук. И было это в 1665 году.
- Британский ботаник Роберт Броун в 1831–1833 годах впервые описал ее ядро как сферическое тело, которое присутствует в каждой растительной клетке.
- В 1864 году немецкий ботаник Гуго Моль исследовал слизистый слой, присутствующий внутри клеточной стенки, и дал ему название «протоплазма».
- В 1880 году ученые Шимпер и Мейер описали и классифицировали пластиды.
- В более поздние годы, с появлением электронных микроскопов и усовершенствованных методов изучения клетки, были выявлены остальные ее структурные элементы.
Структура растительной клетки
Клетки растений обычно имеют кубическую или прямоугольную форму и бывают крупнее, чем животные клетки. Структурные части клетки, органоиды (или органеллы), выполняют все основные обязанности по обеспечению клеточной жизнедеятельности.
Плазматическая (клеточная) мембрана
Полупроницаемая мембрана, расположенная внутри клеточной стенки и ограничивающая цитоплазму клетки. Состоит из целлюлозных волокон и белков.
Функции:
- Защищает клетку от внешних повреждений.
- Участвует в транспортировке необходимых веществ внутрь клетки и выведении отходов наружу.
- Поддерживает постоянство формы и размера клетки.
Цитоплазма
Густой раствор, заполняющий все пространство клетки и окружающий находящиеся в ней органеллы. В основном цитоплазма состоит из воды, солей и белков.
Функции:
Ядро
Специализированная сложная органелла клетки, являющаяся ее «центром управления». Ядро окружено 2-мембранной ядерной оболочкой, пронизанной мельчайшими порами. Внутри ядра находится шаровидное образование, называемое ядрышком. Обычно ядро располагается в центре клетки и занимает до 10 % от ее объема.
Функции:
- Содержит ДНК клетки — ее генетический материал.
- Координирует основную деятельность клетки: ее метаболизм, рост и размножение, синтез белков и липидов.
- Ядрышко отвечает за образование рибосом — органоидов, производящих клеточные белки.
Митохондрии
Крупные клеточные органеллы палочковидной формы, которые содержат собственные рибосомы и ДНК.
Функции:
Рибосомы
Мелкие круглые органоиды, которые находятся во взвешенном состоянии в цитоплазме или прикрепляются к эндоплазматической сети.
Функции:
- Синтезируют белки, необходимые для жизнедеятельности клетки.
Эндоплазматическая сеть
Крупная клеточная структура, состоящая из полостей и канальцев, содержащая или не содержащая рибосомы на своей поверхности. В зависимости от строения и функций различают гладкую и шероховатую эндоплазматическую сеть.
Функции:
- Участвует в формировании ядерной оболочки в процессе деления клеток.
- Упаковывает белки и углеводы и транспортирует их к другим органеллам.
- Гладкая эндоплазматическая сеть участвует в синтезе, хранении и выделении липидов.
- Шероховатая эндоплазматическая сеть отвечает за синтез белков.
Аппарат (комплекс) Гольджи
Структура, состоящая из уплощенных мембранных мешочков, называемых цистернами. Обычно она располагается недалеко от эндоплазматической сети и ядра.
Функции:
Органоиды, характерные исключительно для растительной клетки
Растительная и животная клетки во многом очень похожи. Большинство органоидов в них являются общими. Однако внутри растительных клеток есть несколько дополнительных структур, которые выполняют жизненно важные функции для растений.
Клеточная стенка
Жесткая внешняя оболочка, покрывающая поверхность растительной клетки.
Функции:
- Поддерживает форму клетки.
- Защищает от внешних воздействий.
- Обеспечивает избирательное проникновение молекул внутрь клетки, например молекул воды, питательных веществ и минералов.
Пластиды
Специализированные 2-мембранные органоиды, которые содержат собственную ДНК. Выделяют 3 основных вида пластидов: хлоропласты, хромопласты, лейкопласты.
Функции:
- Участвуют в процессе фотосинтеза, перерабатывая углекислый газ и воду в органические вещества.
- Накапливают крахмал.
- Синтезируют пальмитиновую кислоту, которая используется при выработке воскового покрытия у некоторых растений.
Хлоропласты
Пластиды зеленого цвета, содержащие хлорофилл и каротиноиды.
Функции:
- Участвуют в процессе фотосинтеза и образования питательных веществ в клетках растений.
- Пигмент хлорофилл придает зеленый цвет растениям и их частям.
- Обеспечивают защиту от инфекций.
Хромопласты
Пластиды желтого или красного цвета, в состав которых входят каротиноиды.
Функции:
- Придают характерный цвет различным частям растения: цветам, плодам, корням и листьям.
- Окрашивая цветы, способствуют привлечению опылителей к растению.
- Способствуют изменению оттенка цветов, плодов и листьев растений.
- Хромопласты в корнях растений способствуют накапливанию в них различных элементов.
Лейкопласты
Бесцветные пластиды, которые обычно встречаются возле ядра. Лейкопласты также делятся на 3 типа. Одни из них помогают растению запасать белки (алевропласты), другие — запасать жиры (элайопласты), третьи — сохранять в клетках крахмал (амилопласты).
Функции:
- Запасают питательные вещества (крахмал, белки, жиры).
- Преобразуют аминокислоты в жирные кислоты.
Вакуоли
Крупные пузырьковидные органоиды, составляющие от 30 до 80 % общего объема растительной клетки. Внутренности вакуолей бывают заполнены жидкостью, ферментами, ионами и другими молекулами.
Функции: