Растительная клетка
Шаблон:Campus Растения относятся к организмам, для клеток которых характерны все черты эукариот, описанные выше для клетки животных. Поэтому мы остановимся здесь только на особенностях именно растительных клеток.
1. Важнейшей отличительной структурой растительной клетки являются пластиды – система специализированных мембранных органоидов. Пластиды – это ограниченные двойной мембраной структуры с дополнительной системой внутренних мембран. Выделяют три основных вида пластид: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты. Наиболее важными являются хлоропласты, содержащие светочувствительные пигменты хлорофиллы. В них проходят реакции фотосинтеза. Хромопласты содержат красящие пигменты каротиноиды и соли металлов, придающие определенную окраску листве, цветкам и плодам растений. Лейкопласты содержат гранулы запасных питательных веществ - крахмал, жиры, белки.
2. Клетки растений окружены плотной клеточной стенкой, состоящей из полисахарида целлюлозы и ряда других соединений (пектиновые вещества, белки, лигнин и другие). Образуется клеточная стенка во время стадии телофазы митоза и называется первичной. После того, как клетки перестают делиться и расти, на первичную оболочку изнутри откладываются дополнительные слои и формируется прочная вторичная оболочка. Соседние клетки контактируют друг с другом клеточными стенками, создавая единую во всем растении систему клеточных стенок – апопласт. Клеточные стенки являются проницаемыми для целого ряда веществ (в основном минеральных ионов и воды) и таким образом участвуют в транспорте этих веществ в клетку и в целом по растению. Рост и растяжение клеточной стенки это очень сложный биохимический процесс, находящийся под контролем клетки с помощью специальных растительных гормонов – ауксинов.
3. Особой структурой клеток растений являются межклеточные поры – плазмодесмы. Это сквозные цитоплазматические каналы через клеточную стенку, напрямую связывающие соседние клетки. Внутри плазмодесмы проходят мембраны гладкого ретикулума и таким образом мембранные системы и цитоплазма одной клетки связана с другой. Подобное соединение клеток в единую систему получило название – симпласт.
4 Вакуоль – обязательная принадлежность растительной клетки. Это мембранный пузырек заполнен вакуолярным соком, состав которого отличается от окружающей цитоплазмы. Значение вакуоли очень велико – из-за наличия плотной клеточной стенки именно вакуоль регулирует поступление воды в клетку и из клетки (до 98% воды в клетке). Рост вакуоли в клетке – необходимое условие роста растительных клеток, поэтому взрослые, зрелые клетки содержат крупные центральные вакуоли, а молодые, развивающиеся клетки – множество мелких вакуолярных пузырьков. Мембрана, окружающая вакуоль называется тонопласт и имеет в своем составе многочисленные молекулы - переносчики, которые транспортируют из цитоплазмы внутрь вакуоли различные вещества (сахара, органические кислоты и их соли, ионы, ферменты, белки, пигменты). Эти вещества внутри вакуоли подвергаются воздействию многочисленных ферментов и их компоненты могут быть использованы в метаболизме клетки. В принципе вакуоль можно рассматривать, как большую вторичную лизосому растительной клетки. (Рис. 7. Схема образования вакуоли в растительной клетке)
5 Растительные клетки отличаются от животных по некоторым особенностям митоза. У них нет центриолей, хотя веретено деления формируется. В телофазе митоза разделение дочерних клеток также идет так же по-другому.
Зеленые растения – главные продуценты органического вещества и кислорода на Земле. Именно благодаря растениям существуют большинство живых организмов и человек. Изучением структуры клеток растений занимаются специалисты многих областей биологии – ботаники, цитологии, генетики, молекулярной биологии. В биоценозах Земли водоросли и растения составляют значительную часть и включают более 300 тыс. видов.
Исследования генома ряда важных сельскохозяйственных растений (капусты, амаранта, кукурузы, сои и др.) позволили более целенаправленно проводить селекционную работу, разрабатывать новые методы борьбы с болезнями растений, повышать их урожайность. Генная инженерия растений – одно из самых перспективных направлений современной биологии, и цитологи растений внесли свой вклад в понимание принципов строения и работы растительной клетки.
