Телата на живите организми могат да бъдатедна клетка, тяхната група или огромен клъстер, наброяващ милиарди такива елементарни структури. Последните включват повечето по-високи растения. Изследването на клетките - основният елемент в структурата и функциите на живите организми - се извършва чрез цитология. Този клон на биологията започва бързо да се развива след откриването на електронния микроскоп, подобряването на хроматографията и други методи на биохимия. Разгледайте основните характеристики, както и характеристики, по които растителната клетка се различава от най-малките структурни единици от структурата на бактерии, гъбички и животни.
Теория на малките структурни елементи на всичкоживотът е преминал пътя на развитието, измерен в стотици години. Структурата на обвивката на растителните клетки е видяна за първи път в неговия микроскоп от британския учен Р. Хук. Общите принципи на клетъчната хипотеза са формулирани от Schleiden и Schwann, а преди това други изследователи правят подобни изводи.
Англичанин Р.Куката изследва под микроскоп секция от дъбов корк и представя резултатите на заседание на Кралското общество в Лондон на 13 април 1663 г. (според други източници събитието се е случило през 1665 г.). Оказа се, че кората на дървото се състои от миниатюрни клетки, наречени от Хук „клетки“. Ученият разглеждаше стените на тези камери, образувайки модел под формата на пчелни пчелни пита, като жива материя и разпознава кухината като безжизнена, спомагателна структура. Освен това беше доказано, че вътре в клетките на растенията и животните те съдържат вещество, без което съществуването им е невъзможно, и активността на целия организъм.
Важното откритие на Р.Хук е разработен в трудовете на други учени, които изучават структурата на животинските и растителните клетки. Подобни структурни елементи са наблюдавани от учените върху микроскопични срезове на многоклетъчни гъби. Установено е, че структурните единици на живите организми имат способността да се делят. Въз основа на изследванията представители на германската биологична наука М. Шлейден и Т. Шван формулират хипотеза, която по-късно се превръща в клетъчна теория.
Сравнение на растителни и животински клетки сбактерии, водорасли и гъби позволяват на германските изследователи да стигнат до следното заключение: „камерите“, открити от Р. Хък, са елементарни структурни единици, а процесите, които продължават в тях, са в основата на жизнената дейност на повечето организми на Земята. Важно допълнение направи Р. Вирхов през 1855 г., отбелязвайки, че деленето на клетките е единственият начин за тяхното възпроизвеждане. Теорията на Schleiden-Schwann с усъвършенстване стана общопризната в биологията.
Според теоретичните разпоредби на Schleiden иШван, органичният свят е един, който доказва подобна микроскопична структура на животни и растения. В допълнение към тези две царства, клетъчното съществуване е характерно за гъбичките, бактериите и липсва във вирусите. Растежът и развитието на живите организми се осигурява от появата на нови клетки в процеса на разделяне на съществуващите.
Многоклетъчният организъм не е само натрупванеструктурни елементи. Малки единици от структурата си взаимодействат помежду си, образувайки тъкани и органи. Едноклетъчните организми живеят в изолация, което не им пречи да създават колонии. Основните признаци на клетката:
В еволюцията на живота се превърна един от най-важните етапиотделяне на ядрото от цитоплазмата с помощта на защитна мембрана. Връзката е запазена, тъй като отделно тези структури не могат да съществуват. Понастоящем съществуват две над царства - без ядрени и ядрени организми. Втората група се състои от растения, гъби и животни, изучаването на които се извършва от съответните раздели на науката и биологията като цяло. Растителната клетка има ядро, цитоплазма и органоиди, които ще бъдат разгледани по-долу.
На почивка на узряла диня, ябълка или картофможете да забележите с просто око структурни "клетки", пълни с течност. Това са плодови паренхимни клетки с диаметър до 1 мм. Лобните влакна са удължени структури, дължината на които значително надвишава ширината. Например, растителна клетка, наречена памук, достига дължина от 65 мм. Влакна от лен и коноп имат линейни размери 40-60 мм. Типичните клетки са много по-малки - 20-50 микрона. Тези малки структурни елементи могат да бъдат изследвани само под микроскоп. Характеристиките на най-малките структурни единици на растителния организъм се проявяват не само в разликите във формата и размера, но и във функциите, изпълнявани в състава на тъканите.
Ядрото и цитоплазмата са тясно свързани ивзаимодействат помежду си, което се потвърждава от изследванията на учени. Това са основните части на еукариотната клетка, всички други структурни елементи зависят от тях. Ядрото служи за натрупване и предаване на генетична информация, необходима за синтеза на протеини.
Британски учен Р.През 1831 г. Браун забелязва за първи път специално тяло (ядро) в клетката на растение от семейство орхидеи. Това беше ядро, заобиколено от полутечна цитоплазма. Името на това вещество означава в буквален превод от гръцки "първична маса на клетката." Може да е по-течна или вискозна, но трябва да бъде покрита с мембрана. Външната обвивка на клетката се състои главно от целулоза, лигнин, восък. Един от отличителните белези на растителните и животинските клетки е наличието на тази силна целулозна стена.
Вътрешността на растителната клетка е пълнахиалоплазма с малки гранули, суспендирани в нея. По-близо до мембраната, така наречената ендоплазма преминава в по-вискозна екзоплазма. Именно тези вещества се запълват с растителната клетка, които служат за място на биохимични реакции и транспорт на съединения, разполагане на органоиди и включвания.
Около 70–85% от цитоплазмата е вода,10–20% са протеини, други химически компоненти - въглехидрати, липиди, минерални съединения. Растителните клетки имат цитоплазма, в която сред крайните продукти на синтеза присъстват биорегулатори на функции и резервни вещества (витамини, ензими, масла, нишесте).
Сравнение на растителни и животински клетки показваче имат подобна структура на ядрото, разположено в цитоплазмата и заемащо до 20% от обема си. Англичанинът Р. Браун, който за първи път изследва под микроскоп този най-важен и постоянен компонент от всички еукариоти, му даде името от латинската дума ядро. Появата на ядра обикновено корелира с формата и размера на клетките, но понякога се различава от тях. Задължителните структурни елементи са мембрана, кариолимфа, нуклеол и хроматин.
В мембраната, която отделя ядрото от цитоплазмата,има пори. Чрез тях вещества навлизат в ядрото в цитоплазмата и обратно. Кариолимфа е течно или вискозно ядрено съдържание с участъци от хроматин. Нуклеолът съдържа рибонуклеинова киселина (РНК), която прониква в цитоплазмените рибозоми, за да участва в синтеза на протеини. Друга нуклеинова киселина - дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК) - също присъства в големи количества. ДНК и РНК за първи път бяха открити в животинските клетки през 1869 г., по-късно в растенията. Ядрото е „контролен център“ на вътреклетъчните процеси, място за съхраняване на информация за наследствените белези на целия организъм.
Структурата на животинските и растителните клетки имазначителни прилики. Вътрешните тубули, пълни с вещества с различен произход и състав, задължително присъстват в цитоплазмата. Зърнестият сорт EPS се различава от агрануларния тип по наличието на рибозоми на повърхността на мембраните. Първият участва в синтеза на протеини, вторият играе роля за образуването на въглехидрати и липиди. Както установили изследователите, каналите не само проникват в цитоплазмата, те са свързани с всеки органоид на жива клетка. Следователно стойността на EPS се оценява много високо като участник в метаболизма, система за комуникация с околната среда.
Структурата на растителните или животинските клетки е труднапредставете си без тези малки частици. Рибозомите са много малки; те могат да се видят само с електронен микроскоп. Протеините и молекулите на рибонуклеиновите киселини преобладават в състава на телата, има малко количество калциеви и магнезиеви йони. Почти цялото количество РНК клетки е концентрирано в рибозомите, те осигуряват синтеза на протеини, "събиране" на протеини от аминокиселини. Тогава протеините влизат в EPS каналите и се пренасят от мрежата в цялата клетка, проникват в ядрото.
Тези органели на клетката го смятат за енергиястанции, те са видими при увеличение в конвенционален светлинен микроскоп. Броят на митохондриите варира в много широк диапазон, може да има единици или хиляди. Структурата на органоида не е много сложна, вътре има две мембрани и матрица. Митохондриите са съставени от липиден протеин, ДНК и РНК и са отговорни за биосинтезата на АТФ - аденозин трифосфорна киселина. За това вещество растителните или животинските клетки се характеризират с наличието на три фосфата. Разделянето на всеки от тях дава енергия, необходима за всички жизненоважни процеси в самата клетка и в цялото тяло. Напротив, добавянето на остатъци от фосфорна киселина позволява да се съхранява енергия и да се пренася в тази форма в цялата клетка.
Разгледайте снимката по-долуклетъчни органели и назовете тези, които вече знаете. Обърнете внимание на големия мехур (вакуола) и зелените пластиди (хлоропласти). Става въпрос за тях.
Сложен клетъчен органоид се състои от гранули, т.е.мембрани и вакуоли. Комплексът е открит през 1898 г. и получи името в чест на италианския биолог. Характеристики на растителните клетки са равномерното разпределение на частиците Голджи в цялата цитоплазма. Учените смятат, че комплексът е необходим за регулиране на съдържанието на вода и отпадни продукти, отстраняване на излишните вещества.
Само растителните тъканни клетки съдържат органелизелен цвят. Освен това има безцветни, жълти и оранжеви пластиди. Видът на храненето на растенията се отразява в тяхната структура и функции и те са в състояние да променят цвета си поради химични реакции. Основните видове пластиди:
Структурата на растителните клетки се свързва с влизането в негохимични реакции на синтеза на органични вещества от въглероден диоксид и вода, използвайки светлинна енергия. Името на този удивителен и много сложен процес е фотосинтезата. Реакциите се осъществяват благодарение на хлорофила, именно това вещество е способно да улавя енергията на лъч светлина. Наличието на зелен пигмент обяснява характерния цвят на листата, тревистите стъбла, неузрелите плодове. Хлорофилът по структура е подобен на хемоглобина в кръвта на животни и хора.
Червено, жълто и оранжево оцветяване на различнирастителни органи поради наличието на хромопласти в клетките. Основата им е голяма група каротеноиди, които играят важна роля в метаболизма. Левкопластите са отговорни за синтеза и натрупването на нишесте. Пластидите растат и се размножават в цитоплазмата, заедно с нея се движат по вътрешната мембрана на растителната клетка. Те са богати на ензими, йони и други биологично активни съединения.
Повечето клетки приличат на мъничка торбичка,изпълнен със слуз, тела, гранули и мехурчета. Често има различни включвания под формата на твърди кристали от минерали, капки масла, нишестени зърна. Клетките са в тясна връзка в състава на растителните тъкани, животът като цяло зависи от активността на тези най-малки структурни единици, съставляващи цялото.
С многоклетъчна структура имаспециализация, която се изразява в различни физиологични задачи и функции на микроскопични структурни елементи. Те се определят главно от местоположението на тъканите в листата, корена, стъблото или генеративните органи на растението.
Открояваме основните елементи на сравнението на растителните клетки с елементарни единици от структурата на други живи организми:
Сред водораслите, много самотнибезплатни живи клетки. Например такъв независим организъм е хламидомонас. Въпреки че растенията се различават от животните по наличието на целулозна клетъчна стена, в зародишните клетки липсва толкова плътна мембрана - това е още едно доказателство за единството на органичния свят.
