Organer af levende organismer kan væreen enkelt celle, deres gruppe eller en enorm klynge, der tæller milliarder af sådanne elementære strukturer. Sidstnævnte inkluderer størstedelen af de højere planter. Undersøgelsen af cellen - hovedelementet i strukturen og funktionerne af levende organismer - er involveret i cytologi. Denne gren af biologien begyndte at udvikle sig hurtigt efter opdagelsen af elektronmikroskopet, forbedring af kromatografi og andre metoder til biokemi. Lad os overveje de vigtigste egenskaber såvel som de træk, ved hvilke plantecellen adskiller sig fra de mindste strukturelle enheder i strukturen for bakterier, svampe og dyr.
Teorien om de små byggestener i altlevende passerede udviklingsvejen målt i hundreder af år. Strukturen af plantecellemembranen blev først set i hans mikroskop af den britiske forsker R. Hooke. De generelle bestemmelser i cellehypotesen blev formuleret af Schleiden og Schwann, før andre forskere havde draget lignende konklusioner.
Engelskmanden R.Hooke undersøgte et snit af en egkork under et mikroskop og præsenterede resultaterne på et møde i Royal Society i London den 13. april 1663 (ifølge andre kilder fandt begivenheden sted i 1665). Det viste sig, at barken af et træ består af små celler, som Hooke kaldte "celler". Væggene i disse kamre, der dannede et mønster i form af en bikage, videnskabsmanden overvejede levende stof, og hulrummet blev anerkendt som en livløs hjælpestruktur. Senere blev det bevist, at de inde i cellerne fra planter og dyr indeholder et stof, uden hvilket deres eksistens og aktiviteten af hele organismen er umulig.
En vigtig opdagelse af R.Hooke blev udviklet i værker af andre forskere, der studerede strukturen af celler i dyr og planter. Forskere observerede lignende strukturelle elementer på mikroskopiske sektioner af flercellede svampe. Det blev fundet, at de levende organismeres strukturelle enheder har evnen til at dele sig. På baggrund af forskning formulerede repræsentanter for Tysklands biologiske videnskab M. Schleiden og T. Schwann en hypotese, der senere blev en celleteori.
Sammenligning af plante- og dyreceller medbakterier, alger og svampe tillod tyske forskere at komme til følgende konklusion: "kamrene" opdaget af R. Hooke er elementære strukturelle enheder, og de processer, der finder sted i dem, ligger til grund for den vitale aktivitet for de fleste organismer på jorden. R. Virchow lavede en vigtig tilføjelse i 1855 og bemærkede, at celledeling er den eneste måde at reproducere dem på. Schleiden-Schwann-teorien med forbedringer er blevet generelt accepteret i biologien.
I henhold til Schleidens ogSchwann, den organiske verden er en, som beviser den lignende mikroskopiske struktur af dyr og planter. Ud over disse to kongeriger er cellulær eksistens karakteristisk for svampe, bakterier og vira er fraværende. Vækst og udvikling af levende organismer sikres ved fremkomsten af nye celler i processen med opdeling af eksisterende.
En flercellet organisme er ikke bare en klumpstrukturelle elementer. Små enheder af struktur interagerer med hinanden og danner væv og organer. Encellede organismer lever isoleret, hvilket ikke forhindrer dem i at skabe kolonier. De vigtigste tegn på en celle:
I livets udvikling var en af de vigtigste faseradskillelse af kernen fra cytoplasmaet ved hjælp af en beskyttende membran. Forbindelsen er bevaret, fordi disse strukturer ikke kan eksistere separat. I øjeblikket er der to kongeriger - nukleare og nukleare organismer. Den anden gruppe er dannet af planter, svampe og dyr, der studeres af de tilsvarende grene inden for videnskab og biologi generelt. Plantecellen har en kerne, cytoplasma og organeller, som vil blive diskuteret nedenfor.
På pause af en moden vandmelon, æble eller kartoffelstrukturelle "celler" fyldt med væske kan ses med det blotte øje. Disse er celler af fostrets parenkym med en diameter på op til 1 mm. Bastfibre er aflange strukturer, hvis længde overstiger bredden betydeligt. For eksempel når cellen i en plante kaldet en bomuldsplante en længde på 65 mm. Bastfibre af hør og hamp har lineære dimensioner på 40-60 mm. Typiske celler er meget mindre - 20-50 µm. Sådanne små strukturelle elementer kan kun ses under et mikroskop. Funktioner af de mindste enheder af en planteorganismes struktur manifesteres ikke kun i forskelle i form og størrelse, men også i de funktioner, der udføres i sammensætningen af væv.
Kernen og cytoplasmaet er tæt forbundne oginteragere med hinanden, hvilket bekræftes af forskere fra forskere. Disse er de vigtigste dele af den eukaryote celle; alle andre strukturelle elementer afhænger af dem. Kernen tjener til akkumulering og transmission af genetisk information, der er nødvendig for proteinsyntese.
Britisk videnskabsmand R.Brown i 1831 bemærkede først en særlig lille krop (kerne) i cellen af en plante af orkidefamilien. Det var en kerne omgivet af en semi-flydende cytoplasma. Navnet på dette stof betyder, bogstaveligt oversat fra græsk, "primær cellemasse". Det kan være mere flydende eller tyktflydende, men det skal være dækket af en membran. Den ydre cellemembran består hovedsageligt af cellulose, lignin, voks. Et af kendetegnene ved plante- og dyreceller er tilstedeværelsen af denne faste cellulosevæg.
Indersiden af plantecellen er fyldthyaloplasma med de mindste granulater suspenderet i den. Tættere på skallen passerer den såkaldte endoplasma ind i et mere tyktflydende eksoplasma. Det er disse stoffer, der fylder plantecellen, der tjener som et sted for biokemiske reaktioner og transport af forbindelser, placering af organeller og indeslutninger.
Ca. 70-85% af cytoplasmaet er vand,10-20% er proteiner, andre kemiske komponenter - kulhydrater, lipider, mineralforbindelser. Planteceller har cytoplasma, hvor bioregulatorer af funktioner og reserve stoffer (vitaminer, enzymer, olier, stivelse) er til stede blandt de endelige produkter til syntese.
Sammenligning af plante- og dyreceller viserat de har en lignende struktur af kernen placeret i cytoplasmaet og optager op til 20% af dens volumen. Englænderen R. Brown, der først undersøgte denne vigtigste og konstante bestanddel af alle eukaryoter under et mikroskop, gav den sit navn fra det latinske ord kerne. Kernernes udseende korrelerer normalt med cellernes form og størrelse, men adskiller sig nogle gange fra dem. Obligatoriske strukturelle elementer er membranen, karyolymfen, nucleolus og kromatin.
I membranen, der adskiller kernen fra cytoplasmaet,der er porer. Gennem dem kommer stoffer fra kernen til cytoplasmaet og tilbage. Karyolymph er et flydende eller tyktflydende nukleart indhold med områder med kromatin. Nukleolus indeholder ribonukleinsyre (RNA), som kommer ind i de cytoplasmiske ribosomer for at deltage i proteinsyntese. En anden nukleinsyre, deoxyribonukleinsyre (DNA), er også til stede i store mængder. DNA og RNA blev først opdaget i dyreceller i 1869, senere fundet i planter. Kernen er "kontrolcenter" for intracellulære processer, et sted hvor information om de arvelige egenskaber ved hele organismen er lagret.
Strukturen af celler fra dyr og planter harvæsentlige ligheder. De indre tubuli fyldt med stoffer af forskellig oprindelse og sammensætning er nødvendigvis til stede i cytoplasmaet. Den granulære type EPS adskiller sig fra den agranulære type ved tilstedeværelsen af ribosomer på membranoverfladen. Den første er involveret i syntesen af proteiner, den anden spiller en rolle i dannelsen af kulhydrater og lipider. Som forskerne fandt ud af, trænger kanalerne ikke kun ind i cytoplasmaet, de er forbundet med alle organoider i en levende celle. Derfor vurderes værdien af EPS meget højt som en deltager i stofskifte, et system til kommunikation med miljøet.
Cellestrukturen hos planter eller dyr er vanskeligforestil dig uden disse små partikler. Ribosomer er meget små og kan kun ses med et elektronmikroskop. Kropperne er domineret af proteiner og molekyler af ribonukleinsyrer, der er en lille mængde calcium og magnesiumioner. Næsten alt cellens RNA er koncentreret i ribosomerne, de tilvejebringer proteinsyntese og "samler" proteiner fra aminosyrer. Derefter kommer proteiner ind i EPS-kanalerne og bæres af netværket gennem cellen, trænger ind i kernen.
Disse celleorganeller betragter det som energiskstationer, er de synlige, når de forstørres med et konventionelt lysmikroskop. Antallet af mitokondrier varierer over et meget bredt område, der kan være et par eller tusinder af dem. Organoidens struktur er ikke særlig kompleks, der er to membraner og en matrix indeni. Mitokondrier er sammensat af proteinlipider, DNA og RNA og er ansvarlige for biosyntese af ATP - adenosintrifosforsyre. Dette stof i en plante- eller dyrecelle er kendetegnet ved tilstedeværelsen af tre fosfater. Opdelingen af hver af dem giver den nødvendige energi til alle vitale processer i selve cellen og i hele kroppen. Tværtimod gør tilsætningen af fosforsyrerester det muligt at lagre energi og overføre den i denne form gennem hele cellen.
Overvej på billedet nedenforcelleorganeller og navngiv dem, som du allerede kender. Bemærk den store vesikel (vakuol) og grønne plastider (kloroplaster). Det vil være mere om dem.
En kompleks cellulær organoid består af granuler,membraner og vakuoler. Komplekset blev åbnet i 1898 og blev opkaldt efter en italiensk biolog. Plantecellernes særegenheder er i den ensartede fordeling af Golgi-partikler gennem hele cytoplasmaet. Forskere mener, at komplekset er nødvendigt for at regulere indholdet af vand og affaldsprodukter, fjerne overskydende stoffer.
Kun plantevævsceller indeholder organellergrøn farve. Derudover er der farveløse, gule og orange plastider. Deres struktur og funktioner afspejler typen af planteernæring, og de er i stand til at ændre farve på grund af kemiske reaktioner. Hovedtyperne af plastider:
Strukturen af en plantecelle er forbundet medkemiske reaktioner ved syntese af organisk materiale fra kuldioxid og vand ved hjælp af lysenergi. Navnet på denne fantastiske og meget komplekse proces er fotosyntese. Reaktioner udføres takket være klorofyl, det er dette stof, der er i stand til at fange energien fra en lysstråle. Tilstedeværelsen af grønt pigment forklarer den karakteristiske farve på blade, urteagtige stængler, umodne frugter. Klorofyl har samme struktur som hæmoglobin i blodet hos dyr og mennesker.
Rød, gul og orange farve i forskelligeplanteorganer på grund af tilstedeværelsen af kromoplaster i celler. De er baseret på en stor gruppe carotenoider, der spiller en vigtig rolle i stofskiftet. Leukoplaster er ansvarlige for syntese og ophobning af stivelse. Plastider vokser og formere sig i cytoplasmaet, sammen med det bevæger de sig langs den indre membran af plantecellen. De er rige på enzymer, ioner og andre biologisk aktive forbindelser.
De fleste celler ligner en lille sækfyldt med slim, kroppe, granuler og vesikler. Forskellige indeslutninger er ofte til stede i form af faste krystaller af mineralske stoffer, oliedråber, stivelseskorn. Cellerne er i tæt kontakt i sammensætningen af plantevæv, livet som helhed afhænger af aktiviteten af disse mindste strukturelle enheder, der danner en helhed.
Med en multicellulær struktur er derspecialisering, der udtrykkes i forskellige fysiologiske opgaver og funktioner i mikroskopiske strukturelementer. De bestemmes hovedsageligt af placeringen af væv i plantens blade, rod, stilk eller generative organer.
Lad os fremhæve hovedelementerne i sammenligningen af plantecellen med de elementære strukturelle enheder af andre levende organismer:
Blandt algerne er mange single kendt,gratis levende celler. For eksempel er chlamydomonas sådan en uafhængig organisme. Selvom planter adskiller sig fra dyr ved tilstedeværelsen af en cellulosecellevæg, mangler kimcellerne en sådan tæt membran - dette er endnu et bevis på den organiske verdens enhed.
