Die Körper lebender Organismen können seineine einzelne Zelle, eine Gruppe von ihnen oder eine riesige Ansammlung von Milliarden solcher Elementarstrukturen. Zu letzteren zählen die meisten höheren Pflanzen. Die Erforschung von Zellen - dem Hauptelement der Struktur und Funktionen lebender Organismen - beschäftigt sich mit der Zytologie. Dieser Abschnitt der Biologie begann nach der Entdeckung des Elektronenmikroskops, der Verbesserung der Chromatographie und anderer Methoden der Biochemie zu blühen. Berücksichtigen Sie die Hauptmerkmale sowie die Merkmale, durch die sich die Pflanzenzelle von den kleinsten Struktureinheiten der Struktur von Bakterien, Pilzen und Tieren unterscheidet.
Die Theorie der kleinen Elementedas leben hat den weg der entwicklung gegangen, gemessen in hunderten von jahren. Die Struktur der Schale einer Pflanzenzelle wurde erstmals von einem britischen Wissenschaftler R. Guk im Mikroskop gesehen. Die allgemeinen Bestimmungen der Zellhypothese wurden von Schleiden und Schwann formuliert, bevor andere Forscher ähnliche Schlussfolgerungen gezogen hatten.
Engländer R.Hooke untersuchte eine Eichenkorkscheibe mit einem Mikroskop und präsentierte die Ergebnisse auf einer Sitzung der Royal Society am 13. April 1663 in London (anderen Quellen zufolge ereignete sich das Ereignis 1665). Es stellte sich heraus, dass die Rinde eines Baumes aus winzigen Zellen besteht, den sogenannten Hooke-Zellen. Der Wissenschaftler betrachtete die Wände dieser Kammern, die ein Muster in Form einer Wabe bildeten, als lebende Substanz und erkannte die Höhle als leblose Nebenstruktur. Später wurde bewiesen, dass die Zellen von Pflanzen und Tieren eine Substanz enthalten, ohne die ihre Existenz und die Aktivität des gesamten Organismus unmöglich sind.
Важное открытие Р.Hooke wurde in den Arbeiten anderer Wissenschaftler entwickelt, die die Struktur von Tier- und Pflanzenzellen untersuchten. Ähnliche Strukturelemente wurden von Wissenschaftlern an mikroskopischen Schnitten von mehrzelligen Pilzen beobachtet. Es wurde festgestellt, dass die Struktureinheiten lebender Organismen die Fähigkeit haben, sich zu teilen. Basierend auf den Forschungsergebnissen formulierten Vertreter der Biowissenschaften Deutschlands, M. Schleiden und T. Schwann, eine Hypothese, die später zur Zelltheorie wurde.
Сравнение клеток растений и животных с Durch Bakterien, Algen und Pilze konnten deutsche Forscher zu folgendem Schluss kommen: Die von R. Hooke entdeckten „Kammern“ sind elementare Struktureinheiten, und die Prozesse, die in ihnen ablaufen, sind die Grundlage der Vitalaktivität der meisten Organismen auf der Erde. Ein wichtiger Zusatz wurde von R. Virkhov im Jahr 1855 eingeführt, der darauf hinweist, dass die Zellteilung der einzige Weg für ihre Reproduktion ist. Die Theorie von Schleiden-Schwann mit Klarstellungen ist in der Biologie allgemein anerkannt.
Согласно теоретическим положениям Шлейдена и Schwanna, die organische Welt ist eine, die die ähnliche mikroskopische Struktur von Tieren und Pflanzen beweist. Zusätzlich zu diesen beiden Reichen ist das Vorhandensein von Zellen charakteristisch für Pilze, Bakterien und Viren. Das Wachstum und die Entwicklung lebender Organismen wird durch das Aufkommen neuer Zellen im Verlauf der Trennung bestehender Zellen sichergestellt.
Многоклеточный организм — не просто скопление strukturelle Elemente. Kleine Einheiten der Struktur interagieren miteinander und bilden Gewebe und Organe. Einzellige Organismen leben isoliert, was sie nicht daran hindert, Kolonien zu bilden. Die Hauptmerkmale der Zelle:
В эволюции жизни одним из важнейших этапов стало Trennung des Zellkerns vom Zytoplasma mit einer Schutzmembran. Die Verbindung wurde beibehalten, da diese Strukturen nicht separat existieren können. Derzeit gibt es zwei Superkönigreiche - nuklearfreie und nukleare Organismen. Die zweite Gruppe besteht aus Pflanzen, Pilzen und Tieren, deren Untersuchung von den einschlägigen Bereichen der Wissenschaft und Biologie insgesamt durchgeführt wird. Eine Pflanzenzelle hat einen Zellkern, ein Zytoplasma und Organoide, auf die weiter unten eingegangen wird.
Auf eine Pause von reifer Wassermelone, Apfel oder KartoffelMit bloßem Auge erkennt man strukturelle "Zellen", die mit Flüssigkeit gefüllt sind. Dies sind Fruchtparenchymzellen mit einem Durchmesser von bis zu 1 mm. Bastfasern sind längliche Gebilde, deren Länge die Breite deutlich übersteigt. Beispielsweise erreicht eine Pflanzenzelle namens Baumwolle eine Länge von 65 mm. Die Fasern aus Flachsbast und Hanf haben lineare Abmessungen von 40-60 mm. Typische Zellen sind viel kleiner - 20 bis 50 Mikrometer. Diese winzigen Strukturelemente können nur unter dem Mikroskop untersucht werden. Merkmale der kleinsten Struktureinheiten des pflanzlichen Organismus manifestieren sich nicht nur in Form- und Größenunterschieden, sondern auch in den Funktionen, die bei der Zusammensetzung der Gewebe ausgeübt werden.
Der Kern und das Zytoplasma sind eng miteinander verbunden undmiteinander interagieren, was durch die Forschung von Wissenschaftlern bestätigt wird. Dies sind die Hauptbestandteile der eukaryotischen Zelle, alle anderen Strukturelemente hängen von ihnen ab. Der Kern dient dazu, genetische Informationen zu sammeln und zu übertragen, die für die Proteinsynthese erforderlich sind.
Britischer Wissenschaftler R.Im Jahr 1831 entdeckte Brown erstmals einen besonderen Körper (Kern) in der Zelle einer Orchideenfamilie. Es war ein Kern, der von einem halbflüssigen Zytoplasma umgeben war. Der Name dieser Substanz bedeutet wörtlich übersetzt "Primärmasse der Zelle". Es kann flüssiger oder viskoser sein, muss jedoch mit einer Membran bedeckt sein. Die äußere Hülle der Zelle besteht hauptsächlich aus Cellulose, Lignin, Wachs. Eines der Kennzeichen pflanzlicher und tierischer Zellen ist das Vorhandensein dieser starken Zellulosewand.
Das Innere der Pflanzenzelle ist vollHyaloplasma mit winzigen Körnchen darin suspendiert. Näher an der Membran geht das sogenannte Endoplasma in ein viskoseres Exoplasma über. Es sind diese Substanzen, mit denen die Pflanzenzelle gefüllt ist, die als Ort der biochemischen Reaktionen und des Transports von Verbindungen, der Plazierung von Organoiden und Einschlüssen dienen.
Примерно 70–85 % цитоплазмы составляет вода, 10–20% sind Proteine, andere chemische Bestandteile - Kohlenhydrate, Lipide, Mineralstoffe. Pflanzenzellen haben ein Zytoplasma, in dem sich unter den Endprodukten der Synthese Bioregulatoren für Funktionen und Reservesubstanzen (Vitamine, Enzyme, Öle, Stärke) befinden.
Ein Vergleich von pflanzlichen und tierischen Zellen zeigtdass sie eine ähnliche Struktur des Kerns haben, der sich im Zytoplasma befindet und bis zu 20% seines Volumens einnimmt. Der Engländer R. Brown, der diesen wichtigsten und beständigsten Bestandteil aller Eukaryoten erstmals unter dem Mikroskop untersuchte, gab ihm einen Namen aus dem lateinischen Wort "Nucleus". Das Aussehen der Kerne korreliert normalerweise mit der Form und Größe der Zellen, unterscheidet sich jedoch manchmal von diesen. Obligatorische Strukturelemente sind Membran, Karyolymphe, Nucleolus und Chromatin.
In der Membran, die den Kern vom Zytoplasma trennt,Es gibt Poren. Durch sie gelangen Substanzen in den Zellkern ins Zytoplasma und umgekehrt. Karyolymphe ist ein flüssiger oder viskoser Kerninhalt mit Chromatinabschnitten. Der Nucleolus enthält Ribonucleinsäure (RNA), die in die cytoplasmatischen Ribosomen eindringt, um an der Proteinsynthese teilzunehmen. Eine andere Nukleinsäure - Desoxyribonukleinsäure (DNA) - ist ebenfalls in großen Mengen vorhanden. DNA und RNA wurden erstmals 1869 in tierischen Zellen und später in Pflanzen gefunden. Der Zellkern ist ein „Kontrollzentrum“ für intrazelluläre Prozesse, in dem Informationen über die Erbanlagen des gesamten Organismus gespeichert werden.
Die Struktur von Tier- und Pflanzenzellen hatsignifikante Ähnlichkeiten. Die mit Substanzen unterschiedlicher Herkunft und Zusammensetzung gefüllten inneren Tubuli sind zwangsläufig im Zytoplasma vorhanden. Die granuläre Vielfalt von EPS unterscheidet sich vom agranulären Typ durch das Vorhandensein von Ribosomen auf der Oberfläche der Membranen. Der erste ist an der Synthese von Proteinen beteiligt, der zweite spielt eine Rolle bei der Bildung von Kohlenhydraten und Lipiden. Wie die Forscher feststellten, durchdringen die Kanäle nicht nur das Zytoplasma, sondern sind mit jedem Organoid einer lebenden Zelle verbunden. Daher wird der Wert von EPS als Teilnehmer am Stoffwechsel, einem Kommunikationssystem mit der Umwelt, sehr hoch eingeschätzt.
Die pflanzliche oder tierische Zellstruktur ist schwierigStellen Sie sich diese kleinen Teilchen vor. Ribosomen sind sehr klein, sie können nur mit einem Elektronenmikroskop gesehen werden. Proteine und Moleküle von Ribonukleinsäuren überwiegen in der Zusammensetzung der Körper, es gibt eine geringe Menge an Calcium- und Magnesiumionen. Fast die gesamte Menge an RNA-Zellen ist in den Ribosomen konzentriert. Sie sorgen für die Proteinsynthese und "sammeln" Proteine aus Aminosäuren. Dann gelangen die Proteine in die EPS-Kanäle und werden vom Netzwerk durch die Zelle getragen, dringen in den Zellkern ein.
Diese Organellen der Zelle betrachten es als EnergieStationen sind sie sichtbar, wenn sie in einem herkömmlichen Lichtmikroskop vergrößert werden. Die Anzahl der Mitochondrien variiert in einem sehr weiten Bereich, es können Einheiten oder Tausende sein. Die Struktur des Organoids ist nicht sehr komplex, es befinden sich zwei Membranen und eine Matrix im Inneren. Mitochondrien bestehen aus Lipidprotein, DNA und RNA und sind für die Biosynthese von ATP - Adenosintriphosphorsäure verantwortlich. Für diesen Stoff sind pflanzliche oder tierische Zellen durch das Vorhandensein von drei Phosphaten gekennzeichnet. Die Abspaltung von jedem von ihnen gibt die Energie, die für alle lebenswichtigen Prozesse in der Zelle selbst und im ganzen Körper notwendig ist. Im Gegenteil, die Zugabe von Phosphorsäureresten ermöglicht es, Energie in dieser Form in der gesamten Zelle zu speichern und zu übertragen.
Betrachten Sie das Bild unten.Zellorganellen und nennen Sie diejenigen, die Sie bereits kennen. Achten Sie auf die große Blase (Vakuole) und die grünen Plastiden (Chloroplasten). Es geht um sie.
Ein komplexes Zellorganoid besteht aus Granulat,Membranen und Vakuolen. Der Komplex wurde 1898 eröffnet und zu Ehren des italienischen Biologen benannt. Merkmale von Pflanzenzellen sind die gleichmäßige Verteilung der Golgi-Partikel im gesamten Zytoplasma. Wissenschaftler glauben, dass der Komplex notwendig ist, um den Gehalt an Wasser und Abfallprodukten zu regulieren, überschüssige Substanzen zu entfernen.
Nur pflanzliche Gewebezellen enthalten Organellengrüne Farbe. Daneben gibt es farblose, gelbe und orange Plastiden. Die Art der Pflanzenernährung spiegelt sich in ihrer Struktur und Funktion wider und sie können durch chemische Reaktionen ihre Farbe verändern. Die wichtigsten Arten von Plastiden:
Die Struktur der Pflanzenzellen ist damit verbundenchemische Reaktionen der Synthese organischer Stoffe aus Kohlendioxid und Wasser unter Verwendung von Lichtenergie. Der Name dieses erstaunlichen und sehr komplexen Prozesses ist die Photosynthese. Die Reaktionen werden dank Chlorophyll durchgeführt. Diese Substanz ist in der Lage, die Energie eines Lichtstrahls einzufangen. Das Vorhandensein von grünem Pigment erklärt die charakteristische Farbe von Blättern, krautigen Stielen und unreifen Früchten. Chlorophyll ähnelt in seiner Struktur dem Hämoglobin im Blut von Tieren und Menschen.
Rote, gelbe und orange Färbung von verschiedenempflanzliche Organe aufgrund des Vorhandenseins von Chromoplasten in den Zellen. Ihre Basis ist eine große Gruppe von Carotinoiden, die eine wichtige Rolle im Stoffwechsel spielen. Leukoplasten sind für die Synthese und Akkumulation von Stärke verantwortlich. Plastiden wachsen und vermehren sich im Zytoplasma und bewegen sich entlang der inneren Membran der Pflanzenzelle. Sie sind reich an Enzymen, Ionen und anderen biologisch aktiven Verbindungen.
Die meisten Zellen ähneln einem winzigen Beutel,gefüllt mit Schleim, Körpern, Körnchen und Blasen. Oft gibt es verschiedene Einschlüsse in Form von festen Mineralienkristallen, Öltropfen, Stärkekörnern. Die Zellen stehen in engem Kontakt mit der Zusammensetzung des Pflanzengewebes. Das Leben als Ganzes hängt von der Aktivität dieser kleinsten Struktureinheiten ab, aus denen das Ganze besteht.
Mit einer mehrzelligen Struktur gibt esSpezialisierung, die sich in verschiedenen physiologischen Aufgaben und Funktionen mikroskopischer Strukturelemente ausdrückt. Sie werden hauptsächlich durch die Position des Gewebes in Blättern, Wurzeln, Stängeln oder generativen Organen der Pflanze bestimmt.
Wir heben die Hauptelemente des Vergleichs von Pflanzenzellen mit Elementareinheiten der Struktur anderer lebender Organismen hervor:
Unter den Algen gibt es viele Einzelgängerfrei lebende Zellen. Ein solcher unabhängiger Organismus ist beispielsweise Chlamydomonas. Obwohl sich Pflanzen in Gegenwart einer Zellwand von Tieren unterscheiden, fehlt Keimzellen eine derart dichte Membran - ein weiterer Beweis für die Einheit der organischen Welt.
