Ciała żywych organizmów mogą byćpojedyncza komórka, ich grupa lub ogromna gromada, licząca miliardy takich elementarnych struktur. Te ostatnie obejmują większość wyższych roślin. Badanie komórek - głównego elementu w strukturze i funkcjach organizmów żywych - odbywa się za pomocą cytologii. Ta gałąź biologii zaczęła się szybko rozwijać po odkryciu mikroskopu elektronowego, ulepszeniu chromatografii i innych metod biochemii. Rozważ główne cechy, a także cechy, dzięki którym komórka roślinna różni się od najmniejszych jednostek strukturalnych struktury bakterii, grzybów i zwierząt.
Teoria drobnych elementów strukturalnych wszystkiegożycie przeszło ścieżkę rozwoju, mierzoną w setkach lat. Strukturę powłokową komórek roślinnych po raz pierwszy zobaczył w swoim mikroskopie brytyjski naukowiec R. Hooke. Ogólne zasady hipotezy komórkowej sformułowali Schleiden i Schwann; wcześniej inni badacze wyciągnęli podobne wnioski.
Anglik R.Hak zbadał pod mikroskopem część dębowego korka i przedstawił wyniki na spotkaniu Royal Society w Londynie 13 kwietnia 1663 r. (Według innych źródeł zdarzenie miało miejsce w 1665 r.). Okazało się, że kora drzewa składa się z maleńkich komórek zwanych przez Hooke'a „komórkami”. Naukowiec rozważał ściany tych komór, tworząc wzór w postaci plastrów miodu pszczelego, jako żywą materię i rozpoznał wnękę jako martwą, pomocniczą strukturę. Udowodniono ponadto, że w komórkach roślin i zwierząt zawierają one substancję, bez której ich istnienie jest niemożliwe, a także aktywność całego organizmu.
Ważne odkrycie R.Hooke został opracowany w pracach innych naukowców, którzy badali strukturę komórek zwierzęcych i roślinnych. Podobne elementy strukturalne zaobserwowali naukowcy na mikroskopijnych odcinkach grzybów wielokomórkowych. Stwierdzono, że jednostki strukturalne żywych organizmów mają zdolność do dzielenia się. Na podstawie badań przedstawiciele niemieckiej nauki biologicznej M. Schleiden i T. Schwann sformułowali hipotezę, która później stała się teorią komórkową.
Porównanie komórek roślinnych i zwierzęcych zbakterie, glony i grzyby pozwoliły niemieckim badaczom dojść do następującego wniosku: „komory” odkryte przez R. Hucka są elementarnymi jednostkami strukturalnymi, a zachodzące w nich procesy są podstawą żywotnej aktywności większości organizmów na Ziemi. Ważny dodatek został dodany przez R. Virchowa w 1855 r., Zauważając, że podział komórek jest jedynym sposobem ich rozmnażania. Teoria Schleiden-Schwann z udoskonaleniami stała się powszechnie uznawana w biologii.
Zgodnie z teoretycznymi przepisami Schleiden iSchwann, świat organiczny to taki, który dowodzi podobnej mikroskopijnej struktury zwierząt i roślin. Oprócz tych dwóch królestw istnienie komórkowe jest charakterystyczne dla grzybów, bakterii i nie występuje w wirusach. Wzrost i rozwój organizmów żywych zapewnia pojawienie się nowych komórek w procesie podziału istniejących.
Organizm wielokomórkowy to nie tylko kumulacjaelementy konstrukcyjne. Małe jednostki struktury oddziałują ze sobą, tworząc tkanki i narządy. Organizmy jednokomórkowe żyją w izolacji, co nie przeszkadza im w tworzeniu kolonii. Główne objawy komórki:
W ewolucji życia stał się jeden z najważniejszych etapówoddzielenie jądra od cytoplazmy za pomocą membrany ochronnej. Połączenie zostaje zachowane, ponieważ osobno te struktury nie mogą istnieć. Obecnie istnieją dwa supra-królestwa - organizmy wolne od jądrowego i jądrowe. Druga grupa składa się z roślin, grzybów i zwierząt, których badanie prowadzone jest przez odpowiednie sekcje nauki i biologii jako całości. Komórka roślinna ma jądro, cytoplazmy i organoidy, które zostaną omówione poniżej.
Na przerwie dojrzały arbuz, jabłko lub ziemniakwidać gołym okiem strukturalne „komórki” wypełnione płynem. Są to komórki miąższu owocowego o średnicy do 1 mm. Włókna Bast są podłużnymi strukturami, których długość znacznie przekracza szerokość. Na przykład komórka roślinna zwana bawełną osiąga długość 65 mm. Włókna lnu łyka i konopi mają wymiary liniowe 40–60 mm. Typowe komórki są znacznie mniejsze - 20-50 mikronów. Te małe elementy konstrukcyjne można badać tylko pod mikroskopem. Cechy najmniejszych jednostek strukturalnych organizmu roślinnego przejawiają się nie tylko w różnicach kształtu i wielkości, ale także w funkcjach pełnionych w składzie tkanek.
Jądro i cytoplazma są ze sobą ściśle powiązane iwspółdziałają ze sobą, co potwierdzają badania naukowców. Są to główne części komórki eukariotycznej, od nich zależą wszystkie inne elementy strukturalne. Rdzeń służy do gromadzenia i przekazywania informacji genetycznej niezbędnej do syntezy białek.
Brytyjski naukowiec R.W 1831 roku Brown po raz pierwszy zauważył specjalne ciało (jądro) w komórce rośliny z rodziny storczyków. Było to jądro otoczone półpłynną cytoplazmą. Nazwa tej substancji oznacza w dosłownym tłumaczeniu z greckiego „pierwotna masa komórki”. Może być bardziej płynny lub lepki, ale musi być przykryty membraną. Zewnętrzna powłoka komórki składa się głównie z celulozy, ligniny, wosku. Jedną z cech komórek roślinnych i zwierzęcych jest obecność tej silnej ściany celulozowej.
Wnętrze komórki roślinnej jest pełnehialoplazma z zawieszonymi drobnymi granulkami. Bliżej błony tzw. Endoplazma przechodzi w bardziej lepki egzoplazmat. Te substancje są wypełnione komórkami roślinnymi, które służą jako miejsce reakcji biochemicznych i transportu związków, umieszczania organoidów i wtrąceń.
Około 70–85% cytoplazmy to woda,10–20% to białka, inne składniki chemiczne - węglowodany, lipidy, związki mineralne. Komórki roślinne mają cytoplazmy, w której wśród końcowych produktów syntezy znajdują się bioregulatory funkcji i substancje rezerwowe (witaminy, enzymy, oleje, skrobia).
Porównanie komórek roślinnych i zwierzęcych pokazujeże mają podobną strukturę jądra zlokalizowanego w cytoplazmie i zajmują do 20% jego objętości. Anglik R. Brown, który najpierw zbadał pod mikroskopem ten najważniejszy i stały składnik wszystkich eukariontów, nadał mu nazwę od łacińskiego słowa jądro. Wygląd jąder zwykle koreluje z kształtem i rozmiarem komórek, ale czasami różni się od nich. Obowiązkowe elementy strukturalne to błona, kariolimfa, jąderko i chromatyna.
W błonie oddzielającej jądro od cytoplazmysą pory. Za ich pośrednictwem substancje przedostają się do jądra komórkowego do cytoplazmy i odwrotnie. Karyolimf jest płynną lub lepką zawartością jąder z fragmentami chromatyny. Jądro zawiera kwas rybonukleinowy (RNA), który przenika do rybosomów cytoplazmatycznych, uczestnicząc w syntezie białek. Kolejny kwas nukleinowy - kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) - jest również obecny w dużych ilościach. DNA i RNA po raz pierwszy znaleziono w komórkach zwierzęcych w 1869 r., A później w roślinach. Jądro to „centrum kontroli” procesów wewnątrzkomórkowych, miejsce do przechowywania informacji o cechach dziedzicznych całego organizmu.
Struktura komórek zwierzęcych i roślinnych maznaczące podobieństwa. Wewnętrzne kanaliki wypełnione substancjami różnego pochodzenia i składu są koniecznie obecne w cytoplazmie. Ziarnista odmiana EPS różni się od typu agranularnego obecnością rybosomów na powierzchni błon. Pierwszy bierze udział w syntezie białek, drugi odgrywa rolę w tworzeniu węglowodanów i lipidów. Jak ustalili naukowcy, kanały nie tylko przenikają do cytoplazmy, ale są połączone z każdym organoidem żywej komórki. Dlatego wartość EPS jest bardzo wysoko oceniana jako uczestnik metabolizmu, systemu komunikacji ze środowiskiem.
Struktura komórek roślinnych lub zwierzęcych jest trudnawyobraź sobie bez tych małych cząstek. Rybosomy są bardzo małe; można je zobaczyć tylko pod mikroskopem elektronowym. Białka i cząsteczki kwasów rybonukleinowych dominują w składzie ciał; jest niewielka ilość jonów wapnia i magnezu. Prawie cała ilość komórek RNA jest skoncentrowana w rybosomach, zapewniają one syntezę białek, „zbierając” białka z aminokwasów. Następnie białka wchodzą do kanałów EPS i są przenoszone przez sieć w całej komórce, penetrując jądro.
Te organelle komórki uważają to za energięstacje, są widoczne po powiększeniu w konwencjonalnym mikroskopie świetlnym. Liczba mitochondriów zmienia się w bardzo szerokim zakresie, mogą być jednostki lub tysiące. Struktura organoidu nie jest bardzo złożona, w środku znajdują się dwie membrany i matryca. Mitochondria składają się z białka lipidowego, DNA i RNA i są odpowiedzialne za biosyntezę ATP - kwasu adenozynotrifosforowego. W przypadku tej substancji komórki roślinne lub zwierzęce charakteryzują się obecnością trzech fosforanów. Oddzielenie każdego z nich daje energię niezbędną do wszystkich procesów życiowych w samej komórce i w całym ciele. Przeciwnie, dodanie reszt kwasu fosforowego umożliwia magazynowanie energii i przenoszenie w tej formie w całej komórce.
Rozważ poniższy obrazek.organelle komórkowe i nazwij te, które już znasz. Zwróć uwagę na duży bąbelek (wakuole) i zielone plastydy (chloroplasty). Chodzi o nich.
Złożony organoid komórkowy składa się z granulek,membrany i wakuole. Kompleks został otwarty w 1898 roku i otrzymał nazwę na cześć włoskiego biologa. Cechami komórek roślinnych jest równomierny rozkład cząstek Golgiego w cytoplazmie. Naukowcy uważają, że kompleks jest niezbędny do regulacji zawartości wody i odpadów, usuwania nadmiaru substancji.
Tylko komórki tkanek roślinnych zawierają organellekolor zielony. Ponadto istnieją bezbarwne, żółte i pomarańczowe plastydy. Rodzaj żywienia roślin znajduje odzwierciedlenie w ich strukturze i funkcjach, a także mogą zmieniać kolor w wyniku reakcji chemicznych. Główne rodzaje plastydów:
Struktura komórek roślinnych wiąże się z wchodzeniem w niąreakcje chemiczne syntezy materii organicznej z dwutlenku węgla i wody z wykorzystaniem energii światła. Nazwą tego niesamowitego i bardzo złożonego procesu jest fotosynteza. Reakcje są przeprowadzane dzięki chlorofilowi, to ta substancja jest w stanie uchwycić energię promienia światła. Obecność zielonego pigmentu wyjaśnia charakterystyczny kolor liści, trawiastych łodyg, niedojrzałych owoców. Struktura chlorofilu jest podobna do hemoglobiny we krwi zwierząt i ludzi.
Kolor czerwony, żółty i pomarańczowy różnychnarządy roślin ze względu na obecność chromoplastów w komórkach. Ich podstawą jest duża grupa karotenoidów, które odgrywają ważną rolę w metabolizmie. Leukoplasty są odpowiedzialne za syntezę i akumulację skrobi. Plastydy rosną i namnażają się w cytoplazmie, a wraz z nią poruszają się wzdłuż wewnętrznej błony komórki roślinnej. Są bogate w enzymy, jony i inne związki aktywne biologicznie.
Większość komórek przypomina małą torebkę,wypełnione śluzem, ciałkami, granulkami i bąbelkami. Często występują różne inkluzje w postaci stałych kryształów minerałów, kropli olejów, ziaren skrobi. Komórki są w bliskim kontakcie ze strukturą tkanek roślinnych, życie jako całość zależy od aktywności tych najmniejszych jednostek strukturalnych, które tworzą całość.
Istnieje struktura wielokomórkowaspecjalizacja, która wyraża się w różnych zadaniach fizjologicznych i funkcjach mikroskopijnych elementów strukturalnych. Są one określane głównie przez lokalizację tkanek w liściach, korzeniu, łodydze lub narządach generatywnych rośliny.
Podkreślamy główne elementy porównania komórek roślinnych z elementarnymi jednostkami struktury innych żywych organizmów:
Wśród glonów jest wiele samotnikówwolne żywe komórki. Na przykład takim niezależnym organizmem są chlamydomony. Chociaż rośliny różnią się od zwierząt obecnością celulozowej ściany komórkowej, komórkom zarodkowym brakuje tak gęstej błony - jest to kolejny dowód na jedność świata organicznego.
