Тела живих организама могу битиједна ћелија, њихова група или огроман скуп, који броје милијарде таквих елементарних структура. Потоње укључују већину виших биљака. Проучавање ћелије - главног елемента структуре и функција живих организама - укључено је у цитологију. Ова грана биологије почела је брзо да се развија након открића електронског микроскопа, побољшања хроматографије и других метода биохемије. Размотрите главне особине, као и особине по којима се биљна ћелија разликује од најмањих структурних јединица структуре бактерија, гљивица и животиња.
Сићушни теоријски блокови свегаживот је прошао пут развоја мереног стотинама година. Грађу биљне ћелијске мембране у његовом микроскопу први пут је видео британски научник Р. Хооке. Опште одредбе ћелијске хипотезе формулисали су Сцхлеиден и Сцхванн, пре него што су други истраживачи извели сличне закључке.
Енглез Р. Хооке је прегледао пресек храстове плуте под микроскопом и представио резултате на састанку Краљевског друштва у Лондону 13. априла 1663 (према другим изворима, догађај се догодио 1665). Испоставило се да се кора дрвета састоји од ситних ћелија, које је Хооке назвао „ћелијама“. Зидове ових комора, чинећи образац у облику саћа, научник је сматрао живом материјом, а шупљина је препозната као беживотна, помоћна структура. Касније је доказано да унутар ћелија биљака и животиња садрже супстанцу без које је немогуће њихово постојање и активност целог организма.
Важно откриће Р.Хооке је развијен у радовима других научника који су проучавали структуру ћелија код животиња и биљака. Научници су приметили сличне структурне елементе на микроскопским пресецима вишећелијских гљива. Утврђено је да структурне јединице живих организама имају способност дељења. На основу истраживања, представници биолошке науке Немачке М. Сцхлеиден и Т. Сцхванн формулисали су хипотезу која је касније постала ћелијска теорија.
Поређење биљних и животињских ћелија сабактерије, алге и гљиве омогућиле су немачким истраживачима да дођу до следећег закључка: „коморе“ које је открио Р. Хооке су елементарне структурне целине и процеси који се у њима одвијају основа су виталне активности већине организама на Земљи. Р. Вирцхов је дао важан додатак 1855. године, напомињући да је дељење ћелија једини начин њиховог размножавања. Сцхлеиден-Сцхваннова теорија са усавршавањима постала је општеприхваћена у биологији.
Према теоријским ставовима Шлајдена иСцхванн, органски свет је један, што доказује сличну микроскопску структуру животиња и биљака. Поред ова два царства, ћелијско постојање је карактеристично за гљивице, бактерије и вируси су одсутни. Раст и развој живих организама обезбеђује се појавом нових ћелија у процесу поделе постојећих.
Вишећелијски организам није само накупинаструктурни елементи. Мале јединице структуре међусобно комуницирају и формирају ткива и органе. Једноћелијски организми живе изоловано, што их не спречава да стварају колоније. Главни знаци ћелије:
У еволуцији живота једна од најважнијих фаза била јеодвајање језгра од цитоплазме помоћу заштитне мембране. Веза је сачувана, јер ове структуре не могу постојати одвојено. Тренутно постоје два царства - без нуклеарног и нуклеарног организма. Другу групу чине биљке, печурке и животиње, које проучавају одговарајуће гране науке и биологије уопште. Биљна ћелија има језгро, цитоплазму и органеле, о чему ће бити речи у наставку.
На паузи зреле лубенице, јабуке или кромпираструктурне „ћелије“ испуњене течношћу могу се видети голим оком. То су ћелије паренхима фетуса, пречника до 1 мм. Баст влакна су издужене структуре, чија дужина знатно премашује ширину. На пример, ћелија биљке зване памук достиже дужину од 65 мм. Влакна од лана и конопље имају линеарне димензије 40–60 мм. Типичне ћелије су много мање - 20-50 µм. Тако ситни структурни елементи могу се видети само под микроскопом. Карактеристике најмањих јединица структуре биљног организма манифестују се не само у разликама у облику и величини, већ и у функцијама које се обављају у саставу ткива.
Језгро и цитоплазма су уско повезани имеђусобно комуницирају, што потврђују и истраживања научника. То су главни делови еукариотске ћелије; сви остали структурни елементи зависе од њих. Језгро служи за акумулирање и пренос генетичких информација неопходних за синтезу протеина.
Британски научник Р.Браун је 1831. године први пут приметио посебно мало тело (језгро) у ћелији биљке породице орхидеја. Било је то језгро окружено полутечном цитоплазмом. Име ове супстанце у дословном преводу са грчког значи „примарна ћелијска маса“. Може бити течнији или вискознији, али мора бити прекривен мембраном. Спољна ћелијска мембрана састоји се углавном од целулозе, лигнина, воска. Једно од обележја биљних и животињских ћелија је присуство овог чврстог целулозног зида.
Унутрашњост биљне ћелије је испуњенахијалоплазма са најмањим гранулама суспендованим у њој. Ближе љусци, такозвана ендоплазма прелази у вискознију егзоплазму. Ове супстанце испуњавају биљну ћелију које служи као место за биохемијске реакције и транспорт једињења, постављање органела и инклузија.
Око 70-85% цитоплазме је вода,10-20% су протеини, остале хемијске компоненте - угљени хидрати, липиди, минерална једињења. Биљне ћелије имају цитоплазму, у којој међу коначним производима синтезе постоје биорегулатори функција и резервне супстанце (витамини, ензими, уља, скроб).
Поређење биљних и животињских ћелија показуједа имају сличну структуру језгра смештеног у цитоплазми и заузимајући до 20% његове запремине. Енглез Р. Бровн, који је први прегледао ову најважнију и сталну компоненту свих еукариота под микроскопом, дао јој је име по латинској речи нуцлеус. Изглед језгара обично корелира са обликом и величином ћелија, али се понекад разликује од њих. Обавезни структурни елементи су мембрана, кариолимфа, нуклеолус и хроматин.
У мембрани која одваја језгро од цитоплазме,постоје поре. Преко њих супстанце долазе из језгра у цитоплазму и назад. Кариолимфа је течни или вискозни нуклеарни садржај са областима хроматина. Нуклеолус садржи рибонуклеинску киселину (РНК) која улази у рибосоме цитоплазме да би учествовала у синтези протеина. Још једна нуклеинска киселина, деоксирибонуклеинска киселина (ДНК), такође је присутна у великим количинама. ДНК и РНК су први пут откривени у животињским ћелијама 1869. године, а касније пронађени у биљкама. Језгро је „контролни центар“ унутарћелијских процеса, место где се чувају информације о наследним карактеристикама целог организма.
Структура ћелија животиња и биљака имазначајне сличности. Унутрашњи тубули испуњени супстанцама различитог порекла и састава нужно су присутни у цитоплазми. Зрнасти тип ЕПС-а разликује се од агрануларног типа присуством рибозома на површини мембране. Први је укључен у синтезу протеина, други игра улогу у стварању угљених хидрата и липида. Као што су истраживачи открили, канали не само да продиру у цитоплазму, већ су повезани са свим органоидима живе ћелије. Стога је вредност ЕПС високо оцењена као учесник у метаболизму, систему комуникације са околином.
Структура ћелија биљака или животиња је тешказамислите без ових малих честица. Рибосоми су врло мали и могу се видети само електронским микроскопом. Телима доминирају протеини и молекули рибонуклеинских киселина, постоји мала количина јона калцијума и магнезијума. Готово сва ћелијска РНК је концентрисана у рибосомима, они пружају синтезу протеина, „сакупљајући“ протеине из аминокиселина. Тада протеини улазе у ЕПС канале и мрежом се преносе кроз ћелију, продиру у језгро.
Ове органеле ћелије сматрају је енергичномстанице, видљиви су када се увећају конвенционалним светлосним микроскопом. Број митохондрија варира у веома широком опсегу, може их бити неколико или хиљаде. Структура органоида није врло сложена, унутра су две мембране и матрица. Митохондрији се састоје од протеинских липида, ДНК и РНК и одговорни су за биосинтезу АТП - аденозин трифосфорне киселине. Ову супстанцу биљне или животињске ћелије карактерише присуство три фосфата. Одвајањем сваког од њих добија се енергија неопходна за све виталне процесе у самој ћелији и у целом телу. Супротно томе, додатак остатака фосфорне киселине омогућава складиштење енергије и пренос у овом облику кроз ћелију.
Размотрите на доњој слицићелијске органеле и именујте оне које већ знате. Запазите велику везикулу (вакуола) и зелене пластиде (хлоропласти). Биће више о њима.
Сложени ћелијски органоид састоји се од гранула,мембране и вакуоле. Комплекс је отворен 1898. године и добио је име по италијанском биологу. Карактеристике биљних ћелија су у равномерној расподели Голгијевих честица у цитоплазми. Научници верују да је комплекс неопходан за регулисање садржаја воде и отпадних производа, уклањајући вишак супстанци.
Само ћелије биљног ткива садрже органелезелена боја. Поред тога, постоје безбојне, жуте и наранџасте пластиде. Њихова структура и функције одражавају врсту исхране биљака, а у стању су да промене боју услед хемијских реакција. Главне врсте пластида:
Структура биљне ћелије повезана је сахемијске реакције синтезе органске материје из угљен-диоксида и воде помоћу светлосне енергије. Име овог невероватног и врло сложеног процеса је фотосинтеза. Реакције се спроводе захваљујући хлорофилу, управо је ова супстанца способна да ухвати енергију снопа светлости. Присуство зеленог пигмента објашњава карактеристичну боју лишћа, зељастих стабљика, незрелих плодова. Хлорофил је по структури сличан хемоглобину у крви животиња и људи.
Црвена, жута и наранџаста боја разнихбиљни органи због присуства хромопласта у ћелијама. Заснивају се на великој групи каротеноида који играју важну улогу у метаболизму. Леукопласти су одговорни за синтезу и акумулацију скроба. Пластиде расту и множе се у цитоплазми, заједно са њом се крећу дуж унутрашње мембране биљне ћелије. Они су богати ензимима, јонима и другим биолошки активним једињењима.
Већина ћелија подсећа на сићушну врећицуиспуњен слузи, телима, гранулама и мехурићима. Често су присутни различити инклузије у облику чврстих кристала минералних супстанци, капљица уља, зрна скроба. Ћелије су у блиском контакту у саставу биљних ткива, живот у целини зависи од активности ових најмањих структурних целина које чине целину.
Са вишећелијском структуром постојиспецијализација, која се изражава у различитим физиолошким задацима и функцијама микроскопских структурних елемената. Одређују се углавном локацијом ткива у лишћу, корену, стабљици или генеративним органима биљке.
Истакнимо главне елементе поређења биљне ћелије са основним структурним јединицама других живих организама:
Међу алгама су познати многи самци,слободне живе ћелије. На пример, кламидомонас је такав независан организам. Иако се биљке разликују од животиња у присуству целулозног ћелијског зида, полним ћелијама недостаје тако густа љуска - ово је још један доказ јединства органског света.
