Будова рослинної клітини

Клітина – найменша структурна одиниця всього живого. Яка лежить в основі будови і розвитку рослинних і тваринних організмів. У ній відбуваються всі життєві процеси організму.

Рослинна клітина відрізняється від тваринної тим, що вона має целюлозну оболонку, пластиди, вакуолі з клітинним соком, не має органів виділення, нерухома, виняток ставлять статеві клітини нижчих і вищих спорових рослин.

Форма клітини, її розміри

Клітини мають різноманітну форму та розміри, залежно від функції, яку виконують:

овальну,

яйцеподібну,

спіральну,

призматичну,

веретеноподібну,

циліндричну тощо.

Усі клітини за формою поділяються на паренхімні і прозенхімні.

Паренхімні клітини мають однакові розміри у всіх напрямках у просторі: довжина їх на перевищує товщину більше ніж у 3 рази. Розміри їх варіюють від 10 до 500 мкм і більше.

Прозенкімні – клітини видовжені. Довжина їх перевищує товщину більше ніж у 3 рази. Часто ці клітини мають загострену кінці, товсті, переважно здерев’янілі оболонки. З них переважно формуються провідні і механічні тканини рослини. Довжина їх варіює приблизно від 1 до 100 мм.

Клітини листка моху

1 – паренхімні

2 – прозенкімні

3 – хлоропласти

4 – клітинна оболонка

Будова рослинної клітини

Усі компоненти живої клітини об’єднані в системі, яку називають протопластом. До складу протопласта входить цитоплазма, у якої розташовані інші органи:

пластиди,

мітохондрії

ендоплазматична сітка,

комплекс Гольджі,

сферосоми,

рибосоми,

ядро.

Цитоплазма. Це основний компонент усіх живих клітин. Від клітинної оболонки цитоплазма відокремлюється щільним шаром – мембраною, що називається плазмалемою, а від вакуолі відділяється другою мембраною – тонопластом. Ці шари цитоплазми багаті на ліпіди. Вони відіграють важливу роль у процесах обміну. Шар цитоплазми між тонопластом і плазмонемою називається плазмою. У метаплазмі знаходяться всі органоїди клітини, які відмежовані від цитоплазми мембранами, що складаються із білків ліпідів.

Цитоплазма являє собою колоїдну систему – гідрозоль, де дисперсним середовищем є вода (90-95%), а дисперсною фазою – білки, нуклеїнові кислоти, ліпіди і вуглеводи. Ферменти, що також є білками, регулюють всі життєво-важливі процеси в клітині.

Біологічні властивості цитоплазми є:

рух,

вибірна проникність,

подразливість,

обмін речовин тощо.

Рух цитоплазми відбувається постійно, і лише під дією деяких факторів (низькі або надто високі tо, отруйні речовини, втрата вологи) може його припинити. Вибірна проникливість пропускати одні речовини: затримувати інші.

Подразливість – реакція цитоплазми на подразнення. Прикладом реакції подразнення є рухи листків мімози, які опускаються при дотику до них.

Обмін речовин забезпечує переміщення речовин між органелами клітини, а також між клітинами і навколишнім середовищі.

Ендоплазматична сітка (ЕПС) – складна система мембран, що пронизують цитоплазму.

На мембранах знаходяться рибосоми ЕПС з рибосомами називаються гранулярною, без рибосом – агранулярною. Функцією ЕПС з рибосомами є синтез і транспортування білків, по синтезувань по її поверхні. Ці білки потрапляють в ЕПС і просуваючись по ній можуть змінюватись. Головною функцією агранулярної сітки є синтез ліпідів.

Рибосоми – невеликі гранули, що не мають мембран і складаються з двох нерівних частин: меншої і більшої. Вони містять РНК і білок. Розміщуються поодинці або групами на ЕПС або вільно в цитоплазмі. Основна їх функція – синтез білків.

Комплекс Гольджі був відкритий у 1898 р, італійським вченим К. Гольджі. Він є у всіх еукаріотних клітинах. У рослинних клітинах являє собою купку сплющених мембранних мішечків, що називаються діктіосомами. Від країв діктіолом відчленовуються невеликі пухирці, які транспортують у цитоплазму полісахариди, синтезовані діктіосомами. Апарат Гольджі бере участь у формуванні вакуолей, утв. слизу і ферментів у залозах листків комахоїдних рослин, сприяє виведенню синтезованих клітиною речовин, уторує слизу в клітинах кореневого чохлика.

Мітохондрії – органели всіх еукаріотних клітин. Вони вириті подвійною мембраною, не з’єднаною з ЕПС. Основна функція забезпечення енергетичних потреб клітини. У мітохондріях проходять синтез АТФ і АДФ. Мітохондрії утворюються внаслідок поділу.

Мікротрубочки – органели всіх еукаріотних клітин. У вищих рослин входять до складу веретена поділу і регулюють розходження хромосом, а також беруть участь у різних внутріклітинних процесах, переміщенні та впорядкування руху ін. Органел клітини утворює опірну систему клітини, зумовлюють її форму.

Пластиди. Являють собою відносно великі утворення клітин – їх довжина досягає 1 Омкм. Вони вириті подвійною мембраною, що відділяє їх матриця від цитоплазми. Внутрішня мембрана має вирости в порожнину пластид, які утворюються сплющені мішечки – тилакоїди. Групи дископодібних тилакоїдів об’єднуються утворюють грани. Грани характерні лише для хлоропластів. У мембранах тилакоїдів концентруються пігменти.

Залежно від забарвлення розрізняють такі види пластид:

лейкопласти (безбарвні),

хлоропласти (зелені),

хромопласти (жовті, оранжеві, червоні).

У клітині звичайно зустрічаються пластиди одного типу. Особливість пластид полягає в тому, що одні їх види можуть переходити в ін. У водоростей пластиди звичайно більші, в них концентруються всі пігменти, що знаходяться в клітині, вони називаються хроматоформи.

Лейкопласти мають різноманітні форми: звичайні для клітин і органів, що не освітлюються сонцем (корені, кореневища, бульби), але знаходяться і в епідермі. Там вони мають кулясту форму і концентруються біля ядра. За допомогою лейкопластів у рослинах відбуваються синтез і накопичення запасних харчових речовини, у першу чергу крохмалю (амінопласти), рідше білків (протеїнопласти), ще рідше жирних олій, ліпідопласти).

Хлоропласти – пластиди зелених органів рослин. Здебільшого вони мають форму зерен, тому їх називають хлорофіловими зернами. Головними пігментами хлоропластів є хлорофіли, що мають кілька модифікацій (хлорофіли а, в, с, d, е) у вищих рослин головними хлорофілами є а і в. Значення хлорофілу полягає у поглинанні енергії світла і участі у фотохімічних реакціях. У хлоропластах знаходяться також каротиноїди. Вони відіграють роль світлофільтрів, що захищають хлорофіли від яскравого освітлення і від окислення киснем, що виділяється при фотосинтезі.

Хлоропласти мають різноманітні форми і різне забарвлення. Останнє залежить від пігментів каротиноїдів, які бувають жовті, оранжеві або червоні. Вони синтезуються рослинами, бактеріями і грибами. Найбільш поширеними каротиноїдами є каротини і ксантофіли. Каротиноїди частково відіграють роль додаткових фотосинтезуючих пігментів, а також виконують біологічну роль: яскраве забарвлення пелюсток квіток приваблює комах-запильників, а дозрілих плодів – тварин і птахів, які поїдають плоди, розповсюджують їх насіння.

Хромопласти – кінцевий етап у розвитку пластид. У них можуть перетворюватись лейкопласти і хлоропласти.

Хроматофори – пластиди водоростей. Вони мають різну форму: стрічки, закрученої стрічки, пластинки, кухля і ін. У хроматофорах можуть бути Дерлянти, Фнобіліни, які беруть участь у фотосинтезі. Вони поглинають енергію світла і переносять її до хлорофілу.

Види пластид:

а) лейкопласти;

б) хлоропласти;

в) хломопласти;

г) хроматофори.

Ядро. Нарівні з цитоплазмою ядро становить основну складову протопласта всіх еукаріотних клітин. При видаленні ядра в клітині порушуються життєві процеси і вона гине. Звичайно клітина містить одне ядро кулястої, яйцеподібної, рідше ін. форми. Зверху воно вирито подвійною оболонкою, що складається з двох лямбран з порами, через які проходить обмін речовин між ядром і цитоплазмою. Під оболонкою знаходиться нуклеоплазма (ядерний сік), в якій розміщені хроматин, одне або кілька ядерець і різні хімічні речовини.

Хроматин складається з витків ДНК зв’язних з пістонами.

Ядерце має кулясту форму. У ньому міститься 5% РНК і іде синтез рибосомної РНК, яка через пори в ядерній оболонці надходить у цитоплазму.

Ядро регулює всі життєві процеси клітини, несе в собі генетичну інформацію, що знаходиться в ДНК.

Вакуолі – порожнини в протопласті, заповнені розчином різних речовин, що відокремлені від цитоплазми одинарною мембраною – тонопластом. Вони притаманні еукаріотичним клітинам. Вакуолі утворюють ЕПС. У молодих клітин вакуолі невеликі, але їх багато.

По мірі старіння клітини вони збільшуються, зливаються і зрештою утворюють одну велику вакуолю, що займає 70-90% об’єму і центральне положення в клітині. Цитоплазма, ядро і ін. органоїди клітини відтискуються вакуолею до стінок клітинної оболонки і займають постійне положення. У вакуолях міститься клітинний сік, що являє собою водяний розчин різних органічних і неорганічних речовин з рН –2-5. Лише у невеликої кількості рослин рН лужна (огірки).

До складу клітинного складу входять. Вода (70-95%) азотисті та без азотисті органічні речовини, вітаміни, фітонциди, неорганічні сполуки тощо.