Какие у растений свойства растительной клетки

Растительная клетка

Строение растительной клетки

Растительная клетка включает в своем составе такие органеллы:

• Ядро;
• Ядрышко;
• Аппарат Гольджи;
• Микротрубочки;
• Пластиды;
• Лизосомы;
• Хлоропласты;
• Лейкопласты;
• Хромопласты;
• Митохондрии;
• Рибосомы;
• Вакуоль;
• Эндоплазматическая сеть.

Рис. 1 Строение растительной клетки

Чем растительная клетка отличается от животной?

Основной строительный элемент растений и других живых организмов имеет свои отличия. Главные из них заключаются в следующем:

• В составе растительной базовой ячейки имеется вакуоль.
• Отличается состав клеточных стенок – у растений он включает пектиновые вещества, целлюлозу, лигнин.
• В растительных организмах функцию связующего элемента между клетками выполняет плазмодесма, или поры стенок.
• Только в составе растений имеются пластиды, а вот центриоли отсутствуют.

Функции органоидов растительной клетки

Наглядно сравнить разные функции и устройство строительных ячеек растений поможет таблица 1.

Таблица 1 Функции органоидов растительной клетки

Органеллы клетки

Более понятно будет строение клетки и сложность этого базового компонента, если детально разобраться во всех элементах ее структуры.

Ядро

Ядро – это самая значительная часть зеленых организмов. Именно на него возлагается вся ответственность за любые процессы, происходящие внутри ячейки. Уникальная роль этой органеллы в том, что посредством нее передается наследственная информация.

Важно! Есть также и другой способ генетической наследственности – цитоплазматический, но он отличается меньшими объемами “хранения памяти”.

Привычно одна ячейка имеет только одно ядро, хотя были зафиксированы и клетки, в которых насчитывалось несколько ядер. Диаметр этого компонента варьируется в пределах 5-20 мкм. По форме центральный элемент может быть сферическим, дисковидным, удлиненным. Внешняя поверхность вскрыта ядерной оболочкой, которая отграничивает эту органеллу от других. Ее химический состав включает полисахариды, целлюлозу, пектин, лигнин и белки. Нет стабильности и в отношении расположения ядра внутри. В молодой клетке эта органелла находится ближе к центру. По мере взросления смещается к стенкам, и ядро замещается вакуолью. Химическая основа ядра – комбинация белков и нуклеиновых кислот. Обмен веществ осуществляется посредством тонопласта – тонкой пленочной мембраны. Остальное внутреннее пространство клетки вокруг ядра заполнено цитоплазмой – бесцветным веществом высокой степени вязкости. В ней же содержатся и остальные органоиды.

Ядрышко

Ядрышко, по сути, является ничем иным, как производным органоидом от хромосомы. Главная функция этого компонента – организация единиц рибосом.

Важно! Если на растение попадает чрезмерно большое количество солнечного света или ультрафиолета из другого источника, то под его воздействием ядрышко разрушается. Вместе с этим ядро утрачивает возможность деления.

Аппарат Гольджи

Комплекс Гольджи участвует в процессе накопления и выведения ненужных веществ. Форма его может быть различной – палочковой, дисковой или в виде зернышка.

Рис. 2 Лизосомы

Лизосомы

Лизосомы – это органоиды, которые не являются самостоятельными компонентами клеток. Они продуцируются в процессе функционирования комплекса Гольджи и эндоплазматической сети. Под микроскопом можно их легко узнать, так как это – пузырьки, различия между которыми заключаются только в размерах. Внутри пузырьков могут присутствовать различные компоненты – липазы, нуклеазы, протеазы. Главная функция этих клеточных включений – расщепление и преобразование поступивших в ячейку питательных элементов и их выведение. Таким образом, можно отметить сходство характеристики с основным назначением самостоятельной органеллы – комплекса Гольджи.

Микротрубочки

Микротрубочки – это белковые образования фибриллярной структуры прямолинейной формы, диаметром около 24 нм и с толщиной стенок не более 5 нм. По своему назначению они имеют сходство с мембраной, но размеры их меньше, и они могут формировать довольно сложные образования, к примеру, веретено деления ячейки для репродуктивной деятельности. Присутствуют микротрубочки в составе более сложных органоидов – центриолей и базальных телец, а также из них складывается структура ресничек и жгутиков.

Вакуоль

Вакуоль – это внутренняя полость клетки, наполненная соком. Ее размеры увеличиваются по мере развития растения, и, соответственно, роста клетки. Основу химического состава вакуоли представляют минеральные соли и органические вещества, сахара, белки, ферменты и пигменты.

Пластиды

Пластиды – это мелкие элементы клетки. Различают бесцветные пластиды и те, что имеют в своем химическом составе различные пигменты. Самые узнаваемые – зеленые, которые принимают непосредственное участие в процессе фотосинтеза.

Хлоропласты

Эти компоненты клетки имеют очень высокую чувствительность к свету за счет пигментов хлорофиллов. Как раз на них и приходится реакция фотосинтеза.

Лейкопласты

В лейкопластах происходит накопление питательных компонентов – жиров, крахмала, белков, что обеспечивает возможность жизнедеятельности клетки, ее развития, деления.

Хромопласты

В составе хромопластов присутствуют металлические соли и пигменты. Благодаря именно этим органеллам листва растений, их соцветия и плоды имеют ту или иную окраску.

Рис. 3 Строение митохондрии

Митохондрии

Благодаря митохондриям клетки, а соответственно и растения, способны дышать и развиваться. Эти органоиды также принимают активное участие в обмене веществ и образовании АТФ.

Рибосомы

В рибосомах, которые присутствуют в ядре, цитоплазме, пластидах и митохондриях, происходит синтез белка.

Эндоплазматическая сеть (ЭПС)

Впервые этот органоид был обнаружен в 1945 г., когда К. Портер проводил свои исследования клеток с помощью электронного микроскопа. Это – полноценная система полостей и канальцев с хорошо развитым разветвлением. За счет наличия такого комплекса во много раз увеличивается полезная внутренняя поверхность клетки, что обеспечивает стабильному протеканию всех процессов, необходимых для жизни растения. Также к основному назначению ЭПС относят такие функции:

• синтезирование белковых соединений;
• транспортировка белков;
• синтез полисахаридов и жиров.

Несмотря на свои мелкие размеры, растительная клетка представляет собой довольно сложный организм. И именно она и является базовой основой всех биологических организмов, обеспечивая их рост за счет своего деления.
Для более подробной информации смотрите видео:

В биологии клеточное строение организмов является одним из важнейших предметов изучения. Клетка является самой маленькой составной частью организма, которой присущи свойства живого. Если представить, что живой организм — это архитектурное сооружение, то клетки будут являться «кирпичами», из которых этот дом состоит.

Строение растительной клетки и ее функции обеспечивают рост, развитие и, самое главное, жизнь растению. Ниже на схеме представлено клеточное строение растения.

Особенности строения растительной клетки

Все растения можно подразделить на одноклеточные и многоклеточные. К организмам, состоящим из одной клетки, относятся в основном одноклеточные водоросли. Многоклеточные представители флоры — это сложные конструкции из органов, тканей и мельчайших частиц, которые находятся в постоянном взаимодействии. Клеточное строение растений примерно одинаково у всех видов флоры и состоит из нескольких компонентов.

Плазматическая мембрана

Имеет другие названия — клеточная мембрана, цитолемма, плазмалемма. Разделяет клетку и внешнюю среду, обеспечивая обмен между ними. Она состоит из двух слоев, образованных липидами (сложными органическими соединениями, которые включают в себя жирные кислоты и спирт).

В небольшом количестве цитолемма содержит и белки: одни проходят через всю мембрану (интегральные), другие — наполовину погружены в слой липидов (полуинтегральные) или просто соприкасаются с внешней стороной мембраны (поверхностные). Толщина всей конструкции составляет не более 9 нм.

Очень важную роль играют ионные каналы, относящиеся к транспортным белкам. Благодаря им во внутриклеточное пространство проникают питательные вещества именно через плазматическую мембрану.

Цитоплазма

Представляет собой прозрачную жидкую емкость, в которой расположены основные клеточные компоненты. Ее со всех сторон окружает плазмалемма. Это очень сложная органическая структура, состоящая из постоянно меняющейся смеси различных веществ. Ее основу составляет вода, количество которой может достигать 90 %. Благодаря водному раствору здесь протекают сложные химические реакции.

Так как цитоплазма — это живое вещество, то для нее характерна избирательная проницаемость: одни вещества легко проникают в ее внутреннее содержимое (вода), другие — могут задерживаться в ней.

Эндоплазматическая сеть

По-другому называется эндоплазматический ретикулум. Пронизывает всю внутреннюю часть клетки с помощью многочисленных трубочек, каналов и пузырьков, тем самым обеспечивая точное расположение клеточного ядра и других компонентов (органоидов).

Главной задачей ЭПС является система транспортировки полезных веществ. Помимо этого, с его помощью осуществляется синтез клеточных мембран, являющийся основным свойством клеток растений.

Митохондрии

Являются клеточными органоидами, расположенными по всему клеточному содержимому. Они весьма разнообразны и могут быть в виде палочки, цилиндрической формы, нитевидной или в форме зернышек. Обычно их количество в клеточном составе насчитывает несколько сотен. Средняя толщина митохондрии — около одного микрона.

Митохондрии состоят из белка (65 %) и липидов (30 %). Немаловажным фактом является наличие нуклеиновых кислот — ДНК и РНК.

Роль и значение митохондрий были открыты лишь недавно. Оказалось, что в основном благодаря им обеспечиваются дыхательные процессы, а также происходит высвобождение энергии для поддержания жизнедеятельности.

Пластиды

Эти вещества входят в клеточный состав только у представителей флоры — высших растений, водорослей и простейших, обладающих способностью к фотосинтезу. Данные органоиды имеют довольно крупную форму.

Несмотря на разнообразие, все пластиды высших растений выполняют определенные функции: фотосинтез, синтез органических веществ, восстанавливают неорганические ионы, запасают питательные вещества.

Комплекс Гольджи

В некоторых местах клеточной внутренней среды можно различить стопку изогнутых и близко расположенных пластинок, окруженных большими и малыми пузырьками. Эта конструкция носит название диктиосомы, или комплекса Гольджи, названного в честь открывшего его итальянского ученого.

Аппарат Гольджи содержит специальные емкости — «цистерны», в которых происходит созревание белков. Далее, после их созревания, диктиосома выполняет свою главную задачу — сортировка и транспорт белков.

Лизосомы

Органоиды, ограниченные мембраной. Лизосомы образуются только в эукариотах, то есть клетках, имеющих ядро. Соответственно, в безъядерных прокариотах они отсутствуют, так как те не обладают внутриклеточным пищеварением.

Таким образом, можно выявить основную задачу лизосом — внутриклеточное переваривание макромолекул. Для этой цели внутри органоидов расположены гидролитические ферменты, ускоряющие химические реакции.

Следует отметить, что в растениях лизосомы как таковые отсутствуют. Вместо них роль внутриклеточного пищеварения выполняют вакуоли, имеющие тем самым большое сходство с лизосомами.

Вакуоли

Представляют собой органоиды, которые отделены от остальной части клетки одной мембраной (тонопластом). Вакуоли находятся в клетках растений и грибов, но могут встречаться и у некоторых животных и бактерий.

Зрелые клетки имеют в своем составе одну большую вакуоль, которая может занимать до 90 % всего объема. При этом, располагаясь в центре, такая вакуоль вытесняет остальное содержимое вдоль клеточной оболочки.

Как уже говорилось выше, вакуоли играют такую же роль, как и лизосомы. Помимо пищеварения, они поддерживают внутриклеточное давление, хранят в себе полезные и уничтожают токсичные вещества, а также способствуют росту самой клетки.

Ядро

Являясь самым крупным органоидом, ядро управляет почти всеми клеточными процессами. Помимо этого, в ядре хранится и воспроизводится наследственная информация, большая часть которой сосредоточена в хромосомах. В молодых клетках ядро располагается в центре, в то время как у зрелых оно вытесняется выросшей вакуолью к оболочке. Ядро обычно имеет форму шара или эллипса и покрыто двумя слоями мембраны.

Внутри ядро заполнено ядерным соком, состоящим из геля или золя, в которых находятся ядрышки. Ядрышко содержит в своем составе РНК и белки, содержащие фосфор. Остальная часть ядра содержит в себе ДНК.

Без ядра клетка не может существовать. Исключение составляют лишь некоторые представители, например, эритроциты, находящиеся в крови человека. Однако и ядро неспособно жить и развиваться без остальных клеточных компонентов, от которых оно получает энергию. Благодаря ядру и содержащейся в нем информации в клетке протекают заранее сформированные и упорядоченные процессы.

Отличие от животной клетки

Строение при помощи клеток свойственно всем живым существам — как растениям, так и животным. Эукариоты тех и других имеют как сходства, так и различия.

Сходства

Клеткам представителей флоры и фауны свойственно достаточно много общих компонентов и характеристик. Так, все клетки способны развиваться, размножаться и саморегулироваться.

Помимо обычных органоидов состав клеток растений и животных содержит в себе так называемые включения. Располагаясь в различных органеллах, эти включения могут время от времени исчезать и появляться вновь. Они являются продуктами обмена веществ, протекающего внутри клетки, и представляют собой различные белки, жиры и углеводы.

Отличия

При схожем клеточном составе строение растений и животных все же имеет принципиальные отличия.

В таблице приведены главные различия между двумя царствами живой природы.

Можно сделать вывод, что основные отличия клеточного строения представителей флоры и фауны исходят от их образа жизни. Растения не способны к самостоятельному движению, поэтому они сами синтезируют питательные вещества. В то время как животные добывают себе пищу из окружающей среды.

Тест

1. Найдите задачу, которую не выполняет клеточная мембрана:

1. синтез клеточной стенки;
2. избирательная проницаемость;
3. передача сигналов;
4. транспорт ионов;
5. обмен энергии.

2. В каком органоиде происходят процессы дыхания:

1. ядро;
2. аппарат Гольджи;
3. рибосома;
4. эндоплазматический ретикулум;
5. митохондрия.

3. Как называется растворимая часть цитоплазмы:

1. цитозоль;
2. цитогель;
3. цитохром;
4. клеточный сок;
5. матрикс.

4. В каком органоиде нет собственной ДНК:

1. хлоропласт;
2. хромопласт;
3. диктиосома;
4. митохондрия;
5. ядро.

5. Из чего состоит комплекс Гольджи:

1. макротрубочки;
2. микротрубочки;
3. диктиосомы;
4. микросомы;
5. полисомы.

6. Какова задача митохондрий:

1. темновая фаза фотосинтеза;
2. дыхание;
3. световая фаза фотосинтеза;
4. буферная;
5. сигнальная.

7. Отметьте одномембранный органоид:

1. рибосома;
2. диктиосома;
3. митохондрия;
4. микротрубочка;
5. макротрубочка.

8. Что отсутствует в вакуоли:

1. тонопласт;
2. пигменты;
3. клеточный сок;
4. эндоплазматическая сеть;
5. аминокислоты.

9. Каковы размеры паренхимной клетки растения:

1. 5-10 мкм;
2. 10-50 мкм;
3. 50-70 мкм;
4. 70-100 мкм;
5. 100-120 мкм.

10. Какой компонент присущ только растительной клетке:

1. микросома;
2. митохондрия;
3. пластида;
4. рибосома;
5. диктиосома.

Видео

В этом видеоролике сравнивается строение клеток растений и животных.