Φυτικών κυττάρων. Χαρακτηριστικά των φυτικών κυττάρων

Το σώμα των ζωντανών οργανισμών μπορεί να είναι ένα μόνο κύτταρο, την ομάδα τους ή ένα τεράστιο σύμπλεγμα, αρίθμηση δισεκατομμύρια των στοιχειωδών δομών. Η τελευταία περιλαμβάνει την πλειοψηφία των ανώτερων φυτών. μελέτη κυττάρων - το βασικό στοιχείο της δομής και των λειτουργιών των ζωντανών οργανισμών - ασχολείται με την κυτταρολογία. Αυτός ο κλάδος της βιολογίας άρχισε να αναπτύσσεται ταχέως μετά την ανακάλυψη του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου, βελτιώνοντας χρωματογραφία και άλλες μέθοδοι της βιοχημείας. Εξετάστε τα κύρια χαρακτηριστικά καθώς και τα χαρακτηριστικά για τα οποία το φυτικό κύτταρο είναι διαφορετική από την δομή των μικρότερων δομικών μονάδων των βακτηρίων, μυκήτων και τα ζώα.

Ανοίγοντας κύτταρα R. Hooke

Η θεωρία των μικροσκοπικά δομικά στοιχεία της ζωής έχει εξελιχθεί, μετράται σε εκατοντάδες χρόνια. Η δομή της μεμβράνης των φυτικών κυττάρων έχουν δει πρώτα σε ένα μικροσκόπιο Βρετανός επιστήμονας Robert Hooke. Γενικές διατάξεις υπόθεση των κυττάρων που διατυπώθηκε Schleiden και Schwann, πριν από την πραγματοποίηση παρόμοιων ευρημάτων από άλλους ερευνητές.

Άγγλος Robert Hooke εξετάζεται κάτω από ένα μικροσκόπιο τμήμα του φελλού δρυς, και παρουσίασε τα αποτελέσματα σε μια συνεδρίαση της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου στις 13 Απρίλη του 1663 (σύμφωνα με άλλες πηγές, η εκδήλωση πραγματοποιήθηκε το 1665). Αποδείχθηκε ότι ο φλοιός δέντρου αποτελείται από μικροσκοπικά κύτταρα που ονομάζονται Hooke «κύτταρα». Τα τοιχώματα αυτών των θαλάμων σε ένα μοτίβο με τη μορφή ενός κυψελοειδούς, ένας επιστήμονας θεωρείται ζώσας ύλης και η κοιλότητα αναγνωρίζονται άψυχο βοηθητική δομή. Αργότερα αποδείχθηκε ότι σε φυτικά και ζωικά κύτταρα περιέχουν μια ουσία, χωρίς την οποία η ύπαρξή τους, και τη δραστηριότητα του συνόλου του οργανισμού.

κυτταρική θεωρία

Μια σημαντική ανακάλυψη από τον R. Hooke αναπτύχθηκε στα έργα των άλλων μελετητών που έχουν μελετήσει τη δομή των κυττάρων των ζώων και των φυτών. Παρόμοια δομικά στοιχεία που παρατηρήθηκαν από τους επιστήμονες στο μικροσκοπικές τομές των πολυκύτταρων μυκήτων. Διαπιστώθηκε ότι οι δομικές μονάδες των ζωντανών οργανισμών έχουν τη δυνατότητα να χωρίζουν. Με βάση τις μελέτες από τους εκπροσώπους των βιολογικών επιστημών στη Γερμανία Μ Schleiden και T. Schwann διατύπωσε την υπόθεση ότι έγινε κυτταρική θεωρία.

Σύγκριση των κυττάρων των φυτών και των ζώων με τα βακτήρια, άλγη και μύκητες επέτρεψε Γερμανοί ερευνητές να έρθει στο ακόλουθο συμπέρασμα: Robert Hooke ανακάλυψε «μηχανή» - βασικές δομικές μονάδες και φτάνοντας τους στις διαδικασίες της ζωής βρίσκονται στο επίκεντρο των περισσότερων οργανισμών στη Γη. Μια σημαντική προσθήκη γίνεται από τον R. Virchow το 1855, σημειώνοντας ότι η κυτταρική διαίρεση - ο μόνος τρόπος για λόγους αναπαραγωγής τους. Η θεωρία της Schleiden-Schwann με ενημερώσεις έχει γίνει όλο και περισσότερο αποδεκτή στη βιολογία.

Κυττάρων - το μικρότερο στοιχείο της δομής και δραστικότητας των φυτών

Σύμφωνα με τις θεωρητικές διατάξεις του Schleiden και Schwann, η οργανική κόσμος είναι ένα που επιδεικνύει μια παρόμοια μικροσκοπική δομή των φυτών και των ζώων. Εκτός από αυτές τις δύο σφαίρες, η ύπαρξη του κυττάρου είναι χαρακτηριστική των μυκήτων, βακτηρίων, και υπό την απουσία ιών. Η ανάπτυξη και εξέλιξη των ζωντανών οργανισμών παρέχεται από την εμφάνιση νέων κυττάρων στη διαδικασία της διαίρεσης των υφιστάμενων.

Πολυκύτταρου οργανισμού - και όχι μόνο η συσσώρευση των δομικών στοιχείων. Μικρές δομικές μονάδες αλληλεπιδρούν μεταξύ τους για να σχηματίσουν ιστούς και όργανα. Μονοκύτταροι οργανισμοί ζουν σε απομόνωση, η οποία δεν τους εμποδίζει να δημιουργήσουν αποικίες. Τα κύρια χαρακτηριστικά των κυττάρων:

• η ικανότητα της ανεξάρτητης ύπαρξης?
• τον ίδιο το μεταβολισμό?
• αυτο-αναπαραγωγή?
• ανάπτυξης.

Στην εξέλιξη της ζωής ενός από τα πιο σημαντικά βήματα ήταν ο διαχωρισμός του πυρήνα από το κυτταρόπλασμα με τη βοήθεια ενός προστατευτικού μεμβράνης. Ανακοίνωση διατηρείται, γιατί εκτός μπορεί να μην υπάρχουν αυτές οι δομές. Τώρα διαθέσει δύο superkingdom - μη πυρηνική ενέργεια και τα πυρηνικά οργανισμούς. Η δεύτερη ομάδα αποτελείται από φυτά, μύκητες και τα ζώα, τα οποία ασχολούνται με την μελέτη των σχετικών τμημάτων της επιστήμης και της βιολογίας γενικότερα. φυτικών κυττάρων έχει ένα πυρήνα, κυτόπλασμα και οργανίδια, τα οποία θα αναφερθούν παρακάτω.

Μια ποικιλία φυτικών κυττάρων

Στο γύρισμα του ώριμα καρπούζι, μήλα ή πατάτες μπορούν να φαίνονται με γυμνό μάτι δομή «κύτταρο», που γεμίζουν με υγρό. Αυτό το φρούτο κύτταρα παρεγχύματος με διάμετρο 1 mm. Ίνες στελέχους - επιμήκης δομή που έχει ένα μήκος ουσιαστικά μεγαλύτερο από το πλάτος. Για παράδειγμα, ένα φυτικό κύτταρο, το οποίο ονομάζεται βαμβάκι φτάνει σε μήκος 65 mm. Bast λινάρι και την κάνναβη έχουν γραμμικές διαστάσεις των 40-60 mm. Τυπικά κύτταρα είναι πολύ λιγότερο -20 έως 50 microns. Εξετάστε αυτά τα μικροσκοπικά δομικά στοιχεία μπορεί να είναι μόνο κάτω από το μικροσκόπιο. Τα χαρακτηριστικά των μικρότερων μονάδων της δομής του σώματος του φυτού εκδηλώνεται όχι μόνο στο σχήμα και το μέγεθος των διαφορών, αλλά και στις λειτουργίες που εκτελούνται ως μέρος των ιστών.

Φυτικών κυττάρων: τα βασικά χαρακτηριστικά της δομής

Πυρήνα και κυτταροπλάσματος συνδέονται στενά και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, γεγονός που επιβεβαιώνεται από την έρευνα των επιστημόνων. Αυτό είναι το κύριο μέρος του ενός ευκαρυωτικού κυττάρου, εξαρτώνται από αυτούς όλα τα άλλα στοιχεία της κατασκευής. Ο πυρήνας που χρησιμοποιείται για τη συσσώρευση και τη μεταφορά των γενετικών πληροφοριών που απαιτούνται για την πρωτεϊνική σύνθεση.

Βρετανός επιστήμονας Ρόμπερτ Μπράουν το 1831, για πρώτη φορά παρατήρησα στο φυτικό κύτταρο της οικογένειας ορχιδέα ένα ειδικό σώμα (Nucleus). Ήταν ένας πυρήνας που περιβάλλεται από ένα ημι-κυτταρόπλασμα. Το όνομα αυτής της ουσίας είναι μια κυριολεκτική μετάφραση από τα ελληνικά για «τη μάζα των πρωτογενών κυττάρων.» Μπορεί να είναι ένα υγρό ή παχύρρευστο, αλλά όχι απαραίτητα επικαλυμμένη με μία μεμβράνη. Εξωτερικά κύτταρα μανδύας αποτελείται κυρίως από κυτταρίνη, λιγνίνη, κερί. Ένα από τα χαρακτηριστικά που διακρίνουν τα κύτταρα των φυτών και των ζώων, - η παρουσία αυτού του στερεού κυτταρινικού τοίχο.

Η δομή του κυτταροπλάσματος

Το εσωτερικό μέρος του φυτικού κυττάρου που γεμίζουν με hyaloplasm εναιώρημα εντός αυτού μικροσκοπικά κοκκία. Κοντά στο λεγόμενο κέλυφος endoplasma γίνεται πιο παχύρρευστο ekzoplazmu. Είναι αυτές οι ουσίες, οι οποίες είναι γεμάτες με φυτικό κύτταρο, να χρησιμεύσει ως τόπος βιοχημικών αντιδράσεων και συνδέσεις μεταφοράς, την τοποθέτηση των οργανιδίων και εγκλείσματα.

Περίπου 70-85% του κυτταροπλάσματος του νερού, 10-20% είναι πρωτεΐνες, και άλλα χημικά συστατικά - υδατάνθρακες, λιπίδια, ανόργανα ενώσεις. Φυτικά κύτταρα έχουν κυτταρόπλασμα, όπου μεταξύ των τελικών προϊόντων της σύνθεσης είναι παρόντα bioregulators λειτουργίες και αντικατάσταση ουσίες (βιταμίνες, ένζυμα, έλαια, άμυλο).

πυρήνας

Σύγκριση των φυτικών και ζωικών κυττάρων καταδεικνύει ότι έχουν παρόμοιες δομές πυρήνα στο κυτταρόπλασμα και καταλαμβάνουν έως 20% του όγκου του. Ο Άγγλος R. Brown, η πρώτη φορά που εξέτασε κάτω από το μικροσκόπιο αυτό το ουσιαστικό και μόνιμο συστατικό όλων των ευκαρυωτικών οργανισμών, του έδωσε το όνομά του από τη λατινική λέξη πυρήνα. πυρήνες εμφάνιση συσχετίζεται συνήθως με το σχήμα του κυττάρου και το μέγεθος, αλλά μερικές φορές διαφορετικές. Απαιτούμενα στοιχεία της δομής - μεμβράνη karyolymph, η πυρηνίσκος και χρωματίνης.

Στην μεμβράνη που διαχωρίζει τον πυρήνα από το κυτταρόπλασμα, υπάρχουν πόροι. Μετά εισάγετε αυτές οι ουσίες από τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα και πίσω. Karyolymph είναι ένα υγρό ή παχύρρευστο περιεχόμενα από τις περιοχές πυρηνική χρωματίνη. Το πυρηνίσκος περιέχει ριβονουκλεϊκό οξύ (RNA), διεισδύοντας στο κυτταρόπλασμα του ριβοσώματος να συμμετέχουν στη σύνθεση των πρωτεϊνών. Άλλα νουκλεϊκού οξέος - δεσοξυριβονουκλεϊνικό (DNA) - είναι επίσης παρούσα σε μεγάλες ποσότητες. DNA και RNA ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά σε ζωικά κύτταρα σε 1869, αργότερα βρέθηκε στα φυτά. Πυρήνας - είναι το «κέντρο ελέγχου» της ενδοκυτταρικής διαδικασίες, οι πληροφορίες θέσης αποθήκευσης των κληρονομικών χαρακτηριστικών του συνόλου του οργανισμού.

Ενδοπλασματικό δίκτυο (EPS)

Η δομή των ζωικών και φυτικών κυττάρων έχει ισχυρή συγγένεια. Πάντα υπάρχει στο κυτταρόπλασμα των εσωτερικών σωληναρίων γεμίζουν με διαφορετική προέλευση και τη σύνθεση της ουσίας. Κοκκώδη ποικιλία EPS διαφέρει από την παρουσία των ριβοσωμάτων λείου τύπου στην επιφάνεια της μεμβράνης. Το πρώτο εμπλέκεται στη σύνθεση των πρωτεϊνών, η δεύτερη παίζει ένα ρόλο στο σχηματισμό των υδατανθράκων και των λιπιδίων. Όπως διαπιστώθηκε οι ερευνητές, τα κανάλια δεν είναι μόνο διαπερνούν το κυτταρόπλασμα, αυτές συνδέονται με κάθε οργανίδιο ενός ζωντανού κυττάρου. Ως εκ τούτου, η αξία του EPS εκτιμάται ιδιαίτερα ως μέλος του μεταβολισμού, το σύστημα επικοινωνίας με το περιβάλλον.

ριβοσώματα

Η δομή των φυτικών κυττάρων ή ζώων είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς, χωρίς αυτά τα μικρά σωματίδια. Τα ριβοσώματα είναι πολύ μικρό, μπορεί να δει κανείς μόνο μέσω ενός ηλεκτρονικού μικροσκοπίου. Η σύνθεση των κυττάρων κυριαρχούν πρωτεΐνες και τα μόρια ριβονουκλεϊκού οξέος, υπάρχει μια μικρή ποσότητα ιόντων ασβεστίου και μαγνησίου. Σχεδόν το σύνολο των κυττάρων συμπυκνώθηκε RNA στα ριβοσώματα, που παρέχουν την πρωτεϊνική σύνθεση, «μαζεύοντας» των αμινοξέων των πρωτεϊνών. Οι πρωτεΐνες στη συνέχεια τροφοδοτείται μέσα στο κανάλια και EPS εξάπλωση του δικτύου σε όλο το κύτταρο, διεισδύουν μέσα στον πυρήνα.

μιτοχόνδρια

Αυτά τα οργανίδια των κυττάρων βρείτε εγκαταστάσεις της, που μπορεί να δει κανείς με την αύξηση συνηθισμένο οπτικό μικροσκόπιο. Ο αριθμός των μιτοχονδρίων μεταβάλλεται μέσα σε πολύ ευρέα όρια, μπορεί να είναι τόσο πολλές μονάδες ή χιλιάδες. δομή οργανίδιο είναι δεν είναι πολύ σύνθετο, υπάρχουν δύο μεμβράνες και μήτρας στο εσωτερικό. Τα μιτοχόνδρια αποτελούνται από λιπιδίου πρωτεΐνης, DNA και RNA, είναι υπεύθυνα για την βιοσύνθεση της ATP - τριφωσφορική αδενοσίνη. Για αυτήν την ουσία φυτικών ή ζωικών κυττάρων που χαρακτηρίζεται από την παρουσία τριών φωσφορικών αλάτων. Η διάσπαση του καθενός από αυτούς παρέχει την αναγκαία για όλες τις ζωτικές διεργασίες στο ίδιο το κύτταρο ενέργειας, και σε όλο το σώμα. Αντιστρόφως, που ενώνει τα κατάλοιπα του φωσφορικού οξέος καθιστά δυνατή τη μεταφορά και αποθήκευση της ενέργειας ως τέτοια σε όλο το κύτταρο.

Εξετάστε το παρακάτω σχήμα στις κυτταρικές οργανίδια και ονομάστε αυτά που ήδη γνωρίζετε. Σημειώστε την μεγάλη φούσκα (χυμοτόπια) και πράσινο πλαστίδια (χλωροπλάστες). Θα τα συζητήσουμε delshe.

συγκρότημα Golgi

Συγκρότημα αποτελείται από τα οργανοειδούς μεμβρανών σφαιρίδιο κυττάρου και κενοτόπια. Το συγκρότημα άνοιξε το 1898 και πήρε το όνομά του από έναν Ιταλό βιολόγος. Χαρακτηριστικά των φυτικών κυττάρων είναι όπως ομοιόμορφα σωματίδια Golgi σε όλο το κυτταρόπλασμα. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι το σύμπλοκο απαιτείται για τη ρύθμιση της περιεκτικότητας σε νερό και τα απόβλητα προϊόντα, την απομάκρυνση της περίσσειας υλικού.

πλαστίδια

Μόνο τα κύτταρα του ιστού του φυτού περιέχουν οργανίδια πράσινο. Επιπλέον, υπάρχει ένα άχρωμο, κίτρινο και πορτοκαλί πλαστίδια. δομή και τις λειτουργίες των φυτικών ειδών τους ανακλώμενη ισχύς, και είναι σε θέση να αλλάξετε το χρώμα οφείλεται σε χημικές αντιδράσεις. Οι κύριοι τύποι πλαστίδια:

• πορτοκαλί και κίτρινο χρωμοπλάστες σχηματίζεται καροτένιο και ξανθοφύλλες?
• χλωροπλάστες περιέχουν κόκκους χλωροφύλλης, - την πράσινη χρωστική ουσία?
• λευκοπλάστες - άχρωμο πλαστίδια.

Η δομή των φυτικών κυττάρων συνδέεται με την επίτευξή του με αντιδράσεις χημική σύνθεση οργανικών ουσιών από διοξείδιο του άνθρακα και νερό χρησιμοποιώντας φωτεινή ενέργεια. Το όνομα του αυτό το καταπληκτικό και πολύ περίπλοκη διαδικασία - φωτοσύνθεσης. Οι αντιδράσεις διεξάγονται λόγω χλωροφύλλη, η ουσία είναι ικανή να συλλάβει την ενέργεια της δέσμης φωτός. Η παρουσία του πράσινη χρωστική ουσία οφείλεται στο χαρακτηριστικό χρώμα των φύλλων, γρασίδι μίσχους, άγουρος φρούτα. Η χλωροφύλλη είναι παρόμοιο σε δομή με την αιμοσφαιρίνη, το αίμα των ζώων και των ανθρώπων.

Κόκκινο, κίτρινο και πορτοκαλί χρώμα διάφορα όργανα των φυτών λόγω της παρουσίας στα κύτταρα χρωμοπλαστών. βάση τους είναι μια μεγάλη ομάδα των καροτενοειδών παίζουν σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό. Λευκοπλάστες υπεύθυνη για τη σύνθεση και τη συσσώρευση αμύλου. Πλαστίδια αναπτύσσονται και πολλαπλασιάζονται στο κυτταρόπλασμα, με την κίνησή της κατά μήκος της εσωτερικής μεμβράνης του φυτικού κυττάρου. Είναι πλούσια σε ένζυμα, ιόντα, άλλες βιολογικώς δραστικές ενώσεις.

Οι διαφορές στη μικροσκοπική δομή των μεγάλων ομάδων των ζωντανών οργανισμών

Τα περισσότερα κύτταρα μοιάζουν με μικροσκοπικά σακούλα γεμάτη με σωμάτια βλέννα, κοκκία και φυσαλίδες. Συχνά υπάρχουν διαφορετικές εγκλείσματα με τη μορφή στερεών κρυστάλλων, ορυκτά, σταγόνες ελαίου, κόκκων αμύλου. Τα κύτταρα είναι σε στενή επαφή στη σύνθεση των φυτικών ιστών, τη ζωή γενικά εξαρτάται από τη δραστηριότητα των μικρότερων μονάδων δομή διαμόρφωσης της μονάδας.

Όταν υπάρχει εξειδίκευση ενός πολυκύτταρου δομή που εκφράζεται σε διαφορετικούς φυσιολογικούς ρόλους και τις λειτουργίες των μικροσκοπικών δομικών στοιχείων. Είναι προσδιορίζεται κυρίως από την περιοχή του ιστού στα φύλλα, ρίζες, βλαστούς, ή παραγωγική όργανα του φυτού.

Εμείς ξεχωρίσουμε τα κύρια στοιχεία της δοκιμής, το φυτικό κύτταρο με τα στοιχειώδη μονάδες της δομής των άλλων ζωντανών οργανισμών:

1. Πυκνά χαρακτηριστικό κέλυφος μόνο για τα φυτά, που σχηματίζονται σε φυτικές ίνες (κυτταρίνη). Σε μύκητες, η μεμβράνη αποτελείται από ένα ανθεκτικό χιτίνης (μια ειδική πρωτεΐνη).
2. Τα κύτταρα των φυτών και των μυκήτων διαφέρουν στο χρώμα λόγω της παρουσίας ή απουσίας πλαστίδια. Μια τέτοια μοσχάρι, όπως χλωροπλάστες, χρωμοπλάστες και λευκοπλάστες, παρούσες μόνο στο κυτταρόπλασμα του φυτού.
3. Υπάρχουν οργανίδια που διακρίνει τα ζώα - μια κεντριόλιο (κέντρο των κυττάρων).
4. Μόνο στα κύτταρα των φυτών παρουσιάζουν ένα μεγάλο κεντρικό κενοτόπιο γεμάτο με υγρό περιεχόμενο. Κανονικά, αυτό το κελί σφρίγος χρωστικές σε διάφορα χρώματα.
5. Κύρια ανταλλακτικά ένωση φυτών οργανισμού - άμυλο. Οι μύκητες και τα ζώα συσσωρεύουν γλυκογόνο στα κελιά τους.

Μεταξύ των φυκιών γνωστή πολλές ενιαίο, δωρεάν, ζωντανά κύτταρα. Για παράδειγμα, μια τέτοια ανεξάρτητη σώμα είναι Chlamydomonas. Αν και τα φυτά διακρίνονται από ζώα με την παρουσία ενός κυτταρικού τοιχώματος κυτταρίνης, αλλά οι γεννητικών κυττάρων στερούνται ενός τέτοιου πυκνό κέλυφος - αυτό είναι μια άλλη απόδειξη της ενότητας του οργανικού κόσμου.