Протопласт і його складові: цитоплазма та органоїди клітини. Їх будова, функції значення

ВИСНОВОК

Розміри, форма рослинних клітин.

ВИСНОВОК

до п’ятого питання:

Основними формами життя на Землі є організми клітинної будови. Цей тип організації характерний для всіх видів живих істот, за винятком вірусів. У клітині відбуваються всі основні життєві процеси: новоутворення її елементів, генерація енергії, живлення, реакція на подразнення, поділ клітин тощо.

Клітини мають різноманітну форму та розміри, залежно від функції, яку виконують: овальну, яйцеподібну, спіральну, приз­матичну, веретеноподібну, циліндричну тощо. Усі клітини за формою поділяють на паренхімні та прозенхімні (мал. 6.).

Паренхімні клітини мають однакові розміри у всіх напрям­ках у просторі: довжина їх не перевищує товщину більше ніж у три рази. Вони складають основну масу багатьох органів рослин­ного організму.

Розміри паренхімних клітин варіюють від 10 до 500 мкм і більше.

Прозенхімні (від грец. pros — у напрямку до) — клітини ви­довжені. Довжина їх перевищує товщину більше ніж у три рази

(десятки і сотні разів). Часто ці клітини мають загострені кінці, товсті, переважно здерев'янілі оболонки. Живого вмісту в таких клітинах, як правило, немає. З них формуються переважно про­відні та механічні тканини рослин. Довжина їх варіює приблиз­но від 1 до 100 мм.

до шостого питання:

Розміри та форма рослинних клітин мають значення при проведенні фармакогностичних видів аналізу для встановлення ідентичності лікарських рослин.

Протопласт — живий вміст клітини. До складу протопласта входить цитоплазма, у якій розташовані інші структурні компо­ненти (органели): пластиди, мітохондрії, ендоплазматична сітка, комплекс Гольджі, сферосоми, рибосоми і ядро — центр регуля­торної діяльності клітини (мал. 7).

Цитоплазма. У живій рослинній клітині цитоплазма — обо­в'язкова структурна одиниця, у якій відбуваються життєві про­цеси: дихання, фотосинтез, ріст, рух тощо.

Цитоплазма — напіврідка прозора і в'язка гомогенна маса, розташована під клітинною оболонкою. Хімічний склад її складний. Основну масу становить вода

(80— 90%), білки -12%),

ліпіди (2—3%), сахари­ди (1—2%), мінераль­ні речовини (1 — 1,5%).

Мал. 7. Будова рос­линної клітини (схема­тичне зображення): 1 — ядро; 2 — ядерце;

3— ядерна оболонка;

4— ядерна пора; 5 — ва­куоль; 6 — хлоропласт;

7 — мітохондрія; 8 — комп­лекс Гольджі; 9 — ендо-плазмотична сітка; 10 — рибосоми; 11 — клітинна стінка; 12 — пори клітин­ної оболонки; 13 — плаз­модесми

Цитоплазма — біологічний колоїд і перебуває в тісній взаємодії з органелами, які вона оточує.

Цитоплазма складається з трьох шарів: двох зовнішніх (плаз-молеми, яка межує з оболонкою клітини, і тонопласта, що оточує вакуолю) та середнього шару, що становить основну масу цито­плазми, який називають гіалоплазмою (мезоплазмою).

Гіалоплазма є матриксом (від лат. matrix — субстрат, основа), в якому розташовані всі органели клітини. Вона здатна до актив­ного руху і бере участь у внутрішньоклітинному транспортуван­ні речовин.

За властивостями гіалоплазма є колоїдом, здатним перехо­дити із стану гелю в стан золю і навпаки. Функції її пов'язані з явищами росту, передачі подразнення та спадковості тощо. Час­тина білків гіалоплазми формує специфічні ультраструктури — мікротрубочки і мікрофіламенти.

Органели цитоплазми

Ендоплазматичний ретикулум (ендоплазматична сітка) —

складна мембранна система канальців, трубочок, пухирців, цис­терн, яка пронизує всю цитоплазму і об'єднує органели в клі­тинний комплекс, а також має зв'язок із ядром та іншими кліти­нами завдяки плазмодесмам — тоненьким тяжам, які проходять через пори клітинної оболонки. На поверхні мембран ретикулуму розташовані рибосоми.

Ендоплазматичний ретикулум виконує функції внутрішньо­клітинного і міжклітинного транспортування речовин, забезпе­чує окисно-відновні реакції, ріст клітинних мембран, накопи­чення, концентрацію і транспортування синтезованих на рибо­сомах білків.

Таким чином, ендоплазматична сітка зв'язує в єдине ціле всі живі клітини рослинного організму, забезпечуючи єдність обмі­ну речовин рослини (мал. 8).

Апарат Гольджі (диктіосоми) — комплекс подвійних мем­бран, які мають форму цистерн та пухирців. У кожному апараті Гольджі налічується від 4 до 8 і більше цистерн.За участю апарата Гольджісинтезуються ліпіди, ферменти, фосфоліпіди, він бере часть в утворенні клітинної оболонки і ва­куолі клітини.

Мал. 8. Схема зображення частини клітини з ендоплаз­матичним ретикулом: 1 — ендоплазматичний ретикулум; 2 — мембра­ни ендоплазматичного ретикулуму; 3 — гіало­плазма; 4 — оболонка; 5 — плазмолема; 6 — плазмодесма; 7 — пер­винна

Мітохондрії —безбарвні білково-ліпоїдні тільця різ­номанітної форми, які мають двомемб-

ранну оболонку. Зовнішня мембрана суцільна, гладенька, а внут­рішня утворює виступи у вигляді складок або трубочок, які ма­ють назву кристи (гребені). Кристи занурені в матрикс — гомо­генну речовину.

До хімічного складу мітохондрій належать білки, ліпіди, спе­цифічні дрібніші рибосоми, РНК та ДНК.

У мітохондріях відбувається біологічне окиснення вуглеводів, жирів, амінокислот: синтез АТФ із АДФ. Отже, мітохондрії — "енергетичні" центри клітини (мал. 9).

Рибосоми — сферичні або грибоподібні гранули (тільця), у яких синтезуються білки. Основна частина їх розташована на ендоплазматичній сітці, решта — вільно в цитоплазмі.Хімічно рибосоми складаються з рибосомної і танспортної РНК і молекул структурних білків. Ри­босоми, які розташовані поодино­ко, називають моносомами, група­ми — полісомами.

Сферосоми — дрібні сферич­ні утворення, які містять фермен­ти ліпоїдного обміну та жири, ви­конують функції синтезу та нако­пичення жирів.

Мал. 9. Схема будови міто­хондрії:

1— зовнішня мембрана;

Мал. 10. Пластиди:

1 — хлоропласти; 2 — хромопласти: а) у клітинах плоду горобини; б) у клітинах коренеплоду моркви; 3 — лейкопласти в клітинах шкірки листка традесканції

Лізосоми — органели, як і сферосоми, мають сферичну фор­му. Бони оточені мембраною і заповнені стромою. Містять фер­менти, здатні розщеплювати різні речовини (білки, нуклеїнові кислоти тощо). Лізосоми також беруть участь у процесах дифе­ренціації тканин.

Мікротільця — овальні або сферичні органели, усередині яких виявляються тверді (кристалічні) включення. Мікротільця часто взаємодіють із мітохондріями та хлоропластами, беруть участь в окисно-відновних реакціях.

Пластиди — невеликі білкові тільця, які мають певну форму, специфічну внутрішню будову і є носіями пігментів (мал. 10).

Пластиди властиві тільки клітинам рослинних організмів. Вони розміщуються в цитоплазмі розсіяно або скупчуються біля ядра.

За складом пігментів та функціями пластиди поділяють на три типи:

1. Хлоропласти — зеленого забарвлення.

Мал. 11. Схема будови хлоро­пласта: 1 — строма; 2 — грани; 3 — ламели

2.

2.Хромопласти — жовто-червоного забарвлення.

3. Лейкопласти — безбарв­ні пластиди.

Хлоропласти — білковоліпоїдні тільця (мал. 11). До їх­нього складу входять білки, ліпіди, пігменти, нуклеїнові кисло­ти та інші речовини. Колір хлоропластів зумовлений наявністю в них двох зелених пігментів — хлорофілу А та хлорофілу В, які в рослинах утворюються тільки на світлі. Хлорофіл перебуває в певному співвідношенні з іншими пігментами: каротином (чер­воно-оранжевого забарвлення) і ксантофілом (жовтого забарв­лення) — каротиноїдами.

Хлоропласти відсутні у ціанобактерій, бактерій, грибів, сли­зовиків та деяких квіткових рослин-паразитів. Форма хлороплас­тів у вищих рослин може бути округла, овальна, яйцеподібна, у нижчих — зірчаста, пластинчаста, чашоподібна, стрічкоподібна.

Хлоропласт складається з подвійної білково-ліпоїдної мем­брани та безбарвної строми, пронизаної системою двомембран-них ламел, які розташовуються в певних місцях і утворюють дископодібні пухирці — талакоїди. Скупчення таких дисків утво­рюють грани, які з'єднуються між собою міжгранними талако-їдами в єдину взаємозв'язану систему. Пігменти розташовані в певному порядку на поверхні і в товщі цих мембранних струк­тур хлоропласта.

Головна функція хлоропластів пов'язана з фотосинтезом, у процесі якого хлорофіл здатний поглинати червону частину спектра. Каротиноїди поглинають синьо-зелену та зелену части­ни спектра. Поглинуту енергію каротиноїди передають хлоро­філу і таким чином ця енергія використовується в процесі фото­синтезу. У хлоропластах на світлі з води та вуглекислого газу утворюється первинний крохмаль, який не затримується в аси-мілюючих клітинах, а транспортується по всій рослині і викори­стовується для живлення рослини.

Хлоропласти також беруть участь у синтезі амінокислот та жирних кислот.

Хромопласти (каротиноїдопласти). Хромопласти — пластиди, забарвлені в жовтий, жовтогарячий, оранжевий або червоний колір. Форма цих пластид різноманітна: трикутна, сферична, па­личкоподібна тощо.

У своїх стромах хромопласти містять пігменти — каротиної­ди (близько 60 видів), найчастіше зустрічаються каротин і ксан­тофіл. Каротин — червоно-оранжевого кольору, він накопичу­ється в коренеплодах моркви, м'якоті кавунів, мандаринів та ін­ших рослин, а також зустрічається разом із хлорофілом у зеле­них листках та стеблах.

Ксантофіл найчастіше наявний у пелюстках квіток, дозрі­лих плодах томатів. Однак колір рослинних органів залежить та­кож від антоціану — флавоноїду, який міститься у клітинному соку.

Хромопласти беруть участь у фотосинтезі, окисно-відновних реакціях, здійсненні генеративного процесу.

Лейкопласти — це дрібні безбарвні пластиди, які не мають пігментів, сферичної, веретеноподібної, еліпсоподібної та іншої форми.

Зустрічаються в листках, меристематичних клітинах конусів наростання, бульбах, кореневищах, корі молодих стебел.

За функціями їх поділяють на:

-амілопласти, що синтезують крохмаль і зустрічаються най­частіше;

-олеопласти — синтезують жирну олію;

-протеїнопласти — синтезують білок.

Лейкопласти також накопичують синтезовані запасні речо­вини.

Клітинні пластиди перебувають у постійному русі. Розмно­жуються пластиди простим поділом. У процесі життєдіяльнос­ті рослин пластиди часто руйнуються, наприклад, хлоропласти перед листопадом.

Пластиди різних груп генетично пов'язані між собою: один тип пластид може перетворюватися на інші.

Лейкопласти можуть перетворюватися на хлоропласти (по­зеленіння бульб картоплі, які виходять на поверхню ґрунту).

Хлоропласти перетворюються на лейкопласти в разі затінен­ня рослин.

Хлоропласти перетворюються на хромопласти під час дости­гання плодів.

Ядро -це найважливіша органела клітини. За наявністю ядра клі­тини поділяють на еукаріоти (ядерні) і прокаріоти (доядерні).

Форма та розміри клітинного ядра у рослини різноманітні. За формою ядро буває сферичне, або сочевицеподібне, у довгих прозенхімних клітинах ядро веретеноподібне, а в старих кліти­нах — багатокутне.

Ядро в клітинах може займати різне місце. У молодих кліти­нах воно міститься в центрі клітини. З утворенням вакуолі з клі­тинним соком ядро часто займає пристінне положення.

Ядро містить ДНК, де зосереджено спадкову інформацію, та РНК, білки, ліпіди, мінеральні речовини. Основні білки з нуклеї­новими кислотами утворюють нуклеопротеїди. Ядро складаєть­ся з ядерної оболонки, ядерного соку (нуклеоплазми), ядерної ре­човини (хроматину), одного або кількох ядерець.

Ядерна оболонка подвійна, утворена зовнішньою та внутріш­ньою ядерними мембранами, зовнішня мембрана в багатьох місцях переходить в ендоплазматичну сітку. Ядерна оболон­ка всіх рослинних клітин пориста, пори регулюють обмін ре­човин.

Ядерний сік (нуклеоплазма) — білково-ліпоїдна колоїдна сис­тема, у якій відбувається діяльність органел ядра.

Хроматин розташований у нуклеоплазмі у вигляді сітки. До складу хроматину входять молекули нуклеопротеїдів, він утри­мує всю ДНК ядра. З хроматину будуються хромосоми. Вони мають специфічну для певного виду рослин форму, кількість їх у клітинах досить постійна, що є ознакою виду.

Ядерце найчастіше сферичної форми, без оболонки і має гра­нулярну структуру. За хімічним складом воно складається з РНК, білків, ліпоїдів, ферментів білкового обміну, бере активну участь в обміні речовин клітини. Головна функція ядерця — регуляція синтезу білків та рибосомальної РНК.

Ядро стимулює ріст клітини, бере участь в обміні речовин, регулює синтез ферментів та інших білкових речовин, впливає на поділ клітини та передачу спадкових властивостей.

Дата добавления: 2014-01-04