post

Растителна клетка – строеж и функции – АМР

Растенията са организими със самостоен начин на хранене (автотрофно хранене) и са най-важното царство от живите обитатели на Земята. Без тях животът, такъв какъвто го познаваме, не би бил възможен.

Това, което прави всички растения различни от останалите „земляни“ е фактът, че те могат да усвояват енергия директно от слънчевата светлина, чрез процеса фотосинтеза. Тайната на това тяхно умение се крие в строежа и структурата на растителните организми.

Анатомия и морфология на растенията (АМР) са дялове от ботаниката, които изучават съответно вътрешния строеж и външното устройство на растенията.

Растителното тяло се състои от органи (листа, стъбла, корени и т.н.). Всеки орган е изграден от различни по вид тъкани. Независимо каква е тъканта, тя винаги е направена от самостоятелни малки структурни единици, всяка от които се нарича растителна клетка или само клетка.

Химичен състав на растенията

В химичния състав на една растителна клетка влизат множество химични елементи, но само около 20 са от особенно голямо значение. Тези от тях, които са със съдържание над 0.01% се наричат макроелементи, а онези, които са с по-малко съдържание, носят названието микроелементи. Най-важни от всички са въглеродът (С), кислородът (О), водородът (Н) и азотът (N). Това са органогенните елементи.

Всяко едно органично съединение съдържа въглерод. Количествено органогенните химични елементи съставляват 95% от сухото вещество на растението. Органичните съединения като цяло са между 90% и 99% от състава на сухото вещество на растителния организъм. Всички те изграждат въглехидратите, белтъците и мазнините на растенията. Останалото са минерални вещества. Важна химична съставна част от растенията са витамините, които често се синтезират изцяло, а понякога само под формата на провитамини. Класически пример за това е провитамин А.

Освен сухо вещество, растенията съдържат огромно количество вода. Тя може да варира процентно както при различните растителни видове, така и при различните органи на едно растение. Някои видове съдържат по-големи количества вода за разлика от други, а също някои органи са с по-голямо водно съдържание от други.

Клетка

Антони ван Льовенхук, клетка

Антони ван Льовенхук

Клетката представлява най-малката цялостна жива система, която може да функционира самостоятелно. Науката, която се занимава с изследването на клетките се нарича цитология (цитос – клетка, логос – наука).

Първите клетки са открити от Робърт Хук – създателят на сложния микроскоп. През 1665 година той за първи път наблюдава структури в коркова тъкан (клетъчни стени), които много напомнят на килийки или клетки. Поради тази причина в труда си „Микрография„, той въвежда терминът клетка.

Антони ван Льовенхук е първият натуралист, който наблюдава и описва живи клетки през 1674-та. Той използва конструиран от него прост микроскоп и изследва капка от улука си. В нея нидерландецът открива анимакули (миниатюрни животинки). През 1683 година наблюдава микроскопски и бактериални клетки.

На базата на два века изследвания, през 1838 – 39 год. немските учени Теодор Шван и Матиас Шлайден формулират основите на клетъчната теория. Тя има следните основни положения:

  1. Клетката представлява най-малката цялостна жива система, която може да функционира самостоятелно и е основната структурна и функционална единица на живата материя.
  2. Всички живи организми са изградени от клетки.
  3. Принципите на устройство и функциониране на растителна клетка, животинска клетка и прокариотна клетка са много сходни.
  4. Всяка клетка произлиза от друга клетка, т.е. клетките се размножават само чрез клетъчно делене. (Това положение се въвежда от Рудолф Вирхов.
  5. Клетъчният строеж на организмите е доказателство за факта, че съществува единен произход на живота.(Съвременно положение);

Клетъчни структури растителна клетка

Една растителна клетка не се отличават особенно от всички останали други живи еукариотни клетки на планетата, но въпреки това си има своите особености и специфични характеристики. Основните нейни структури и компоненти са изобразени на следващата схема.

растителна клетка - анатомично устройство

Растителна клетка – анатомично устройство

Цитоплазма и клетъчна мембрана

Цитоплазмата е основното съдържимо на всяка растителна клетка и представлява безцветна полупрозрачна материя (протоплазма, цитозол) и клетъчни органели. В младата растителна клетка тя изпълва цялата ѝ вътрешност, но с нарастването в нея се образуват вакуоли. С времето те се сливат и образуват една голяма централна вакуола, която заема по-голямата част от вътрешността на растителната клетка.

Цитоплазмата е изградена от три слоя – външен (плазмалема), среден (мезоплазма) и вътрешен (тонопласт). Тонопластът огражда вакуолите, а плазмалемата (клетъчна мембрана) прилепва към клетъчната стена.

Цитоплазмата притежава способността да се движи. Спрямо вакуолата, тя извършва или ротационно (кръгово), или циркулационно движение (разнопосочно).

Плазмалемата (клетъчната, цитоплазмена мембрана) представлява двоен фосфолипиден слой, в който се намират белтъчни молекули. Тя е гранична бариера с полупропусклив режим, която позволява и същевременно регулира транспорта на химични вещества навътре в растителната клетка и обратно.

Отвън цитоплазмената мембрана се опира о клетъчна стена – структура изградена от целулоза, лигнин и хемицелулози, която напълно липсва при животинските клетки. Отвътре мембраната огражда протоплазмата. Тонопластът подобно на плазмалемата е също полупропусклива мембрана, която най-често огражда вакуолите.

Вакуолите са изпълнени с клетъчен сок, който съдържа разтвори на различни вещества включително белтъци, въглехидрати и мазнини. Те спадат към клетъчните включения.

Размножителни структури

Ядрото е един от главните органели в клетката. Всички клетки, които имат ядро носят общото название еукариотни, а тези без ядро се наричат прокариотни. Ядрото е „кутията“ носител на наследствената информация. В него се намира ДНК под формата на хромозоми. То е по-плътно от обграждащата го протоплазма и се забелязва лесно със светлинен микроскоп.

Рибозомите са малки рибонуклеопротеинови овални телца, които са свързани с възпроизводството на наследствената информация. Те се намират свободно в цитоплазмата или прикрепени към ендоплазмената мрежа.

Мембранни структури

Ендоплазмената мрежа (ретикулум, ЕПМ, ЕПР) представлява система от тръбички и цистерни свързани с тях мехурчета. Всички тези структури са обединени в обща структура и са отделени от цитозола с тънка мембрана. В зависимост от това дали ЕПМ е покрита с рибозоми или не, тя бива зърнеста или гладка.

Апарат на Голджи е структура съставена от сплескани цистерни (диктиозоми) свързана със секреторната дейност на клетката.

Лизозомите са елипсовидни или сферични телца, изпълнени с хидролитични ензими, които се формират от апарата на Голджи и участват във вътреклетъчното смилане.

Енергийни структури

Растителни клетки

Растителни клетки богати на хлоропласти – хлоропластите са увеличени в горния ляв ъгъл; (микроскопски препарат)

Пластидите са малки органели и в зависимост от цвета си носят различни наименования. Хлоропластите са зелени и участват в процеса фотосинтеза. Благодарение на тях се усвоява енергията от слънчевата светлина. Левкопластите са безцветни органели и в тях се складират запаси от резервни хранителни вещества. Хромопластите са пластиди оцветени най-често в жълто, червено и оранжево.

Митохондриите са органели, в които се осъществява клетъчното дишане. Казано по друг начин, в тях енергията от хранителните вещества се трансформира в такава форма, удобна за ползване от клетката.

Протопластни включения

Протопластът на една растителна клетка представлява термин, който обединява всички органели, цитозола и клетъчната мембрана, но без клетъчната обвивка (стена).

Често при дейността си растителните клетки образуват резервни вещества, които се складират в протопластта под формата на клетъчни включения. Такива са например въглехидратите глюкоза и фруктоза при плодовете или скорбялата при картофите. Мазнините и етеричните масла се срещат най-често при семената на някои растения (орех, бадем, слънчоглед, рицин), но също и в плодовете, грудките, стъблата и листата им. Белтъци също не липсват, но в младите клетки са под формата на зол, а при старите се складират като алейронови зърна.

Докато мазнините се складират под формата на капки в цитоплазмата, то разтворените белтъци и въглехидрати се намират в клетъчния сок във вакуолите. Освен тях, в него има разтворени багрилни вещества, минерални соли, алкалоиди, органични киселини и др.

Сходни Публикации

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *

Leave the field below empty!