Основные составляющие ботаники

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Общий план строения растительной клетки. Основные черты растений как автотрофных организмов

Основной структурно-функциональной единицей тела растения является клетка.

Впервые клеточное строение у растений наблюдал и описал англичанин Роберт Гук, рассматривая под микроскопом срез пробки. По форме различают два основных типа растительных клеток: паренхимные (округлые) и прозенхимные (вытянутые в длину). Растительная клетка окружена клеточной оболочкой (стенкой), состоящей в основном из целлюлозы. Протопласт-живое содержимое клеток. Основной компонент протопласта - белок. У большинства зрелых растительных клеток центральную часть занимает крупная, заполненная клеточным соком вакуоль, главное содержимое которой - вода. Клеточная оболочка и вакуоль представляют собой продукты жизнедеятельности протопласта. Протопласт состоит из ядра, цитоплазмы и включенных в нее крупных органелл, видимых в световой микроскоп: пластид, митохондрий. Цитоплазма представляет собой сложную систему с многочисленными мембранными структурами, такими, как аппарат Гольджи, эндоплазматический ретикулум, лизосомы, и немембранными структурами--микротрубочки, рибосомы и др. Все указанные органеллы погружены в матрикс цитоплазмы -- гиалоплазму, или основную плазму.

Организмы, которые способны синтезировать органические вещества, необходимые для жизнедеятельности, из неорганических соединений, принято называть автотрофами.

К автотрофам относятся некоторые бактерии и все без исключения виды зеленых растений. Автотрофные организмы способны усваивать углекислый газ из воздуха и превращать его в сложные органические соединения. По способу получения энергии автотрофы подразделяются на фотоавтотрофы и хемоавтотрофы.

Фотоавтотрофные бактерии используют энергию солнечных лучей при синтезе органических веществ из двуокиси углерода по типу фотосинтеза у растений. Типичными представителями группы фотоавтотрофов являются цианобактерии, пурпурные и зеленые серные бактерии.

Хемоавтотрофы - получающие энергию в результате химических реакций. Хемоавтотрофы способны существовать только в присутствии неорганических соединений, при этом определенные виды бактерий способны окислять определенные минеральные вещества. Единственным источником углерода для хемоавтотрофов служит углекислый газ. К группе хемоавтотрофов относятся бесцветные серные бактерии, нитрифицирующие бактерии, железобактерии и др. Все автотрофные микроорганизмы являются свободноживущими формами и не патогенны для животных и человека.

2. Клеточная стенка: происхождение, строение, функции

Клеточная оболочка у растений - это структурное образование, располагающееся по периферии клетки, за пределами плазмалеммы, придающее клетке прочность, сохраняющее ее форму и защищающее протопласт. Клеточная стенка растений противостоит высокому осмотическому давлению большой центральной вакуоли и препятствует разрыву клетки. Кроме того, совокупность прочных клеточных стенок выполняет роль своеобразного внешнего скелета, поддерживающего форму растения и придающего ему механическую прочность. Клеточная стенка, обладая большой прочностью, в то же время способна к росту, и прежде всего к росту растяжением. Эти два в известной степени противоположных требования удовлетворяются за счет особенностей ее строения и химического состава. Клеточная стенка, как правило, прозрачна и хорошо пропускает солнечный свет. Через нее легко проникают вода и низкомолекулярные вещества, но для высокомолекулярных веществ она полностью или частично непроницаема. У многоклеточных организмов стенки соседних клеток скреплены между собой пектиновыми веществами, образующими срединную пластинку. В результате тургорного давления стенки соседних клеток в углах могут округляться и между ними образуются межклетники. Стенка клетки представляет собой продукт жизнедеятельности ее протопласта. Поэтому стенка может расти, только находясь в контакте с протопластом. Однако при отмирании протопласта стенка сохраняется, и мертвая клетка может продолжать выполнять функции проведения воды или играть роль механической опоры. Стенки некоторых типов клеток могут включать слои липидов: воска, кутина и суберина. Кутин и воск обычно покрывают наружные стенки клеток эпидермы. Слой кутина создает на поверхности растения водо- и воздухонепроницаемый слой кутикулы. Суберин пропитывает стенки. Он непроницаем для воды и газов, поэтому такая суберинизированная, или опробковевшая, клетка быстро отмирает.

3. Плазмалемма: строение, функции, значение

Основу плазмалеммы, как и других мембран в клетках составляет слой липидов, имеющий два ряда молекул. Поскольку молекулы липидов полярны (один полюс у них гидрофилен, т.е. притягивается водой, а другой гидрофобен, т.е. отталкивается от воды), то и располагаются они в определенном порядке. Гидрофильные концы молекул одного слоя направлены в сторону водной среды -- в цитоплазму клетки, а другого слоя -- наружу от клетки -- в сторону межклеточного вещества или водной среды. Молекулы белков мозаично встроены в бимолекулярный слой липидов. С внешней стороны животной клетки к липидам и молекулам белков плазмалеммы присоединяются молекулы полисахаридов, образуя гликолипиды и гликопротеины. Эта совокупность формирует слой гликокаликса. С ним связана рецепторная функция плазмалеммы; также в нем могут накапливаться различные вещества, используемые клеткой. Кроме того, гликокаликс усиливает механическую устойчивость плазмалеммы.

Функции плазмалеммы:

1) разделительная: отделяет клетки друг от друга, а также ограничивает внутренне содержимое от наружной среды;

2) транспортная: осуществляет транспорт веществ (обладая избирательной проницаемостью) активно и пассивно; при этом пассивный транспорт осуществляется по градиенту концентрации веществ, из большей концентрации веществ в меньшую, без затраты энергии; путем диффузии поступают газы (О2, СО2). Диффузию воды через мембрану называют осмосом; активный транспорт осуществляется белками-переносчиками пермеазами против градиента концентрации веществ, с затратой энергии: натрий-калиевый насос (Nа+/К+ -- насос) -- особый белок (поровый комплекс), пронизывающий всю толщу мембраны, выкачивающий из клетки ионы натрия и накачивающий в нее ионы калия, использующий для этого энергию АТФ (разница концентрации Na+ и К+ создает трансмембранный потенциал);

Эндоцитоз -- поглощение веществ, не способных проникнуть через мембранные поры, за счет образования выпячиваний или выростов. Виды эндоцитоза: поглощение твердых частиц -- фагоцитоз (характерен для лейкоцитов, поглощающих бактерий); поглощение капель жидкости -- пиноцитоз (характерен для клеток грибов, растений и животных).

Фагоцитоз и пиноцитоз идут с затратой энергии АТФ.

3) выделительная: выведение из клетки различных веществ -- экзоцитоз (гормонов, непереваренных остатков);

4) рецепторная: обеспечивает восприятие раздражений от соседних клеток (полисахариды гликокаликса являются маркерами, обеспечивающими «узнавание» клетками друг друга);

5) контактная: обеспечивает межклеточные контакты между клетками в составе тканей и органов (простой щелевой контакт, соединение «замок», десмосомы, синапсы);

6) образовательная: участвует в образовании различных выростов (жгутиков, ресничек), обеспечивающих перемещение клеток в пространстве (в основном у одноклеточных организмов).

4. Цитоплазма. Ее структура и функции

Цитоплазма - часть протопласта, заключенная между плазмалеммой и ядром. Основу цитоплазмы составляет ее матрикс, или гиалоплазма,-сложная, бесцветная, оптически прозрачная коллоидная система, способная к обратимым переходам из золя в гель. Важнейшая роль гиалоплазмы заключается в объединении всех клеточных структур в единую систему и обеспечении взаимодействия между ними в процессах клеточного метаболизма. В цитоплазме осуществляется большая часть процессов клеточного метаболизма, за исключением синтеза нуклеиновых кислот, происходящего в ядре.

Функции цитоплазмы:

· Внутренняя среда клетки.

· Объединяет все клеточные структуры.

· Определяет местоположение органоидов.

· Обеспечивает внутриклеточный транспорт.

Микротрубочки -- белковые внутриклеточные структуры, входящие в состав цитоскелета. В клетках микротрубочки играют роль структурных компонентов и участвуют во многих клеточных процессах, включая митоз. Благодоря активному перемещению микротрубочек осуществляются направленные движения пузырьков Гольджи. Нити веретена, появляющегося при делении ядра, также построены из большого числа микротрубочек.

Микрофиламенты - очень тонкие белковые нити, состоящие из белка актина. Способны к сокращению и участвуют в изменении формы клеток, не обладающих твердой оболочкой.

5. Мембранные структуры клетки. Их функции и значение

Мембранные органоиды - эндоплазматический ретикулум, комплекс Гольджи, лизосомы, митохондрии, хлоропласты. Ядро в эукариотической клетке также имеет двойную мембранную оболочку. Таким образом, каждая мембранная органелла представляет собой структуру цитоплазмы, ограниченную мембраной. Вследствие этого внутри нее образуется пространство, отграниченное от гиалоплазмы.

Эндоплазматический ретикулум (или эндоплазматическая сеть) - это структура сетевидного строения, которая располагается в глубоких слоях клетки. Различают два типа эндоплазматической сети - гранулярный (гладкий, деятельность которого связана с метаболизмом липидов и внутриклеточных углеводов) и агранулярный (шероховатый, на нем находятся рибосомы, благодаря чему осуществляется синтез белков). Другие функции обоих типов ЭР: движение веществ внутри клетки (транспортная), внутриклеточное переваривание (лизосомы), выделение ферментов, синтез клеточных мембран.

Аппарат Гольджи представляет собой стопку уплощенных мембранных мешочков, так называемых цистерн, и связанную с ними систему пузырьков, называемых пузырьками Гольджи. Комплекс Гольджи транспортирует вещества из эндоплазматической сети (белки, гликопротеины, углеводы, липиды). Эти вещества накапливаются в полостях комплекса и подвергаются химической модификации (процессингу), благодаря чему активизируются. Модифицированные вещества упаковываются в мембранные пузырьки (пузырьки Гольджи), которые выбрасываются клеткой в виде секретов и могут использоваться клеткой (лизосомы).

Лизосомы представляют собой простые мембранные мешочки (стенка мешочка состоит из одинарной мембраны) округлой формы, наполненные гидролитическими (пищеварительными) ферментами. Заключенные в лизосомах ферменты синтезируются на шероховатом эндоплазматическом ретикулуме и транспортируются к аппарату Гольджи. Позже от него отпочковываются пузырьки Гольджи, содержащие ферменты. Такие пузырьки называются первичными лизосомами. При слиянии с фагоцитозной (или пиноцитозной) вакуолью они образуют вторичные лизосомы, в которых происходит переваривание материалов, поступивших в клетку путем эндоцитоза. Функция лизосом - трофическая или литическая.

Митохондрии состоят из двойной мембранной оболочки и основного вещества (матрикс). Внутренняя мембрана митохондрий имеет многочисленные складки - кристы и содержит компоненты электронно-транспортной цепи, ответственной за синтез АТФ в ходе окислительного фосфорилирования. В матриксе также находится собственная митохондриальная кольцевая ДНК, рибосомы и запасные питательные вещества.

Хлоропласты - это пластиды, содержащие хлорофилл и каротиноиды и обуславливающие накопление углеводов и запасание энергии в виде АТФ в процессе фотосинтеза. Хлоропласт окружен двумя мембранами. Внутренняя имеет выросты внутрь хлоропласта в виде уплощенных трубочек, которые образуют мембранную систему хлоропласта. Вся мембранная система состоит из множества плоских заполненных жидкостью мешков - тилакоидов. Тилакоиды уложены в стопы - граны.

6. Ядро: строение, функции, значение. Митоз. Мейоз

Клеточное ядро имеет важнейшее значение в жизнедеятельности клетки, поскольку служит хранилищем наследственной информации, содержащейся в хромосомах. Ядро есть в любой эукариотической клетке. Ядро ограничено ядерной оболочкой, отделяющей его содержимое (кариоплазму) от цитоплазмы. Оболочка состоит из двух мембран, разделенных промежутком. Обе они пронизаны многочисленными порами, благодаря которым возможен обмен веществами между ядром и цитоплазмой. В ядре клетки у большинства эукариот находится от 1 до 7 ядрышек. С ними связаны процессы синтеза РНК и тРНК. Основные компоненты ядра - хромосомы, образованные из молекулы ДНК и различных белков. В неделящейся клетке хромосомы имеют вид длинных тонких нитей, распределенных по всему объему ядра. Во время деления клеток хромосомные нити образуют плотные спирали, вследствие чего становятся видимыми (с помощью обычного микроскопа) в форме палочек, «шпилек». Весь объем генетической информации распределен между хромосомами ядра.

Главные функции клеточного ядра следующие:

· хранение информации;

· передача информации в цитоплазму с помощью транскрипции, т. е. синтеза переносящей информацию и-РНК;

· передача информации дочерним клеткам при репликации - делении клеток и ядер.

Митоз-тип деления, при котором образуются дочерние клетки с таким же набором хромосом, как и у материнской клетки.

I Профаза-спирализация ДНК(каждая хромосома состоит из 2-х хроматид), центриоли расходятся к полюсам, между ними образуются нити веретена, ядерная оболочка растворяется.

II Метафаза-хромосомы прикрепляются к нитям веретена и выстраиваются вдоль экватора.

III Анафаза-каждая хромосома делится на 2 хроматиды, которые расходятся к противоположным полюсам.

IV Телофаза-хромосомы, состоящие из одной хроматиды, десперализуются, вокруг формируется ядерная оболочка, нити веретена разрушаются, в цитоплазме образуется перетяжка или внутриклеточная перегородка.

Биологическое значение митоза: Образуются 2 клетки с колличесвенно и качественно одинаковой генетической информацией.

Мейоз - редукционное деление, при котором происходит уменьшение в 2 раза числа хромосом в клетке.

Мейоз I.

1) Профаза I-конъюгация, кроссенговер.

Удвоение хромосом;каждая хромосома состоит из 2-ух сестринских хроматид. Спаривание гомологичных хромосом. Образование аппарата деления.

2) Метафаза I-расположение гомологичных хромосом по экватору клетки.

3) Анафаза I-к полюсам расходятся двухроматидные хромосомы. Следовательно, из каждой пары гомологичных хромосом в дочернюю клетку попадает только одна -- число хромосом уменьшается вдвое (происходит редукция).

4) Телофаза I-образуются 2 гаплоидные клетки, хромосомы двухроматидные.

Мейоз II.

1) Профаза II-в каждой клетке образуется новой веретено деления (каждая хроомсома состоит из двух хроматид).

2) Метафаза II-хромосомы располагаются по экватору клетки.

3) Анафаза II-к противоположным полюсам расходятся хроматиды.

4) Телофаза II-образуется 4 гаплоидные клетки, каждая хромосома состоит из одной хроматиды.

Биологическое значение мейоза: Из 1-ой диплоидной клетки образуются гаплоидные, благодаря кроссенговеру увеличивается генетическое разнообразие клеток.

7. Митохондрии: строение, функции, значение

Митохондрии -- это постоянные мембранные органеллы округлой или палочковидной формы.

Строение митохондрий.

Митохондрия имеет две мембраны: наружную (гладкую) и внутреннюю (образующую выросты -- листовидные (кристы) и трубчатые (тубулы)). Мембраны различаются по химическому составу, набору ферментов и функциям.

У митохондрий внутренним содержимым является матрикс -- коллоидное вещество, в котором были обнаружены зерна (они накапливают ионы кальция и магния, запасы питательных веществ, например, гликогена).

Митохондрии размножаются путем перешнуровки, поэтому при делении клеток они более или менее равномерно распределяются между дочерними клетками. Так, между митохондриями клеток последовательных генераций осуществляется преемственность.

Таким образом, митохондриям свойственна относительная автономность внутри клетки (в отличие от других органоидов). Они возникают при делении материнских митохондрий, обладают собственной ДНК, которая отличается от ядерной системой синтеза белка и аккумулирования энергии.

Основные функции митохондрий:

1) играют роль энергетических станций клеток. В них протекают процессы окислительного фосфорилирования (ферментативного окисления различных веществ с последующим накоплением энергии в виде молекул аденозинтрифосфата -- АТФ);

2) хранят наследственный материал в виде митохондриальной ДНК. Митохондрии для своей работы нуждаются в белках, закодированных в генах ядерной ДНК, так как собственная митохондриальная ДНК может обеспечить митохондрии лишь несколькими белками.

Побочные функции -- участие в синтезе стероидных гормонов, некоторых аминокислот (например, глютаминовой).

8. ЭПС и комплекс Гольджи. Строение, функции, значение.

Эндоплазматическая сеть, или эндоплазматический ретикулум, представляет собой систему трубочек и полостей, пронизывающих цитоплазму клетки. ЭПС образована мембраной, которая имеет такое же строение, как и плазматическая мембрана. Трубочки и полости ЭПС могут занимать до 50% объема клетки и нигде не обрываются и не открываются в цитоплазму. Различают гладкую и шероховатую (гранулярную) ЭПС. На шероховатой ЭПС расположено множество рибосом. Именно здесь синтезируется большинство белков. На поверхности гладкой ЭПС идет синтез углеводов и липидов.

Функции гранулярной эндоплазматической сети:

· синтез белков, предназначенных для выведения из клетки ("на экспорт");

· отделение (сегрегация) синтезированного продукта от гиалоплазмы;

· конденсация и модификация синтезированного белка;

· транспорт синтезированных продуктов в цистерны пластинчатого комплекса или непосредственно из клетки;

· синтез билипидных мембран.

Гладкая эндоплазматическая сеть представлена цистернами, более широкими каналами и отдельными везикулами, на внешней поверхности которых отсутствуют рибосомы.

Функции гладкой эндоплазматической сети:

· участие в синтезе гликогена;

· синтез липидов;

· дезинтоксикационная функция - нейтрализация токсических веществ, посредством соединения их с другими веществами.

Комплекс (аппарат) Гольджи.

Система внутриклеточных цистерн, в которых накапливаются вещества, синтезированные клеткой, носит название комплекса (аппарата) Гольджи. Здесь же эти вещества претерпевают дальнейшие биохимические превращения, упаковываются в мембранные пузырьки и переносятся в те места цитоплазмы, где они необходимы, или же транспортируются к клеточной мембране и выходят за пределы клетки (рис. 32). Комплекс Гольджи построен из мембран и расположен рядом с ЭПС, но не сообщается с ее каналами. Поэтому все вещества, синтезированные на мембранах ЭПС, переносятся в комплекс Гольджи внутри мембранных пузырьков, отпочковывающихся от ЭПС и сливающихся затем с комплексом Гольджи. Еще одна важная функция комплекса Гольджи -- это сборка мембран клетки. Вещества, из которых состоят мембраны (белки, липиды), поступают в комплекс Гольджи из ЭПС, в полостях комплекса Гольджи собираются участки мембран, из которых изготовляются особые мембранные пузырьки. Они передвигаются по цитоплазме в те места клетки, где требуется достроить мембрану.

Функции аппарата Гольджи:

· сортировку, накопление и выведение секреторных продуктов;

· накопление молекул липидов и образование липопротеидов;

· образование лизосом;

· синтез полисахаридов для образования гликопротеидов, восков, камеди, слизей, веществ матрикса клеточных стенок растений;

· формирование клеточной пластинки после деления ядра в растительных клетках;

· формирование сократимых вакуолей простейших.

9. Вакуоль: строение, функции, значение. Плазмолиз и деплазмолиз

Вакуоль (одномембранный органоид) - это полости в цитоплазме живой клетки, они ограничены проницаемыми мембранами и заполнены жидкостью.

Строение и функции вакуоли:

Вакуоли отвечают за такие функции, как поглощение, переработку и дальнейшую утилизацию питательных веществ, т.е. полную трансформацию из одного состояния в другое биологически активных веществ. После конечного шага - утилизации - вакуоль становится питательным (и отдающим энергию) элементом для клетки.

Вакуолярные полости в лимфоцитах имеют очень важное значение в медицине: они поглощают болезнетворные бактерии, инфекции и вирусы.

Вакуоль - это, прежде всего место, где хранится запас воды клетки. В ней же накапливаются ионы, и поддерживается тургорное давление. Так же вакуоль отвечает за накопление (запас) полезных веществ и выведение из обмена веществ токсинов и продуктов переработки.

Вакуоль выполняет такие функции, как обеспечение роста растительной клетки за счет растяжения, происходящего в результате поступления в нее воды. Вакуоль также регулирует напряженное состояние клеточной стенки, которое происходит из-за давления внутриклеточной жидкости. Содержащиеся в вакуоли гидролитические ферменты способствуют повторное использование таких компонентов, как хлоропласт. Также в вакуоли скапливаются отходы жизнедеятельности клетки: млечный сок, танины и алкалоиды. Эти вещества делают растение несъедобным. Помимо отходов в вакуоли также хранятся питательные вещества, которые используются цитоплазмой клетки при необходимости: это инсулин, сахароза и минеральные соли.

Плазмолиз - отделение протопласта от клеточной стенки в гипертоническом растворе.

Плазмолизу предшествует потеря тургора.

Плазмолиз возможен в клетках, имеющих плотную клеточную стенку (у растений, грибов, крупных бактерий.

Характер плазмолиза зависит от ряда факторов:

- от вязкости цитоплазмы;

- от разности между осмотическим давлением внутриклеточной и внешней среды;

- от химического состава и токсичности внешнего гипертонического раствора;

- от характера и количества плазмодесм;

- от размера, количества и формы вакуолей.

Деплазмолиз -- возвращение протопласта клеток растений из состояния плазмолиза в исходное состояние, характеризующееся нормальным тургором.

Деплазмолиз происходит при перенесении плазмолизированных клеток (то есть клеток, подвергшихся плазмолизу) в воду или гипотонические растворы.

10. Рибосомы: строение, функции, значение

Рибосомы присутствуют в клетках, как эукариот, так и прокариот, поскольку выполняют важную функцию в биосинтезе белков. В каждой клетке имеются десятки, сотни тысяч этих мелких округлых органоидов. Эти структуры либо свободно расположены в цитоплазме, либо прикреплены к мембранам гранулярной ЭПС (в обоих случаях на них активно протекает синтез белка).

Основной функцией рибосом является трансляция, то есть синтез белков.

11. Типы пластид и их значение

Пластиды это органеллы протопласта, характерные только для растительных клеток. Они выполняют различные функции, связанные, главным образом, с синтезом органических веществ. В зависимости от окраски, обусловленной наличием пигментов, различают три основных типа пластид: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты.

Хлоропласты - зеленые пластиды, содержащие зеленый пигмент хлорофилл и небольшое количество каротина и ксантофилла. Главная функция хлоропластов - фотосинтез, в результате которого происходит образование богатых энергией органических веществ. Синтез хлорофилла обычно происходит только на свету, поэтому растения, выращенные в темноте или при недостатке света, становятся бледно-желтыми и называются этиолированными. Вместо типичных хлоропластов в них образуются этиопласты.

В клетках низших растений (водорослей) хлоропласты крупные и немногочисленные (один или несколько). Они имеют разнообразную форму (пластинчатую, звездчатую, ленточную и др.). Такие хлоропласты называются хроматофорами.

Хромопласты представляют собой пластиды, содержащие пигменты из группы каротиноидов, имеют желтую, оранжевую или красную окраску. К каротиноидам относят широко распространенные каротины (оранжевые) и ксантофиллы (желтые). Хромопласты имеют разнообразную форму. Они образуются в осенних листьях, корнеплодах (морковь), зрелых плодах и т.д. В отличие от хлоропластов, форма хромопластов очень изменчива, но видоспецифична, что объясняется их происхождением и состоянием в них пигментов.

Лейкопласты это мелкие бесцветные пластиды шаровидной, яйцевидной или веретеновидной формы. Они обычно встречаются в клетках органов, скрытых от солнечного света: в корневищах, клубнях, корнях, семенах, сердцевине стеблей и очень редко - в клетках освещенных частей растения (в клетках эпидермы). Часто лейкопласты собираются вокруг ядра, окружая его со всех сторон.

Деятельность лейкопластов специализирована и связана с образованием запасных веществ. Одни из них накапливают преимущественно крахмал (амилопласты), другие - белки (протеопласты или алейронопласты), а третьи - масла (олеопласты).

12. Лизосомы: строение, функции, значение

Лизосомы - это универсальный органоид эукариотических клеток, который представлен мембранными пузырьками, формирующимися с участием комплекса Гольджи. Жидкостно-мозаичная мембрана лизосом окружает лизосомальный матрикс, состоящий из полисахаридов. В мембране и матриксе находится около 40 видов ферментов-гидролаз. Благодаря такому широкому спектру гидролаз лизосомы способны расщеплять разнообразные липиды, олиго- и полисахариды, пептиды и нуклеиновые кислоты, что и определяет их функцию, отраженную в названии. В только что сформировавшихся лизосомах, называемых первичными лизосомами, гидролазы еще неактивны.

Лизосомы предназначены для расщепления сложных органических веществ на более простые. Это могут быть вещества, синтезированные самой клеткой, но находящиеся в избытке или уже утратившие свои функции. Главная функция лизосом -- ферментативная деградация попавших в них макромолекул и органелл.

13. Хлоропласты: строение, функции, значение

Хлоропласты - зеленые пластиды, содержащие зеленый пигмент хлорофилл и небольшое количество каротина и ксантофилла. Главная функция хлоропластов - фотосинтез, в результате которого происходит образование богатых энергией органических веществ. Синтез хлорофилла обычно происходит только на свету, поэтому растения, выращенные в темноте или при недостатке света, становятся бледно-желтыми и называются этиолированными. Вместо типичных хлоропластов в них образуются этиопласты.

В клетках низших растений (водорослей) хлоропласты крупные и немногочисленные (один или несколько). Они имеют разнообразную форму (пластинчатую, звездчатую, ленточную и др.). Такие хлоропласты называются хроматофорами.

14. Выделительная ткань

Выделительные ткани служат растению для удаления ненужных ему продуктов, появляющихся в растении при обмене веществ. Такими продуктами являются, например, смолы, эфирные масла, ядовитые вещества, слизи и многие другие. Впрочем, выделяющиеся продукты часто могут быть полезны растениям, так как защищают их от вредных насекомых, а иногда привлекают к себе насекомых, опыляющих цветки. Эти вещества скопляются во вместилищах выделений, образующихся в обширных межклеточных полостях. Иногда вместилища выделений образуются в результате растворения нескольких или многих клеток основной ткани. Подобные полости, заполненные эфирными маслами, встречаются, например, в листьях и в кожуре мандарина и других цитрусовых растений. В листьях зверобоя при рассматривании их на свет видны даже простым глазом точки -- вместилища выделений. К выделительным тканям относятся также железистые волоски, например на листьях и стеблях табака, мяты, герани, головчатые окончания которых выделяют эфирные масла, защищающие растения от холода и от животных. Многие эфирные масла используются в парфюмерной промышленности. Смоляные ходы хвойных растений, пронизывающие ствол дерева и хвою, также относятся к выделительным тканям. Живица (смола) хвойных растений защищает дерево от короедов. Человек использует ее для добывания скипидара, смолы, канифоли и других ценных продуктов.

15. Проводящие ткани. Проводящие пучки

Возникли в связи с выходом на сушу. По происхождению имеются 1-ые и 2-ые ткани.

Первичные возникли из прокамбия (1-ая меристема). Самые 1-ые проводящие элементы называются протоксилема и протофлоэма. Позже метаэлементы. Первичные элементы всю жизнь сохраняются у хвощей; плаунов; папоротников; однодольных цветковых. Вторичные проводящие ткани, т.е. собственно ксилема и флоэма образуется при делении камбия; характерны для голосеменных и двудольных цветковых.

Ксилема - образована мертвыми клетками с толстыми стенками.2 вида клеток. Ток восходящий.

1) Трахеиды - узкие кл. со скошенными концами. Поры находятся на боковых поверхностях. Хар-ны для большинства высших растений до покрытосеменных.

2) Трахеи (сосуды) - широкие клетки-членики, которые вместе формируют трубку. На поперечной стенке имеются сквозные отверстия. Которые с возрастом поперечной стенки могут исчезать. В результате образуется 1 крупный сосуд. На стенках клеток ксилемы откладывается вторичное клеточное утолщение, в виде отдельных колец, спиралей, щелей, либо полностью покрывают стенки, составляя неутолщенными только поры. Вторичные отложения пропитаны лигнином и одревесневают. В соответствии с внешним обликом различают утолщения:

· Кольчатые;

· Спиральные;

· Лестничные;

· Сетчато-поровые;

Имеются запасающие элементы (лучи паренх.кл.), механические эл. (древесинные волокна), выделительные элементы (смоляные ходы). На поперечном срезе многолетнего растения видны годичные кольца-слои ксилемы в совокупности с другими элементами за 1 вегетационный сезон. Центральная часть ксилемы стебля может забиваться паренхимными клетками и перестает проводить в-ва, тогда там начинают откладываться питательные вещ-ва, а также концентрированные метаболиты.

Флоэма (луб)- проводит р-ры органических вещ-в от листьев к корню. Ток нисходящий. Проводящие элементы- живые клетки. В отверстии имеют ситовидные поля.

1) Ситовидные клетки - узкие со скошенными концами. Ситовидные поля на боковой стороне (от хвощей до плаунов).

2) Ситовидные трубки - короткие и широкие, без ядер, с ситовидными полями на поперечных стенках (ситовидные пластинки).

автотрофный клеточный эндоплазматический протопласт

16. Проводящие элементы ксилемы и флоэмы. Строение и происхождение

Ксилема - образована мертвыми клетками с толстыми стенками.2 вида клеток. Ток восходящий.

1) Трахеиды - узкие кл. со скошенными концами. Поры находятся на боковых поверхностях. Хар-ны для большинства высших растений до покрытосеменных.

2) Трахеи (сосуды) - широкие клетки-членики, которые вместе формируют трубку. На поперечной стенке имеются сквозные отверстия. Которые с возрастом поперечной стенки могут исчезать. В результате образуется 1 крупный сосуд. На стенках клеток ксилемы откладывается вторичное клеточное утолщение, в виде отдельных колец, спиралей, щелей, либо полностью покрывают стенки, оставляя неутолщенными только поры. Вторичные отложения пропитаны лигнином и одревесневают. В соответствии с внешним обликом различают утолщения:

* Кольчатые;

* Спиральные;

* Лестничные;

* Сетчато-поровые;

Имеются запасающие элементы (лучи паренх.кл.), механические эл.(древесинные волокна), выделительные элементы(смоляные ходы). На поперечном срезе многолетнего растения видны годичные кольца-слои ксилемы в совокупности с другими элементами за 1 вегетационный сезон. Центральная часть ксилемы стебля может забиваться паренхимными клетками и перестает проводить в-ва, тогда там начинают откладываться питательные вещ-ва, а также концентрированные метаболиты.

Флоэма (луб)- проводит р-ры органических вещ-в от листьев к корню. Ток нисходящий. Проводящие элементы- живые клетки. В отверстии имеют ситовидные поля.

1) Ситовидные клетки - узкие со скошенными концами. Ситовидные поля на боковой стороне (от хвощей до плаунов).

2) Ситовидные трубки - короткие и широкие, без ядер, с ситовидными полями на поперечных стенках (ситовидные пластинки).

Рядом с ситовидными трубками имеются клетки спутницы. С ядром, который контролирует жизнедеятельность ситовидных трубок и участвует в передвижении в-в. Ситовидные трубки существуют неделю, поскольку ситовидные поля быстро забиваются углеводами. Ф-ся мозолистое тело. Для поддержания проведения вещ-в идет постоянная ф-ия новых элементов флоэмы. Кроме проводящих элементов во флоэме есть запасающие, механические и выделительные элементы (например, млечники). Проводящие ткани расположены совместно.

Размещено на Allbest.ru