ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ
Одним из отличительных признаков растительных клеток является наличие достаточно жесткой клеточной оболочки (клеточной стенки), которая отделена от цитоплазмы элементарной плазматической мембраной.
Основным компонентом клеточной оболочки является целлюлоза, молекулы которой формируют мощные нитчатые структуры, переплетающиеся как пряди в канате. Между нитями целлюлозы находятся нецеллюлозные молекулы матрикса — гемицеллюлоза, пектин и лигнин. Молекулы этих веществ обеспечивают жесткость клеточной стенки, контролируют ее проницаемость. Пектины наиболее характерны для растущих клеток, а гемицеллюлоза преобладает в клетках, прекративших рост. Лигнин — обычный компонент стенок отмерших клеток (например, клеток древесины). Связь между клетками растения осуществляется с помощью специально организованной системы цитоплазматических отростков — плазмодесм, обеспечивающей транспорт веществ из клетки в клетку. Толщина и свойства клеточной стенки широко варьируют в зависимости от конкретных функций клеток в разных органах растений. Так, в активно делящихся клетках меристемы она достаточно эластична и легкопроницаема, а в клетках, выполняющих специальные функции (проведение воды, механические функции), делается более жесткой, пропитывается лигнином, теряет проницаемость, что приводит к гибели протоплазмы этих клеток. Компоненты клеточной стенки растений формируются в цитоплазме, транспортируются к клеточной поверхности с помощью пузырьков комплекса Гольджи, выводятся путем экзоцитоза и встраиваются в формирующуюся клеточную оболочку.
Для растительной клетки характерны цитоплазматические вакуоли — полости, заполненные клеточным соком (водным раствором разнообразных солей, Сахаров и других веществ). Вакуоли играют важную роль в увеличении размера клеток и поддержании упругости тканей растений. Кроме этого, во многих вакуолях разрушаются макромолекулы, а продукты распада вовлекаются в новый метаболический процесс. Вакуоли окружены элементарной мембраной. Молодые клетки обычно содержат многочисленные мелкие вакуоли, которые увеличиваются в размерах и сливаются в одну большую вакуоль, когда клетка достигает зрелости. Содержимое цитоплазмы находится в постоянном движении (циклоз), что облегчает передвижение веществ в клетке и обмен между соседними клетками.
Для растительной клетки характерно наличие пластид — органоидов, содержащих пигменты. На различиях пигментов основана классификация зрелых пластид: хлоропласты содержат хлорофилл и каротиноиды, хромопласты — каротиноиды, в лейкопластах пигментов нет. Различные виды пластид могут развиваться из мелких бесцветных телец — пропластид.
Строма хлоропластов пронизана системой мембран, имеющих форму плоских пузырьков, называемых тилакоидами. Каждый тилакоид состоит из двух мембран. Тилакоиды в свою очередь собраны в граны, напоминающие стопки монет. Пигменты (хлорофилл и каротиноиды) встроены в мембраны тилакоидов. Хлоропласты зеленых водорослей и растений могут содержать зерна крахмала и мелкие капли липидов, т. е. являться временным хранилищем продуктов фотосинтеза. Хлоропласты — полуавтономные органоиды и в этом отношении напоминают митохондрии. В них содержится молекула ДНК, не отграниченная от матрикса мембраной, не связанная с гистонами и существующая в кольцевой форме. Кроме этого, в матриксе хлоропласта присутствуют все виды РНК и оформленные рибосомы. Хлоропласты способны делиться, самостоятельно синтезировать белки, т. е. их организация соответствует организации прокариот. Хлоропласты — клеточные органоиды, которые стоят первыми в цепи преобразования солнечной энергии зелеными растениями. Хромопласты не содержат хлорофилла, но синтезируют и накапливают каротиноиды, придающие желтую, оранжевую, красную окраску различным органам растений. Хромопласты могут развиваться из хлоропластов, что и происходит при созревании плодов. Лейкопласты, непигментированные пластиды, могут содержать крахмал, липиды и белки. Пропластиды —недифференцированные пластиды, находящиеся в меристематических клетках, источник хлоропластов и хромопластов. Пластидам свойственны легкие переходы от одного типа к другому. Одним из факторов, регулирующих эти процессы, является освещенность.
Растительные клетки лишены центриолей, однако содержат центры образования микротрубочек, ответственные за сборку микротрубочек, формирующих, в частности, веретено клеточного деления.
У растительных клеток существует ряд особенностей процесса деления цитоплазмы (цитотомии), происходящего в телофазе митоза (эти особенности описаны в разделе XI).
Дата добавления: 2015-06-12; просмотров: 1620;