Растительная клетка. Общая характеристика растительной клетки

1.

РАСТИТЕЛЬНАЯ КЛЕТКА

2.

1. Общая характеристика растительной клетки
Клетка – это структурная единица тела растений и животных. По
количеству слагающих их клеток все организмы делятся на:
- одноклеточные. Пример: зеленая водоросль хлорелла.
- колониальные – их организм состоит из небольшого, как правило,
определенного числа клеток. Клетки колонии недифференцированы или
слабо дифференцированы. Пример: зеленая водоросль вольвокс.
- многоклеточные – многочисленные клетки связаны межу собой и, как
правило, дифференцированы. Их количество колеблется от нескольких
десятков до нескольких триллионов. Например, в одном листе дерева может
содержаться до 20 млн. клеток, а на дереве может быть до 100000 листьев,
таким образом, только в листьях содержится до 2 трлн. клеток.

3.

4.

Имеются и организмы неклеточного строения. Одни из них развились
из одноклеточных. В их теле имеется много ядер, но отсутствуют
клеточные перегородки. Примером является желто-зеленая водоросль
вошерия. Она представляет собой прикрепленные к субстрату темнозеленые кустики высотой до нескольких см и площадью до 1 кв. дм. При
этом она способна к длительному росту. Сюда же относятся и некоторые
грибы, например, мукор. Такие организмы считаются тупиковой ветвью
эволюции.
Другие неклеточные организмы произошли из многоклеточных путем
частичной утраты клеточных перегородок. Сюда относится, например,
широко распространенная зеленая водоросль кладофора.
Размеры клеток очень разнообразны. Очень маленькими являются
клетки бесполого и полового размножения – споры, клетки пыльцы,
спермии и т.д. – они имеют размеры от нескольких микрон до нескольких
десятков микрон. Очень крупные размеры имеет одноклеточная морская
водоросль ацетабулярия – она достигает размеров до 7 см и имеет одно

5.

6.

2. Основные компоненты растительной клетки
I. КЛЕТОЧНАЯ ОБОЛОЧКА
- срединная пластинка
- первичная оболочка
- вторичная оболочка
- плазмодесмы
II. ПРОТОПЛАСТ
1. Ядро
- ядерная мембрана
- нуклеоплазма
- хроматин
- ядрышки

7.

2. Цитоплазма
- плазматическая мембрана
- основное вещество (гиалоплазма)
- органеллы с двойной мембраной (пластиды, митохондрии)
- органеллы с одиночной мембраной (вакуоли, лизосомы, микротельца)
- внутренняя мембранная система (ЭПР, диктиосомы (аппарат Гольджи,
пузырьки Гольджи)
- цитоскелет (микротрубочки и микрофибриллы)
- рибосомы
III. ВКЛЮЧЕНИЯ (ЭРГАСТИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА)
- крахмальные зерна
- алейроновые зерна
- липидные капли
- кристаллы оксалата кальция и др.
Таким образом, отличия растительной клетки от животной заключаются в том, что в
ней:
- имеется клеточная оболочка, пластиды, вакуоль
- отсутствуют центриоли

8.

3. Клеточная оболочка
Клеточная оболочка – это
особая форма внеклеточного
матрикса,
находящаяся
в
контакте
с
наружной
поверхностью
плазматической
мембраны.
Толщина клеточной оболочки
составляет
от
0,1
до
нескольких десятков микрон.
Именно оболочка определяет
форму растительной клетки,
являясь
ее
наружным
скелетом.

9.

Химический состав клеточной оболочки:
1. Скелетные вещества
- целлюлоза (у нек. водорослей муреин, у грибов хитин)
2. Матрикс
А) обязательные компоненты
- пектин
- гемицеллюлоза
- гликопротеины
Б) необязательные компоненты
- лигнин
- суберин
- кутин
- воск
- кремнезем и др.

10.

Целлюлоза является структурным веществом клеточной оболочки,
определяющим ее прочность. Молекулы целлюлозы в клеточной оболочке
расположены упорядоченно и объединены в агрегаты различного уровня.
Основной
структурной
единицей
клеточной
оболочки
является
микрофибрилла. Микрофибрилла состоит из нескольких десятков (до 60-70)
молекул целлюлозы, расположенных параллельно и связанных между собой
ковалентными связями. В толщину достигает 0,4 – 5 нм, в длину до нескольких
десятков микрон. Каждая микрофибрилла окружена рыхлой оболочкой из
неупорядоченных молекул целлюлозы и гемицеллюлозы, связанных с ней
водородными связями. Через эти связи она также соединяется с другими
микрофибриллами. Кроме этого, микрофибриллы образуют химические связи
с пектинами и гликопротеинами, таким образом, образуя единую структуру
клеточной оболочки.

11.

12.

Свойства клеточной оболочки зависят от
нескольких факторов:
- от ориентации микрофибрилл. Они могут
быть
расположены
упорядоченно
и
неупорядоченно, образовывать один или
несколько слоев. Например, в лубяных
волокнах микрофибриллы расположены в
несколько слоев и завиты по спирали, при этом
в разных слоях они завиты в разные стороны.
от
веществ
матрикса.
Главным
компонентом матрикса, влияющим на свойства
оболочки, является пектин. Пектин придает
клеточной
оболочке
свойства
набухать,
ослизняться и удерживать воду в химически
связанном состоянии. То есть, чем больше
пектина в клеточной оболочке, тем больше она
способна к набуханию.

13.

Целлюлоза и пектины присутствуют в клеточной оболочке всегда. Очень
важно, что такая целлюлозно-пектиновая оболочка проницаема для воды и
растворенных в ней ионов солей, т.е. похожа на сито с определенным
размером отверстий. При этом она непроницаема для крупных молекул
(например, белков). Целлюлозно-пектиновая оболочка всегда б. м. эластична.
Необязательные компоненты могут пропитывать клеточную оболочку и
придавать ей различные свойства. Среди них наиболее распространены
следующие:
- лигнин. Придает клеточной оболочке свойства прочности, жесткости и
непроницаемости для воды и газов. Процесс пропитки клеточной оболочки
лигнином называется лигнификацией, или одревеснением. Если вся
клеточная оболочка одревесневает, то протопласт клетки отмирает, и от нее
остается только оболочка.
- суберин. Придает клеточной оболочке свойства непроницаемости для
воды и газов, но при этом она остается эластичной. Процесс пропитки
клеточной
оболочки
суберином
называется
суберинизацией,
или
опробковением. При этом протопласт клетки также отмирает, и оболочка
заполняется воздухом.

14.

В процессе развития клеточной оболочки
выделяют два этапа, на которых она
называется, соответственно, первичной или
вторичной оболочкой. Первичная оболочка
характерна для молодых растущих клеток. Она
относительно тонкая, эластичная, состоит из
целлюлозы и пектина и проницаема для воды,
газов и растворенных ионов. Вторичная
оболочка характерна для клеток, которые
закончили рост и приобрели постоянную форму.
Она более толстая, менее эластичная и часто
пропитывается теми веществами, про которые
мы говорили. Но нередко она сохраняет свой
целлюлозно-пектиновый характер и остается
проницаемой для воды и водных растворов.

15.

16.

Благодарю за внимание!