Общая характеристика растительных клеток презентация

нуклеиновые кислоты находились в цитоплазме
В) ядро не было морфологически выделено
Прокариотные клетки свойственны бактериям и сине-зеленым водорослям
2. Клетки с ядрами называются эукариотными, свойственны большинству растений

клетки – изодиаметрические многогранники, диаметр их примерно одинаков во всех направлениях, длина не более чем в 2-3 раза превышает ширину. Средняя их величина10-1000мкм. Прозенхимные клетки - вытянутые, длина превышает ширину и толщину в 5 и до 100 и более раз.

имеющие оформленное ядро и цитоплазму. 1. наличие пластид (в хлоропластах осуществляется фотосинтез) 2. наличие целлюлозопектиновой жесткой клеточной стенки кнаружи от цитоплазматической мембраны (плазмалеммы) 3. наличие вакуолей 4. отсутствие центриолей при делении в кариокинезе и образование фрагмопласта в цитокинезе 5. резервным углеводом является крахмал (у животных – гликоген)

живой материи

1-2% СМ Липиды * - 2-3% СМ Углеводы* - 30-40% Неорганические вещества – 2-6% СМ * - синтезируются самим протопластом

среда необходима для прохождения многих реакций. Вода в протопласте находится в связанном состоянии, прежде всего с белками. Благодаря высокой теплоемкости, вода предохраняет протопласт от резких колебаний температуры.

около 40-50% сухой массы протопласта. Протеины - простые белки, которые состоят из аминокислот - запасные

углеводами – глюкопротеиды с жирными кислотами – липопротеиды с нуклеиновыми кислотами – нуклеопротеиды Протеиды – конституционные (строительные) белки и входят в состав цитоплазмы и ядра Белковую природу имеют ферменты – биокатализаторы (мембраны клетки)

массы протопласта. Синтезируются в ядре. Молекулы нуклеиновых кислот – длинные линейные цепи, состоящие из нуклеотидов. Каждый нуклеотид содержит азотистое основание, пятиуглеродный сахар (пентозу) и остаток фосфорной кислоты. РНК – рибонуклеиновая кислота, состоит из 4-6 тысяч нуклеотидов, одноцепочная молекула. Нуклеотид - сахар рибоза, остаток фосфорной кислоты, азотистые основания: урацил аденин цитозин гуанин

в основном в ядре – 99% (митохондрии и пластиды имеют свою ДНК) Нуклеотид - сахар дезоксирибоза, остаток фосфорной кислоты, азотистые основания: тимин аденин цитозин гуанин

спиртов Сложные: липопротеиды – липиды с белками фосфолипиды - липиды с ортофосфорной кислотой гликолипиды - липиды с сахарами Входят в состав мембран Как вещества энергетического резерва, используются для образования АТФ Плохо растворимы в воде и маслах.

(крахмала) (№ 6 на рисунке), аминокислот, жирных кислот Дисахариды – сахароза, мальтоза входят в состав клеточного сока (свекловичный сахар)

освобождающихся моносахаридов в процессах брожение или дыхания. Гидрофильные полисахариды поддерживают водный баланс клеток.

происходят все процессы клеточного обмена, кроме синтеза нуклеиновых кислот, совершающийся в ядре. Основу цитоплазмы составляет ее матрикс или гиалоплазма. Значение. Гиалоплазма обладает ферментативной активностью, среда – обеспечивающая взаимодействие всех структур цитоплазмы. Строение. Бесцветная коллоидная система пронизана микротрубочками и микрофиламентами. Микротрубочки – надмолекулярные агрегаты со строго упорядоченным расположением молекул. Стенки построены из спирально упакованных глобул белка тубулина. Способны к самосборке и распаду. Функции. Участвуют в формировании жгутиков, ресничек, ахроматинового веретена, во внутриклеточном транспорте.

под плазмолеммой и пучки из параллельно ориентированных нитей в гиалоплазме. Совокупность микрофиламентов и микротрубочек составляет цитоскелет, который влияет на изменение формы клетки и перемещение внутриклеточных структур. С гиалоплазмой связано свойство цитоплазмы – движение, которое регулирует обмен веществ. Различают два типа движения цитоплазмы – струйчатое и вращательное. Оно осуществляется за счет микрофиламентов. Скорость движения цитоплазмы 1-2 мм/с.

их насчитывается 500 тысяч. Каждая рибосома состоит из двух субъединиц – большой и малой, на которые может диссоциировать (распадаться), не имеет мембран. В состав рибосом эукариот входят 4 молекулы рибосомальной РНК и белки. Молекулы рРНК образуют структурный каркас, с определенными участками которого связаны соответствующие белки. Формирование субъединиц рибосом происходит в ядре, сборка – в цитоплазме на молекуле иРНК. Рибосомы, которые связаны специфическими белками большой субъединицы с эндоплазматической сетью, синтезируют белки. Белки через ЭПС поступают в аппарат Гольджи и усваиваются клеткой. Рибосомы синтезируют белки для собственных нужд.

отделяющие содержимое клетки от внешней среды, - выполняют роль перегородок между отдельными компонентами, - через них осуществляется избирательный транспорт веществ, - в них локализуются жизненноважные биологические системы, - с помощью мембран осуществляется компартментация протопласта (подразделение на изолированные отсеки, органеллы). Все биологические мембраны построены из одних и тех же веществ, по одному и тому же принципу. БМ – это тонкие жировые пленки, состоящие из бимолекулярного слоя фосфолипидов на поверхности которого и между молекулами располагаются белки. Белки, которые пронизывают мембрану насквозь, образуют поры.

к клеточной стенке. В силу своего пограничного положения она играет решающую роль в избирательном поглощении и выделении веществ. Кроме того, она участвует в синтезе целлюлозы и формировании клеточной стенки, обеспечивая защиту протопласта. Изнутри связана с сократимыми микрофиламентами подстилающего слоя гиалоплазмы, которые обеспечивают изменение ее формы. Тонопласт - внутренняя пограничная мембрана цитоплазмы расположена на поверхности раздела цитоплазмы и клеточного сока, заполняющего вакуоль.

и цистерн, ограниченных одинарной мембраной и заполненных бесструктурным матриксом (энхилемой), отличным от гиалоплазмы. Канальцы эндоплазматической сети непосредственно переходят в наружную ядерную мембрану, через них осуществляется связь ядра с цитоплазмой. Часть канальцев проходит из одной клетки в другие(плазмодесмы), обеспечивая связь между ними. - поддерживает структуру цитоплазмы и служит основным внутриклеточным транспортным путем, по которому передвигаются вещества. - агранулярный ЭР принимает участие в синтезе жиров, углеводов, стероидных гормонов, накоплении и выведении ядовитых веществ - гранулярный ЭР принимает участие в транспортировке белков, синтезированных в рибосомах

Диктиосомы — органеллы, представляющие собой пачки плоских округлых цистерн, ограниченных одной мембраной и заполненных матриксом. Диктиосомы полярны: на одной стороне стопки (образующей) происходит добавление новых цистерн, возникающих, из ЭР, на другой (секретирующей) - образование пузырьков, приводящее к разрушению цистерн. В цистернах аппарата Гольджи накапливаются, конденсируются и упаковываются вещества, подлежащие изоляции или удалению из цитоплазмы, — чужеродные, ядовитые. Упакованные в пузырьки, они поступают в вакуоли. - синтез полисахаридов (пектинов, гемицеллюлоз, слизей), идущих на построение клеточной стенки. - мембрана пузырька идет на пополнение плазмалеммы. Пузырьки Гольджи участвуют также в формировании новых клеточных стенок и плазмалеммы, происходящем после митоза. Число диктиосом в клетке около 400.

гидролитических ферментов. Формируются в аппарате Гольджи. Функция - внутриклеточное переваривание (автолиз), при разрушении нефункционирующих пластид и митохондрий. После отмирания протопласта клетки гидролитические ферменты лизосом очищают всю ее полость (например, при образовании сосудов).

клетке. Митохондрии имеют двумембранное строение, внутри — бесструктурный матрикс. Внутренняя мембрана образует выросты — кристы. В матриксе содержатся кольцевые молекулы митохондриальной ДНК, специфические иРНК, тРНК и рибосомы, отличные от цитоплазматических. Здесь происходит автономный синтез белков внутренних мембран митохондрий. Основная функция митохондрий — образование энергии. В клетках митохондрии концентрируются около ядра, хлоропластов, жгутиков — там, где велик расход энергии. Число митохондрий увеличивается в результате их деления перешнуровкой по кристам. F portion - АТФ-сомы

встречается только один тип пластид (20 штук). В них происходит первичный и вторичный синтез углеводов. Возможно взаимное превращение пластид. Пластиды развиваются из пропластид — сферических недифференцированных телец, которые содержатся в растущих частях растений (в клетках зародыша, образовательной ткани). Они окружены двойной мембраной и заполнены матриксом. В матриксе имеются кольцевая ДНК и рибосомы прокариотического типа. Пропластиды способны делиться. Из них на свету (в листьях, незрелых плодах, наружных частях стебля) формируются хлоропласты, в глубине стебля и в подземных органах — бесцветные лейкопласты. Из хлоропластов и иногда лейкопластов образуются хромопласты.

хлорофиллы, каратиноиды – оранжевый каротин – желтый ксантофилл. Имеют форму двояковыпуклой линзы. Размеры хлоропластов 5... 10 мкм в длину при диаметре 2...4мкм. Число хлоропластов в клетках высших растений 15...50. Лейкопласты — бесцветные округлые пластиды. Функция – в них накапливаются запасные питательные вещества, в основном вторичный крахмал. Лейкопласты, в которых синтезируется и накапливается запасной крахмал, называются амилопластами, белки — протеинопластами, масла — элайопластами. Хромопласты — пластиды оранжево-красного и желтого цвета, образующиеся из лейкопластов и хлоропластов. Функция - синтез и накопление пигментов - каротиноидов. Имеют разнообразную форму. Хромопласты — конечный этап в развитии пластид.

ДНК клетки, значительное количество иРНК и рРНК. Структура ядра : ядерная двумембранная оболочка, пронизанная порами, ядерный сок (нуклеоплазма или кариолимфа), хромосомно-ядрышковый комплекс. Ядро — является носителем основных наследственных свойств, закодированных в хромосомах, и передача наследственной информации дочерним ядрам. Оно управляет жизнью клетки, определяя и регулируя синтез белков. Все клеточные процессы, обмен веществ, рост, развитие, деятельность остальных органелл — процессы ферментативные (белковые).

митотический цикл. Он состоит из собственного деления клетки и интерфазы. Интерфаза включает три периода.
Пресинтетический период (G1) – период воссоздания цитоплазматических структур. В ядре на деспирализованных хромосомах идет синтез всех форм РНК. На генах ДНК синтезируются различные иРНК, происходит транскрипция, переписывание информации. На молекулах иРНК в рибосомах с участием рРНК и тРНК идет синтез белнов. Сборка белковых молекул на матрице нуклеиновой кислоты называется трансляцией. Трансляция – перевод с 4-буквенного нуклеотидного алфавита нуклеиновых кислот на 20-буквенный аминокислотный алфавит белка. В ходе транкрипции и транляции происходит реализация наследственной информации, заключенной в молекулах ДНК ядра. Основная часть синтезируемых белков – ферменты. Они определяют характер метаболизма, а значит и развитие клетки. Поскольку каждая клетка наследует от материнской одни и те же ДНК, ее рибосомы могут получить от ядра потенциально одинаковую информацию (тотипотентность клеток). В пресинтетическом периоде роль ядра заключается в хранении и реализации наследственной информации.
Синтетический период (S) – период синтеза второй нити ДНК. Каждая хромосома состоит опять из двух хроматид.
Постсинтетический период (G2) – период биохимической подготовки к делению. Продолжается синтез белков и накопление энергии. Происходит формирование структур и веществ, которые будут участвовать непосредственно в деление, например, компонентов нитей ахроматинового веретена. Заканчивается подготовка к делению и завершается интерфаза митотического цикла.

митотического цикла. Амитоз встречается в больных или специализированных, обреченных на гибель клетках.

числа. Биологическое значение митоза - это рост растений в длину и ширину. Митоз длится 1-24 ч и занимает около 1/25 времени всего митотического цикла. В непрерывном процессе митотического деления различают четыре фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу Деление ядра (кариокинез) Профаза. Ядро увеличивается в объеме, в нем становится заметным клубок толстых нитей — хромосом. Постепенно исчезает ядрышко, растворяется ядерная оболочка. Начинается формирование ахроматинового веретена — веретена' деления, которое представляет собой систему нитей (микротрубочек). Метафаза характеризуется максимальным укорочением хромосом. Они располагаются в эквариториальной плоскости клетки. Хроматиды постепенно отталкиваются и разъединяются, их связывает только центромера. Анафаза начинается делением центромеры. Каждая из хроматид одной хромосомы становится самостоятельной хромосомой. Сокращение тянущих нитей ахроматинового веретена увлекает их к противоположным полюсам клетки. Телофаза. Хромосомы деспирализуются, становятся плохо заметными. Индивидуальность каждой хромосомы уже трудно прослеживается. На каждом из полюсов вокруг хромосом воссоздается ядерная оболочка. Формируются ядрышки, веретено деления исчезает. В образовавшихся ядрах каждая хромосома состоит теперь всего из одной хроматиды, а не из двух. Деление клетки (цитокинез). Цитокинез — после образования в телофазе двух новых ядер происходит деление клетки и формирование в экваториальной плоскости перегородки — клеточной пластинки.

растений, но происходит лишь в небольшом числе клеток (обычно при образовании спор). Сущность мейоза состоит в уменьшении (редукции) числа хромосом вдвое по сравнению с родительской в каждой из образующихся клеток. Мейоз регулирует постоянство числа хромосом. Мейоз — единый, непрерывный процесс, состоящий из двух последовательных делений: профазу, метафазу, анафазу и телофазу

придают клетке определенную форму, защищают протопласт, противостоят внутриклеточному тургорному давлению и препятствуют разрыву клетки. Они, являясь внутренним скелетом растения, обеспечивают его механическую прочность. Клеточные стенки бесцветны и легко пропускают солнечный свет. По клеточным стенкам могут передвигаться вода и растворенные в ней низкомолекулярные вещества. Клеточные стенки + межклетники носит название свободного пространства – апопласта. Апопласт участвует в транспорте воды и ионов в растении. Стенки соседних клеток скреплены межклеточным веществом – срединной пластинкой. Срединная пластинка – единый слой, общий для двух соседних клеток. Она представляет собой несколько видоизмененную клеточную пластинку, возникшую в процессе цитокинеза. Срединная пластинка менее обводнена, в ней могут присутствовать молекулы лигнина. При разрушении срединной пластинки стенки соседних клеток разъединяются. Этот процесс называется мацерацией. Мацерация – растворение межклеточного вещества, приводящее к разъединению клеток.

касаясь их, формируется цилиндрическая система волокон, называемая фрагмопластом. Волокна фрагмопласта состоят из микротрубочек и связаны с ахроматиновым веретеном. В центре фрагмопласта на экваторе между дочерними ядрами скапливаются пузырьки Гольджи, содержащие пектиновые вещества. Пектиновые вещества сливаются друг с другом и дают начало клеточной пластинке, а мембраны пузырьков Гольджи участвуют в построении плазмалемм по обеим сторонам пластинки. Клеточная пластинка закладывается в виде диска, взвешенного в фрагмопласте. Волокна фрагмопласта контролируют движение пузырьков Гольджи. Клеточная пластинка растет центробежно по направлению к стенкам материнской клетки за счет включения в нее полисахаридов и все новых пузырьков Гольджи. Клеточная пластинка имеет полужидкую консистенцию, состоит из аморфного пропектина и пектатов магния и кальция, ее пронизывают фрагменты гладкой ЭПС. Эти канальцы соединяют смежные клетки, формируя основу будущих плазмодесм. Расширяющийся фрагмопласт постепенно приобретает форму бочонка, позволяя клеточной пластинке расти латерально, пока она не соединиться со стенками материнской клетки. После этого фрагмопласт исчезает, обособление двух дочерних клеток заканчивается. Каждый протопласт откладывает на клеточную пластинку свою первичную стенку.

образуется в результате деятельности протопласта. Поэтому, вещества поступают в стенку изнутри, со стороны протопласта. Строительные материалы – молекулы целлюлозы, пектина, лигнина и других веществ – накапливаются и частично синтезируются в цистернах аппарата Гольджи. Упакованные в пузырьки аппарата Гольджи, они транспортируются к плазмалемме. При помощи лизирующих ферментов пузырька плазмалемма растворяется и его содержимое оказывается кнаружи. Мембрана пузырька восстанавливает целостность плазмалеммы. За счет ее ферментативной активности идет сборка фибрилл целлюлозы и построение клеточной стенки. В клеточной стенке линейные очень длинные молекулы целлюлозы, состоящие из глюкозы, собраны в пучки – мицеллы, которые объединяются в фибриллы – тончайшие волокна. Именно целлюлоза обуславливает прочность клеточной стенки. Некоторые гемицеллюлозы откладываются в стенках клеток семян в качестве запасных веществ.

веществ (отбросов, конечных продуктов обмена);
поддержание тургора и регуляции водно-солевого обмена.
Между клеточным соком, протопластом и клеточными стенками постоянно происходит движение веществ и воды. Тонопласт легкопроницаем для воды и, обладая избирательной проницаемостью, замедляет выход из вакуоли ионов и сахаров. Поэтому при достаточном обводнении клеточных стенок вода будет поступать в вакуоль в результате диффузии. Диффузия - движение молекул или ионов из области их высокой концентрации в область меньшей концентрации, т.е. по градиенту концентрации. Процесс направленного передвижения молекул продолжается до тех пор, пока концентрация растворенного вещества не станет одинаковой.
Осмос - это диффузия воды через полупроницаемую мембрану по градиенту концентрации. Путем осмоса молекулы воды перемещаются из гипотонического раствора (концентрация воды велика, вещества - мала) в гипертонический (концентрация воды мала, вещества - велика). Это происходит до тех пор, пока не наступит равновесие - растворы станут изотоническими(равными по концентрации).
Основная роль в осмосе растительных клеток принадлежит вакуолям. Если клеточный сок имеет более высокую концентрацию, то вода будет проникать в вакуоль. Увеличиваясь при этом в объеме, вакуоль будет двигать на цитоплазму, прижимая ее к клеточной стенке и создавая тургорное давление. Клеточная стенка в силу своей упругости будет оказывать обратное давление на протопласт. Это противодавление клеточных стенок называется тургорным натяжением. По мере поступления воды в клетку оно возрастает.
Поступление воды в клетку хотя и происходит на основе осмоса, лимитировано присутствием ограниченно растяжимой клеточной стенки. Когда будет достигнут предел растяжимости клеточной стенки, всасывание воды прекратится. Концентрация клеточного сока будет наименьшей, тургорное натяжение - максимальным, клетка имеет наибольший возможный объем.

жидкости, называется тургором.
Тургор - нормальное физиологическое состояние растительной клетки. Благодаря тургору растение сохраняет свою форму, занимает определенное положение в пространстве, противостоит механическим воздействиям. Если клетку в состоянии тургора поместить в раствор , осмотическое давление которого выше, чем клеточного сока, то вода устремиться в сторону более концентрированного раствора и будет выходить из клетки. Сокращение объема вакуоли приведет к уменьшению давления ее на цитоплазму, а цитоплазмы - на клеточные стенки. Клеточные стенки в силу своей эластичности станут менее растянутыми, а объем клетки уменьшится. Если объем клетки достигает минимума, а уменьшение объема цитоплазмы будет продолжаться, то, сжимаясь, она начнет отставать от стенок и постепенно соберется в центре клетки. Наступает плазмолиз - состояние, обратное тургору. Если плазмолизированную клетку поместить в чистую воду, то тургор восстановится, произойдет деплазмолиз. Длительный и сильный плазмолиз может вызвать гибель клетки, при частичном плазмолизе растение увядает.
Осмотические свойства клеток необходимо учитывать при внесении удобрений. Нельзя допускать избытка питательных солей близ корней, иначе вокруг корневых волосков может образоваться раствор, концентрация которого выше концентрации клеточного раствора. Вода будет выходить из клеток корня, а не всасываться ими. В результате растение засохнет и погибнет. Спасти растение сможет только очень обильный полив, который снизит концентрацию почвенного раствора и обеспечит поступление воды в растение.