Cukrářské rostliny. Vlastnosti rostlinných buněk

Těla živých organismů mohou být jedinou buňkou, jejich skupinou nebo obrovským shlukem miliard takových elementárních struktur. Druhá skupina zahrnuje většinu vyšší rostliny.

Otevření článku R. Hooke

Teorie malých prvků struktury všech živých bytostí prošla vývojovou cestou, měřenou stovky let. Struktura skořápky rostlinných buněk byla poprvé pozorována v mikroskopu britským vědcem R. Hooke. Byla formulována obecná ustanovení buněčné hypotézy Schleiden a Schwann, před tím byly podobné zjištění učiněny jinými výzkumníky.

Angličan Robert Hooke zkoumal pod mikroskopem části korkového dubu, a předložila výsledky na zasedání Royal Society v Londýně dne 13. dubna 1663 (podle jiných zdrojů, akce se konala v roce 1665). Ukázalo se, že kůra stromu se skládá z malých buněk nazývaných "buněk" Hooke. " Stěny těchto komor vzoru ve tvaru voštiny, vědec považovány živé hmoty a dutina rozpoznán bez života pomocné konstrukce. Později bylo prokázáno, že v rostlinné a živočišné buňky obsahují látku, která bez jejich existenci, a činnost celého organismu.

Teorie buněk

Důležitý objev R. Hooke byl vyvinut v pracích jiných vědců, kteří studovali struktury živočišných buněk a rostlin. Podobné strukturní prvky byly pozorovány vědci na mikroskopických úsecích mnohobuněčných hub. Bylo zjištěno, že strukturální jednotky živých organismů mají schopnost rozdělit se. Na základě výzkumu představitelé biologických věd Německa M. Schleiden a T. Schwann formulovali hypotézu, že později se stala buněčnou teorií.

Porovnání buňkách rostlin a živočichů s bakterií, řas a hub umožnila německým vědcům dospět k následujícímu závěru: Robert Hooke objevil „kamery“ - základní stavební prvky, a dosáhnout je v procesech života jsou jádrem většiny organismů na Zemi. Důležitým doplňkem ze strany R. Virchow v roce 1855 s tím, že dělení buněk - jediný způsob, jak hnízdiště. Schleiden-Schwannova teorie s vylepšeními se stala všeobecně uznávanou v biologii.

Bunka - nejmenší prvek struktury a životně důležitá činnost rostlin

Podle teoretických prohlášení Schleiden a Schwann je organický svět ten, který dokládá podobnou mikroskopickou strukturu zvířat a rostlin. Kromě těchto dvou království je buněčná existence charakteristická pro houby, bakterie a neexistují žádné viry. Růst a rozvoj živých organismů je způsoben vznikem nových buněk v procesu rozdělení již existujících buněk.

Vícebuněčný organismus není jen hromadou konstrukčních prvků. Malé strukturní jednotky interagují navzájem a vytvářejí tkáně a orgány. Jednobuněčné organismy žijí izolovaně, což jim nebrání vytvářet kolonie. Hlavní znaky buňky jsou:

• schopnost samostatné existence;
• vlastní metabolismus;
• samoreprodukce;
• rozvoj.

Ve vývoji života byla jednou z nejdůležitějších fází separace jádra od cytoplazmy pomocí ochranné membrány. Komunikace přežila, protože tyto struktury nemohou existovat samostatně. V současné době jsou vyhlášena dvě super-království - jaderné a jaderné organismy. Druhá skupina se skládá z rostlin, hub a zvířat, která jsou studována příslušnými úseky vědy a biologie obecně. Buňka rostliny má jádro, cytoplasmus a organely, které budou popsány níže.

Rozmanitost rostlinných buněk

Při roztržení zralého melounu, jablka nebo bramboru lze vidět strukturální "buňky" naplněné kapalinou pouhým okem. Jedná se o buňky parenchymu ovoce o průměru až 1 mm. Pevná vlákna jsou protáhlé struktury, jejichž délka výrazně přesahuje šířku. Například rostlinná buňka, která se nazývá bavlna, dosahuje délky 65 mm. Vlákna lnu a konopí mají lineární rozměry 40-60 mm. Typické buňky jsou mnohem menší než -20-50 mikronů. Tyto drobné konstrukční prvky je možné považovat pouze za mikroskop. Charakteristiky nejmenších jednotek struktury rostlinného organismu se projevují nejen rozdíly v tvaru a velikosti, ale také ve funkcích prováděných v tkáni.

Rostlinná buňka: základní rysy struktury

Jádro a cytoplazma úzce souvisejí a navzájem spolupracují, což potvrzují studie vědců. To jsou hlavní části eukaryotické buňky, všechny ostatní prvky struktury závisí na nich. Jádro slouží k akumulaci a přenosu genetických informací nezbytných pro syntézu proteinů.

Britský vědec R. Brown v roce 1831 poprvé v buněčných rostlinách rodiny orchidejí zaznamenal zvláštní tělo (jádro). Bylo to jádro obklopené polofluidní cytoplazmou. Název této látky znamená v doslovném překladu z řecké "primární buněčné hmoty". Může být více tekutý nebo viskózní, ale nezbytně pokrytý membránou. Vnější plášť buňky se skládá hlavně z celulózy, ligninu, vosku. Jedním z znaků, které rozlišují rostlinné a živočišné buňky, je přítomnost této silné celulózové stěny.

Struktura cytoplazmy

Uvnitř rostlinné buňky naplněná hyaloplazma s jemnými granulemi suspendovanými v ní. Bližší k plášti, tzv. Endoplasmus prochází do viskóznější exoplasmy. Právě tyto látky, které naplňují buňku rostliny, slouží jako místo pro tok biochemických reakcí a transport sloučenin, umístění organoidů a inkluzí.

Přibližně 70 až 85% z cytoplasmy vody, 10 až 20%, jsou proteiny, a další chemické složky - sacharidy, lipidy, minerální látky. Rostlinné buňky mají cytoplazmu, přičemž mezi koncovými produktů syntézy jsou přítomny bioregulátory funkce a náhradní látky (vitamíny, enzymy, oleje, škrob).

Jádro

Srovnání rostlinných a živočišných buněk, ukazuje, že mají podobnou strukturu jádro v cytoplazmě a zabírat až 20% svého objemu. Angličan R. Brown, poprvé byla považována pod mikroskopem to zásadní a trvalou součástí všech eukaryot, dal mu jméno z latinského slova jádra. Vzhled jádra obvykle koreluje s tvarem a velikostí buněk, ale někdy se liší od nich. Povinné prvky struktury - membrána, karyolymf, jádro a chromatin.

V membráně, která odděluje jádro od cytoplazmy, jsou póry. Prostřednictvím těchto látek pocházejí z jádra do cytoplazmy a zpět. Cariolymph je kapalný nebo viskózní jaderný obsah s místy chromatinu. Nucleolus obsahuje ribonukleovou kyselinu (RNA), která proniká do ribosomů cytoplazmy, aby se podílela na syntéze proteinů. Jiná nukleová kyselina, deoxyribonukleová (DNA), je také přítomna ve velkém množství. DNA a RNA byly poprvé objeveny v živočišných buňkách v roce 1869, později nalezeny v rostlinách. Jádro je "řídícím střediskem" pro intracelulární procesy, místo pro ukládání informací o dědičných vlastnostech celého organismu.

Endoplasmatické retikulum (EPS)

Struktura buněk zvířat a rostlin má významnou podobnost. Nepostradatelné jsou vnitřní tubuly v cytoplazmě, naplněné látkami různého původu a složení. Granulovaná odrůda EPS se liší od agranulárního typu přítomností ribosomů na povrchu membrány. První se podílí na syntéze bílkovin, druhá hraje roli při tvorbě sacharidů a lipidů. Jak výzkumníci zjistili, že kanály nejen pronikají do cytoplazmy, jsou spojeny s každým organoidem živé buňky. Hodnota EPS je tedy velmi hodnocena jako účastník metabolismu, systém komunikace se životním prostředím.

Ribosomy

Struktura rostlinné nebo živočišné buňky je obtížné si představit bez těchto malých částic. Ribosomy jsou velmi malé, můžete je vidět pouze v elektronovém mikroskopu. Složení těl dominuje bílkoviny a molekuly ribonukleových kyselin, existuje zanedbatelné množství iontů vápníku a hořčíku. Téměř celé množství buněčné RNA je koncentrováno do ribozomů, poskytují proteinovou syntézu, "shromažďují" bílkoviny z aminokyselin. Pak proteiny vstupují do kanálů EPS a jsou neseny sítí v celé buňce, pronikají do jádra.

Mitochondrie

Tyto organely buňky najde své elektrárny, oni mohou být viděni se zvýšením běžného světelného mikroskopu. Počet mitochondrií se mění v velmi širokých mezích, může jich být jeden nebo tisíce. Struktura organoidu není příliš složitá, uvnitř jsou dvě membrány a matrice. Mitochondrie se skládá z lipidů proteinů, DNA a RNA, jsou zodpovědné za biosyntézu ATP - adenosintrifosfát. U této látky jsou rostlinné nebo živočišné buňky charakterizovány přítomností tří fosfátů. Štěpení každé z nich dává energii nezbytnou pro všechny procesy životně důležité činnosti v buňce samotné a v celém organismu. Naopak, přidání zbytků kyselina fosforečná Umožňuje ukládat energii a přenášet ji v této podobě v celé buňce.

Zvažte buněčné organely na obrázku níže a pojmenujte ty, které už víte. Mějte na paměti velké vesikuly (vakuol) a zelené plastidy (chloroplasty). Budeme o nich mluvit.

Golgi komplex

Komplexní buněčná organela se skládá z granulí, membrán a vakuolů. Komplex byl otevřen v roce 1898 a byl pojmenován podle italského biologa. Vlastnosti rostlinných buněk spočívají v rovnoměrné distribuci Golgiových částic v celé cytoplazmě. Vědci se domnívají, že komplex je nezbytný k regulaci obsahu vody a odpadních produktů, odstranění nadbytečných látek.

Plastidi

Pouze buňky rostlinných tkání obsahují organely zelené barvy. Navíc jsou bezbarvé, žluté a oranžové plastidy. Jejich struktura a funkce odrážejí typ výživy rostlin a jsou schopny změnit barvu chemickými reakcemi. Hlavní typy plastid jsou:

• oranžové a žluté chromoplasty tvořené karotenem a xanthofylm;
• chloroplasty obsahující zrna chlorofylu, - zelený pigment;
• leukoplastika - bezbarvé plastidy.

Struktura rostlinných buněk je spojena s chemickými reakcemi syntézy organických látek z oxidu uhličitého a vody s využitím světelné energie. Název tohoto úžasného a velmi složitého procesu je fotosyntéza. Reakce jsou způsobeny chlorofylem, je to látka, která dokáže zachytit energii světelného paprsku. Přítomnost zeleného pigmentu vysvětluje charakteristické barvy listů, bylinných stonků, nezralého ovoce. Chlorofyl má podobnou strukturu jako hemoglobin zvířat a lidí.

Červené, žluté a oranžové zbarvení různých orgánů rostlin je způsobeno přítomností chromoplastů v buňkách. Jejich základem je velká skupina karotenoidů, které hrají důležitou roli v metabolismu. Leukoplasty jsou odpovědné za syntézu a akumulaci škrobu. Plastidi rostou a množí se v cytoplazmě, spolu s ní se pohybují podél vnitřního pláště rostlinné buňky. Jsou bohaté na enzymy, ionty, další biologicky aktivní sloučeniny.

Rozdíly v mikroskopické struktuře hlavních skupin živých organismů

Většina buněk připomíná drobný vak, naplněný hlenem, krvinkami, granulemi a vezikuly. Často jsou různé inkluze ve formě pevných krystalů minerálů, kapiček olejů, škrobových zrn. Buňky těsně sousedí se složením rostlinných tkání, život jako celek závisí na aktivitě těchto nejmenších jednotek struktury, které tvoří celok.

S mnohobuněčnou strukturou existuje specializace, která je vyjádřena v různých fyziologických úkolech a funkcích mikroskopických strukturních prvků. Jsou určeny především lokalizací tkání v listech, kořenech, stoncích nebo generativních orgánech rostlin.

Uvádíme hlavní prvky srovnání rostlinné buňky s elementárními jednotkami struktury jiných živých organismů:

1. Hustá membrána, charakteristická pouze pro rostliny, je tvořena celulózou (celulózou). U hub se membrána skládá ze silného chitinu (speciální bílkoviny).
2. Buňky rostlin a hub se liší barvou kvůli přítomnosti nebo nepřítomnosti plastidů. Taková tělesa, jako jsou chloroplasty, chromoplasty a leukoplasty, jsou přítomny pouze v rostlinné cytoplazmě.
3. Tam je organoid, který rozlišuje zvířata - to je centriole (buněčné centrum).
4. Pouze v buňce rostliny je velká centrální vakuol, naplněný kapalným obsahem. Obvykle je tato buňková šťáva zbarvena pigmenty v různých barvách.
5. Hlavní rezervní sloučeninou rostlinného organismu je škrob. Houby a zvířata hromadí glykogen v buňkách.

Mezi řasami známo mnoho singl, volně žijící buňky. Například, jako nezávislý orgán je Chlamydomonas. I když jsou rostliny odlišují od zvířat přítomnosti celulózy buněčné stěny, ale zárodečné buňky se o tyto husté pláště - to je další důkaz jednoty organického světa.