Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

ІІІ. Будова рослинної клітини. Протопласт. Цитоплазма

Лекція 1. Вступ. Рослинна клітина.

План.

1. Ботаніка як наука про будову та життєдіяльність рослин.

2. Космічна роль зелених рослин.

3. Будова рослинної клітини. Протопласт. Цитоплазма.

4. Будова та функції елементарної біологічної мембрани. Плазмалема. Тонопласт.

 

І. Ботаніка як наука про будову та життєдіяльність рослин.

Ботаніка (від гречок."ботанэ" - трава, овоч, зелень) - наука про рослини.

Основні завдання ботаніки:

— вивчення особливостей зовнішньої й внутрішньої будови рослин;

— вивчення життєдіяльності, поширення на Землі;

— вивчення взаємин із навколишнім середовищем;

— можливості використання людиною.

Рослинний світ (флора) - характеризується величезним різноманіттям форм, що пристосувалися до різних умов середовища. Загальна площа планети Земля складає 510 млн. км2, на частку суші приходиться 149 млн. км2, на частку Світового океану - 361 млн. км2. На цьому великому просторі - близько 500 тис. видів рослин.

Рослини надзвичайно різноманітні за розмірами, способу життя, поширенню. Найбільш велика рослина суші - секвойядендрон, що досягає більш 100 м висоти при діаметрі стовбура до 10 м. Зараз це зникаючий вид, у дикому вигляді зустрічається лише в горах Каліфорнії, де знаходиться під охороною. У СНД також чимало могутніх дерев. Багато з них збереглися до наших днів і є пам'ятниками природи. Окружність стовбура платана "Дулдулу - чинар" 27 м, тасманського дуба длинноножкового - 43 м.

Поряд із такими гігантами серед квіткових рослин зустрічаються і карлики, наприклад, ряска мала. Діаметр її пластинки досягає 5-10 мм і вона вільно уміщається на нігті людини.

Рослини зустрічаються усюди: у гарячих джерелах, у пустелі, в Антарктиді, у гарячих ключах з Т0 60-65 С0 живуть і розмножуються зелені і синьо-зелені водорості.

Говорити про різноманіття рослин можна нескінченно, я зараз лише перелічу основні групи рослин, а в другому семестрі, вивчаючи "систематику рослин" ми детально зупинимося на кожній з цих груп.

Основні групи рослин:


- водорості,

- гриби,

- слизовики,

- лишайники,

- мохи,

- плауни,

- хвощі,

- папороті,

- голонасінні,

- покритонасінні.


ІІ. Космічна роль зелених рослин.

Космічна роль зелених рослин може бути коротко визначена таким чином:

I. Зелені рослини забезпечують атмосферне повітря киснем і підтримують вміст O2 в атмосфері на певному рівні (21% за об'ємом). Майже весь О2 сучасної атмосфери біогенного "походження, тобто вторинний. Первинний О2 утворився до появи зелених рослин у результаті розкладання молекул H2О під дією ультрафіолетових променів. За рік зелені рослини планети поглинають 600 млрд. тон CO2 та виділяють 400 млрд. тон O2.

II. У процесі фотосинтезу зелені рослини створюють органічні речовини з неорганічних, використовуючи енергію сонця. Річна продукція фотосинтезу на Землі досягає 1010 т. органічної речовини. Однак, при цьому варто врахувати, що рослини використовують лише 1-2% падаючої на них світлової енергії. І зараз, підвищення інтенсивності фотосинтезу, що веде до збільшення продуктивності рослин, є одним із перспективних напрямків сучасної науки.

III. В органічній речовині зелених рослин акумулюється сонячна енергія, за рахунок якої розвивається життя на Землі і яка становить у той же час основу енергетичних ресурсів, використовуваних людиною. Окислення органічних сполук у процесі дихання сприяє вилученню сонячної енергії. Таким чином, лише зелені рослини засвоюють енергію сонця, перетворюючи її з кінетичної форми на потенціальну - хімічно зв'язану. Сонячна енергія є рушійною силою всього живого.

IV. Рослини дають величезну кількість продуктів, необхідних людині, це і:

- деревина (дуб, сосна, береза, вільха);

- речовини, застосовувані в медицині (звіробій, пеніцил, ромашка);

- харчові продукти (картопля, пшениця, томати);

- зелена маса, використовувана на корм худобі (кукурудза, люцерна);

- рослинні барвники, що знаходять застосування в харчовій промисловості;

- рослини, що використовуються для декоративних і озеленювальних цілей.

ІІІ. Будова рослинної клітини. Протопласт. Цитоплазма.

Рослинна клітка звичайно, складається з трьох частин:

1. клітинної стінки - твердої і міцний;

2. протопласта - живого вмісту клітки;

3. вакуолі - порожнини в центрі клітки, заповненої клітинним соком.

Схематично можна зобразити в такий спосіб:

КЛІТинА

 
 


клітинна стінка вакуоль протопласт

 

 

цитоплазма ядро

 

гіалоплазма органели частки

Клітинна стінка (чи оболонка) і вакуоль є продуктами життєдіяльності протопласта. Хімічний склад протопласта характеризується наявністю білків, жирів, вуглеводів, мінеральних та інших речовин, а також високим вмістом води (75—90 % і більше).

Із загального складу сухих речовин протопласта найбільше припадає на білкові сполуки, які й становлять матеріальну основу життя клітини. Вони знаходяться в комплексних зв'язках з іншими складними органічними речовинами (наприклад, з нуклеїновими кислотами, жироподібними речовинами, вуглеводами і т. п.) і в своїй сукупності становлять складні сполуки — протеїди (нуклеопротеїди, ліпопротеїди, глікопротеїди, хромопротеїди та ін.).

Усі метаболічні процеси у клітині відбуваються з участю ферментів. Ферменти за своєю природою є особливими білками, тобто біологічними каталізаторами.

З вуглеводів зустрічаються моносахариди (монози), глюкоза, фруктоза, які мають формулу С6Н12О6; дисахариди — С12Н24О11 (сахароза); полісахариди —(С6Н10О5)—крохмаль, глікоген, інулін.

Важлива функція в життєвих процесах належить нуклеїновим кислотам, які відіграють велику роль в синтезі білка і формотворчих процесах. Відомі два типи нуклеїнових кислот: дезоксирибонуклеїнова (ДНК) і рибонуклеїнова (РНК). Основна маса ДНК міститься в ядрі. Крім того, вона є в цитоплазмі, мітохондріях, хлоропластах. РНК знаходиться в рибосомах, незначна кількість в ядрі та цитоплазмі.

Мінеральні солі, жири, ліпоїди (жироподібні речовини) і цілий ряд інших компонентів доповнюють хімічний склад протопласта.

Протопласт - це складне утворення, диференційоване на різні компоненти – органели (чи органоїди). До органел клітки відносяться: ядро, пластиди, мітохондрії, лізосоми, ендоплазматичний ретикулум (ЕПР), диктіосоми. Див. схему 1.

Органели, занурені в гіалоплазму, що забезпечує їхню взаємодію. Гіалоплазма з органелами, за винятком ядра, складає цитоплазму клітини.

Структурну основу цитоплазми становить гіалоплазма (від гр. huаlоs — скло і плазма), вона є матриксом (від лат. mаtriх — субстрат, основа), в якому розташовані всі органели клітини. У зв'язку з цим створюються умови для взаємодії органоїдів між собою. Гіалоплазма неоднорідна, має сітку розгалужених канальців, трубочок і міхурців з мембранними оболонками.

Гіалоплазма — основна речовина цитоплазми. Вона активно рухається внаслідок перетворення хімічно зв'язаної енергії на механічну, що забезпечує внутрішньоклітинне транспортування речовин, синтез та обмін ліпідів, вуглеводів тощо. Маса гіалоплазми в клітині нестала і залежить від рівня розвитку клітини. В молодої клітини вона заповнює майже всю її порожнину. У міру старіння клітини об'єм гіалоплазми зменшується, обгортаючи тоненькою плівкою клітинні органели. Основну частину в такій клітині займає вакуоля (вакуолі).

Гіалоплазма живих клітин — гідрофільна багатофазна колоїдна система. Для гіалоплазми, а значить і для цитоплазми, властива лабільність (від лат. lаbіlіs — легкозмінний), тобто здатність змінювати свій стан і переходити з золю в гель, і навпаки. Колоїдний стан цитоплазми зумовлює в'язкість її, еластичність, здатність протистояти змішуванню колоїдів з водою.

Важливим компонентом гіалоплазми є мікротрубочки і мікрофіламенти. Це надмолекулярні білкові агрегати (структурні білкові компоненти). У мікротрубочках стінки побудовані з субодиниць білка тубуліна, які утворюють 13 повздовжних ниток. Центральна частина їх прозора. Мікротрубочки зорієнтовані одна з одною і розташовані недалеко від плазмалеми. Довжина мікротрубочок становить кілька мікрометрів.

Мікротрубочки нестійкі, вони то розпадаються, то з'являються знову. Передбачають, що їхні функції пов'язані з транспортуванням речовин по цитоплазмі, орієнтацією мікрофібрил целюлози, утворених плазмалемою, в бік клітинної оболонки. З участю їх хромосоми переміщуються під час поділу клітини, підтримується стабільна форма протопласта.

Мікрофіламенти мають розмір 4—10 нм, за будовою вони подібні до мікротрубочок, але внутрішня частина їх не пустотіла, а стінки складаються із скорочувального білка актіна. Вони можуть розміщуватися паралельно один одному або утворювати скупчення. За функціями ці структури, скорочуючись, зумовлюють рух цитоплазми. Мікрофіламенти разом з мікротрубочками утворюють гнучку сітку – цитоскелет.

Для зручності вивчення компоненти клітини умовно підрозділяють на дві категорії. До першої відносяться живі компоненти - органели, вони обумовлюють функціонування клітини як елементарної біологічної системи. Друга група компонентів - продукти життєдіяльності протопласта.

Органели в клітинах рослин і тварин мають подібну молекулярну організацію і близькі за хімічним складом, що свідчить про спільність походження.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.