Животинска клетка под електронен микроскоп Фигура 6. Структури на жива клетка

Устройството на животните и растителна клетка

Структурата на различните еукариотни клетки е подобна. Но наред с приликите между клетките на организмите от различни царства на живата природа има забележими разлики. Те се отнасят както до структурни, така и до биохимични характеристики.

Фигурите показват схематично и триизмерно изображение на животински и растителни клетки с разположението на органелите и включванията в тях.

Фигура 10 - Диаграми на конструкцията животинска клетка.

Цитоплазмата на клетката съдържа редица малки структури, които изпълняват различни функции. Тези мембранно ограничени клетъчни структури се наричат органелиЯдрото, митохондриите, лизозомите, хлоропластите са клетъчни органели. Органелите могат да бъдат отделени от цитозола чрез еднослойна или двуслойна мембрана.

Основна функциямембраната е, че те се движат през нея различни веществаот клетка на клетка. По този начин се осъществява обмяната на вещества между клетките и междуклетъчното вещество. Освен това растителната клетка има твърда клетъчна стена над мембрана. Клетъчните стени на съседните клетки са разделени от средна пластина, а за извършване на метаболизма в клетъчните стени има система от дупки - плазмодесми.

Фигура 11 показва диаграми на структурата на растителна клетка.

Фигура 11 – Схеми на структурата на растителна клетка

Растителната клетка се характеризира с наличието на различни пластиди, голяма централна вакуола, която понякога избутва ядрото към периферията, както и клетъчна стена, разположена извън плазмената мембрана, състояща се от целулоза. В клетки висши растенияв клетъчния център няма центриол, среща се само във водораслите. Резервният хранителен въглехидрат в растителните клетки е нишестето.

така че основни органели на животински и растителни клетки:

ядро и ядро; рибозоми; ендоплазмен ретикулум (ER), апарат на Голджи, лизозоми, вакуоли, митохондрии, пластиди, клетъчен център (центриоли)

Цитоплазмае вътрешната полутечна среда на клетките, ограничена плазмена мембрана, в който се намират ядро и други органели. Най-важната роля на цитоплазмата е да обединява всички клетъчни структурии осигуряване на химичното им взаимодействие.

различни

§ включване(временни образувания) - съдържащи неразтворими отпадъци метаболитни процесии резервни хранителни вещества;

§ вакуоли;

§ най-тънките тръби и нишки, които образуват скелета на клетката.

Съставът на цитоплазмата включва всички видове органични и неорганични органична материя. Основното вещество на цитоплазмата съдържа значително количество протеини и вода. В него протичат основните метаболитни процеси, той осигурява взаимовръзката на ядрото и всички органели и дейността на клетката като единна цялостна жива система. Цитоплазмата непрекъснато се движи, тече вътре в жива клетка, движейки с нея различни вещества, включвания и органели. Това движение се нарича циклоза.

А гъбите нямат животински клетки. Тази функция е била загубена в далечното минало от едноклетъчни организми, които са дали началото на. Повечето клетки, както животински, така и растителни, са с размери от 1 до 100 µm (микрометра) и следователно се виждат само с микроскоп.

Най-ранните фосилни доказателства за животни датират от вендския период (преди 650-454 милиона години). Първият завършва с този период, но през последващия период експлозията на нови форми на живот дава началото на много от основните фаунистични групи, известни днес. Има доказателства, че животните са се появили преди началото (преди 505-438 милиона години).

Структурата на животинските клетки

Схема на структурата на животинската клетка

• - самовъзпроизвеждащи се органели, състоящи се от девет снопа микротубули и открити само в животински клетки. Те помагат за организирането на клетъчното делене, но не са от съществено значение за този процес.
• - необходими за движението на клетките. В многоклетъчните организми ресничките функционират, за да движат течности или вещества около неподвижна клетка или за групи от клетки.
• - мрежа от торбички, която произвежда, обработва и транспортира химични съединениявътре и извън клетката. Той е свързан с двуслойна ядрена обвивка, осигуряваща тръбопровод между ядрото и.
• Ендозомите са свързани с мембрана везикули, образувани от колекция от сложни процеси, известни като , и се намират в цитоплазмата на почти всяка животинска клетка. Основният механизъм на ендоцитозата е противоположен на това, което се случва по време на клетъчната секреция.
• - отдел дистрибуция и доставка химикаликлетки. Той модифицира протеините и мазнините, вградени в ендоплазмения ретикулум, и ги подготвя за износ извън клетката.
• Междинните нишки са широк клас фиброзни протеини, които играят важна ролякакто структурни, така и функционални елементи

Клетката е най-малката структурна и функционална единица на живия организъм. Всяка клетка изпълнява функции, от които зависи нейният живот: абсорбира вещества и енергия, освобождава се от отпадъчни продукти, използва енергия за изграждане на сложни структури от повече прости вещества, расте, умножава се. Освен това изпълнява отделни специализирани функции като принос към цялостния живот на многоклетъчния организъм. Всички висши растения принадлежат към суперцарството на еукариотите (съдържащи ядра) и имат обща клетъчна структура. Растителната клетка се състои от клетъчна мембрана, включително клетъчна стена и цитоплазмена мембрана, и протопласт, състоящ се от цитоплазма и ядро.

Клетъчна мембрана

Клетъчна стена

Клетъчната стена съществува само в растителни клетки, бактерии и гъбички, но в растенията тя се състои предимно от целулоза. Придава форма на клетката, определяйки рамката за нейния растеж, осигурява структурна и механична опора, тургор (напрегнато състояние на мембраните), защита от външни фактори, съхранява хранителни вещества. Клетъчната стена е пореста, за да позволи на водата и други малки молекули да преминат през нея, твърда, за да даде на тялото на растението определена структура и да осигури опора, и гъвкава, така че растението да се огъва под натиска на вятъра, но не се счупва..

Цитоплазмена мембрана

Покрива цялата клетка с тънък, гъвкав и еластичен филм, като я отделя от външна среда. з чрез него се осъществява преносът на вещества от клетка на клетка, обменът на вещества с околната среда. Съставен главно от протеини и липиди, той има селективна проницателност. Водата преминава през клетъчната мембрана напълно свободно чрез осмоза.

Мембранните протеини помагат на полярните молекули и йони да се движат в двете посоки. Големи частицисе абсорбират от клетката чрез фагоцитоза: мембраната ги заобикаля, улавя ги във вакуоли, съдържащи клетъчен сок, и ги премества в клетката. Клетките използват за отделяне на вещества обратен процес– екзоцитоза.

Протопласт

Цитоплазма

Съдържа вода, различни соли и органични съединения, структурни компоненти– органели. Той е в постоянно движение, обединява всички клетъчни структури и насърчава тяхното взаимодействие помежду си. Всички клетъчни органели са разположени в цитоплазмата:

• Вакуола- кухина, съдържаща клетъчен сок, заемаща по-голямата част от растителната клетка (до 90%), отделена от цитоплазмата с тънък пласт. Поддържа тургорното налягане, натрупва молекули хранителни вещества, соли и други съединения, червени, сини и лилави пигменти, отпадъчни продукти. IN отровни растенияцианидът се съхранява тук, без да навреди на растението.
• Пластиди- органели, заобиколени от двойна мембрана, която ги отделя от цитоплазмата. От пластидите най-разпространени са хлоропластите – структури, от които зависи зеленият цвят на много растителни клетки. Хлоропластите съдържат зеления пигмент хлорофил, който е необходим за фотосинтезата. Много растения съдържат други видове пластиди с червени, жълти и оранжеви пигменти - хромопласти, които дават цветя, плодове и есенни листаподходящ цвят. В безцветни пластиди, левкопласти, се синтезира нишесте, образуват се липиди и протеини, особено много от тях има в грудки, корени и семена. На светлината левкопластите се превръщат в хлоропласти.
• Митохондриите– състоят се от външна и вътрешна мембрана, създават по-голямата част от клетъчния енергиен резерв под формата на молекули на АТФ (аденозинтрифосфорна киселина).
• Рибозоми– състоят се от големи и малки субчастици, в тях протича протеинов синтез;
• Ендоплазмен ретикулум(reticulum) е сложна триизмерна мембранна система, състояща се от цистерни, канали, тръби и везикули. Вакуолите се образуват от ретикулума, той разделя клетката на отделения (клетки) и много химични реакции протичат на повърхността на мембраните му
• Апарат на Голджи- участва в образуването на клетъчните мембрани, представлява купчина мембранни торбички, в които се опаковат протеини и други материали за отстраняване от клетката.

Клетъчно ядро

Ядрото е най-важният органел на клетката, осигуряващ основни метаболитни и генетични функции.. Ядрото съдържа ДНК, генетичния материал на клетката, комбиниран с голям бройпротеини в структури, наречени хромозоми. Той е заобиколен от ядрена мембрана, съдържаща големи пори. Областта на ядрото, където се образуват рибозомни субчастици, се нарича ядро.

Всичко в живата клетка е в постоянно движение. За нея разнообразна двигателна активностнеобходими са два вида структури - микротубули, които образуват вътрешната рамка, и микрофиламенти, които са протеинови влакна. Движението на клетките в течна среда и създаването на течен поток на тяхната повърхност се осъществява с помощта на реснички и флагели - тънки израстъци, съдържащи микротубули.

Сравнение на структурата на растителни и животински клетки

	растителна клетка	животинска клетка
Максимален размер	100 µm	30 µm
форма	Плазматичен или кубичен	Разнообразен
Центриоли	Няма	Яжте
Основна позиция	Периферен	Централна
Пластиди	Хлоропласти, хромопласти и левкопласти	Няма
Вакуоли	Голям	малък
Резервни хранителни вещества	Нишесте, протеини, масла, соли	Протеини, мазнини, въглехидрати гликоген
Метод на хранене	Автотрофен - консумация на неорганични съединения и създаване на въглехидрати от тях с помощта на слънчева или химическа енергия	Хетеротрофни – използват готови органични съединения
фотосинтеза	Яжте	отсъства
Клетъчно делене	Допълнителна фаза на митозата е препрофазата.	Митоза - ядрено делене, което води до образуването на две дъщерни ядра със същия набор от хромозоми
Синтез на АТФ	В митохондриите и хлоропластите	Само в митохондриите

Прилики в структурата на растителни и животински клетки

Растителните и животинските клетки имат следните общи характеристики:

• Универсална структура на мембраната;
• Юнайтед структурни системи– цитоплазма и ядро;
• Същият химичен състав;
• Подобни метаболитни и енергийни процеси;
• Подобен процес на клетъчно делене;
• Единен принцип на наследствен код;

1. Да дефинираме понятията.

Клетката е структурната единица на всички живи същества.
Органела е специализирана клетъчна структура, която изпълнява специфични функции.

2. Нека опровергаем твърдението, че ядрото е основен компонент на всички клетки на организмите.
Ядрото е центърът на всички ядрени клетки. Има обаче организми, които нямат ядро ​​– бактериите. Такива организми се наричат ​​прокариоти.

3. Попълнете таблицата.

4. Да допълним изреченията.
Вътрешната среда на клетката е цитоплазмата. Съдържа ядрото и множество органели. Той свързва органелите помежду си, осигурява движението на различни вещества и е средата, в която протичат различни процеси. Мембраната служи като външна рамка на клетката, придава й определена форма и размер, изпълнява защитни и поддържащи функции, участва в транспортирането на вещества в клетката.

5. Нека обозначим клетъчните органели, обозначени с цифри на фигурата.

1 – хлоропласт
2 – клетъчна стена
3 – цитоплазмена мембрана
4 – лизозома
5 – вакуола
6 – апарат на Голджи
7 – EPS
8 – ядро

6. Да попълним таблицата.

7. Нека обозначим органелите в очертанията на животинска клетка.

8. Да изпълним задачите.
1) Нека обозначим органелите на цитоплазмата:
а) ядро
в) хлоропласти
г) рибозоми
д) митохондрии
д) вакуоли

2) Нека обозначим структурите, разположени в ядрото:
б) ядро

9. Нека да разберем ролята на хромозомите в клетката.
Съхранявайте наследствена информация.

10. Въведете пропуснатите букви.
Ендоплазмен ретикулум, цитоплазма, митохондрии, рибозома, хлоропласт, вакуола, хлорофил, пиноцитоза, фаоцитоза.

Лабораторна работа
"Структура на растителна клетка"

4. Нека скицираме група растителни клетки.

5. Нека нарисуваме една клетка от листата на Elodea и да обозначим частите й.

Лабораторна работа
"Структура на животинска клетка"

2. Нека скицираме група клетки от животинска тъкан.

3. Нека начертаем една клетка и да обозначим частите й.

4. Нека обозначим отличителните и общи чертиживотинска клетка с листна клетка на Elodea.
Приликите са, че има цитоплазмена мембрана, цитоплазма и ядро.

Разлики: клетката елодея има хлоропласти, клетъчна стена и вакуола, докато животинската клетка има лизозоми и митохондрии.

В зората на развитието на живота на Земята всички клетъчни форми са представени от бактерии. Те абсорбираха органични вещества, разтворени в първичния океан, през повърхността на тялото.

С течение на времето някои бактерии са се приспособили да произвеждат органични вещества от неорганични. За да направят това, те използваха енергия слънчева светлина. Възниква първата екологична система, в която тези организми са производители. В резултат на това в земната атмосфера се появи кислород, отделен от тези организми. С негова помощ можете да получите много повече енергия от същата храна и да използвате допълнителната енергия за усложняване на структурата на тялото: разделяне на тялото на части.

Едно от важните постижения на живота е разделянето на ядрото и цитоплазмата. Ядрото съдържа наследствена информация. Специална мембрана около ядрото направи възможно защитата срещу случайни повреди. При необходимост цитоплазмата получава команди от ядрото, които ръководят живота и развитието на клетката.

Организмите, в които ядрото е отделено от цитоплазмата, са образували ядрено суперцарство (това включва растения, гъби и животни).

Така клетката - основата на организацията на растенията и животните - възниква и се развива в хода на биологичната еволюция.

Дори с невъоръжено око, или още по-добре под лупа, можете да видите, че месестата част на узрялата диня се състои от много малки зърна или зърна. Това са клетки - най-малките „градивни елементи“, които изграждат телата на всички живи организми, включително растенията.

Животът на растението се осъществява от комбинираната дейност на неговите клетки, създавайки едно цяло. Когато частите на растението са многоклетъчни, има физиологична диференциация на техните функции, специализация на различни клетки в зависимост от местоположението им в тялото на растението.

Растителната клетка се различава от животинската по това, че има плътна мембрана, която покрива вътрешното съдържание от всички страни. Клетката не е плоска (както обикновено се изобразява), най-вероятно изглежда като много малък мехур, пълен с лигавично съдържание.

Устройство и функции на растителната клетка

Нека разгледаме клетката като структурна и функционална единица на организма. Външната страна на клетката е покрита с плътна клетъчна стена, в която има по-тънки участъци, наречени пори. Под него има много тънък филм - мембрана, покриваща съдържанието на клетката - цитоплазмата. В цитоплазмата има кухини - вакуоли, пълни с клетъчен сок. В центъра на клетката или близо до клетъчната стена има плътно тяло - ядро ​​с ядро. Ядрото е отделено от цитоплазмата от ядрената обвивка. Малки тела, наречени пластиди, са разпределени в цитоплазмата.

Устройство на растителна клетка

Устройство и функции на органелите на растителните клетки

Органоид	рисуване	Описание	функция	Особености
Клетъчна стена или плазмена мембрана		Безцветен, прозрачен и много издръжлив	Прекарва вещества в и извън клетката.	Клетъчната мембрана е полупропусклива
Цитоплазма		Гъсто вискозно вещество	В него са разположени всички останали части на клетката	В постоянно движение е
Ядро (важна част от клетката)		Кръгли или овални	Осигурява прехвърлянето на наследствени имоти дъщерни клеткипри разделяне	Централна част на клетката
		Сферична или неправилна форма	Участва в протеиновия синтез
		Резервоар, отделен от цитоплазмата с мембрана. Съдържа клетъчен сок	Натрупват се резервни хранителни вещества и отпадъчни продукти, от които клетката не се нуждае.	Докато клетката расте, малките вакуоли се сливат в една голяма (централна) вакуола
Пластиди		Хлоропласти	Те използват светлинната енергия на слънцето и създават органични от неорганични	Формата на дискове, отделени от цитоплазмата с двойна мембрана
		Хромопласти	Образува се в резултат на натрупване на каротеноиди	Жълто, оранжево или кафяво
		Левкопласти	Безцветни пластиди
Ядрена обвивка		Състои се от две мембрани (външна и вътрешна) с пори	Отделя ядрото от цитоплазмата	Позволява обмен между ядрото и цитоплазмата

Живата част на клетката е свързана с мембрана, подредена, структурирана система от биополимери и вътрешни мембранни структури, участващи в набор от метаболитни и енергийни процеси, които поддържат и възпроизвеждат цялата система като цяло.

Важна особеност е, че клетката няма отворени мембрани със свободни краища. Клетъчните мембрани винаги ограничават кухини или области, затваряйки ги от всички страни.

Съвременна обобщена диаграма на растителна клетка

Плазмалема(външна клетъчна мембрана) е ултрамикроскопичен филм с дебелина 7,5 nm, състоящ се от протеини, фосфолипиди и вода. Това е много еластичен филм, който е добре намокрен от вода и бързо възстановява целостта след повреда. Има универсална структура, т.е. типична за всички биологични мембрани. В растителните клетки извън клетъчната мембрана има здрава клетъчна стена, която създава външна опора и поддържа формата на клетката. Състои се от фибри (целулоза), водонеразтворим полизахарид.

Плазмодесмирастителни клетки, са субмикроскопични тубули, които проникват през мембраните и са облицовани с плазмена мембрана, която по този начин преминава от една клетка в друга без прекъсване. С тяхна помощ се осъществява междуклетъчната циркулация на разтвори, съдържащи органични хранителни вещества. Те също така предават биопотенциали и друга информация.

Пораминаречени отвори във вторичната мембрана, където клетките са разделени само от първичната мембрана и средната ламина. Областите на първичната мембрана и средната плоча, разделящи съседните пори на съседните клетки, се наричат ​​мембрана на порите или затварящ филм на порите. Затварящият филм на порите е пробит от плазмодезмални тубули, но проходен отвор обикновено не се образува в порите. Порите улесняват транспортирането на вода и разтворени вещества от клетка в клетка. В стените на съседните клетки се образуват пори, обикновено една срещу друга.

Клетъчна мембранаима добре дефинирана, сравнително дебела обвивка от полизахариден характер. Обвивката на растителната клетка е продукт на дейността на цитоплазмата. В образуването му активно участват апаратът на Голджи и ендоплазменият ретикулум.

Структура на клетъчната мембрана

Основата на цитоплазмата е нейната матрица или хиалоплазма, сложна безцветна, оптически прозрачна колоидна система, способна на обратими преходи от зол към гел. Най-важната роля на хиалоплазмата е да обединява всички клетъчни структури в единна системаи осигуряване на взаимодействие между тях в процесите на клетъчния метаболизъм.

Хиалоплазма(или цитоплазмена матрица) е вътрешна средаклетки. Състои се от вода и различни биополимери (протеини, нуклеинови киселини, полизахариди, липиди), от които по-голямата част са протеини с различна химична и функционална специфичност. Хиалоплазмата също така съдържа аминокиселини, монозахариди, нуклеотиди и други нискомолекулни вещества.

Биополимерите образуват колоидна среда с вода, която в зависимост от условията може да бъде плътна (под формата на гел) или по-течна (под формата на зол), както в цялата цитоплазма, така и в отделните й участъци. В хиалоплазмата различни органели и включвания са локализирани и взаимодействат помежду си и със средата на хиалоплазмата. Освен това тяхното местоположение най-често е специфично за определени видове клетки. Чрез билипидната мембрана хиалоплазмата взаимодейства с извънклетъчната среда. Следователно хиалоплазмата е динамична среда и играе важна роля във функционирането на отделните органели и живота на клетките като цяло.

Цитоплазмени образувания – органели

Органелите (органелите) са структурни компоненти на цитоплазмата. Те имат определена форма и размер и са задължителни цитоплазмени структури на клетката. Ако те липсват или са повредени, клетката обикновено губи способността си да продължи да съществува. Много от органелите са способни на делене и самовъзпроизвеждане. Техните размери са толкова малки, че могат да се видят само с електронен микроскоп.

Ядро

Ядрото е най-изявената и обикновено най-голямата органела на клетката. За първи път е изследван подробно от Робърт Браун през 1831 г. Ядрото осигурява най-важните метаболитни и генетични функции на клетката. Тя е доста променлива по форма: може да бъде сферична, овална, лобирана или с форма на леща.

Ядрото играе важна роля в живота на клетката. Клетка, от която е отстранено ядрото, вече не отделя мембрана и спира да расте и да синтезира вещества. В него се засилват продуктите на гниене и разрушаване, в резултат на което той бързо умира. Образуването на ново ядро ​​от цитоплазмата не се случва. Новите ядра се образуват само чрез разделяне или раздробяване на старото.

Вътрешното съдържание на ядрото е кариолимфа (ядрен сок), която запълва пространството между структурите на ядрото. Съдържа едно или повече нуклеоли, както и значителен брой ДНК молекули, свързани със специфични протеини - хистони.

Основна структура

Нуклеол

Ядрото, подобно на цитоплазмата, съдържа предимно РНК и специфични протеини. Най-важната му функция е, че образува рибозоми, които осъществяват синтеза на протеини в клетката.

Апарат на Голджи

Апаратът на Голджи е органел, който е универсално разпространен във всички видове еукариотни клетки. Представлява многоетажна система от плоски мембранни торбички, които се удебеляват по периферията и образуват везикуларни процеси. Най-често се намира в близост до ядрото.

Апарат на Голджи

Апаратът на Голджи задължително включва система от малки везикули (везикули), които се отделят от удебелени цистерни (дискове) и са разположени по периферията на тази структура. Тези везикули играят ролята на вътреклетъчна транспортна система за специфични секторни гранули и могат да служат като източник на клетъчни лизозоми.

Функциите на апарата на Голджи също се състоят в натрупването, отделянето и освобождаването извън клетката с помощта на везикули на вътреклетъчни синтезни продукти, продукти на разпадане, токсични вещества. Продукти от синтетичната дейност на клетката, както и различни вещества, влизащи в клетката от средачрез канали ендоплазмен ретикулум, се транспортират до апарата на Голджи, натрупват се в тази органела и след това под формата на капчици или зърна навлизат в цитоплазмата и или се използват от самата клетка, или се екскретират навън. В растителните клетки апаратът на Голджи съдържа ензими за синтеза на полизахариди и самия полизахаридния материал, който се използва за изграждане на клетъчната стена. Смята се, че той участва в образуването на вакуоли. Апаратът на Голджи е кръстен на италианския учен Камило Голджи, който за първи път го открива през 1897 г.

Лизозоми

Лизозомите са малки везикули ограничена с мембраначиято основна функция е да извършва вътреклетъчно храносмилане. Използването на лизозомния апарат възниква по време на покълването на семето на растението (хидролиза на резервни хранителни вещества).

Структура на лизозома

Микротубули

Микротубулите са мембранни надмолекулни структури, състоящи се от протеинови глобули, подредени в спирални или прави редове. Микротубулите изпълняват предимно механична (моторна) функция, осигурявайки мобилността и контрактилитета на клетъчните органели. Разположени в цитоплазмата, те придават на клетката определена форма и осигуряват стабилността на пространственото разположение на органелите. Микротубулите улесняват движението на органелите до места, определени от физиологичните нужди на клетката. Значителен брой от тези структури са разположени в плазмалемата, близо до клетъчната мембрана, където участват в образуването и ориентацията на целулозните микрофибрили на растителните клетъчни стени.

Структура на микротубулите

Вакуола

Вакуолата е най-важната компонентрастителни клетки. Това е вид кухина (резервоар) в масата на цитоплазмата, запълнена воден разтвор минерални соли, аминокиселини, органични киселини, пигменти, въглехидрати и отделени от цитоплазмата с вакуоларна мембрана - тонопласт.

Цитоплазмата изпълва цялата вътрешна кухинасамо в най-младите растителни клетки. С нарастването на клетката пространственото разположение на първоначално непрекъснатата маса на цитоплазмата се променя значително: появяват се малки вакуоли, пълни с клетъчен сок, и цялата маса става гъбеста. С по-нататъшния клетъчен растеж отделните вакуоли се сливат, изтласквайки слоевете цитоплазма към периферията, в резултат на което образуваната клетка обикновено съдържа една голяма вакуола, а цитоплазмата с всички органели е разположена близо до мембраната.

Водоразтворими органични и минерални съединениявакуолите определят съответните осмотични свойства на живите клетки. Този разтвор с определена концентрация е вид осмотична помпа за контролирано проникване в клетката и освобождаване от нея на вода, йони и метаболитни молекули.

В комбинация с цитоплазмения слой и неговите мембрани, характеризиращи се с полупропускливи свойства, вакуолата образува ефективна осмотична система. Осмотично определени са такива показатели на живите растителни клетки като осмотичен потенциал, смукателна сила и тургорно налягане.

Устройство на вакуолата

Пластиди

Пластидите са най-големите (след ядрото) цитоплазмени органели, присъщи само на клетките растителни организми. Не се срещат само в гъбите. Пластидите играят важна роля в метаболизма. Те са отделени от цитоплазмата с двойна мембранна обвивка, а някои видове имат добре развита и подредена система от вътрешни мембрани. Всички пластиди са от един и същи произход.

Хлоропласти- най-често срещаните и най-функционално важни пластиди на фотоавтотрофни организми, които извършват фотосинтетични процеси, водещи в крайна сметка до образуване на органични вещества и освобождаване на свободен кислород. Хлоропластите на висшите растения имат комплекс вътрешна структура.

Структура на хлоропласта

Размери на хлоропластите различни растенияне са еднакви, но средно диаметърът им е 4-6 микрона. Хлоропластите могат да се движат под влияние на движението на цитоплазмата. В допълнение, под въздействието на осветлението се наблюдава активно движение на хлоропласти от амебоидния тип към източника на светлина.

Хлорофилът е основното вещество на хлоропластите. Благодарение на хлорофила зелени растенияспособни да използват светлинна енергия.

Левкопласти(безцветни пластиди) са ясно очертани цитоплазмени тела. Техните размери са малко по-малки от размерите на хлоропластите. Формата им също е по-равномерна, доближаваща се до сферична.

Структура на левкопласт

Намира се в епидермални клетки, грудки и коренища. При осветяване те много бързо се превръщат в хлоропласти със съответната промяна във вътрешната структура. Левкопластите съдържат ензими, с помощта на които се синтезира нишесте от излишната глюкоза, образувана по време на фотосинтезата, по-голямата част от която се отлага в тъкани или органи за съхранение (грудки, коренища, семена) под формата на нишестени зърна. В някои растения мазнините се отлагат в левкопласти. Резервната функция на левкопластите понякога се проявява в образуването на резервни протеини под формата на кристали или аморфни включвания.

Хромопластив повечето случаи те са производни на хлоропласти, понякога - левкопласти.

Хромопласт структура

Узряването на шипките, чушките и доматите се съпровожда с превръщането на хлоро- или левкопласти на клетките на пулпата в каратиноидни пласти. Последните съдържат предимно жълти пластидни пигменти - каротеноиди, които при узряване интензивно се синтезират в тях, образувайки цветни липидни капчици, твърди глобули или кристали. В този случай хлорофилът се разрушава.

Митохондриите

Митохондриите са органели, характерни за повечето растителни клетки. Те имат различна форма на пръчици, зърна и нишки. Открит през 1894 г. от R. Altman с помощта на светлинен микроскоп, а вътрешната структура е изследвана по-късно с помощта на електронен микроскоп.

Структурата на митохондриите

Митохондриите имат структура с двойна мембрана. Външната мембрана е гладка, вътрешната се формира различни формиизрастъците са тръбички в растителните клетки. Пространството вътре в митохондрията е изпълнено с полутечно съдържание (матрица), което включва ензими, протеини, липиди, калциеви и магнезиеви соли, витамини, както и РНК, ДНК и рибозоми. Ензимният комплекс на митохондриите ускорява работата на сложен и взаимосвързан механизъм биохимични реакции, в резултат на което се образува АТФ. Тези органели осигуряват на клетките енергия - превръщането на енергията на химичните връзки на хранителните вещества във високоенергийни връзки на АТФ в процеса на клетъчно дишане. Именно в митохондриите се извършва ензимното разграждане на въглехидратите. мастни киселини, аминокиселини с освобождаване на енергия и последващото й превръщане в АТФ енергия. Натрупаната енергия се изразходва за процеси на растеж, за нови синтези и т.н. Митохондриите се размножават чрез делене и живеят около 10 дни, след което се разрушават.

Ендоплазмен ретикулум

Ендоплазменият ретикулум е мрежа от канали, тръби, везикули и цистерни, разположени вътре в цитоплазмата. Открита през 1945 г. от английския учен К. Портър, тя представлява система от мембрани с ултрамикроскопична структура.

Структура на ендоплазмения ретикулум

Цялата мрежа е комбинирана в едно цяло с външната клетъчна мембранаядрена обвивка. Има гладък и грапав ER, който носи рибозоми. На мембраните на гладката ER има ензимни системи, участващи в мазнините и въглехидратния метаболизъм. Този тип мембрана преобладава в семенните клетки, богати на вещества за съхранение (протеини, въглехидрати, масла); рибозомите са прикрепени към гранулираната ER мембрана и по време на синтеза на протеинова молекула полипептидната верига с рибозоми е потопена в ER канала. Функциите на ендоплазмения ретикулум са много разнообразни: транспортиране на вещества както вътре в клетката, така и между съседните клетки; разделяне на клетката на отделни участъци, в които различни физиологични процесии химични реакции.

Рибозоми

Рибозомите са немембранни клетъчни органели. Всяка рибозома се състои от две частици, които не са идентични по размер и могат да бъдат разделени на два фрагмента, които продължават да запазват способността си да синтезират протеин, след като се комбинират в цяла рибозома.

Рибозомна структура

Рибозомите се синтезират в ядрото, след което го напускат, премествайки се в цитоплазмата, където се прикрепят към външна повърхностмембрани на ендоплазмения ретикулум или са разположени свободно. В зависимост от вида на протеина, който се синтезира, рибозомите могат да функционират самостоятелно или да се комбинират в комплекси - полирибозоми.