Растительная клетка – определение, части и функции

Обзор клеток растений

Животные, грибы и у протистов тоже есть эукариотические клетки, пока бактерии и археи имеют более простые прокариотические клетки. Клетки растений отличаются от клеток других организмов своими клеточные стенки хлоропласты и центральная вакуоль, Хлоропласты в растительных клетках могут подвергаться фотосинтезу с образованием глюкозы. При этом клетки используют углекислый газ и выделяют кислород.

Другие организмы, такие как животные, полагаются на кислород и глюкозу, чтобы выжить. Растения считаются аутотропный потому что они производят свою еду и не должны потреблять никаких других организмов. В частности, растительные клетки фотоавтотрофного потому что они используют световую энергию солнца для производства глюкозы. Организмы, которые питаются растениями и другими животными, считаются гетеротрофными.

Другие компоненты растения клетка, клеточная стенка а также центральная вакуоль работать вместе, чтобы придать клетке жесткость. Растительная клетка будет хранить воду в центральной вакуоль, который расширяет вакуоль в стороны клетки. Затем клеточная стенка прижимается к стенкам других клеток, создавая силу, известную как тургор давление, Тургорское давление между клетками растения могут расти и достигать большего солнечного света.

Эукариотические и прокариотические клетки

Все известные живые организмы подразделяются на две группы. Познакомимся с ними на схеме.

Клетка прокариот имеет довольно простое строение.В прокариотической клетке не имеется истинного ядра, ядрышек и хромосом. Наследственный материал представлен одной нитью ДНК соединенной с белками. Данная структура получила название нуклеоид и является прототипом ядра у прокариотической клетки.

В строении структур прокариот можно выделить ряд особенностей:

1. Имеют жесткую клеточную стенку, а иногда и слизистую капсулу;
2. В прокариотической клетке нет внутренней мембраны, кроме впячивания оболочки. Здесь расположены ферменты принимающие участие в обмене веществ у прокариот;
3. Отсутствуют мембранные органоиды – митохондрии, ЭПС, хлоропласты, лизосомы, комплекс Гольджи, вакуоли.
4. Прокариотические клетки имеют лишь рибосомы, причем очень мелкие.

Строение прокариот приспособлено для выполнения элементарных процессов жизнедеятельности: обмен веществ, размножение и другие.

Особенностью этих организмов считается их существование в бескислородной среде, то есть они являются анаэробами. Получение энергии для процессов жизнедеятельности происходит при расщеплении других соединений. К примеру, некоторые бактерии анаэробы способны усваивать азот из воздуха.

Однако не все прокариоты считаются анаэробами, среди них можно выделить и аэробов. Эти организмы нуждаются в кислороде для своей используют кислород для клеточного дыхания и окисления веществ. Примером могут быть бациллы.

Для многих прокариот характерен процесс спорообразования. Познакомимся с основными стадиями образования спор на рисунке.

Споры обеспечивают прокариотам возможность переносить неблагоприятные условия.

Еще одним процессом, позволившим прокариотам сохраниться с древнейших времен, считается способность к очень быстрому размножению.

Основным способом размножения прокариот является деление клетки надвое, иногда встречается почкование и половой процесс – конъюгация.

Эукариотические клетки имеют более сложное строение. Наследственная информация сконцентрирована в хромосомах, которые представлены нитями ДНК и белковых молекул. Все это находится в оформленном ядре.

В эукариотической клетке имеются все органоиды, которые участвуют в выполнении разнообразных функций.

Более подробно на эукариотических клетках остановимся в следующем пункте.

Выводы

1. Клетки грибов имеют ядра, в клетках бактерий ядра отсутствуют.
2. Грибы могут быть многоклеточными и одноклеточными, бактерии являются исключительно одноклеточными организмами.
3. Бактерии освоили большее жизненное пространство, чем грибы.
4. Большинство грибов видно человеческому глазу. Бактерии, имеющие размер от 0,5 до 5 мкм, можно разглядеть лишь с помощью микроскопа.
5. Грибы принципиально недвижимы, среди бактерий есть типы, обладающие жгутиками.
6. Грибы являются четкими гетеротрофами, бактерии используют все известные на сегодня способы получения жизненной энергии.
7. Бактерии имеют более высокий уровень выживаемости и возможности распространения по планете, чем грибы.

Биологические (элементарные) мембраны

Биологические (элементарные) мембраны — это активные молекулярные комплексы, разделяющие внутриклеточные органоиды и клетки. Все мембраны имеют сходное строение.

Структура и состав мембран: толщина 6-10 нм; состоят в основном из молекул белков и фосфолипидов.

■Фосфолипиды образуют двойной (бимолекулярный) слой, в котором их молекулы обращены своими гидрофильными (водорастворимыми) концами наружу, а гидрофобными (водонерастворимыми) концами — внутрь мембраны.

■ Белковые молекулы располагаются на обеих поверхностях двойного липидного слоя (периферические белки), пронизывают оба слоя молекул липидов (интегральные белки, большая часть которых — ферменты) или только один их слой (полуинтегральные белки).

Свойства мембран: пластичность, асимметрия (состав наружного и внутреннего слоев и липидов, и белков различен), полярность (внешний слой заряжен положительно, внутренний — отрицательно), способность самозамыкаться, избирательная проницаемость (при этом гидрофобные вещества проходят через двойной липидный слой, а гидрофильные — через поры в интегральных белках).

Функции мембран: барьерная (отделяет содержимое органоида или клетки от окружающей среды), структурная (обеспсчнило определенную форму, размеры и устойчивость органоида или клетки), транспортная (обеспечивает транспорт веществ в органоид или клетку и из нее), каталитическая (обеспечивает примембранные биохимические процессы), регулятивная (участвует в регуляции обмена веществ и энергии между органоидом или клеткой и внешней средой), участвует в преобразовании энергии и поддержании трансмембранного электрического потенциала.

Отличия животной клетки от растительной

Явным различием выступает размер: для животной клетки характерна длина от 10 до 30 мкм, у растительной этот показатель варьируется в диапазоне от 10 до 100 мкм.

К другим различиям относятся:

1. Форма. Неправильные формы у животных и прямоугольные или кубические у растений.
2. Способность синтезировать белки. В сравнении с животными, получающими белки извне, растительные синтезируют в 2 раза больше аминокислот.
3. Склонность к дифференцированию. У растений все структурные единицы могут дифференцироваться, у животных – только стволовые.
4. Способ хранения энергии. В виде крахмала у растительных клеток, в сложной форме углеводного гликогена у животных.
5. Содержание центриолей. У растений отсутствуют.
6. Наличие ресничек, обеспечивающих клеточную локомоцию. Отсутствуют у растительных клеток.
7. Отсутствие пластид в животных, присутствие необходимых для фотосинтеза хлоропластов в составе растительных.
8. Количество вакуолей: в животных множество маленьких, в растительных одна большая.

Делая краткий вывод о различиях, биологи всегда акцентируют внимание на присутствии в клетке растения прочной целлюлозной стенки, хлоропластов, лейкопластов, хромопластов.

Примечание

Современной биологии известны и другие эукариотические организмы. Наиболее распространенными из них являются грибы, включая плесень и дрожжи, протесты, представленные амебами и эвгленами.

Примечание

Рассмотренные структурно-функциональные единицы в большинстве случаев многоклеточны. Но существуют еще и одноклеточные организмы – отличающиеся менее сложным строением прокариоты. Они не имеют ядра, а их ДНК размещена в области особого участка цитоплазмы – нуклеоиде.

Что из этого следует

1. Принципиальное сходство в особенностях строения и молекулярного состава клеток растений и животных указывает на родство и единство их происхождения, вероятнее всего, от одноклеточных водных организмов.
2. В составе обоих видов содержится множество элементов Периодической таблицы, которые в основном существуют в виде комплексных соединений неорганической и органической природы.
3. Однако различным является то, что в процессе эволюции эти два типа клеток далеко отошли друг от друга, т.к. от различных неблагоприятных воздействий внешней среды они имеют абсолютно разные способы защиты и также имеют различные друг от друга способы питания.
4. Растительная клетка главным образом отличается от животной крепкой оболочкой, состоящей из целлюлозы; специальными органоидами — хлоропластами с молекулами хлорофилла в своем составе, с помощью которых осуществим фотосинтез; и хорошо развитыми вакуолями с запасом питательных веществ.

Вредные и полезные

Но есть грибы, которые мирно сосуществуют с зеленым растением, помогая ему в чем-то и получая взамен питательные вещества. Примером могут служить грибы, живущие в клубеньках бобовых и помогающие им впитывать из почвы азот. Подобные «доброжелательные» грибы называют симбиотрофами .

Грибы и Животные являются царствами живой природы, наравне с Растениями, Бактериями и Вирусами. Грибы и Животные имеют несколько общих черт, но тех, что развели их по разным таксонам, намного больше.

Грибы считаются ядерными, многоклеточными организмами. Основой каждого индивидуума является мицелий, другими словами – грибница. Это вегетативный орган. Он состоит из тонких ниточек или шнуров – гифов. Благодаря им, мицелий обширно разрастается в почве или другом субстрате. Его плотность может достигать 35 линейных км на 1 грамм грунта. Для гифов характерен верхушечный рост. Благодаря грибнице происходит всасывание грибом питательных веществ осмотическим путем.

В грибнице низших грибов, например – мукора, нет перегородок между клетками. Орган становится подобным гигантской многоядерной, хитро сплетенной, клетке. Внешний вид и уровень дифференциации мицелия является одним из основных аргументом систематики грибов.

Часть мицелия расположена на грунте. Она становится плацдармом для формирования органов размножения и крепления плодового тела. Его образовывают пенек и шляпка. Лишь сморчки да трюфеля не имеют плодового тела. По строению шляпки грибы делят на трубчатые и пластинчатые.

Строение шляпочного гриба

Представители царства могут размножаться тремя способами: вегетативным, половым и бесполым. Вегетативное размножение обеспечивает мицелий. Часть, отделенная от общего клубка гифов, способна обеспечить существование нового организма. Дрожжевые грибы размножаются путем почкования – отшнуровыванием почек-выростов, появившихся на грибнице.

Бесполое размножение обеспечено спорами. Они появляются в спорангии, образовавшимся на нитях-гифах, или кондии, находящемся в плодовом теле. Споры высших грибов легки и малы, поэтому могут распространяться насекомыми, животными и даже каплями дождя. Споры низших представителей царства, живущих в водной среде, имеют жгутики, с помощью которых передвигаются, способствуя расселению вида.

Проросшие рядом две споры и первичный мицелий становятся предысторией для полового размножения – обмена генетической информацией, образования дикариотической зиготы и получения с ее помощью различного количества, характерного для разных видов, гаплоидных спор.

Грибы являются осмотрофными гетеротрофами. Органические вещества самостоятельно они продуцировать не в состоянии. Поэтому они выделяют ферменты, расщепляющие ту органику, которая попала в грунт, а потом всасывают этот питательные раствор с помощью грибницы. При этом выделяется мочевина. Такие грибы именуются сапрофитами.

Животные – это ядерные многоклеточные существа. В царство вошло 35 типов организмов, среди которых хордовые и кишечнополостные, губки и тунициновые оболочники.

Преобладающее большинство животных ведут активный способ жизни или, во всяком случае, способны передвигаться самостоятельно. Для подавляющего количества представителей характерна оогамия, размножения, при котором сливается яйцеклетка со сперматозоидом или спермием. Организмы животных дифференцированы на ткани и органы, которые развились из 2-3 зародышевых листков. Индивидуальное развитие представителя вида на стадии эмбриона повторяет путь, которые прошел весь тип.