Цитология растений - Атабекова А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Размножаются митохондрии и путем почкования. Этот тип деления открыт у мхов при изучении процесса их регенерации, когда из срезанных листочков формируются новые растения. Процессу почкования митохондрий всегда предшествует дифференциация зеленых (ассимилирующих) клеток в меристематиче-скую ткань, т. е. омолаживание. Очевидно, явление омолаживания органов растения сопровождается омолаживанием органелл, в данном случае митохондрий и хлоропластов. Отсюда можно заключить, что в строме митохондрий заключена информация, направляющая морфогенез этих органелл. Во время почкования происходит выпячивание мелких мембранных пузырьков с последующим отшнуровыванием этих образований от материнской митохондрии; одновременно с формированием выпячиваний возникают кристы и осмиофильные гранулы.
Средняя продолжительность жизни митохондрий 5—10 дней. Восстанавливаются они как в результате новообразования, так и при делении предшествующих структур. Имеются также данные о происхождении митохондрий из цитоплазматических пузырьков, возникающих из цистерн эндоплазматической сети.
Изучением митохондрий занимаются цитологи, генетики, биофизики и физиологи. Значительные успехи в этой области привели к созданию новой науки — митохондриологии.
Пластиды (от греч. plastos — вылепленный и eidos — подобный). Так называют постоянные мембранные органеллы растительных клеток, в которых осуществляется первичный синтез органических веществ. Грибы, бактерии, слизевики, а также сине-зеленые водоросли пластид не имеют.
Первые наблюдения и описания пластид — хроматофоров и хлоропластов были сделаны в 1676 г. Антони ван Левенгуком сначала в клетках водоросли спирогиры, затем в клетках некото-
рых злаков. Хроматофорами (носителями окраски) называют пластиды водорослей, отличающиеся от хлоропластов других систематических групп растений разнообразной формой, наличием пиреноидов и специфическими пигментами. Детальные исследования пластид проведены в 1882 г. Шимпером. Он описал три их типа, причем бесцветные пластиды — лейкопласты, обнаруженные в яйцеклетках гиацинта, считал исходными для зеленых пластид — хлоропластов. В зависимости от выполняемых ими функций он подразделял пластиды на лейкопласты, хлороплас-ты, хромопласты, амилопласты, протеопласты, олеопласты.
Современные исследователи (Матиенко, 1965) делят пластиды на две группы: лейкопласты (бесцветные пластиды) и хромопласты (пластиды, содержащие пигменты). В группу лейкопластов входят: амилопласты — пластиды, накапливающие крахмал; олеопласты — пластиды, накапливающие масла, и протеинопла-сты. — пластиды, накапливающие белок. В группу хромопластов' входят: хлоропласты — зеленые пластиды, в основном содержащие хлорофилл, и каротинопласты—пластиды, содержащие желтые пигменты.
В 1967 г. Мэринос обнаружил в покоящихся почках клубней картофеля еще один тип пластид, названный им полифункцио-нальным. В них содержатся зерна крахмала, белки, капли липидов.
Общее число пластид в клетках высших растений варьирует в довольно значительных пределах. Так, в клетках листьев высших растений их от 20 до 100, а у низших одноклеточных организмов — всего одна.
Форма пластид высших растений довольно однообразна: дискообразная (округло-эллиптическая). У водорослей хроматофо-ры бывают палочкообразными, лентовидными, спиралевидными, чашеобразными и т. д. Величина пластид у покрытосеменных растений колеблется от 3 до 10 мкм, среди них самые мелкие — лейкопласты.
Хромопласты содержат пигменты. Так, в хлоропластах имеются хлорофилл, ксантофил и каротин; в каротинопластах — те же пигменты, только вместо хлорофилла — ликопин. Пигменты представлены в виде кристаллов или находятся в аморфном состоянии.
Тело пластид состоит из стромы, содержащей в основном протеины и липиды, а также пигменты и минеральные элементы, и ограничено двумя липопротеидными мембранами.
У разных типов пластид наблюдаются значительные колебания в составе химических компонентов. Содержание воды в них зависит от водного режима растений и колеблется от 60 до 75%.
В пластидах содержится большое количество различных ферментов, которые последовательно вовлекаются в обмен веществ. Они катализируют биохимические реакции, в результате которых в виде различных соединений накапливается энергия, необ-
ходимая для метаболических процессов в растительной клетке. Пластиды играют ведущую роль в образовании и превращении запасных веществ в ней.
Все типы пластид генетически связаны между собой, хотя функции их строго специфичны. Исходной формой пластид являются пропластиды, по внешнему виду сходные с митохондриями, но более крупных размеров, удлиненной формы, с неупорядоченным расположением крист. Митохондрии от пластид можно отличить по способности их прижизненно окрашиваться янусом зеленым Б, в то время как пропластиды этим веществом не окрашиваются.
Лейкопласты есть в клетках эмбриональных тканей высших растений, в цитоплазме спор и женских гамет, в клетках семян, клубней, корневищ, волосков, в кожице многих однолетних растений и т. д. Иными словами, они присутствуют во всех органах покрытосеменных растений, причем число их в клетках велико.
