Цитология растений - Атабекова А.И.
Скачать (прямая ссылка):
ных участков хромосом. Этот сложный процесс называется дифференцправкой клеток.
Возникновение в процессе эволюции многоклеточпости открыло широкие перспективы для приспособления организмов к различным условиям внешней среды. Чем выше растение в эволюционном отношении, тем совершеннее в нем процесс специализации клеток.
Клеткам высших растений, кроме способности к превращению солнечной энергии и размножению путем саморепродукции, свойственны другие особенности, благодаря которым они оказываются приспособленными к той сложной и согласованной деятельности, какой является жизнь многоклеточного организма.
Многоклеточное растение возникает из одной оплодотворенной яйцеклетки. Следовательно, клетка — особая единица, обладающая всеми свойствами живого и передающая их из поколения в поколение. Условно называя клетку единицей, не следует забывать, что она характеризуется весьма сложной химической и структурной организацией. Между растительными и животными организмами существует глубокое принципиальное различие, связанное с особенностями их клеточной структуры. Так, зеленые растения благодаря хлоропластам могут поглощать солнечную энергию, превращать ее в химическую и запасать в виде углеводов и в макроэргических связях молекул аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), к чему не приспособлены клетки животных.
Синтезирующиеся в клетках зеленых частей растений углеводы, жиры и белки не могут быть непосредственно использованы для клеточных процессов. В результате распада этих веществ высвобождается энергия, которая также запасается в виде АТФ. Впоследствии эта энергия и значительная часть пиз-комолекулярных продуктов расщепления углеводов, жиров и белков служат для синтеза новых углеводов, жиров и белков. При этом молекула АТФ переносит полученную за счет солнечного света свободную энергию от центров дыхания или фотосинтеза во все части клеток, обеспечивая течение процессов, связанных с ее потреблением.
С помощью электронной микроскопии установлено существование двух основных типов клеточной организации. К наиболее примитивному типу — прокариотическому (доядерному) относятся клетки бактерий и синезеленых .водорослей, не имеющие клеточного ядра, к более совершенному — эукариотическому (ядерному) — клетки всех остальных одноклеточных и многоклеточных растений, животных и человека. Они содержат сложное ядро, отграниченное от цитоплазмы ядер ной оболочкой.
Прокариоты отличаются от эукариот небольшими размерами (0,5—3 мкм) и более простой организацией. Протопласт этих клеток заключен в плазматическую мембрану (плазмалем-
Рис. 1. Комбинированная схема прокариотической клетки:
/ — клеточная стенка, 2 — плазматическая мембрана, 3 — ДНК в зоне нуклеонда, 4 — полирибосомы цитоплазмы,
5 — лизосома, 6 — ламеллярные структуры, 7 — впячива-ние-плазматической мембраны, 8 — хроматофоры, 9 — вакуоли с включениями, 10 — жгутики, // — пластинчатые тилакоиды. По Ченцову.
ма), обычно покрытую клеточной стенкой. Мембранные системы прокариотической клетки весьма слабо выражены (за исключением некоторых бактерий и синезеленых водорослей) и развиваются за счет плазматических мембран (рис. 1). Цитоплазма прокариотической клетки богаче рибосомами, расположенными в ее наружном слое. Однако основное отличие в строении клеток прокариот и эукариот — организация их генетического аппарата. Роль ядра у прокариот выполняет нуклеоид. Эта структура состоит из одиночной кольцевой молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты
(ДНК), практически лишенной белков, у бактерий она носит название генофор, т. е. носитель генов. Нуклеоид не отделен мембраной от цитоплазмы. Размножение бактерий происходит исключительно путем деления исходной клетки, которому предшествует редупликация генетического материала, распределяемого с помощью особого механизма между двумя дочерними клетками.
В пределах эукариотического типа клетки растений и животных по своей структуре отличаются друг от друга гораздо меньше, чем клетки прокариот от клеток эукариот. Различия между клетками прокариотических и эукариотических организмов настолько разительны, что возникает предположение о том, что переход от одного типа клеточной организации к другому является определенным этапом в ходе эволюции живой природы. "
Для всех эукариот характерны отграниченные мембранные органеллы — ядро, митохондрии и лизосомы, а также сильно развитая система внутриклеточных мембран — эндоплазматиче-ская сеть и аппарат Гольджи. Цитоплазма эукариотических клеток способна к движению, а ядра их содержат ядрышки и хромосомы, состоящие из ДНК и гистонов (рис. 2). Молекулы ДНК эукариот в отличие от ДНК прокариот полирепликантные и линейные.
Для эукариотических клеток характерно наличие ядерной оболочки, состоящей из липопротеидных мембран с полинукле-арным пространством между ними. В оболочке имеются спе-
5
Рис. 2. Комбинированная схема строения эукариотической клетки.
А —. клетка животного происхождения; ? — растительная клетка: 1 — ядро с хроматином ¦щ ядрышком, 2 — плазматическая мембрана, 3 — клеточная стенка, 4 — плазмодссмы, 5 _гранулярная эндонлазматическая сеть; б — гладкая эндоплазматнческая сеть, 7 — пи-ноцитозная вакуоль, 8 — аппарат Гольджн, 9 — лизосома, 10 — жировые включения в гладкой эндоплазматической сети, 11 — центрноль и микротрубочки центросферы, 12 — митохондрия, 13 — полирибосомы гиалоплазмы, 14 — центральная вакуоль, 15 — хлоропласт. По Чеицову.
