Жизнь зеленого растения - Гэлстон А.
Скачать (прямая ссылка):
ОБЩИЕ ЧЕРТЫ СТРОЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ
Подобно всем прочим эукариотическим клеткам, клетки высших растений содержат окруженное оболочкой ядро, эндоплаз- матический ретикулум, диктиосомы и митохондрии. Рибосомы встречаются в них как в свободном виде — в цитоплазме, так и прикрепленными к эндоплазматическому ретикулуму; кроме того, рибосомы обнаруживаются в некоторых клеточных органел- лах. Репликация ДНК, ДНК-зависимый синтез РНК и РНК-за- висимый синтез белка протекают в растительных клетках так же, как и в других клетках. Многие растительные белки обладают каталитической активностью, т. е. являются ферментами; другие белки выступают как важные структурные компоненты клетки.
Ниже мы перечислим особенности, свойственные только растительным клеткам.
1. Многочисленные хлоропласты растительной клетки осуществляют превращение лучистой энергии в химическую, что делает клетку автотрофной.
2. Клеточная стенка, которой окружен каждый протопласт, служит скелетом растения; протопласт заключен в ней как в неком жестком футляре, и это делает возможным резкое локальное увеличение тургорного давления.
3. Центральная вакуоль, на долю которой приходится около 90% объема клетки, является не просто резервуаром для отходов метаболизма; ее заключенное в мембрану содержимое — раствор различных веществ — облегчает клетке поглощение воды за счет осмотических сил. Эта вода поглощается растением без затраты энергии — диффузия самих молекул воды обусловливает их поступление в вакуоль.
4. Плазмодесмы — узкие каналы, по которым малые молекулы могут диффундировать из клетки в клетку, не пересекая клеточных мембран, — обеспечивают практически во всем растении непрерывность протоплазмы.
Разные клетки различаются как по толщине плазмодесм, так и по их числу, и эти различия играют, возможно, важную роль в регулировании химической связи между клетками растительного организма.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ГЛАВЫ
Почти все крупные организмы состоят из микроскопических единиц, называемых клетками, в которых содержатся еще более мелкие единицы — органеллы. Исследуя сложное строение клеток, биологи иммобилизуют (фиксируют) их при помощи какого-нибудь химического фиксатора, заливают в соответствующую среду — в парафин или пластмассу, приготовляют с помощью микротома тонкие срезы, окрашивают эти срезы различными красителями, дающими возможность выявить те или иные структуры, и затем изучают их либо в световом микроскопе, обеспечивающем тысячекратное увеличение, либо в электронном микроскопе при увеличении приблизительно в миллион раз. Для того чтобы уяснить себе химическую роль и определить характер биологической активности исследуемых структурных единиц, каждую из таких единиц требуется получить в чистом виде и в достаточно больших количествах. С этой целью обычно разрушают большое число клеток, а затем выделяют каждый тип органелл из полученного гомогената в виде осадка, выпадающего при центрифугировании с постепенно возрастающим числом оборотов. Осажденные таким путем орга- иеллы можно затем собрать и подвергнуть анализу, чтобы изучить их химическую природу и выявить свойственную им биохимическую активность.
Растительные клетки диаметром около 50 мкм содержат ядро, в котором находится большая часть наследственной информации клетки. Эта информация хранится здесь в форме дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), сосредоточенной в палочковидных структурах, называемых • хромосомами. При каждом клеточном делении (митозе) хромосомы делятся, расщепляясь по всей длине надвое, благодаря чему обе дочерние клетки получают одинаковое число хромосом и качественно одинаковую ДНК- Половому воспроизведению предшествует специальное редукционное деление (мейоз), приводящее к появлению гаплоидных клеток, т. е. клеток с вдвое меньшим числом хромосом, чем в обычном диплоидном наборе. Когда эти половые клетки {гаметы) в процессе оплодотворения сливаются в зиготу, диплоидное число хромосом восстанавливается.
Отдельные участки молекулы ДНК — гены — определяют природу клеточных белков. Она закодирована в них посредством специфического расположения четырех видов нуклеотидов, в молекуле которых содержится одно из четырех азотистых оснований: аденин (А), тимин (Т), гуанин (G) или цитозин (С). Три последовательно расположенных нуклеотида определяют, какая из двадцати аминокислот включится в растущую поли- пептидную цепь. Белки синтезируются на поверхности рибосом, построенных из двух субчастиц и состоящих в основном из рибонуклеиновой кислоты (РНК) и белка. К рибосома» прикрепляются цепи особой информационной, или матричной, РНК (мРНК). Эти цепи мРНК синтезируются на ДНК-матрице в процессе транскрипции и несут в себе основную заключенную: в ДНК информацию, но теперь уже записанную при помощи* другого нуклеотидного алфавита, а именно алфавита РНК. Третий тип РНК — это транспортная РНК (тРНК). Транспортна» РНК присоединяется к отдельным аминокислотам и переносит их к комплексу рибосома — мРНК, где данная аминокислота включается в процессе трансляции в растущую полипептиднук» цепь, состоящую из аминокислот, соединенных пептидными связями.
