Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
Обычно клетки измеряют в микрометрах (1 мкм = 0,001 мм). Растительные клетки, как и клетки животных, имеют типичный диаметр 10—20 мкм.
Количество клеток в теле сложных организмов обычно-очень велико. Но вместе с тем известны организмы, тела которых состоят из одной клетки. Большинство водорослей и простейших являются одноклеточными организмами. .
Обычно форма клетки бывает шарообразная, эллипсоидная или призматическая. Каждая клетка, как правило, состоит из двух основных частей — содержимого и оболочки. Содержимое— протопласт, или протоплазм а111, включает ядро и цитоплазму, в которой находятся органеллы — митохондрии,
* Для обозначения всей живой массы клетки наряду с термином «протоплазма» применяют термин «протопласт», предложенный еще Ганштей-иом (1822—1886). Таким образом, в понятие «протопласт» не включаются структуры клетки; оболочка, вакуоли, клеточный сок, а также неживые включения (жиры, крахмал н др.).
пластиды, а также диктиосомы, лизосомы, цитосомы. Но существуют организмы, которые не имеют отдельной оболочки, например плазмодии слизевиков. Цитоплазма не может долго ¦существовать без ядра — кариоплазмы. Ядро, в свою очередь, быстро погибает, если его удалить из клетки. Как показали опыты с разделением клетки на безъядерные участки и на участки, содержащие ядро, первые теряют способность создавать белок, клеточную оболочку и через некоторое время погибают.
В клетке происходят непрерывный обмен веществ, процессы самообновления, без которых жизнь невозможна. Ф. Энгельс, в работе «Анти-Дюринг» отмечал, что «... неживые тела тоже изменяются, разлагаются или комбинируются в ходе естественного процесса, но при этом они перестают быть тем, чем ошг были. Скала, подвергшаяся выветриванию, уже больше не скала; металл в результате окисления превращается в ржавчину. Но то, что в мертвых телах является причиной разрушения, у белка становится основным условием существования. Как только в белковом теле прекращается это непрерывное превращение составных частей, эта постоянная смена питания и выделения,— с этого момента само белковое тело прекращает свое существование, оно разлагается, т. е. умирает»*.
Рост отдельных органов и целых растений обусловливается ростом клеток, из которых они состоят. В тканях конуса нарастания и вообще в эмбриональных тканях находятся клетки малых размеров, с тонкой оболочкой и полностью заполненные протопластом с большим ядром в центре. Нарастание эмбриональных тканей происходит следующим образом. Количество протопласта в отдельных клетках постепенно возрастает, увеличиваются размеры клеток, затем делятся ядро и цитоплазма, новообразованные клетки отграничиваются одна от другой перегородками, и в них снова накапливается живое вещество. В нижней части конуса нарастания эмбриональные клетки переходят, в следующую фазу роста, которая называется растяжением. В этой фазе появляются вакуоли, увеличивается объем клеток, сильно разрастается оболочка. Сначала возникает ряд мелких вакуолей, а в конце фазы растяжения образуется одна общая вакуоль, которая заполняет всю внутренность клеток и прижимает протопласт к клеточной оболочке.
Протопласт и клеточная оболочка не отделены друг от друга, Существуют образования — плазмодесмы, которые пронизывают оболочку клетки и таким образом связывают живое вещество отдельных клеток организма в одну систему. Плазмодесмы — цитоплазматические нити, соединяющие соседние растительные клетки, располагаются в канальцах, проходящих
"Маркс К., Энгельс Ф. Соч. 2-е изд. Т. 20. С. 83.
через первичную клеточную оболочку по первичным порам. Полость канальцев выстлана наружной мембраной плазмодесм — плазмалеммой.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТКИ
Наиболее специфическими веществами живой растительной клетки являются биополимеры: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды и составные части этих молекул (аминокислоты, нуклеотиды, простые углеводы, жирные кислоты).
В клетке содержится, %: воды — 85, белка — 10, ДНК — 0,4, РНК — 0,7, липидов — 2, других органических веществ — 0,4, неорганических веществ (Mg, Са, Mn, Na, К, Fe, Zn, Си, Мо) — 1,5. На одну молекулу ДНК приходится 44 молекулы РНК, 700 молекул белка и 7000 молекул липидов. Вода в клетках находится в двух формах: свободной и связанной. Свободная вода составляет 95% всей воды в клетке, она используется как растворитель и как дисперсионная среда коллоидной системы протопласта. Связанная вода составляет 4—5%—это молекулы воды, которые соединены водородными связями и другими типами связей с белками. К связанной относится также иммобилизационная вода, входящая в состав фибриллярных структур макромолекул.
Асимметричное распределение зарядов в молекуле воды придает ей свойства диполя, и она может быть связана с положительно и отрицательно заряженными группами белка:
+Н н+,
\/ '
-о-.
Каждая аминогруппа в белковой молекуле способна связать 2,6 молекулы воды, а на одну молекулу белка приходится 18000 молекул воды.
