Практикум по цитологии растений - Паушева З.П.
ISBN 5-10-000614-5
Скачать (прямая ссылка):
Ядро окружено двумя мембранами (наружная связана с эн-доилазматическим ретикулумом) и содержит хромосомы, ядрышко, ядерный сок (кариолимфа).
Внутренняя среда клетки, в которой находятся все структурные компоненты клетки, называется гиалоплазмой. Она представляет собой гетерогенный белковый коллоидный раствор, способный обратимо переходить из геля в золь. В этом растворе содержатся растворимые ферменты, ионы, метаболиты и др. Гиалоплазма объединяет все оргаиеллы и обеспечивает их взаимодействие. Внутриклеточные мембраны создают «отсеки» — компарт-менты, обеспечивающие пространственную организацию внутренних биохимических процессов.
Клетки растительных тканей тотипотентны — это означает, что они способны после дедиффереицировки, т. е. потери специ-
фических свойств, присущих им в составе тканей, восстановить целый организм в соответствующих условиях со свойственным ему генотипом.
ПОВЕРХНОСТНЫЙ АППАРАТ
В последние годы в цитологии возникло направление, изучающее поверхностный аппарат клетки: клеточную стенку, плазмалемму, периферический слой цитоплазмы с микротрубочками. Функции поверхностного аппарата: барьерная, транспортная и рецепторная.
Клеточная стенка. Формируется в телофазе митоза. Для эмбриональных тканей и растущих клеток характерна первичная клеточная стенка. После прекращения роста клеток на первичную клеточную стенку откладываются новые слои и образуется вторичная клеточная стенка.
В состав клеточной стенки входят целлюлоза, гемицеллюлоза, пектины, белки, липиды, минеральные соединения, лигнин, суберин; на ее поверхности откладываются кутин и воск. Во вторичной клеточной стенке на долю целлюлозы приходится до 90% сухой массы.
На рисунке 35 показаны первичные клеточные стенки, которые под электронным микроскопом представляют собой рыхлую сеть из фибрилл целлюлозы, промежутки заполнены пектином. В просветах фибрилл обнаруживаются плазмодесмы — каналы шириной до 1 мкм, при помощи которых осуществляется связь между соседними клетками (методика выявления плазмодесм, см. с. 96). Общее число плазмодесм на одну клетку иногда достигает 1000.
Рис. 35. Элементарные фибриллы целлюлозы в первичной оболочке клетки корня АШит сера. По Мюлеталеру.
Клеточная стенка — продукт метаболизма протопласта. В составе ткани клеточные стенки контактируют друг с другом, образуя единую систему — апопласт, способствующий перемещению веществ внеклеточным путем.
Плазма лемма (плазматическая мембрана). Это тонкая полупроницаемая мембрана толщиной 7,5—10 им, окружающая содержимое клетки.
На основании электронно-микроскопического и рентгеноструктурного анализа возникло представление о том, что плазматическая мембрана состоит из трех слоев: внутренний слой образован двумя рядами молекул липидов; наружные слои — белковые, в них молекулы расположены в один ряд. Другие методы исследования способствовали формированию иных представлений о строении мембраны. Так возникла мозаичная модель, согласно которой глобулы белка располагаются в составе липидов. Есть данные о существовании в мембране протонных и ионных насосов, ферментов и рецепторов.
Плазматическая мембрана полупроницаема. Ее функции: защитная, транспортная — для веществ, поступающих в клетку и выходящих из нее, участие в формировании клеточной стенки и межклеточном взаимодействии. Плазмалемма тесно связана с клеточной стенкой и внутренним содержимым клетки, выполняя рецепторную и осмотическую функции.
Эктоплазма и микротрубочки. ' Наружный слой цитоплазмы, примыкающий к плазматической мембране, называют эктоплазмой. Здесь находятся микротрубочки диаметром 20— 25 нм и длиной в несколько микрометров. На поперечном разрезе трубочки полые, толщина их стенки—5—8 нм, канала — менее 10 нм. Микротрубочкам приписывают различные функции: участие во внутриклеточных перемещениях и морфогенезе, опорную, связь с токами цитоплазмы и др.
ЦИТОПЛАЗМА
Э и д о п л а з м а т и ч е с к а я сеть. В 1945 г. Портер с соавторами обнаружил в цитоплазме систему взаимосвязанных канальцев и цистерн — эндоплазматический ретикулум (ЭР), степень развития которого варьирует в разных типах клеток (рис. 36). Он лучше выражен в дифференцированных клетках. На мембранах эндоплазматического ретикулума имеются различные ферменты, участвующие в метаболических процессах. Общая поверхность ЭР намного превышает поверхность плазмалеммы.
Выявлены два типа ЭР в зависимости от наличия или отсутствия на его поверхности рибосом: шероховатый (гранулярный) и гладкий (агранулярный). С участием рибосом и молекул информационной и транспортной РНК осуществляется синтез белков. Гладкий ЭР принимает участие в синтезе и обмене липидов,
Рис. 36. Электронная микрофотография клетки листового зачатка Elodea canadensis:
I — эндоплазматическая сеть; 2 — рибосомы; 3 — аппарат Гольд-жи; 4 — пластида; 5 — включения; 6 — клеточная стенка; 7 — плазмалемма.
синтезе и распаде фосфатидов, углеводов и др. Пронизывая всю цитоплазму, он связан и с ядром. Предполагают, что ядерпая оболочка — это часть ЭР. Тяжи эндоплазматической сети способны выходить за пределы клетки через плазмодесмы. По ее каналам передвигаются продукты синтеза, образовавшиеся с участием ЭР, и другие вещества.
