Практикум по цитологии растений - Паушева З.П.
ISBN 5-10-000614-5
Скачать (прямая ссылка):
Л изосомы. Де Дюв выявил в цитоплазме животных клеток лизосомы размером 0,4- мкм. Эти тельца содержат набор ферментов, способных расщеплять белки, нуклеиновые кислоты и другие сложные соединения. Первоначально открытые в животной клетке, лизосомы затем были обнаружены и у растений. Гид-ролазы (кислая фосфатаза и др.), содержащиеся в лизосомах, проявляют свою активность в кислой среде (pH 5). Лизосомы окружены одной мембраной, и их образование связывают с аппаратом Гольджи. Реакция на кислую фосфатазу позволяет выявить лизосомы в некоторых типах клеток при помощи светового микроскопа.
Пластиды. На свету для зеленых растений характерен ав-тотрофный тип питания. В цитоплазме растительных клеток имеются специфичные для них компоненты — пластиды. В зависимости от окраски или ее отсутствия различают пластиды бесцветные, или лейкопласты, зеленые, или хлоропласты, и окрашенные в красный, бурый, оранжевый цвет, или хромопласты. Известно, что пластиды могут превращаться из бесцветных в окрашенные, из зеленых в бурые.
Важнейшая функция хлоропластов — участие в процессе фотосинтеза. Для них характерна подвижность. Форма зеленых пластид сильно варьирует, а число их определенно для каждого вида растений. У кукурузы хлоропласты имеют форму линзы, диаметр их составляет 5—7 мкм, толщина — 3—5 мкм (рис. 38). В составе хлоропластов, кроме белков и липидов, выявлены пигменты (хлорофилл а и Ъ, каротиноиды), нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), ферменты, участвующие в фотосинтезе, рибосомы, крахмал.
Рис. 38. Хлоропласт кукурузы:
1 — грана, или пачка, тилакоидов; 2 — ламеллы; 3 — строма; 4 — оболочка.
Подмечено, что у полиплоидов хлоропласты крупнее, чем у диплоидов, кроме того, более крупные хлоропласты развиваются у растений в тени.
Большинство авторов отмечают, что хлоропласт окружен двумя мембранами уже на ранних этапах развития. В дальнейшем строма (внутренняя среда хлоропластов) пронизывается системой плоских пузырьков — тилакоидов. Одни тилакоиды тянутся через все продольное сечение пластид — их называют ламеллами стромы. Другие, короткие, располагаются параллельно друг над другом так, что образуется пачка тилакоидов — грана, содержащая хлорофилл. На внутренней поверхности тилакоидов имеются квантосомы, обладающие АТФ-азной активностью. Граны между собой соединяются при помощи ламелл, или трубочек. Размер
гран 0,3—1,7 мкм. В одном хлоропласте 40—60 гран, а в гране до 50 тилакоидов.
Функции внешней и внутренней мембран неодинаковы, они отличаются по избирательной проницаемости. Во внутренней мембране локализованы системы фотосинтеза и переноса электронов. За счет фотофосфорилирования растения образуют в 30 раз больше АТФ, чем за счет окислительного фосфорилирова-ния в митохондриях. Хлоропласты не способны запасать продукты фотосинтеза на длительное время, а передают их сразу же в другие структуры клетки.
В процессе фотосинтеза происходит поглощение световой энергии пигментами хлоропласта и ее превращение в химическую. Поглощенная энергия передается на реакционные центры. Минимальное число молекул хлорофилла с вспомогательными пигментами, обслуживающими реакционный центр, называется фотосинтетической единицей. Такая единица содержит у растений 250—400 молекул хлорофилла, вмонтированных в белково-липоидную мембрану.
В одном хлоропласте около 2-106 активных фотосинтетиче-ских центров. Под влиянием поглощенного света в его структурах возникает перенос электронов по электронно-транспортной цепи, сопряженный с образованием АТФ.
Сферосомы. Используя метод наблюдений в темном поле, с фазовым контрастом, можно прижизненно наблюдать в чешуе лука блестящие гранулы, получившие название сферосом. Эти компоненты клетки обнаружил в цитоплазме Ганштейн в 1880 г., назвав их микросомами. Позднее им дали название сферосом. Иногда их называют олеосомы, чтобы подчеркнуть, что в них синтезируются растительные масла.
Сфёросомы обладают способностью сильно преломлять свет. Для их окраски можно использовать краситель судан III. Наблюдения показывают, что диаметр этих структур 0,5—1 мкм (рис, 39).
Чаще всего в сферосомах обнаруживают липазу, эсте-разу и другие ферменты жирового обмена, указывающие иа то, что они являются центром синтеза и накопления растительных масел. По движению сферосом обычно следят за движением цитоплазмы.
Пероксисомы и глиоксисомы, В клетках меристемы корня, побега и листьев ряда растений обнаружены микротельца размером 0,2—1,5 мкм, округлой формы, ограниченные одной мембраной. Обнаружены два типа телец с разными функциями: пероксисомы и глиоксисомы. Первые чаще обнаруживаются в листьях и связаны с хлоропластами. В них идет окисление продукта фиксации СОг — гликолевой кислоты в процессе фото дыхания. Фермент катал аза в этих тельцах расщепляет перекись водорода (рис. 40).
Рис. 39. Сферосомы в колеоризе прорастающей зерновки кукурузы. По Фрей-Висслингу и Мгале-талеру.
Глиоксисомы обнаруживаются в клетках прорастающих семян, запасающих жиры, и содержат ферменты, разрушающие жирные кислоты. В них также присутствуют оксидаза и ката-' лаза.
