Физиология растений - Якушкина Н.И.
Скачать (прямая ссылка):
Для всех клеток характерны те же функции, которыми можно ха-
рактеризовать и жизнь в целом. Они способны к самовоспроизведе-
нию, к использованию и превращению энергии, к синтезу больших и
сложных молекул. Клетка, как и все живое, является результатом
длительной эволюции и характеризуется высокой упорядоченностью
своей структуры.
Открытие клеточного строения организма непосредственно связа-
но с изобретением микроскопа. В 1665 г. голландский ученый Роберт
Гук усовершенствовал простейший микроскоп и рассмотрел с его по-
мощью срез пробки. На этом срезе оказались видимыми отдельные
ячейки. Роберт Гук назвал их клетками. Однако только в середине
XIX в. этому открытию было придано надлежащее значение. На ос-
нове многочисленных наблюдений, главным образом благодаря рабо-
там ботаника М. Шлейдена (1838) и зоолога Т. Шванна (1839), была
сформулирована клеточная теория строения организмов. Согласно*
этой теории, все живое состоит из клеток и их производных. Трудно-
переоценить значение этого обобщения. Ф. Энгельс причислял от-
крытие клеточного строения организмов к трем величайшим откры-
тиям XIX в. (наряду с эволюционной теорией происхождения видов
и законом сохранения энергии). Значение открытия клеточного
строения организмов многогранно. Оно дало основу для утверждения
взгляда о единстве происхождения всего живого, открыло возмож-
ность изучения живого на уровне клетки. Вместе с тем при изучении
многоклеточных организмов надо помнить, что каждая клетка на-
ходится в тесном взаимодействии с другими клетками и что орга-
низм — это единое целое, а не сумма клеток.
СТРОЕНИЕ КЛЕШИ
Долгое время считали, что клетка — это масса протоплазмы, ко-
торая окружена клеточной оболочкой и содержит ядро. Такое пред-
ставление просуществовало до усовершенствования методов микро-
скопического исследования. Разрешающая сила самого сильного све-
тового микроскопа составляет около 150—200 им и не позволяет
увидеть многие оргаиеллы, а тем более рассмотреть их внутреннее
строение. Последнее стало возможным лишь после изобретения
электронного микроскопа. Известно, что электроны обладают волно-
выми свойствами, это позволяет их использовать подобно световым
волнам. Высокая разрешающая способность электронного микроско-
па объясняется малой длиной волны, соответствующей электрону.
В связи с этим разрешающая способность электронного микроскопа
примерно на 2—3 порядка выше светового микроскопа и составляет
около 1 нм. Правда, ценность электронного микроскопа снижается
из-за ряда технических трудностей. Низкая проникающая способ-
ность электронов заставляет использовать ультратонкие срезы —
300-—500 им. Кроме того, наблюдение в электронном микроскопе
производится на фиксированных (умерщвленных) срезах. В связи с
этим интерпретация картин, видимых в электронный микроскоп,
должна проводиться с осторожностью. Не исключена возможность,
что та или иная картина представляет собой артефакт (следствие от-
мирания). И все же применение электронного микроскопа значитель-
но продвинуло наши знания о структуре и ультраструктуре клетки.
Рассмотрение с помощью электронного микроскопа показало, что
клетка обладает, чрезвычайно сложной структурной организацией и
представляет собой систему, дифференцированную иа отдельные ор-
гаиеллы (рис. 1, 2).
В растительной клетке прежде всего надо различать клеточную
оболочку и содержимое., Основные жизненные свойства присущи
именно содержимому клетки — протопласту. Кроме того, для взрос-
лой растительной клетки характерно наличие вакуоли — полости,
заполненной клеточным соком.
Протопласт состоит из цитоплазмы и включенных в нее крупных
органелл, видимых в световой микроскоп: ядра, пластид и митохонд-
рий. В "свою очередь, цитоплазма представляет собой сложную сис-
тему, включающую многочисленные субмикроскопические структу-
ры, такие, как аппарат Гольджи, эндоплазматический ретикулум,
микротрубочки, рибосомы и др. Все указанные оргаиеллы погружены
в матрикс цитоплазмы — гиалоплазму, или основную плазму. (Если
отцентрифугировать цитоплазму, то она разделится иа две примерно
равные части. В более плотной окажутся структурные образования,
куда войдут все оргаиеллы, а в менее плотной — гиалоплазма.) Каж-
дая из органелл имеет свою структуру и ультраструктуру. Под уль-
Рис. 1. Электронно-микроскопическая фотография молодой растительной клет-
ки (по И. В. Парамоновой): \
J — клеточная оболочка; 2 — пластиды; з — митохондрии; 4 — аппарат Гольдши; 5 —t
эндоплазматический ретикулум; 6 —- ядро; 7 -— вакуоль; S — крахмал»
И
граструктурой понимается расположение в пространстве отдельных
молекул, составляющих данную оргаиеллу. Даже с помощью элект-
ронного микроскопа далеко не всегда можно увидеть ультраструкту-
ру более мелких оргаиелл (рибосом). По мере развития науки от-
крываются все новые структурные образования, находящиеся в
цитоплазме, и в этой связи наши современные представления о ней
ни в коей мере не являются окончательными. Клетки многоклеточно-
