Строение растительной клетки

Клетки разных органов и тканей высших растений отличаются между собой по форме, размеру, окраске, частично внутреннему строению. Однако для клеток растений характерен ряд особенностей, отличающих их от клеток других групп организмов.

Как и клетки животных растительные клетки являются эукариотическими, то есть в них имеется ядро и другие мембранные органоиды. Во многом строение клеток растений и животных схоже.

Основными отличиями растительных клеток от животных являются:

• Наличие у клеток растений клеточной стенки.

• Растительные клетки содержат хлоропласты или другие пластиды.

• Зрелая клетка растения имеет крупную центральную вакуоль.

• В растительной клетке нет центриолей, которые имеются в клетках животных.

Клетки растений как и клетки животных имеют клеточную мембрану. Однако с внешней стороны от мембраны у клеток растений есть клеточная стенка, или клеточная оболочка. Она придает клетке форму, то есть служит опорой или, другими словами, выполняет функцию наружного скелета, а также защищает содержимое клетки.

Клеточная стенка растений состоит из целлюлозы. Несмотря на свою жесткость, она проницаема для воды и растворенных в ней веществ. Проницаемость достигается за счет наличия в стенке пор, которые под микроскопом выглядят как более тонкие участки клеточной оболочки. Кроме того, стенка прозрачна для солнечных лучей, они необходимы для протекания процесса фотосинтеза.

Только в клетках растений есть особые органеллы – пластиды. Их можно увидеть в световой микроскоп. Существуют три основных вида пластид: хлоропласты, лейкопласты, хромопласты. Наиболее важное значение имеют хлоропласты, так как в них протекает фотосинтез – биохимический процесс, который отсутствует у животных.

В процессе фотосинтеза образуются органические вещества из неорганических, а также выделяется кислород. Почти все организмы на Земле так или иначе используют эту, синтезируемую растениями, органику в качестве пищи. Выделяемый в процессе фотосинтеза кислород используется для дыхания.

Хлоропласты имеют зеленый цвет из-за наличия в них пигмента хлорофилла. Благодаря ему в растениях может протекать процесс фотосинтеза. Части растений, в клетках которых имеются хлоропласты, окрашены в зеленый цвет.

Лейкопласты представляют собой бесцветные пластиды. Обычно они содержат запас питательных веществ.

В хромопластах синтезируются и хранятся различные пигменты, которые участвуют в процессах обмена веществ. Из-за этого хромопласты бывают разных цветов (желтые, оранжевые, красные) и определяют окраску частей растений: плодов, корнеплодов, осенних листьев.

Обычно отдельно взятая клетка содержит пластиды только одного вида. Пластиды могут превращаться друг в друга. Так хлоропласты превращаются в лейкопласты и хромопласты. Лейкопласты – в хлоропласты.

Еще одной особенностью большинства клеток растений является наличие в них крупной центральной вакуоли, которая занимает основной объем клетки. Вакуоль содержит клеточный сок – водный раствор различных веществ, как органических, так и неорганических. Эти вещества накапливаются в клетке про запас или как ненужные продукты жизнедеятельности. Вакуоль контролирует выделение ненужных веществ из клетки. Также в ней расщепляются лишние белки и даже органеллы. Стенками вакуолей являются мембраны.

Много в клеточном соке сахаров, пигментов. Различные пигменты придают клеткам синеватую, красноватую и другие окраски. Много клеточного сока содержится в тканях сочных плодов, других мягких и объемных частях растений. То, что мы называем соками различных плодов, как раз и является клеточным соком вакуолей клеток.

У молодой клетки есть несколько или множество мелких вакуолей. С течением времени они наполняются клеточным соком и сливаются в одну большую центральную вакуоль. Она может занимать большой объем клетки, определять ее размер, поддерживать клеточное давление.

Когда центральная вакуоль становится очень большой и занимает почти весь объем растительной клетки, цитоплазма и содержащиеся в ней органеллы оттесняются к оболочке.

Среди других отличительных особенностей растительных клеток можно отметить следующие:

• Клетки растений в качестве одного из запасных веществ накапливают крахмал. У животных вместо крахмала накапливается гликоген. Крахмал накапливается в лейкопластах.

• Через поры клеточной стенки клетки растений соединяются между собой с помощью так называемых цитоплазматических мостиков (плазмодесм) – нитей цитоплазмы.

• В некоторых местах тканей растений может не быть межклеточного вещества, соединяющего между собой клетки. В таком случае образуются межклетники, содержащие воздух. Это способствует газообмену между клеткой и окружающей средой.

В остальном клетки растений содержат те же органеллы и другие компоненты, которые есть в клетках животных.

Под клеточной оболочкой находится цитоплазматическая, или клеточная, мембрана. Она ограничивает внутреннее содержание клетки от внешней среды. При этом обеспечивает прохождение различных молекул и веществ между клеткой и средой в обе стороны.

Под мембраной находится цитоплазма, которая представляет собой вязкую жидкость, обычно бесцветную. Цитоплазма в живых клетках постоянно движется, в ней происходит множество биохимических реакций, осуществляется транспорт веществ.

В цитоплазме находится клеточное ядро. Оно представляет собой более плотное тельце и занимает небольшую часть клетки. Внутри ядра находится ядрышко и хромосомы.

Ядро играет важную роль при делении клетки. Перед делением оно становится больше, а хромосомы скручиваются и становятся хорошо заметными в микроскоп. В хромосомах содержится наследственная информация об организме. В процессе деления хромосомы удваиваются, и каждая дочерняя клетка получает такой же набор хромосом, который был в материнской клетке до начала процесса деления.

Благодаря делению клеток в образовательных тканях и их последующему росту происходит рост всего растения.

Эндоплазматическая сеть представляет собой систему различных по форме и величине канальцев, ограниченных от цитоплазмы мембраной. Эндоплазматическая сеть бывает гладкой и шероховатой. На мембранах шероховатой эндоплазматической сети находятся рибосомы.

Рибосомы обеспечивают синтез белка в клетке. Сами они состоят из РНК и белка. Рибосомы не имеют мембран.

В митохондриях вырабатывается энергия, которая запасается в химических связях. В дальнейшем эта энергия расходуется на различные процессы жизнедеятельности в клетке. Митохондрии состоят из внутренней и наружной мембраны и внутреннего содержимого – матрикса. Внутренние мембраны имею складки.

Комплекс Гольджи представляет собой структуру, состоящую из ряда гранул. В них накапливаются ненужны клетке вещества и излишки воды.