Растительная клетка. Ткани растений

Клеточная стенка состоит из фибрилл (нитей) целлюлозы, погруженных в полужидкий матрикс из гемицеллюлозы и пектина.

Функции:

• опорная функция – сохраняет форму клетки и придает ей прочность;

• обеспечивает защиту ее внутреннего содержимого (протопласта);

• транспортная (проводящая) – способствует перемещению веществ внутрь клетки и из нее.

Накопление различных соединений:

◦ лигнин – обеспечивает одревеснение (лигнификацию) клетки;

◦ суберин – обеспечивает опробковение (суберинизацию) клетки.

Имеет плазмодесмы – цитоплазматические каналы (тяжи), соединяющие протопласты растительных клеток друг с другом и обеспечивающие межклеточный транспорт различных веществ. Внутри плазмодесмы содержится мембранная трубочка, связывающая участки эндоплазматической сети двух клеток.

У зрелых (взрослых) клеток – крупная центральная вакуоль, заполненная клеточным соком (водным раствором разнообразных солей, сахаров, органических кислот и тд). У молодых клеток – многочисленные мелкие вакуоли, которые с течением времени увеличиваются в размерах и сливаются в одну крупную.

Функции: регуляция водно-солевого обмена (осморегуляция) – контролирует поступление воды в клетку и из клетки, т.е. обеспечивает ее тургор.

Обеспечивает рост клетки за счет своего растяжения, накапливает различные пигменты, придающие частям растения окраску (например, антоцианы придают красную или сине-фиолетовую окраску).

* В некоторых случаях может выполнять функцию лизосом – содержит ферменты, расщепляющие макромолекулы до более простых соединений.

Имеют пластиды (хлоропласты, хромопласты и лейкопласты), способные к взаимопревращению друг в друга и образующиеся из мелких недифференцированных предшественников – пропластид.

Запасной полисахарид – крахмал Клетки высших растений не имеют центриолей клеточного центра. У них имеются свои центры организации микротрубочек (ЦОМТ), участвующие в формировании веретена деления Особенности цитокинеза (деления цитоплазмы).

У животных цитокинез происходит путем формирования перетяжки – борозды дробления, т.е. путем «перешнуровки» клетки от периферии к центру.

У растения цитокинез происходит путем формирования в центре клетки системы из микротрубочек (фрагмопласта) и пузырьков аппарата Гольджи, несущих пектин:

А - цитокинез у животных, Б - цитокинез растений

Везикулы лопаются* – пектиновые вещества присоединяются к микротрубочкам, образуя срединную пластинку, которая развивается от центра к периферии и разделяет исходную клетку на две.

*Из мембран пузырьков (везикул) аппарата Гольджи в каждой клетке формируется наружная клеточная мембрана. С обеих сторон срединной пластинки откладываются недостающие части клеточной стенки (фибриллы целлюлозы, гемицеллюлоза) и происходит формирование новой полноценной клеточной стенки.

Обладают неограниченным ростом, не способны к активному передвижению, ведут как правило прикрепленный образ жизни. Есть исключения, например хламидомонада. Способ питания – осмотрофный (осмотический/голофитный) – путем всасывания раствора, без захвата твердых частиц.

По типу питания:

Автотрофы:

Самостоятельно синтезируют необходимые органические вещества в ходе фотосинтеза.

Примеры: большинство растений.

Гетеротрофы:

Растения-паразиты;

– Лишены хлорофилла;

– С помощью специальных корней-присосок (гаусторий) «пронзаются» в растение-хозяина и поглощают его готовые питательные вещества.

Примеры: петров крест, заразиха, раффлезия, повилика.

Со смешанным типом питания:

Растения-полупаразиты:

– Имеют хлорофилл;

– Органические вещества преимущественно синтезируют самостоятельно в результате фотосинтеза, а часть веществ (воду, минеральные соединения, а иногда и готовую органику) – берут от хозяина.

Пример: омела.

Растения-хищники (насекомоядные растения):

– Имеют хлорофилл;

– Синтезируют органические соединения самостоятельно, но часть потребляют в готовом виде – поедают насекомых и используют их в качестве источников минеральных веществ – соединений азота и фосфора;

– Причина: обитают на почвах с дефицитом минеральных веществ (например, на болотах);

– Имеют специальные приспособления для привлечения и улавливания насекомых.

Примеры: венерина мухоловка, пузырчатка, росянка, непентес (кувшиночник), жирянка.

Способны к ростовым движениям – основаны на свойстве живого – 5 раздражимость.

Ростовые движения

Тропизмы – направленные ростовые движения (изгибы) органов растения , вызванные односторонним воздействием различных факторов среды.

По направлению: положительный рост растения к раздражителю, отрицательный рост растения от раздражителя.

По типу раздражителя:

Фототропизм (гелиотропизм)

– Ориентация растения относительно направления источника света.

Пример: побег растения обладает положительным фототропизмом, а корень – отрицательным.

Геотропизм (гравитропизм)

– Ориентация растения относительно направления силы тяжести. Сила тяжести – это сила гравитации, с которой Земля притягивает тело, находящееся на её поверхности или вблизи неё, следовательно, сила тяжести направлена к центру Земли.

Пример: корень обладает положительным геотропизмом. а побег – отрицательным.

Настии

– Ненаправленные движения отдельных частей (органов) растений, связанные с воздействием диффузных факторов (раздражителей) – освещенность (фотонастии), температура (термонастии) и тд.

Пример: открывание и закрывание цветков у тюльпанов.

Нутации

– круговые (маятникообразные) движения органов растения, связанные с циклическим изменением тургора.

Пример: лианы – вьющиеся и лазящие растения.

Фитогормоны

Фитогормоны – низкомолекулярные органические вещества, вырабатываемые растениями и выполняющие регуляторные функции – регулируют рост и развитие растений.

По характеру действия:

Стимуляторы

– Временно провоцируют рост и развитие растений (например, за счёт активного деления клеток).

Примеры классов: ауксины, гиббереллины и цитокинины.

Ингибиторы

– Замедляют рост и развитие растений.

Примеры классов: абсцизовая кислота (АБК) и этилен (НО стимулирует созревание плодов).

Пример действия ауксина путем растяжения растительных клеток (природа фототропизма):

Ауксины образуются в конусе нарастания и в молодых листьях. Посредством диффузии они движутся вниз и накапливаются в клетках затенённой стороны стебля. Клеточные стенки закисляются, теряя свою жесткость и прочность, обеспечивая тем самым поступление внутрь воды и, как следствие, растяжение клеток (под воздействием внутриклеточного (тургорного) давления). Клетки теневой стороны растения становятся тяжелее и длиннее, что способствует наклону растения в сторону света.