Мітоз, тургор, плазмоліз і запасні поживні рочевини рослинної клітини

1

Автор: admin | Розділ: Клітина | 10-09-2012

запасні поживні речовини рослинної клітиниУ процесі життєдіяльності клітини протопласт виробляє різні запасні поживні речовини. Запасними поживними речовинами клі­тини є вуглеводи, білки і жири. Запасні вуглеводи відкладаються або в цитоплазмі у вигляді крохмальних зерен (у бульбах картоп­лі, в зернівках злаків), або у розчинному стані у клітинному соці (в коренеплодах цукрового буряка, різних плодах).

Крохмальні зерна мають у стромі утворювальний центр, навко­ло якого відкладається крохмаль. Для зерен характерна шарува­тість, пов’язана з нерівномірним надходженням цукрів протягом доби. Вночі утворюються темніші, більш насичені водою шари, а вдень світліші, насичені крохмалем. За будовою розрізняють прості, напівскладні і складні крохмальні зерна, ексцентричні і концентричні. Прості зерна мають один центр, навколо якого відкладаються шари крохмалю (у пшениці, кукурудзи). Складні зерна мають 2-3 центри, в результаті утворюється зерно із 2-З чи багатьох зерен (наприклад, у вівса, гречки). Напівскладними називають складні зерна, які мають зовні спільні шари крохмалю. В бульбах картоплі є всі три типи крохмальних зерен.

Запасні жири також зосереджені в цитоплазмі клітини у ви­гляді рідких рослинних олій і відкладаються переважно у насінні і спорах. Тверді жири утворюються в насінні шоколадного дерева і кокосової пальми.

Запасні білки накопичуються переважно в вакуолях і внаслідок висихання їх утворюються алейронові зерна, що відкладаються в плодах і насінні. В зернівках злаків вони розташовані в поверх­невому шарі під оплоднем і шкірочкою насінини. Алейронові зер­на, як і крохмальні кожного виду рослин, зберігають певну струк­туру і є систематичною ознакою.

Крім запасних поживних речовин у процесі життєдіяльності клітини утворюються фізіологічно активні речовини. До них нале­жать ферменти, рослинні гормони, фітонциди, антибіотики і віта­міни.

Нові клітини у органах рослин утворюються поділом молодих клітин. Для будь-якої живої молодоїподіл клітини клітини характерний поділ. Розрізняють 3 типи поділу: амітоз (або прямий поділ), мітоз (або каріокінез) і мейоз (або редукційний поділ). Найбільш поширеним способом поділу клітин є мітоз. Мітоз — це непрямий поділ клі­тини, при якому утворюються дві клітини з диплоїдним (подвій­ним) набором хромосом,кількість яких дорівнює кількості хромосом материнської клітини. Мітоз відбувається послідовно у чотирьох фазах: профазі, метафазі, анафазі і телофазі. Промі­жок часу між двома послідовними поділами називається інтерфазою. В профазі оболонка ядра і ядерце розчиняються, стають добре помітними хромосоми. В метафазі хромосоми розміщуються по екватору і складаються з двох хроматид. Центрисоми розходяться до протилежних полюсів клітини, від них до хромосом відходять ахроматиновані нитки. В анафазі половинки хромосом (хроматиди) розходяться до полюсів клітини. В телофазі хромосоми звиваються в тісний клубок, зменшуються в розмірах, навколо них утворюєть­ся ядерна оболонка, утворюються ядерця. На екваторі закладаєть­ся майбутня клітинна оболонка. Таким чином, після каріокінезу (поділ ядра) відбувається цитокінез — поділ клітини.

Амітоз — це прямий спосіб поділу клітини, який полягає в то­му, що ядро і весь вміст клітини ділиться на 2 дочірні. При амі­тозі не відбувається рівномірного розподілу ядерної речовини між дочірніми клітинами.

Мейоз — характерний спосіб поділу клітини, при якому утво­рюються статеві клітини, або спори. Суть мейозу полягає в редук­ції (скороченні) кількості хромосом у два рази. Внаслідок мейозу утворюються чотири дочірні клітини з гаплоїдним набором хромосом.

При надходженні достатньої кількості води в рослину її клі­тини перебувають у тургорному стані, тобто на оболонку клітини тисне постійний шар цитоплазми, на яку, в свою чергу, тисне вміст вакуолей. Відбувається це завдяки тому, що постійний шар цито­плазми характеризується вибірковою проникністю для різних ре­човин, тобто легко пропускає в клітину воду і не пропускає з клі­тини розчинені у воді речовини вакуолей. Якщо клітина оточена водою, збільшується вміст води і об’єм вакуолі, яка тисне на клі­тинну оболонку. Створюється напружений, розтягнутий стан обо­лонки клітини, внаслідок чого органи рослин перебувають в упругому стані.

Якщо в рослину надходить менша кількість води або якщо клітину помістити в розчин солі, концентрація якого більша кон­центрації клітинного соку, вода рухатиметься із вакуолі в розчин солі. Це призводить до зменшення об’єму вакуолі, і цитоплазма відходить від клітинної оболонки — спостерігається явище плазмо­лізу. Під час плазмолізу оболонки клітин перебувають у розслаб­леному стані і органи рослин втрачають упругість, стають в’яли­ми. Якщо в клітину знову надходить вода або якщо помістити клітину в чисту воду, то клітина з стану плазмолізу знову пере­йде у стан тургору — відбудеться деплазмоліз. Це явище має велике значення в житті рослини і дуже часто спостерігається в природі.

Структура клітини. Пластиди. Цитоплазма

0

Автор: admin | Розділ: Клітина | 04-09-2012

Клітина — це основна структурна і функціональна оди­ниця всього живого організму. Від одноклітинного організму від­бувалася еволюція всіх живих організмів. Рослинні клітини ха­рактеризуються величезною різноманітністю функцій, будови і форм. За структурою і хімічним складом рослинна клітина над­звичайно складна. Доросла рослинна клітина складається з живо­го вмісту (протопласта) і продуктів його життєдіяльності. Прото­пласт складається з цитоплазми і органоїдів: ядра, ендоплазматич­ної сітки, мітохондрії, рибосом, комплексу Гольджі або диктіосом, центросом, лізосом. Продуктами життєдіяльності протопласта клі­тини є клітинна оболонка, вакуолі з клітинним соком, запасні по­живні і фізіологічно активні речовини.

Цитоплазма — це безбарвна, прозора, зерниста, желатинопо­дібна речовина, яка являє собоюцитоплазма складний фізико-хімічний комп­лекс речовин. Він постійно змінюється і характеризується лужною реакцією і високим вмістом води — до 90%. Хімічну основу цито­плазми становлять білки (до 65-70%), крім білків до складу цитоплазми входять вуглеводи (4-6%), жироподібні речовини — ліпіди (20%) і неорганічні речовини.

У цитоплазмі виділяють 3 шари: зовнішній — плазмолему, се­редній — мезоплазму і внутрішній — тонопласт. Мезоплазма скла­дається із оптично однорідної товщі цитоплазми, в якій розташова­ні всі органели клітини і ядро, і називається гіалоплазмою, або матриксом. Гіалоплазма пронизана системою структурних елемен­тів у виді канальців, трубочок, цистерн, обмежених мембранами, які разом утворюють ендоплазматичну сітку. Вона виконує функ­цію взаємозв’язку цитоплазми з ядром, з іншими клітинами, бере участь у транспортуванні і синтезі різних речовин. Для цитоплазми характерні такі біологічні властивості, які характеризують її як живу матерію: метаболізм (живлення, дихання, синтез речовин), подразливість, ріст і розвиток, рух, розмноження. Цитоплазма та­кож характеризується вибірковою проникністю, тобто одні речо­вини легко проникають у цитоплазму, решта — затримуються. Цитоплазма може рухатися по колу, коли весь протопласт займає постійне положення, а в центрі клітини міститься велика вакуоля з клітинним соком. Інший спосіб руху — це струмковий, коли клі­тина містить кілька вакуолей і цитоплазма перетинає вакуолі кіль­кома тяжами. Рух цитоплазми можна викликати штучно (хіміч­ними або світловими і тепловими подразниками) і спостерігати за рухом хлорофілових зерен.

Ядро є обов’язковим компонентом клітини. Лише у бактерій і синьо-зелених водоростей клітини не мають ядра, його функцію виконують ядерні речовини. Як правило, клітина містить одне ядро, у деяких грибів (мукор) і водоростей (вошерія, ботридій) клітини багатоядерні. До складу ядра входять нуклеопротеїди, ліпопротеїди, нуклеїнові кислоти, ферменти і мінеральні речовини. На відміну від цитоплазми, ядро містить дезоксирибонуклеїнову кислоту (ДНК). В ядрі розрізняють такі структурні елементи: оболонку, каріоплазму, хромосоми, ядерця.  Оболонка ядра має 2 шари — зовнішній і внутрішній, між якими є невеликий простір. В оболонці є пори, якими цитоплазма з’єднується з ядром. Каріо-плазма складається з хроматину, ахроматину і ядерного соку. В ядрі міститься 1—4 ядерець, які мають вигляд кулястих тілець в’язкої консистенції. У клітині ядро виконує досить важливі і різ­номанітні функції: бере участь у передаванні спадкових ознак організму, в поділі клітин, регулює всі життєві процеси клітини, впливає на потовщення клітинної оболонки, відіграє певну роль у перетворенні продуктів фотосинтезу, бере участь в утворенні мітохондрій, ендоплазматичної сітки, мембран.

Пластиди — характерні органоїди рослинної клітини. За будо­вою і виконуваною функцією розрізняють три типи пластид: хлоро­пласти, хромопласти і лейкопласти.

Хлоропласти мають зелене забарвлення, містять пігменти хло­рофіл, каротин і ксантофіл і виконують функцію фотосинтезу і фо­тосинтетичного фосфорилювання. Хлоропласти мають кулясту або овальну форму, складаються з оболонки та строми, в якій розріз­няють грани і ламели. Основною структурною субодиницею хлоро­пластів є ліпопротеїдні ламели (двошарові пластинки) — носії фотосинтетичних пігментів. Ламели місцями утворюють диски, які групуються в грани.

Хромопласти — це пластиди, забарвлені в гаму кольорів від жовтого і оранжевого до червоно-вишневого, завдяки вмісту різно­манітних пігментів, які належать до каротиноїдів. Хромопласти містяться в плодах, пожовклому листі, в пелюстках деяких квіток (у жовтецю). Форма досить різна: куляста, дисковидна, паличко- і голкоподібна тощо. Функцію хромопластів остаточно ще не з’я­совано, вважають, що воші відіграють роль світлофільтрів для хлоропластів у процесі фотосинтезу. Забарвлюючи плоди і пелюст­ки в яскраві кольори, хромопласти сприяють поширенню плодів і насіння, а також запиленню квіток.

Лейкопласти — безбарвні пластиди, які беруть участь в утво­ренні запасних поживних речовин клітини: амілопласти в накопи­ченні крохмалю, протеопласти — білка, олеопласти — жиру.

Мітохондрії — мікроскопічні білково-ліпідні структури кулястої чи паличкоподібної форми. Мітохондрії вкриті подвійною мембра­ною: зовнішньою і внутрішньою, від якої відходять гребнеподібні вирости, або кристи. Проміжки між кристами зайняті матриксом. Основною функцією мітохондрій є кисневе розчеплення (окислен­ня) органічних речовин, внаслідок чого вивільняється велика кіль­кість енергії. Частина цієї енергії вивільняється у вигляді тепла, решта витрачається на синтез аденазиндифосфорної кислоти (АДФ) — універсального джерела енергії живої клітини. Тому їх називають центрами дихання клітини, або ж енергетичними цент­рами.

Рибосоми — субмікроскопічні кулясті білкові тільця, розташо­вані на ендоплазматичній сітці. Рибосоми складаються з білків і РНК і беруть участь у синтезі білка в клітині.

Комплекс Гольджі (диктіосоми) складається із сплющених подвійних мембран, цистерн і мікропухирців, з яких формуються вакуолі. Комплекс Гольджі бере участь в утворенні ендоплазма­тичної сітки, в обміні речовин, у нагромадженні секреторних речо­вин, у формуванні клітинної оболонки.

Клітинний центр (центросоми) — органоїд, розташований біля ядра і складається з двох центріолей та центросфери. Бере участь у формуванні ахроматинового веретена під час поділу ядра.

Сферосоми утворюються з кінчиків тяжів ендоплазматичної сітки. Складаються вони з одношарової оболонки і зернистої внут­рішньої частини, містять ферменти, що сприяють синтезу жиру.

Клітинний сік утворюється в процесі життєдіяльності рослин­ної клітини. У молодих клітинах він має вигляд невеликих крапли­нок, а в дорослих утворює вакуоль. Клітинний сік являє собою слабкий розчин багатьох різноманітних за складом органічних і неорганічних речовин, які синтезуються протопластом. Ці речови­ни мають велике значення не лише для рослини, а й для людини. Молоді клітини містять кілька дрібних вакуолей, у більш ста­рих — вони з’єднуються і утворюють одну велику центральну ва­куолю. Вміст речовин у клітинному соці постійно змінюється.

Оболонка клітини утворюється в процесі життєдіяльності про­топласта, вона надає клітині певної форми і міцності, бере участь у поділі клітин, здійснює обмін речовин між сусідніми клітинами. За хімічним складом оболонка складається з целюлози, геміцелю­лози і пектинових речовин. Розрізняють первинну, вторинну і тре­тинну оболонки. Обмін речовин між клітинами здійснюється крізь пори плазмодесмами, а також крізь перфорації.

Пора являє собою непотовщені місця клітинної стінки. Вони мають округлу або іншу форму і мають дрібні отвори, крізь які здійснюється зв’язок з суміжними клітинами за допомогою тонень­ких ниток цитоплазми — плазмодесм. Пори бувають прості й об­лямовані. Прості пори зустрічаються в паренхімних клітинах, що виконують механічну функцію, облямовані — характерні для про­відних тканин. Перфорації — це великі отвори в клітинній стінці. В процесі життєдіяльності хімічний склад клітинної оболонки мо­же зазнавати змін: здерев’яніння, опробковіння, ослизнення, кутинізації, мінералізації, гумозу.

Поділ і ріст клітин

0

Автор: admin | Розділ: Клітина | 22-07-2010

У деяких ділянках органів рослин клітини посилено діляться, завдяки чому кількість клітин збільшується.

Поділу клітини передує поділ її ядра. Перед поділом клітини ядро збільшується і в ньому стають добре помітними хромо­соми — тільця звичайно циліндричної форми.

За допомогою хромосом передаються спадкові ознаки від клі­тини до клітини.

Детальніше з процесом поділу клітини ви ознайомитесь під час вивчення загальноі\біології. Але запам’ятайте головне: поділ клітини починається з поділу ядра і кожне з ядер двох утворених клітин має таку саму кількість хромосом, як і ядро початкової клітини. Увесь вміст клітини (цитоплазма, пластиди) також рів­номірно розподіляється між двома новими клітинами.

Молоді клітини, на відміну від старих, не здатних ділитися, мають багато дрібних вакуоль. Ядро молодої клітини розмі­щене в центрі її. У старій клітині звичайно є одна велика вакуоля, а цитоплазма з ядром прилягає до клітинної оболонки.

У деяких ділянках органів рослин клітини діляться часто; молоді, недавно виниклі клітини збільшуються і знову діляться. Так в результаті поділу й росту клітин ростуть усі органи рос­лини.

Рух цитоплазми. Надходження речовин у клітину

0

Автор: admin | Розділ: Клітина | 22-07-2010

Якщо розглянути в мікроскоп листок водяної рослини елодеї, яку часто розводять в акваріумах, то в клітинах листка можна побачити рух цитоплазми. Цей рух постійний, але його важко виявити. Цитоплазма в кожній з клітин елодеї відтіснена вакуолею до оболонки. Зелені пластиди плавно переміщуються разом з цитоплазмою в одному напрямі вздовж клітинної оболонки. За їх переміщенням ми й робимо висновок про рух цитоплазми.

Рух цитоплазми добре видно і в клітинах волосків на тичин­кових нитках у традесканцій. Але в цьому випадку про рух цитоплазми робимо висновок за переміщенням не зелених плас­тид, а зернистих включень.

Рух цитоплазми сприяє переміщенню в клітинах поживних речовин і розчиненого в ній повітря.

Цитоплазма однієї живої клітини звичайно не ізольована від цитоплазми інших живих клітин, розміщених поряд. Нитки цитоплазми сполучають сусідні клітини, проходячи крізь клі­тинні оболонки.

Усі органи рослин складаються з клітин. Отже, рослина має клітинну будову, а кожна клітина — це мікроскопічно мала скла­дова частина рослини.

Клітини прилягають одна до одної і з’єднані особливою міжклітинною речовиною, яка міститься між оболонками сусід­ніх клітин. Якщо вся міжклітинна речовина руйнується, клітини роз’єднуються. Так буває в м’якоті розсипчастого яблука, у стиг­лих кавунах і помідорах. Варена картопля стає розсипчастою через те, що міжклітинна речовина під час варіння руйнується і клітини роз’єднуються.

Часто живі клітини всіх органів рослини під час росту трохи заокруглюються. При цьому їхні оболонки місцями відходять одна від одної: у цих ділянках міжклітинна речовина руйнується. Виникають міжклітинники, заповнені повітрям. Сітка міжклітинників сполучається з повітрям, що оточує рослину, через особ­ливі міжклітинники серед клітин на поверхні органів.

Кожна жива клітина дихає, живиться і протягом певного часу росте. Речовини, потрібні для живлення і дихання клітини, надходять до неї з інших клітин та з міжклітинників, а. вся рослина дістає їх з повітря і грунту. Крізь клітинну оболонку проходять у вигляді розчинів майже всі речовини, необхідні для життя клітини.

Будова рослинної клітини

1

Автор: admin | Розділ: Клітина | 21-07-2010

Ознайомтеся з будовою рослинної клітини, розглянувши в мікроскоп препарат шкірочки цибулі. Для цього з цибулини городньої цибулі зніміть зовнішні сухі луски. Потім від білої м’ясистої луски голкою відокремте маленький шматочок то­ненької прозорої шкірочки.

Піпеткою або скляною паличкою нанесіть на предметне скло одну-дві краплі чистої води й опустіть у воду шматочок знятої шкірочки. Щоб шкірочка лягла рівно, її треба обережно розпря­мити в краплі води кінчиком голки. У воду добавте краплю розчину йоду; закрийте шкірочку тонким накривним скельцем. Препарат готовий, його можна помістити на предметний столик мікроскопа й розглядати.

клітина

Під мікроскопом видно довгасті клітини шкірочки луски цибулі, які. щільно прилягають одна до одної. Кожна кліти­на має щільну прозору оболонку, у якій місцями є тонші ді­лянки — пори. Під оболонкою міститься жива безбарвна в’язка речовина — цитоплазма. Цитоплазма повільно рухається. Від сильного нагрівання і заморожування вона руйнується, і тоді клітина гине.

У цитоплазмі міститься невелике щільне тільце — ядро, в якому можна побачити ядерце. За допомогою електронних мікроскопів було встановлено, що ядро клітини має дуже складну будову.

Майже в усіх клітинах, особливо в старих, добре помітні порожнини — вакуолі. Вони заповнені клітинним соком. Клі­тинний сік — це вода з розчиненими в ній цукрами та іншими органічними і неорганічними речовинами. У клітинному соку можуть бути барвники, які надають синього, фіолетового, мали­нового забарвлення пелюсткам та іншим органам рослин. Клі­тинного соку часто буває так багато, що цитоплазма відтісняється до оболонки, а всю центральну частину клітини займає одна велика вакуоля. Клітинного соку багато в клітинах спілих плодів і соковитих, м’ясистих органів рослин. Розрізуючи спілий плід або іншу соковиту частину рослини, ми пошкоджуємо клітини, і з їхніх вакуоль витікає сік.

У цитоплазмі рослинної клітини є численні дрібні тільця — пластиди. При великому збільшенні пластиди добре видно. У клітинах різних органів рослин кількість їх неоднакова.

У квіткових рослин пластиди бувають зелені, жовті або оран­жеві й безбарвні. У клітинах шкірочки луски цибулі пластиди безбарвні. Від кольору пластид і від барвників, що містяться в клітинному соку, залежить забарвлення тих чи інших частин рослин. Зелені пластиди називають хлоропластами.

Забарвлення, форма і розміри клітин різних органів рослин дуже різноманітні.

Будова збільшувальних приладів

4

Автор: admin | Розділ: Клітина | 21-07-2010

Щоб краще зрозуміти, як живе рослина, треба ознайомитися з внутрішньою будовою її органів.

Розломіть рожевий недостиглий плід помідора, кавуна або яблуко з розсипчастою м’якоттю. М’якоть плодів складається з дуже дрібних крупинок. Це клітини. їх буде краще видно, якщо розглянути за допомогою збільшувальних приладів — крізь лупу або в мікроскоп.

Лупа — найпростіший збільшувальний прилад. Головна його частина — збільшувальне скло.

За допомогою лупи ми бачимо зображення предмета, збіль­шене в 2—2,5 рази. Лупа — це скло, опукле з двох боків і встав­лене в оправу. Щоб розглянути предмет, лупу беруть у руку і наближують її до предмета на таку відстань, при якій зобра­ження стає найбільш чітким.

Мікроскоп — це прилад, який збільшує зображення предмета в кілька сотень і навіть тисяч разів. Перші мікроскопи почали виготовляти в XVII столітті. Найбільш досконалими в той час були мікроскопи, сконструйовані голландцем Антоні ван Левенгуком. Його мікроскопи давали збільшення до 270 раз. Сучасні світлові мікроскопи збільшують зображення до 3600 раз. У XX столітті було винайдено електронний мікроскоп, який збільшує зображення в десятки й сотні тисяч разів.

Головна частина світлового мікроскопа, з яким ви працюєте в школі,— збільшувальні стекла, вставлені в трубку, або тубус («тубус» по-латинському означає трубка). У верхньому кінці тубуса міститься окуляр, який складається з оправи і двох збільшувальних стекол. Назва «окуляр» походить від латинського слова окулус, що означає «око». Розглядаючи предмет за допомогою мікроскопа, око наближують до окуляра.

На нижньому кінці тубуса міститься об’єктив, який складається з оправи і кількох збільшувальних стекол. Назва об’єк­тив походить від латинського слова об’єкт ум, що означає «предмет».

Тубус прикріплений до штатива. За допомогою гвинтів його можна піднімати й опускати. До штатива прикріплені також предметний столик, у центрі якого є отвір, і під ним дзеркало.

Користуючись мікроскопом, можна розглянути клітини всіх органів рослини. Щоб виготовити препарат, роблять гострою брит­вою тонкий зріз з будь-якого органа. Кладуть його в краплю води на чисте предметне скло і накривають тонким накривним скельцем. Якщо вода виступає за краї накривного скельця, її надлишок знімають фільтрувальним папером. Препарат готовий, його можна розглядати в мікроскоп.

Під час роботи з мікроскопом рекомендується додержувати таких правил. Мікроскоп поставити штативом до себе, на відстані 5—8 см від краю стола. Світло спрямовувати дзеркалом в отвір предметного столика.

Виготовити препарат, помістити його на предметний столик і закріпити там предметне скло двома затискачами.

Користуючись гвинтом, плавно опустити тубус так, щоб ниж­ній край об’єктива був на відстані 1—2 мм від препарату.

Дивлячись в окуляр, повільно піднімати тубус, поки не з’явить­ся чітке зображення предмета.