Жизнедеятельность клетки

Растительная клетка, ее строение  
 

 Типичная растительная  клетка содержит хлоропласты  и вакуоли и окружена целлюлозной  клеточной стенкой. 

Плазматическая мембрана (плазмалемма), окружающая растительную клетку, состоит из двух слоев липидов  и встроенных в них молекул  белков. Молекулы липидов имеют полярные гидрофильные «головки» и неполярные гидрофобные «хвосты». Такое строение обеспечивает избирательное проникновение  веществ в клетку и из нее.

Клеточная стенка состоит Из целлюлозы, ее молекулы собраны в пучки микрофибрилл, которые скручены в макро-фибриллы. Прочная клеточная стенка позволяет поддерживать внутреннее давление - тургор.

Цитоплазма состоит  из воды с растворенными в ней  веществами и органоидов.

Хлоропласты - это  органеллы, в которых происходит фотосинтез; различают зеленые хлоропласты, содержащие хлорофилл, хромопласты, содержащие желтые и оранжевые пигменты, а  также лейкопласты - бесцветные пластиды.

Для растительных клеток характерно наличие вакуоли с  клеточным соком, в котором растворены соли, сахара, органические кислоты. Вакуоль  регулирует тургор клетки.

Аппарат Гольджи - это комплекс плоских полых цистерн и пузырьков, где синтезируются полисахариды, входящие в состав клеточной стенки.

Митохондрии - двухмембранные тельца, на складках их внутренней мембраны - кристах - происходит окисление органических веществ, а освободившаяся энергия используется для синтеза АТФ.

Гладкий эндоплазматический ретикулум - место синтеза липидов.

Шероховатый эндоплазматический ретикулум связан с рибосомами, осуществляет синтез белков.

Лизосомы- мембранные тельца, содержащие ферменты внутриклеточного пищеварения. Переваривают вещества, избыточные органеллы (аутофагия) или целые клетки (аутолиз).

Ядро - окружено ядерной  оболочкой и содержит наследственный материал - ДНК со связанными с ней  белками - гистонами (хроматин). Ядро контролирует жизнедеятельность клетки. Ядрышко - место синтеза молекул т-РНК, р-РНК и рибосомных субъединиц. Хроматин содержит кодированную информацию для синтеза белка в клетке. Во время деления наследственный материал представлен хромосомами.

Плазмодесмы (поры) - мельчайшие цитоплазматические каналы, пронизывающие клеточные стенки и объединяющие соседние клетки.

Микротрубочки состоят  из белка тубулина и расположены около плазматической мембраны. Они участвуют в перемещении органелл в цитоплазме, во время деления клетки формируют веретено деления.

Жизнедеятельность клетки

 Движение цитоплазмы  осуществляется непрерывно и  способствует перемещению питательных  веществ и воздуха внутри клетки.

 Обмен веществ  и энергии включает следующие  процессы поступление веществ в клетку; синтез сложных органических соединений из более простых молекул, идущий с затратами энергии (пластический обмен); расщепление, сложных органических соединений до более простых молекул, идущее с выделением энергии, используемой для синтеза молекулы АТФ (энергетический обмен); выделение вредных продуктов распада из клетки.

 Размножение клеток  делением.

 Рост и развитие  клеток. Рост - увеличение клеток  до размеров материнской клетки. Развитие - возрастные изменения  структуры и физиологии клетки.

Корень  

 

 Корень - подземная  часть вегетативного тела растения, закрепляющая его в почве. Появился  впервые у сосудистых растений.  
 

 Функции корня: 

 Поглощающая - вода с растворенными в ней  веществами переносится через  ксилему к надземным органам,  где включается в процессы  фотосинтеза. 

 Проводящая - через ксилему и флоэму корня происходит движение воды и питательных веществ.

 Запасающая - синтезированные органические вещества по флоэме возвращаются из наземных органов в корень и запасаются.

 Синтетическая - в корне синтезируются многие аминокислоты, гормоны, алкалоиды и др.

 Якорная - закрепляют растение в грунте.  

 В корне различают  главный корень и боковые корни.  Первичный корень закладывается  еще в зародыше, он ориентирован  вниз и становится у голосеменных  и цветковых растений главным.  Боковые корни формируются на  главном.  

 Корень - осевой  орган, обладающий радиальной  симметрией и неопределенно долго  нарастающий в длину, благодаря  деятельности апикальной (верхушечной)  меристемы. От стебля он отличается  тем, что на нем никогда не  нарастают листья, а апикальная  меристема прикрыта чехликом.  

 Типы корневых  систем:

 Стержневая корневая  система - включает главный и боковые корни, характерна для двудольных цветковых и голосеменных растений.

 Мочковатая - формируется из придаточных корней, которые вырастают из нижней части побега.  

 Почва, ее значение  для жизни растений:  

 Почва состоит  из твердых частиц, образующихся  из материнской породы, тип которой  определяет минеральный состав  почвы. Содержание в почве воды - главный фактор для развития  растений. Наиболее благоприятными  для удержания воды считаются  почвы, состоящие из частиц  разного размера. Живые компоненты  почвы (микроорганизмы, грибы, беспозвоночные  и мелкие позвоночные животные) способствуют улучшению плодородия  почв. Так, азотфиксирующие бактерии  и сине-зеленые водоросли обогащают  почву связанным азотом, микоризообразующие грибы стимулируют минеральное питание растений. Очень важно наличие в почве органических остатков, которые постоянно подвергаются минерализации микроорганизмами и являются непрерывным источником почвенного питания. Чем больше органических остатков в почве, тем она плодороднее.  

 Внутреннее строение  корня. Проводящая система корня  (ситовидные трубки и сосуды) радиально  расположена в центре корня,  образуя клетками основной ткани  осевой цилиндр. По сосудам  происходит транспорт воды с  растворенными в ней веществами  к наземным органам растения  от корневых волосков. Между тяжами  сосудов находятся ситовидное трубки. Они служат для транспортировки органических растворов от наземной части.растения к клеткам корня. Цежду флоэмой и ксилемой расположена образовательная ткань- камбий, клетки которого,непрерывно делятся, обеспечивая рост корня в толщину. Всасывание воды с растворенными в ней веществами осуществляется в зоне корневых волосков. Корневой волосок — это вырост клетки, он живет около 20 дней и заменяется новым.  

 Зоны корня  на продольном разрезе: 

 Корневой чехлик:

 Зона деления  - делящиеся клетки образовательной  ткани. 

Зона роста —  осуществляет рост корня в длину.

 Зона всасывания - расположена выше зоны роста.  Ее поверхность покрыта выростами  наружных клеток - корневыми волосками,  которые всасывают из почвы  воду с растворенными в ней  веществами. Корневые волоски покрыты  слизью, которая растворяет минеральные  частицы почвы, и корни прочно  сцепляются с субстратом. В этой  зоне закладываются боковые корни. 

 Зона проведения - в центре корня находится  проводящая ткань, образованная  древесиной (ксилемой) и лубом (флоэмой). Для зоны характерен постоянный  рост. На ее долю приходится  большая часть длины корня.  Здесь корень утолщается, благодаря  делению клеток камбия. В зоне  проведения корень ветвится.  

 Видоизменения  корней. Корнеплоды. вследствие сильного разрастания паренхимы или за счет деятельности дополнительных слоев камбия происходит утолщение корня, его видоизменение в корнеплод. У редьки, свеклы и репы большая часть корнеплода образована разросшимся основанием стебля; у моркови, наоборот, главную часть корнеплода формирует главный корень. Корнеплоды приспособлены для запасания питательных веществ. Другие видоизменения: корнеклубни (георгин), воздушные корни (кукуруза).

Побег. Лист. Стебель 

 

 Побег - это  надземная часть растения. Вегетативный  побег закладывается в процессе  развития зародыша, в котором  он Представлен почечкой. Почечка - это стебелек и листовые зачатки, может считаться первой почкой растения. Апикальная меристема почечки при развитии зародыша формирует новые листья, а стебель удлиняется и дифференцируется на узлы и междоузлия.  

 Почка - это  зачаточный побег, из нее весной  вырастают новые побеги. Различают  верхушечные, пазушные, (расположены  в пазухах листьев) и придаточные  почки. Придаточные почки образуются  за счет деятельности камбия  и других образовательных тканей  в разных местах - на корнях, стеблях,  листьях. Участок стебля, от которого  отходят лист и почка называется  узлом. Участок стебля между  соседними узлами - междоузлие.  

 Осевая часть  почки - короткий зачаточный стебель,  на нем - зачаточные листочки. В пазухах зачаточных листьев  можно обнаружить мелкие зачаточные  почки. Из вегетативной почки  развивается вегетативный побег,  а из генеративной — генеративный  побег с зачатками цветка или  соцветия. Различают почки голые  и защищенные кожистыми чешуями.  

 Лист  

 Лист - плоский  боковой орган побега.  

 Внешнее строение  листа. У двудольных растений  лист состоит из плоской расширенной  пластинки и стеблевидного черешка  с прилистниками. Для листьев  однодольных , растений характерно отсутствие черешков, основание листа, у них расширено, во влагалище, охватывающее стебель. У зЛаков влагалищем покрыто все междоузлие: Листья двудольных растений бывают простые и сложные. Простые листья имеют одну листовую пластинку, иногда сильно расчлененную на лопасти. Сложные листья имеют несколько листовых пластинок с выраженными черенками. Перистосложные листья имеют осевой черешок, по обе стороны которого расположены листочки. Пальчатосложные листья имеют листочки, отходящие веером от верхушки основного черешка.  

 Внутреннее строение  листа. Снаружи листа находится  кожица из бесцветных клеток, покрытая воскоподобным веществом  - кутикулой. Под кожицей расположены  клетки столбчатой паренхимы,  содержащие хлорофилл. Глубже  находятся клетки губчатой паренхимы  с межклетниками, заполненными  воздухом. В паренхиме расположены  сосуды проводящего пучка. На  нижней поверхности листьев кожица  имеет устьичные клетки, участвующие в испарении воды. Испарение воды происходит для предотвращения перегрева листа через устьица эпидермы (кожицы). Этот процесс называется транспирацией и обеспечивает постоянный ток воды от корней к листьям. Скорость транспирации зависит от влажности воздуха, температуры, света и т.д. Под воздействием этих факторов меняется тургор замыкающих клеток устьиц, они замыкаются или смыкаются, задерживая или усиливая испарение воды и газообмен. В процессе газообмена в клетки поступает кислород для дыхания или выводится в атмосферу в процессе фотосинтеза.  

 Видоизменения  листьев: усики - служат для  закрепления стебля в вертикальном  положении; иглы (у кактуса) играют  защитную роль; чешуйки - мелкие  листочки, потерявшие свою фотосинтезирующую  функцию; ловчий аппарат - листья  снабжены столбчатыми железами, выделяющими слизь, которая используется  для захвата мелких насекомых,  попавших на лист.  

 Стебель  

 Стебель - это  осевая часть побега, несущая  листья, цветы, соцветия и плоды.  В этом заключается опорная  функция стебля. К другим функциям  стебля относятся; транспортная - проведение воды с растворенными в ней веществами от корня к наземным органам; фотосинтезирующая; запасающая - отложение в его тканях белков, жиров, углеводов.  

 Ткани стебля:

 Проводящая: внутреннюю  часть коры представляют ситовидные  трубки и клетки-спутницы луба (флоэма), ближе к центру расположены  клетки древесины (ксилеме), по  которым осуществляется транспорт  веществ. 

 Покровная - кожица  у молодых и пробка у старых  одревесневших стеблей. 

 Запасающая - специализированные клетки луба и древесины.

 Образовательная (камбий) - постоянно делящиеся клетки, дающие напало всем тканям стебля. За счет деятельнсти камбия стебель растет в толщину, и образуются годичные кольца. 

Видоизменения стеблей: клубень -запасающий подземный побег; вся масса клубня состоит из запасающей паренхимы вместе с проводящей тканью (картофель); луковица — укороченный конический стебель с многочисленными видоизмененными листьями - чешуями и укороченным стеблем - донцем (лук, лилия); клубнелуковицы (гладиолус, крокус и др.); кочан - сильно укороченный стебель с толстыми, перекрывающими друг друга листьями.