Cage biljke. Značajke biljnih stanica

Tijela živih organizama mogu biti jedna stanica, njihova skupina ili ogroman skup milijardi takvih osnovnih struktura. Potonji uključuju većinu više biljke.

Otvaranje ćelije R. Hooke

Teorija sitnih elemenata strukture svih živih bića prošla je put razvoja, mjeren stotinama godina. Struktura ljuske biljnih stanica najprije je vidjela u svom mikroskopu britanski znanstvenik R. Hooke. Opće odredbe stanične hipoteze formulirane su Schleiden i Schwann, prije toga, slični nalazi bili su i drugi istraživači.

Englez R. Hook pregledao je dio hrastovog pluta u mikroskopu i predstavio rezultate na sastanku Kraljevskog društva u Londonu 13. travnja 1663. (prema ostalim izvorima, događaj koji se dogodio 1665.). Pokazalo se da se kora stabla sastoji od sitnih stanica koje se nazivaju Hookeovim "stanicama". Zidovi tih komora formiraju uzorak u obliku pahuljica, znanstvenik smatra životnom supstancom, a šupljina je prepoznata kao beživotna pomoćna struktura. Kasnije je dokazano da unutar stanica biljaka i životinja sadrži tvar bez koje nije moguće njihovo postojanje i aktivnost cijelog organizma.

Teorija stanica

Važno otkriće R. Hookea razvilo se u djelima drugih znanstvenika koji su proučavali struktura životinjskih stanica i biljke. Znanstvenici su promatrali slične strukturne elemente na mikroskopskim sekcijama višestaničnih gljiva. Utvrđeno je da strukturne jedinice živih organizama imaju sposobnost podjele. Na temelju istraživanja predstavnici biološke znanosti Njemačke M. Schleiden i T. Schwann formulirali su hipotezu koja je kasnije postala stanična teorija.

Usporedba stanicama biljaka i životinja s bakterija, algi i gljivica je dozvoljeno njemačkih istraživača da dođe do sljedećeg zaključka: Robert Hooke otkrio „fotoaparat” - Osnovni ustrojstvene jedinice, te ih dostizanje u procesima života u središtu većine organizama na Zemlji. Važan dodatak uveo je R. Virchow 1855. godine, ističući da je dioba stanica jedini način njihove reprodukcije. Schleiden-Schwannova teorija s preciziranjima postala je univerzalno priznata u biologiji.

Cell - najmanji element strukture i vitalne aktivnosti biljaka

Prema teorijskim izjavama Schleiden i Schwann, organski svijet je onaj koji dokazuje sličnu mikroskopsku strukturu životinja i biljaka. Osim ovih dvaju kraljevstava, stanična postojanje je karakteristično za gljive, bakterije, a nema virusa. Rast i razvoj živih organizama osigurava nastanak novih stanica u procesu razdiobe već postojećih.

Višestanični organizam nije samo klaster strukturnih elemenata. Male jedinice strukture međusobno djeluju, tvore tkiva i organe. Jedinstveni organizmi žive izolirano, što ih ne sprječava stvaranje kolonija. Glavni znakovi stanice su:

• sposobnost neovisnog postojanja;
• vlastiti metabolizam;
• self-reproduction;
• razvoj.

U evoluciji života jedan od najvažnijih faza bio je odvajanje jezgre od citoplazme pomoću zaštitne membrane. Komunikacija je preživjela, jer zasebno te strukture ne mogu postojati. Trenutno se izdvajaju dva super-kraljevstva - nuklearni i nuklearni organizmi. Druga skupina sastoji se od biljaka, gljiva i životinja koje proučavaju relevantni dijelovi znanosti i biologije općenito. Stanica biljke ima jezgru, citoplazmu i organele, što će biti raspravljeno u nastavku.

Raznolikost biljnih stanica

Na rupturu zrelog lubenice, jabuke ili krumpira, vidljive su goleme očne strukturalne "stanice" napunjene tekućinom. To su parenhimske stanice voća s promjerom do 1 mm. Bast vlakna su izdužene konstrukcije, čija duljina znatno premašuje širinu. Na primjer, biljna stanica, koja se naziva pamuk, doseže duljinu od 65 mm. Vlakna od lana i konoplje imaju linearne dimenzije od 40-60 mm. Tipične stanice su mnogo manje od -20-50 mikrona. Moguće je da takve sićušne konstrukcijske elemente razmotrimo samo pod mikroskopom. Značajke najmanjih jedinica strukture biljnog organizma se očituju ne samo u razlikama u obliku i veličini, nego iu funkcijama koje se obavljaju u tkivu.

Biljna stanica: osnovna obilježja strukture

Jezgra i citoplazma usko su međusobno povezani i međusobno djeluju, što potvrđuju studije znanstvenika. To su glavni dijelovi eukariotske stanice, svi ostali elementi strukture ovise o njima. Jezgra služi za akumulaciju i prijenos genetičkih informacija potrebnih za sintezu proteina.

Britanski znanstvenik R. Brown 1831. primijetio je u posebnim tijelima (jezgri) u staničnim biljkama obitelji orhideja. Bila je jezgra okružena polu-fluidnom citoplazmom. Naziv ove tvari znači doslovno prevođenje s grčke "primarne ćelijske mase". Može biti više tekućina ili viskozna, ali nužno prekrivena membranom. Vanjska ljuska ćelije se sastoji uglavnom od celuloze, lignina, voska. Jedan od znakova koji razlikuju biljne i životinjske stanice je prisutnost ovog jake celulozne stijenke.

Struktura citoplazme

iznutra biljne stanice ispunjen hijaloplazmom s finim granulama suspendiranim u njemu. Bliže ovojnici, takozvana endoplazma prelazi u više viskoznu eksoplazmu. To su ove tvari, koje ispunjavaju stanicu biljke, služe kao mjesto za protok biokemijskih reakcija i transport spojeva, postavljanje organoida i inkluzija.

Približno 70-85% citoplazme je voda, 10-20% su proteini, druge kemijske komponente - ugljikohidrati, lipidi, mineralni spojevi. Biljne stanice imaju citoplazmu u kojoj su među krajnjim proizvodima sinteze bioregulatori funkcija i rezervnih tvari (vitamini, enzimi, ulja, škrob).

srž

Usporedba biljnih stanica i životinja pokazuje da imaju sličnu strukturu jezgre koja je u citoplazmi i zauzima do 20% njezinog volumena. Englez R. Brown, koji je prvi put smatrao da je ova najvažnija i konstantna komponenta svih eukariota pod mikroskopom, dala mu ime latinskom jezgrom. Pojava jezgre obično korelira s oblikom i veličinom stanica, no ponekad se razlikuje od njih. Obvezni elementi strukture - membrana, karyolimf, nukleolus i kromatina.

U membrani koja odvaja jezgru od citoplazme, postoje pore. Kroz njih tvari potječu od jezgre do citoplazme i natrag. Cariolymph je tekući ili viskozni nuklearni sadržaj s kromatinskim mjestima. Nukleolus sadrži ribonukleinsku kiselinu (RNA), koja prodire u ribosome citoplazme da sudjeluje u sintezi proteina. Druga nukleinska kiselina, deoksiribonukleinska (DNA), također je prisutna u velikim količinama. DNA i RNA prvi put su otkrivene u životinjskim stanicama 1869., kasnije pronađene u biljkama. Jezgra je "kontrolni centar" za intracelularne procese, mjesto za pohranjivanje podataka o nasljednim osobinama cijelog organizma.

Endoplazmatski retikulum (EPS)

Struktura stanica životinja i biljaka ima značajnu sličnost. Neophodne su unutarnje tubule u citoplazmi, napunjene supstancijama različitih podrijetla i sastava. Granularni niz EPS razlikuje se od agranularnog tipa prisutnošću ribosoma na površini membrane. Prva je uključena u sintezu proteina, potonji igra ulogu u formiranju ugljikohidrata i lipida. Kao što su istraživači ustanovili, kanali ne samo da prožimaju citoplazmu, nego su povezani sa svakim organoidom žive stanice. Stoga se vrijednost EPS-a procjenjuje vrlo visoko kao sudionik metabolizma, sustava komunikacije s okolinom.

ribosoma

Struktura biljne ili životinjske stanice teško je zamisliti bez tih sitnih čestica. Ribosomi su vrlo mali, možete ih vidjeti samo u elektronskom mikroskopu. Sastav tijela je dominiraju proteinima i molekulama ribonukleinske kiseline, ima neznatnu količinu kalcija i magnezija. Gotovo cijela količina RNA stanica koncentrirana je u ribosomima, oni daju sintezu proteina, "skupljaju" proteine ​​iz aminokiselina. Tada se proteini ulaze u kanale EPS-a, a mreža ih prenosi kroz ćeliju i prodiru u jezgru.

mitohondriji

Ove organele stanice smatraju se energetskim stanicama, one su vidljive kada se povećavaju u uobičajenom svjetlosnom mikroskopu. Broj mitohondrija varira u vrlo širokim granicama, može ih postojati jedna ili tisuće. Struktura organoida nije baš složena, unutar njega postoje dvije membrane i matrica. Mitohondri se sastoje od lipida proteina, DNA i RNA, koji su odgovorni za biosintezu ATP-adenozin trifosfata. Za ovu tvar, biljne ili životinjske stanice karakteriziraju prisutnost tri fosfata. Čišćenje svakog od njih daje potrebnu energiju za sve procese vitalne aktivnosti u samoj stanici iu cijelom organizmu. Naprotiv, dodavanje ostataka fosforna kiselina Omogućuje pohranjivanje energije i prijenos u ovom obliku kroz cijelu ćeliju.

Razmotrite organele stanica na donjoj slici i navedite one koje već znate. Imajte na umu veliku vezikulu (vacuole) i zelene plastide (kloroplasti). Razgovarat ćemo o njima.

Golgi Complex

Složena stanična organela sastoji se od granula, membrana i vakuola. Kompleks je otvoren 1898. i dobio ime po talijanskom biologu. Značajke stanica biljaka sastoje se u uniformnoj raspodjeli Golgijevih čestica kroz citoplazmu. Znanstvenici vjeruju da je kompleks nužan za reguliranje sadržaja vode i otpadnih proizvoda, uklanjanje višak tvari.

plastidi

Samo stanice biljnog tkiva sadrže organele zelene boje. Osim toga, postoje bezbojne, žute i narančaste plastide. Njihova struktura i funkcije odražavaju vrstu prehrane biljaka i mogu promijeniti boju kemijskim reakcijama. Glavne vrste plastida su:

• narančaste i žute kromoplaste formirane od karotena i ksantofila;
• kloroplasti koji sadrže klorofilne zrnce, - zeleni pigment;
• leukoplastika - bezbojni plastidi.

Struktura biljnih stanica povezana je s kemijskim reakcijama sinteze organske tvari iz ugljičnog dioksida i vode upotrebom svjetlosne energije. Ime ovog nevjerojatnog i vrlo složenog procesa je fotosinteza. Reakcije su zbog klorofila, to je ta supstanca koja može uhvatiti energiju svjetlosne zrake. Prisutnost zelenog pigmenta objašnjava karakterističnu boju lišća, zeljaste stabljike, nezrelog voća. Klorofil je sličan strukturi hemoglobina kod životinja i ljudi.

Crvena, žuta i narančasta boja različitih biljnih organa je zbog prisustva kromoplasta u stanicama. Njihova osnova je velika skupina karotenoida, koji igraju važnu ulogu u metabolizmu. Leukoplasti su odgovorni za sintezu i nakupljanje škroba. Plastidi rastu i umnožavaju se u citoplazmi, zajedno s njom pomiču duž unutarnje ljuske biljne stanice. One su bogate enzimima, ionima, drugim biološki aktivnim spojevima.

Razlike u mikroskopskoj strukturi glavnih skupina živih organizama

Većina stanica nalikuje maloj vrećici ispunjenoj sluzi, srži, granulama i vezikulama. Često postoje različite inkluzije u obliku krutih kristala minerala, kapljica ulja, škroba žitarica. Stanice se blisko susreću u sastavu biljnih tkiva, život kao cjelina ovisi o djelovanju ovih najmanja jedinica strukture koja čini cjelinu.

S višestaničnom strukturom postoji specijalizacija koja se izražava u različitim fiziološkim zadacima i funkcijama mikroskopskih konstrukcijskih elemenata. Određuje se uglavnom mjestom tkiva u lišću, korijenu, stabljici ili generativnim organima biljke.

Navedimo glavne elemente usporedbe biljne ćelije s elementarnim jedinicama strukture drugih živih organizama:

1. Gusta membrana, karakteristična samo za biljke, formirana je celulozom (celulozom). U gljivama, membrana se sastoji od jaki kitina (poseban protein).
2. Stanice biljaka i gljiva razlikuju se u boji zbog prisutnosti ili odsutnosti plastida. Takva tijela kao kloroplasti, kromoplasti i leukoplasti prisutni su samo u biljnoj citoplazmi.
3. Postoji organoid koji razlikuje životinje - to je središnji dio (stanica stanica).
4. Samo u ćeliji postrojenja nalazi se veliki središnji vakuum ispunjen tekućim sadržajem. Obično je ovaj sok stanica obojan pigmentima različitih boja.
5. Glavni rezervni spoj biljnog organizma je škrob. Gljive i životinje akumuliraju glikogen u svojim stanicama.

Alge su poznate po mnogim pojedinačnim, slobodno živim stanicama. Na primjer, takav neovisni organizam je klamidom. Iako se biljke razlikuju od životinja prisutnošću stanične stijenke celuloze, ali spolne stanice su bez takve guste ljuske - to je još jedan dokaz jedinstva organskog svijeta.