Растителдьная клетка: строение и функции

В биологии клеточное строение организмов является одним из важнейших предметов изучения. Клетка является самой маленькой составной частью организма, которой присущи свойства живого. Если представить, что живой организм — это архитектурное сооружение, то клетки будут являться «кирпичами», из которых этот дом состоит.

Строение растительной клетки и ее функции обеспечивают рост, развитие и, самое главное, жизнь растению. Ниже на схеме представлено клеточное строение растения.

органеллы

Особенности строения растительной клетки

Все растения можно подразделить на одноклеточные и многоклеточные. К организмам, состоящим из одной клетки, относятся в основном одноклеточные водоросли. Многоклеточные представители флоры — это сложные конструкции из органов, тканей и мельчайших частиц, которые находятся в постоянном взаимодействии. Клеточное строение растений примерно одинаково у всех видов флоры и состоит из нескольких компонентов.

Плазматическая мембрана

Имеет другие названия — клеточная мембрана, цитолемма, плазмалемма. Разделяет клетку и внешнюю среду, обеспечивая обмен между ними. Она состоит из двух слоев, образованных липидами (сложными органическими соединениями, которые включают в себя жирные кислоты и спирт).

В небольшом количестве цитолемма содержит и белки: одни проходят через всю мембрану (интегральные), другие — наполовину погружены в слой липидов (полуинтегральные) или просто соприкасаются с внешней стороной мембраны (поверхностные). Толщина всей конструкции составляет не более 9 нм.

Плазмалемма выполняет следующие функции:

  • механическая — благодаря мембране клетки является самостоятельными образованиями, составляющими основу тканей;
  • энергетическая — обеспечивает перенос энергии при фотосинтезе и клеточном дыхании;
  • транспортная — через мембрану проходит обмен питательными и другими веществами между соседними клетками;
  • барьерная — защищает клеточное содержимое от негативных воздействий;
  • рецепторная — благодаря некоторым белкам-рецепторам клетка принимает и распознает различные сигналы.

Очень важную роль играют ионные каналы, относящиеся к транспортным белкам. Благодаря им во внутриклеточное пространство проникают питательные вещества именно через плазматическую мембрану.

животная

Цитоплазма

Представляет собой прозрачную жидкую емкость, в которой расположены основные клеточные компоненты. Ее со всех сторон окружает плазмалемма. Это очень сложная органическая структура, состоящая из постоянно меняющейся смеси различных веществ. Ее основу составляет вода, количество которой может достигать 90 %. Благодаря водному раствору здесь протекают сложные химические реакции.

Клеточное содержимое выполняет большую роль в жизнедеятельности клетки:

  • представляет собой единое целое;
  • обеспечивает химические реакции и процессы;
  • обеспечивает транспортировку веществ;
  • устанавливает для каждого органоида свое собственное местоположение.

Так как цитоплазма — это живое вещество, то для нее характерна избирательная проницаемость: одни вещества легко проникают в ее внутреннее содержимое (вода), другие — могут задерживаться в ней.

животная

Эндоплазматическая сеть

По-другому называется эндоплазматический ретикулум. Пронизывает всю внутреннюю часть клетки с помощью многочисленных трубочек, каналов и пузырьков, тем самым обеспечивая точное расположение клеточного ядра и других компонентов (органоидов).

Главной задачей ЭПС является система транспортировки полезных веществ. Помимо этого, с его помощью осуществляется синтез клеточных мембран, являющийся основным свойством клеток растений.

функции

Митохондрии

Являются клеточными органоидами, расположенными по всему клеточному содержимому. Они весьма разнообразны и могут быть в виде палочки, цилиндрической формы, нитевидной или в форме зернышек. Обычно их количество в клеточном составе насчитывает несколько сотен. Средняя толщина митохондрии — около одного микрона.

Митохондрии состоят из белка (65 %) и липидов (30 %). Немаловажным фактом является наличие нуклеиновых кислот — ДНК и РНК.

Роль и значение митохондрий были открыты лишь недавно. Оказалось, что в основном благодаря им обеспечиваются дыхательные процессы, а также происходит высвобождение энергии для поддержания жизнедеятельности.

таблица

Пластиды

Эти вещества входят в клеточный состав только у представителей флоры — высших растений, водорослей и простейших, обладающих способностью к фотосинтезу. Данные органоиды имеют довольно крупную форму.

В зависимости от роли, цвета и формы различают следующие типы пластид:

  1. Хлоропласты. Их необычная роль заключается в придаче зеленого окраса растениям. В своем составе они содержат хлорофилл, который и придает хлоропластам соответствующий оттенок. Помимо хлорофилла в состав хлоропластов входят белки, составляющие половину веса зеленых пластидов, а также РНК и ДНК.
  2. Хромопласты. Еще более интересную задачу выполняют желтые, оранжевые или красные хромопласты. Они окрашивают в соответствующие цвета лепестки цветковых растений и различных плодов. Такой оттенок хромопластам придают специальные пигменты — каротиноиды. Таким образом, яркая окраска цветов привлекает многочисленных насекомых для опыления и дальнейшего размножения растений.
  3. Лейкопласты. В отличие от хлоропластов и хромопластов не имеют цвета. Их роль заключается в накоплении и запасании питательных веществ — белков, жиров и крахмала.

Несмотря на разнообразие, все пластиды высших растений выполняют определенные функции: фотосинтез, синтез органических веществ, восстанавливают неорганические ионы, запасают питательные вещества.

строение растительной клетки и функции (главный ключ)

Комплекс Гольджи

В некоторых местах клеточной внутренней среды можно различить стопку изогнутых и близко расположенных пластинок, окруженных большими и малыми пузырьками. Эта конструкция носит название диктиосомы, или комплекса Гольджи, названного в честь открывшего его итальянского ученого.

Аппарат Гольджи содержит специальные емкости — «цистерны», в которых происходит созревание белков. Далее, после их созревания, диктиосома выполняет свою главную задачу — сортировка и транспорт белков.

органеллы

Лизосомы

Органоиды, ограниченные мембраной. Лизосомы образуются только в эукариотах, то есть клетках, имеющих ядро. Соответственно, в безъядерных прокариотах они отсутствуют, так как те не обладают внутриклеточным пищеварением.

Таким образом, можно выявить основную задачу лизосом — внутриклеточное переваривание макромолекул. Для этой цели внутри органоидов расположены гидролитические ферменты, ускоряющие химические реакции.

Следует отметить, что в растениях лизосомы как таковые отсутствуют. Вместо них роль внутриклеточного пищеварения выполняют вакуоли, имеющие тем самым большое сходство с лизосомами.

органеллы

Вакуоли

Представляют собой органоиды, которые отделены от остальной части клетки одной мембраной (тонопластом). Вакуоли находятся в клетках растений и грибов, но могут встречаться и у некоторых животных и бактерий.

Зрелые клетки имеют в своем составе одну большую вакуоль, которая может занимать до 90 % всего объема. При этом, располагаясь в центре, такая вакуоль вытесняет остальное содержимое вдоль клеточной оболочки.

Как уже говорилось выше, вакуоли играют такую же роль, как и лизосомы. Помимо пищеварения, они поддерживают внутриклеточное давление, хранят в себе полезные и уничтожают токсичные вещества, а также способствуют росту самой клетки.

строение растительной клетки и функции (главный ключ)

Ядро

Являясь самым крупным органоидом, ядро управляет почти всеми клеточными процессами. Помимо этого, в ядре хранится и воспроизводится наследственная информация, большая часть которой сосредоточена в хромосомах. В молодых клетках ядро располагается в центре, в то время как у зрелых оно вытесняется выросшей вакуолью к оболочке. Ядро обычно имеет форму шара или эллипса и покрыто двумя слоями мембраны.

Внутри ядро заполнено ядерным соком, состоящим из геля или золя, в которых находятся ядрышки. Ядрышко содержит в своем составе РНК и белки, содержащие фосфор. Остальная часть ядра содержит в себе ДНК.

Без ядра клетка не может существовать. Исключение составляют лишь некоторые представители, например, эритроциты, находящиеся в крови человека. Однако и ядро неспособно жить и развиваться без остальных клеточных компонентов, от которых оно получает энергию. Благодаря ядру и содержащейся в нем информации в клетке протекают заранее сформированные и упорядоченные процессы.

растительная

Отличие от животной клетки

Строение при помощи клеток свойственно всем живым существам — как растениям, так и животным. Эукариоты тех и других имеют как сходства, так и различия.

Сходства

Клеткам представителей флоры и фауны свойственно достаточно много общих компонентов и характеристик. Так, все клетки способны развиваться, размножаться и саморегулироваться.

Ниже представлены основные общие черты клеточного строения живых существ:

  • одинаковые органоиды: ядро, внутреннее содержимое, эндоплазматический ретикулум, плазмалемма, митохондрии, комплекс Гольджи;
  • практически одинаково протекают химические процессы;
  • все клеточные компоненты состоят из схожих химических элементов;
  • схожие способы деления и передачи наследственной информации.

Помимо обычных органоидов состав клеток растений и животных содержит в себе так называемые включения. Располагаясь в различных органеллах, эти включения могут время от времени исчезать и появляться вновь. Они являются продуктами обмена веществ, протекающего внутри клетки, и представляют собой различные белки, жиры и углеводы.

функции

Отличия

При схожем клеточном составе строение растений и животных все же имеет принципиальные отличия.

В таблице приведены главные различия между двумя царствами живой природы.

Сравнительная таблица клеток представителей флоры и фауны
Свойства и основные компоненты
Растения
Животные
Строение органелл
Мембранное
Ядро
Округлой формы, несет в себе наследственную информацию
Деление
Через митоз
Органоиды
Большинство компонентов идентично
Клеточная стенкаПрочная стенка из целлюлозы и пектинаОтсутствует, мембрана состоит из фосфолипидов
ПластидыБлагодаря хлоропластам осуществляется процесс фотосинтезаНе содержит
ЦентриолиНетПредставлены структурами из белка, образуют клеточный центр
Тип питанияСинтез питательных веществ из неорганических соединений (автотрофный)Использование органических веществ, взятых из окружающей среды (гетеротрофный)
Энергетический синтезС помощью митохондрий и хлоропластовТолько с помощью митохондрий
МетаболизмПреобладает создание новых высокомолекулярных соединенийВ основном распад сложных веществ на более простые
ВключенияПитательные вещества (крахмал), солиГликоген, белки, липиды, углеводы, соли
РесничкиОчень редкоЕсть

Можно сделать вывод, что основные отличия клеточного строения представителей флоры и фауны исходят от их образа жизни. Растения не способны к самостоятельному движению, поэтому они сами синтезируют питательные вещества. В то время как животные добывают себе пищу из окружающей среды.

таблица

Тест

1. Найдите задачу, которую не выполняет клеточная мембрана:

  1. синтез клеточной стенки;
  2. избирательная проницаемость;
  3. передача сигналов;
  4. транспорт ионов;
  5. обмен энергии.

2. В каком органоиде происходят процессы дыхания:

  1. ядро;
  2. аппарат Гольджи;
  3. рибосома;
  4. эндоплазматический ретикулум;
  5. митохондрия.

3. Как называется растворимая часть цитоплазмы:

  1. цитозоль;
  2. цитогель;
  3. цитохром;
  4. клеточный сок;
  5. матрикс.

4. В каком органоиде нет собственной ДНК:

  1. хлоропласт;
  2. хромопласт;
  3. диктиосома;
  4. митохондрия;
  5. ядро.

5. Из чего состоит комплекс Гольджи:

  1. макротрубочки;
  2. микротрубочки;
  3. диктиосомы;
  4. микросомы;
  5. полисомы.

6. Какова задача митохондрий:

  1. темновая фаза фотосинтеза;
  2. дыхание;
  3. световая фаза фотосинтеза;
  4. буферная;
  5. сигнальная.

7. Отметьте одномембранный органоид:

  1. рибосома;
  2. диктиосома;
  3. митохондрия;
  4. микротрубочка;
  5. макротрубочка.

8. Что отсутствует в вакуоли:

  1. тонопласт;
  2. пигменты;
  3. клеточный сок;
  4. эндоплазматическая сеть;
  5. аминокислоты.

9. Каковы размеры паренхимной клетки растения:

  1. 5-10 мкм;
  2. 10-50 мкм;
  3. 50-70 мкм;
  4. 70-100 мкм;
  5. 100-120 мкм.

10. Какой компонент присущ только растительной клетке:

  1. микросома;
  2. митохондрия;
  3. пластида;
  4. рибосома;
  5. диктиосома.

Видео

В этом видеоролике сравнивается строение клеток растений и животных.

Отзывы и комментарии