Лекция 5

Особенности строения растительной клетки

​ Клетка — это элементарная единица строения любого организма, в том числе растительного; она способна к самостоятельному обмену веществ, росту, развитию и воспроизведению. Таким образом, клетка представляет собой сложную систему, все части которой работают согласованно.

Постоянные части клетки, выполняющие определённые функции, называются органоидами (от др.-греч. organon [органóн] — «орган» и eidos [э́йдос] — «подобие», дословно «подобные органам») или органеллами (от др.-греч. organella [органэ́лля] — «маленький орган»).

Временные образования, входящие в состав клетки (крахмальные зёрна, белковые гранулы, кристаллы солей, капли жира), называются включениями.

Конкретные черты строения клеток многоклеточного организма зависят от функций, которые они выполняют. Изучением строения, развития и жизнедеятельности клеток занимается наука цитология (от др.-греч. kytos [ки́тос] — «сосуд, вместилище, клетка» и logos [лóгос] — «наука, учение»).

​ Жасуша – кез келген организмнің, соның ішінде өсімдіктердің құрылымының элементар бірлігі; ол дербес зат алмасуға, өсуге, дамуға және көбеюге қабілетті. Осылайша, жасуша күрделі жүйе болып табылады, оның барлық бөліктері үйлесімді жұмыс істейді.

Клетканың белгілі бір қызметтерді атқаратын тұрақты бөліктері органеллалар (басқа грек тілінен аударғанда organon [organon] – “орган” және eidos [eidos] – “ұқсас”, сөзбе-сөз “мүшелерге ұқсас”) немесе органеллалар (басқа грек тілінен. organella) деп аталады. [organelle] - «кіші орган»).

Жасушаны құрайтын уақытша түзілістер (крахмал дәндері, ақуыз түйіршіктері, тұз кристалдары, май тамшылары) қосындылар деп аталады.

Көп жасушалы организм жасушаларының ерекше құрылымдық ерекшеліктері олардың атқаратын қызметтеріне байланысты. Цитология ғылымы жасушалардың құрылысын, дамуын және тіршілік әрекетін зерттеумен айналысады (ежелгі грек тілінен kytos [kytos] – «сауыт, ыдыс, жасуша» және logos [logos] – «ғылым, ілім»).

​ Клетки организмов из разных групп имеют общий план строения и состоят из трёх обязательных компонентов — цитоплазмы с органоидами, ядра и клеточной мембраны, — но отличаются некоторыми характерными чертами.

Әртүрлі топтағы организмдердің жасушалары жалпы құрылымдық жоспарға ие және үш маңызды құрамдас бөліктен тұрады - органоидтары бар цитоплазма, ядро ​​және жасушалық мембрана - бірақ кейбір өзіне тән белгілері бойынша ерекшеленеді.

​Рис. 1. Схема строения растительной и животной клеток

​ Клеточная (цитоплазматическая) мембрана (от лат. membrana [мембра́на] — «кожица») — молекулярная структура, состоящая из двойного слоя молекул липидов (от др.-греч. lipos [ли́пос] — «жир»). В бислой (от лат. bis [бис] — дважды) липидов частично или полностью погружены молекулы белков.

Жасушалық (цитоплазмалық) мембрана (латын тілінен membrana [membrane] — «тері») — липидті молекулалардың қос қабатынан тұратын молекулалық құрылым (басқа грек тілінен lipos [lipos] — «май»). Белок молекулалары липидтердің қос қабатына (латын тілінен bis [bis] - екі рет) жартылай немесе толық батырылады.

Рис. 2. Схема строения цитоплазматической мембраны

​ Наружная мембрана окружает клетку, отделяя её внутреннее содержимое от внешней среды. Она выполняет защитную функцию и обеспечивает избирательный транспорт веществ в клетку и из неё. Избирательным транспорт называют потому, что мембрана пропускает только некоторые вещества, то есть обладает свойством полупроницаемости (избирательной проницаемости).

Мембрана окружает не только клетку, но и некоторые органоиды (их называют мембранными): вакуоль, митохондрии, пластиды, эндоплазматическую сеть, лизосомы, комплекс Гольджи. Ядерная оболочка тоже состоит из мембран.

Сыртқы мембрана жасушаны қоршап, оның ішкі мазмұнын сыртқы ортадан бөліп тұрады. Ол қорғаныш қызметін атқарады және заттардың жасуша ішіне және сыртына селективті тасымалдануын қамтамасыз етеді. Селективті тасымалдау деп аталады, себебі мембрана кейбір заттарды ғана өткізеді, яғни оның жартылай өткізгіштік (селективті өткізгіштік) қасиеті бар.

Мембрана тек жасушаны ғана емес, сонымен қатар кейбір органоидтарды (оларды мембраналық органеллалар деп атайды): вакуоль, митохондрия, пластидтер, эндоплазмалық тор, лизосомалар, Гольджи кешені қоршайды. Ядролық қабық та мембраналардан тұрады.

​ Ядро — округлое образование, содержащее наследственный (генетический) материал — хромосомы (от др.-греч. chroma [хро́ма] — «краска» и sоma [со́ма] — «тело»). Хромосомы чётко видны перед делением клетки, а между делениями в ядре заметно уплотнение — ядрышко, место образования фрагментов рибосом. Перед делением клетки ядрышко растворяется и формируются хромосомы.

Ядро – құрамында тұқым қуалайтын (генетикалық) материал – хромосомалар (басқа грек тілінен chroma [хром] – «бояу» және soma [soma] - «дене») бар дөңгелек түзіліс. Хромосомалар жасушаның бөлінуіне дейін анық көрінеді, ал ядродағы бөлінулер арасында тығыздауыш байқалады - ядрошық, рибосома фрагменттері түзілетін орын. Жасушаның бөлінуіне дейін ядрошық ериді және хромосомалар пайда болады.

​ Ядро окружено ядерной оболочкой, состоящей из двух слоёв цитоплазматической мембраны, разделённых промежутком. В оболочке ядра есть отверстия — поры, через которые транспортируются крупные молекулы и даже объединения молекул, например части рибосом.

Функция ядра — хранение и передача наследственной информации об устройстве всех структур клетки и обо всех процессах, которые протекают в ней. 

Ядро саңылаумен бөлінген цитоплазмалық мембрананың екі қабатынан тұратын ядролық мембранамен қоршалған. Ядроның қабығында тесіктер бар - олар арқылы үлкен молекулалар және тіпті молекулалардың комбинациясы, мысалы, рибосомалардың бөліктері тасымалданатын тесіктер.

Ядроның қызметі - барлық жасуша құрылымдарының құрылымы және ондағы жүретін барлық процестер туралы тұқым қуалайтын ақпаратты сақтау және беру.

​ Рис. 3. Клетки корешка лука: в некоторых клетках видны хромосомы,

а в некоторых — ядра с ядрышками

​ Цитоплазма (от др.-греч. kytos [ки́тос] — «клетка» и plasma [пла́зма] — «содержимое») — это внутренняя среда клетки, состоящая из полужидкого содержимого — цитозоля (от нем. Sol [сол] — «раствор»), или гиалоплазмы (от др.-греч. hyalos [гиалос] — «стекло, прозрачное вещество»), в котором расположены органоиды и включения.

Гиалоплазма является средой для химических реакций и транспорта веществ. 

Цитоплазма (басқа грек тілінен kytos [kitos] - «жасуша» және плазма [плазма] - «мазмұн») — жасушаның жартылай сұйық заттардан тұратын ішкі ортасы - цитозол (нем. Sol [sol] - «ерітінді»). ), немесе гиалоплазма (басқа грек тілінен hyalos [hyalos] - «шыны, мөлдір зат»), онда органеллалар мен қосындылар орналасқан.

Гиалоплазма – химиялық реакциялар мен заттарды тасымалдау ортасы.

Рис. 4. Схема строения

растительной клетки

​

Только клеткам растений присущи особые органоиды — пластиды (от греч. plastides [пласти́дэс] — «создающие, образующие»). Они бывают трёх видов: зелёные хлоропласты (от др.-греч. chloros [хло́рос] — «светло-зелёный»), бесцветные лейкопласты (от др.-греч. leukos [ле́йкос] — «белый»), а также жёлтые, оранжевые и красные хромопласты (от др.-греч. chroma [хро́ма] — «краска»).

Өсімдік жасушаларында ғана арнайы органоидтар – пластидтер (грек тілінен алынған plastides [plastides] – «жасау, түзу») болады. Олардың үш түрі бар: жасыл хлоропластар (ежелгі грек тілінен аударғанда chloros [chloros] - «ашық жасыл»), түссіз лейкопластар (ежелгі грек тілінен аударғанда leukos [leukos] - «ақ»), сондай-ақ сары, қызғылт сары және қызыл хромопластар (б. басқа грек хромасы [хром] - «бояу»).

​Органоиды растительной клетки и их функции

Өсімдік жасушасының органоидтары және олардың қызметі

​Рис. 5. Пластиды в клетках разных органов растения тюльпана

Рис. 6. Пластиды под микроскопом: а — хлоропласты в клетках листа водного растения элодеи канадской;

б — хромопласты в клетках плодов чёрного перца; в — лейкопласты в клетках клубня картофеля

​Хлоропласты содержат пигмент (от лат. pigmentum [пигментум] — «краска») зелёного цвета — хлорофилл (от др.-греч. chloros [хло́рос] — «светло-зелёный» и phyllon [фи́ллон] — «лист»), который образуется только на свету. Если света мало, то побеги становятся бледными. Хлоропластов много в листьях и других зелёных частях растений, они обеспечивают процесс фотосинтеза — образование органических веществ. 

Хромопласты содержат жёлтые, оранжевые и красные пигменты. Они обеспечивают окраску осенних листьев, а также некоторых цветков и плодов. 

В лейкопластах пигментов нет, в них клетка запасает питательные вещества: крахмал, белок, капли масла.

Хлоропластарда жасыл пигмент (латын тілінен pigmentum [pigmentum] - «бояу») жасыл түсті - хлорофилл (басқа грек тілінен аударғанда chloros [chloros] - «ашық жасыл» және phyllon [fillon] - «жапырақ»), ол тек түзіледі. әлемде. Егер жарық аз болса, қашу бозғылт болады. Өсімдіктердің жапырақтарында және басқа жасыл бөліктерінде көптеген хлоропласттар болады, олар фотосинтез процесін – органикалық заттардың түзілуін қамтамасыз етеді.

Хромопластарда сары, қызғылт сары және қызыл пигменттер болады. Олар күзгі жапырақтарға, сондай-ақ кейбір гүлдер мен жемістерге түс береді.

Лейкопласттарда пигменттер болмайды, жасуша оларда қоректік заттарды сақтайды: крахмал, ақуыз, май тамшылары.

​В растительных клетках обязательно есть одна или несколько крупных вакуолей. Вакуоль (от лат. vacuus [ва́куус] — «пустой») — это ограниченная мембраной полость с клеточным соком. Клеточный сок состоит из воды и растворённых в ней сахаров, минеральных солей, кислот и пигментов. Клеточный сок определяет вкус многих плодов.

Функции вакуоли — накопление и хранение запаса воды и других веществ, а также поддержание клеток в состоянии упругости.

Лизосомы (от др.-греч. lysis [ли́зис] — «растворение» и sоma [со́ма] — «тело») — это мелкие пузырьки, окружённые мембраной. Лизосом много в только что образовавшихся мелких клетках. По мере роста клетки лизосомы сливаются и образуют крупную вакуоль.

Рибосомы (от названия сахара «рибоза», остатки молекул которого входят в состав этого органоида, и др.-греч. sоma [со́ма] — «тело») — самые мелкие органоиды, они видны только в электронный микроскоп. Некоторые рибосомы свободно плавают в гиалоплазме, некоторые — закреплены на мембранах эндоплазматической сети.

Рибосомы принимают участие в синтезе белка.

Эндоплазматическая сеть (ЭПС) (от др.-греч. endon [э́ндон] — «внутри» и plasma [пла́зма] — «содержимое») — система окружённых мембраной полостей и канальцев. Расположена рядом с ядром.  

В ЭПС синтезируются молекулы белков, жиров и углеводов. Некоторые из этих веществ потом попадают в комплекс Гольджи.

Комплекс (аппарат) Гольджи представляет собой стопку уплощённых окружённых мембраной цистерн и связанных с ними пузырьков. Назван так по имени итальянского учёного Камилло Гольджи, впервые обнаружившего и описавшего эту структуру. Обычно располагается около ядра и ЭПС. 

В комплексе Гольджи некоторые вещества, синтезированные в ЭПС, дополнительно преобразуются. Пузырьки с такими модифицированными веществами отшнуровываются от основных цистерн комплекса и транспортируются в те части клетки, где они нужны или выделяются наружу. В комплексе Гольджи образуются также мембранные пузырьки — лизосомы, которые, сливаясь, формируют вакуоль.

Митохондрии (от др.-греч. mitos [ми́тос] — «нить» и chondrion [хо́ндрион] — «зёрнышко») — вытянутые, овальные или округлые некрупные органоиды. 

Митохондрии снабжают клетку энергией, окисляя богатые энергией органические вещества.

Өсімдік жасушаларында әрқашан бір немесе бірнеше үлкен вакуоль болады. Вакуоль (латын тілінен аударғанда vacuus [vacuus] — «бос») — жасуша шырыны бар мембранамен жабылған қуыс. Жасуша шырыны су мен қанттан, минералды тұздардан, қышқылдардан және онда еріген пигменттерден тұрады. Жасушалық шырын көптеген жемістердің дәмін анықтайды.

Вакуольдің функциялары су мен басқа заттардың қорын жинақтау және сақтау, сондай-ақ жасушаларды серпімділік күйінде ұстау болып табылады.

Лизосомалар (басқа грек тілінен аударғанда lysis [lysis] - «еріту» және soma [soma] - «дене») мембранамен қоршалған шағын көпіршіктер. Жаңадан пайда болған ұсақ жасушаларда көптеген лизосомалар болады. Жасушалар өскен сайын лизосомалар қосылып, үлкен вакуоль түзеді.

Рибосомалар (қант атауынан «рибоза», молекулаларының қалдықтары осы органоидтың бөлігі болып табылады және басқа грек soma [soma] - «дене») ең кішкентай органеллалар, олар тек электронды микроскопта көрінеді. Кейбір рибосомалар гиалоплазмада еркін қалқып жүреді, кейбіреулері эндоплазмалық тордың жарғақшаларында бекітіледі.

Рибосомалар белок синтезіне қатысады.

Эндоплазмалық ретикулум (ЭПС) (басқа грек тілінен аударғанда endon [endon] - «ішкі» және плазма [плазма] - «мазмұн») — мембранамен қоршалған қуыстар мен түтікшелер жүйесі. Ядроның жанында орналасқан.

ER-де белоктардың, майлардың және көмірсулардың молекулалары синтезделеді. Осы заттардың бір бөлігі кейін Гольджи кешеніне енеді.

Гольджи кешені (аппарат) – қабықшамен және онымен байланысты көпіршіктермен қоршалған жалпақ цистерналар жинағы. Бұл құрылымды алғаш ашқан және сипаттаған итальяндық ғалым Камилло Гольджидің құрметіне аталған. Әдетте ядро ​​мен ER жанында орналасады.

Гольджи кешенінде EPS-те синтезделген кейбір заттар қосымша түрленеді. Мұндай модификацияланған заттары бар весикулалар кешеннің негізгі цистерналарынан шілтерленіп, жасушаның қажетті бөліктеріне тасымалданады немесе сыртқа шығарылады. Гольджи кешенінде мембраналық көпіршіктер де – лизосомалар түзіледі, олар қосылып вакуоль түзеді.

Митохондрия (басқа грек тілінен mitos [mitos] — «жіп» және chondrion [chondrion] — «тұқым») — ұзартылған, сопақша немесе дөңгеленген орташа өлшемді органоидтар.

Митохондриялар энергияға бай органикалық заттарды тотықтыру арқылы жасушаны энергиямен қамтамасыз етеді.

Клеточная стенка

Снаружи от цитоплазматической мембраны в клетках растений всегда располагается клеточная стенка. У многих клеток она имеет значительную толщину.

Клеточная стенка растений состоит из углевода целлюлозы. Молекулы целлюлозы длинные и достаточно прочные.

Клеточная стенка придаёт форму клетке и защищает от повреждений и проникновения микроорганизмов. В ней есть поры, через которые содержимое соседних клеток соединяется цитоплазматическими мостиками — плазмодесмами (от др.-греч. plasma [пла́зма] — «содержимое» и desmos [дэсмос] — «связь»). По этим мостикам различные вещества могут передвигаться из клетки в клетку.

Өсімдік жасушаларында цитоплазмалық мембрананың сыртында әрқашан жасуша қабырғасы болады. Көптеген жасушаларда ол айтарлықтай қалыңдыққа ие.

Өсімдіктердің жасуша қабырғасы көмірсулы целлюлозадан тұрады. Целлюлоза молекулалары ұзақ және жеткілікті күшті.

Жасуша қабырғасы жасушаға пішін беріп, оны микроорганизмдердің зақымдануынан және енуінен қорғайды. Оның тесігі бар, олар арқылы көрші жасушалардың мазмұны цитоплазмалық көпірлер - плазмодесмата (басқа грек тілінен плазма [плазма - «мазмұн» және desmos [desmos] - «қосылу») арқылы байланысады. Бұл көпірлер заттардың жасушадан жасушаға өтуіне мүмкіндік береді.

​Рис. 8. Фрагмент двух соседних растительных клеток в разрезе

Multiple Choice

Основная структурная единица жизни:

• Ткань

• Клетка

• Орган

• Организм

Multiple Choice

Покрывает клетку снаружи:

• Цитоплазма

• Ядро

• Оболочка

• Ткань

Multiple Choice

Определяют зеленый цвет растений:

• Лейкопласты

• Хлоропласты

• Хромопласты

• Ядро

Multiple Choice

Цитоплазма в клетке:

• Неподвижна

• Хранит наследственную информации

• Содержит пигмент хлорофилл

• Постоянно медленно движется

Multiple Choice

Под цифрой 10 обозначено:

• Клетка

• Ядро

• Лизосома

• Вакуоль