Растения классифицируются на одноклеточные, колониальные и многоклеточные живые организмы. За счет функций и особенностей строения растительных клеток обеспечиваются их растяжение и рост, водно-солевой обмен, поддержка тургорного давления. По форме организмы шаровидные либо яйцевидные. Они отличаются между собой размерами и строением. Многообразие растительных клеток, их строение и функции изучаются на уроках биологии в 7 классе.
Классификация организмов
За счет дифференциации однородной клетки зародыша появляются различные виды живых организмов. Их размеры колеблются в пределах 10−1000 мкм. Формы, характерные для многоклеточных:
- округлая;
- кубическая;
- эллипсовидная;
- цилиндрическая;
- звездчатая.
С учетом формы биологи выделяют 2 основных типа растительных клеток: паренхимные и прозенхимные. Если рассмотреть организмы первой группы под микроскопом, можно отметить их изодиаметрическую многогранную форму. Прозенхимные клетки имеют вытянутую форму. Их длина превышает толщину стенок с шириной в 5 раз. Для клеток растительного происхождения, как и животного, грибкового, характерно одинаковое строение:
- ядро;
- эндоплазматическая структура;
- рибосомы;
- митохондрии;
- аппарат Гольджи.
Черты, по каким они отличаются между собой: пластид, клеточная стенка, вакуоль (пространство, заполненное специальным соком). Клетки высших растений не имеют клеточного центра и центриоли (внутриклеточная структура).
Строение стенки
Вокруг растительной клетки находится цитоплазматическая мембрана, которая покрыта толстой стенкой. Она отсутствует у животных микроорганизмов. Главный компонент стенки — целлюлоза. Ее молекулы представлены в виде фибрилл, собранных в пучки.
Они образуют каркас стенок. Между фибриллами находятся матрикс с полисахаридами, неуглеводные компоненты, включая воск, кутин, лигнин. Стенки выполняют следующие функции:
- придают клетке форму и прочность;
- защищают содержимое;
- обеспечивают транспорт и вывод веществ.
Плазмодесмы и пластиды
Через стенки проходят плазмодесмы. Они соединяют содержимое соседних микроорганизмов. Плазмодесмы представлены в виде узких каналов, выстланных плазматической мембраной. Растительные клетки содержат в себе двумембранные органеллы или пропластиды, которые в совокупности образуют пластиды.
Форма пропластид схожа на митохондрии. Внешне они покрыты цитоплазматической двойной мембраной. Для пластид характерна более развитая мембранная система. В учебниках по биологии структура подписывается как тилакоиды с трубочками либо пузырьками. Внутри находится гомогенное вещество — строма.
Ученые выявили 3 типа пластид:
- Лейкопласты. Бесцветные пластиды находятся в неокрашенных частях растения.
- Хромопласты. Пластиды имеют красную, желтую, оранжевую окраску.
- Хлоропласты. Пластиды зеленого оттенка.
Так как для пластид характерно общее происхождение, поэтому они способны взаимопревращаться. Чаще превращаются лейкопласты в хлоропласты, к примеру, свет может придавать клубням картофеля зеленый оттенок. Обратное явление происходит в темноте. В процессе пожелтения листьев и покраснения плодов хромопласты заменяют хлоропласты. Ученые считают, что хромопласты не могут превращаться в хлоропласты и лейкопласты.
Хромопласты и фотосинтез
Главная функция хлоропластов заключается в фотосинтезе. На свету в них осуществляется синтез органических из неорганических веществ путем преобразования солнечной энергии в АТФ. Для хлоропластов высших растений характерны размеры в пределах 5−10 мкм. Их форма схожа на двояковыпуклую линзу.
Внешняя мембрана хлоропластов гладкая, а внутренняя представлена в виде складчатой структуры. В процессе выпячивания внутренней мембраны формируются тилакоиды. Они классифицируются на следующие виды:
- Граны. Выглядят как уплощенные мешочки, уложенные в стопки.
- Стромы. Похожи на уплощенные канальцы. Они связывают граны между собой.
Из тилакоидов образуются группы квантосом. Их полости считаются непрерывными.
В одном хлоропласте находится до 60 гран. Они размещены в шахматном порядке, обеспечивая максимальную освещенность гранам. В их состав входят ферменты, которые участвуют в синтезе АТФ.
В строме находятся ДНК и рибосомы. Они обеспечивают свободное деление хлоропласта. На рибосомах осуществляется синтез белков мембран тилакоидов. Для липидов и стром характерно внепластидное происхождение. Если выбрать белки-ферменты, с их помощью осуществится синтез органических веществ с применением энергии АТФ.
Лейкопласты и хромопласты
Лейкопласты не имеют цвета и относятся к мелким пластидам. Они находятся в скрытых от света частях — корень, корневище, клубень, семена. Для лейкопластов характерны следующие формы:
- шаровидная;
- гантелевидная;
- эллипсовидная;
- чашевидная.
Тилакоиды со слабым развитием имеют в своем составе ДНК, рибосомы и ферменты, которые осуществляют синтез с гидролизом запасных веществ. Их главные функции заключаются в синтезе и накоплении запасных продуктов.
В лепестках, зрелых плодах и корнеплодах находятся хромопласты. Они находятся и в осенних листьях растений. В их состав входят пигменты из группы каротиноидов, придающие следующие оттенки:
- красный;
- желтый;
- оранжевый.
Внутренняя мембрана отсутствует либо выполнена из одиночных тилакоидов. Некоторые из них считаются старейшими пластидами. Они придают цветкам и плодам яркую окраску, которая привлекает насекомых-опылителей для распространения плодов.
Описание вакуолей
Вакуоли представлены в виде полости, в которой находится клеточный сок и тонопласты. На их долю приходится около 90% от объема. Вакуоли считаются постоянными компонентами растений. В образовании вакуолей участвует аппарат Гольджи (на рисунках может быть следующая подпись: мембрана эукариотической клетки). Из продуктов обмена веществ формируются пузырьки, которые транспортируются в вакуоль.
В молодых клетках содержатся маленькие тонопласты. Им свойственно постепенно сливаться, образовывая большую клетку. Цитоплазма с органоидами и ядром оттесняются к цитоплазматической мембране. Сок внутри вакуоли представлен в виде слабоконцентрированного раствора на основе воды, неорганических и органических веществ. В клетках накапливаются их запасы и конечные продукты обмена компонентов.
В вакуолях находятся специальные пигменты-антоцианы, которые придают клеткам пурпурную, голубую, фиолетовую окраски. Они выполняют следующие функции: накопление питательных веществ, изоляция конечных продуктов обмена веществ, поддержка тургорного давления, регуляция водно-солевого обмена, растяжение и рост клеток, окрашивание некоторых частей растений.
К первым живым клеточным организмам относятся бактерии. С эволюцией они приспособились производить органические компоненты из неорганических с помощью энергии солнечного света. Участниками первой экологической системы были бактерии. Позже ученые открыли клетки растительного и животного происхождений. Важная особенность растительных клеток заключается в отсутствии открытых мембран со свободными концами.
