Особенности строения растительной и животной клетки: Особенности строения растительной клетки

Урок №17 Митохондрии и пластиды Л. р. № 3 «Особенности строения растительной и животной клеток, клеток бактерий и грибов»

Тема: Особенности строения растительной, животной, грибной и бактериальных клеток

Цель работы: рассмотреть с помощью микроскопа клеточное строение различных организмов, выявить планы строения клеток бактерий, растений, животных, грибов.

Оборудование: растение элодея, подбитые дрожжи, препараты животной ткани (лучше эпителиальной), микроскопы, предметные и покровные стекла, препаровальные иглы, стаканы с водой, стеклянная палочка.

                                                   Краткий теоретический материал.

Вам уже известно, что все живые организмы на Земле, за исключением вирусов, имеют клеточное строение. В 1838 – 1839 гг. немецкие биологи М. Шлейден и Т. Шванн обобщили знания о клетке и сформировали основные положения клеточной теории, сущность которой заключается в том, что все организмы состоят из клеток.

 В 1859 г. Р. Вирхов описал процесс деления клетки и сформировал одно из важнейших положений клеточной теории: Всякая клетка происходит из другой клетки. Открытие российским ученым К. Бэром в 1826г. яйцеклеток млекопитающих привело к выводу, что клетка лежит в основе развития многоклеточных организмов. На основании этих открытий была сформирована клеточная теория. Все известные одноклеточные и многоклеточные организмы, делят на прокариот и эукариот. У прокариот в клетках нет оформленного ядра, а у эукариот ядро есть. Прокариотические клетки свойственны древним одноклеточным организмам (бактерии, цианобактерии, архебактерии). Эукариотические клетки свойственны и одноклеточным, и различным многоклеточным организмам (растения, грибы, животные, человек). Клетки прокариот отличаются очень малыми размерами и простейшим строением: они имеют неподвижную цитоплазму, клеточную мембрану и клеточную стенку. Цитоплазма содержит немного мелких рибосом и различные включения в виде гранул липидов и других веществ. Молекула ДНК у прокариот имеет кольцевую структуру и размещается непосредственно в цитоплазме. Клетки эукариот являются очень сложными единицами живой природы и характеризуются большим структурно- функциональным разнообразием. При этом форма клеток часто зависит от выполняемых ими функций. Однако общий план строения всех клеток эукариот обладает принципиальным сходством. В клетках эукариот присутствуют хорошо оформленное ядро, отграниченное от цитоплазмы оболочкой из двух мембран; хромосомы с длинными скрученными нитями ДНК; полный набор различных органоидов. Тщательное исследование клеток прокариот показало, что по строению они сходны с некоторыми органоидами эукариотических клеток.

Ход работы

1. Внимательно изучите расположенный выше теоретический материал; с помощью его и учебника заполните таблицу: Сравнительная характеристика прокариот и эукариот

Признаки

Прокариоты

Эукариоты

 

 

 

2. Выполните следующую лабораторную работу:

а) Приготовьте препарат листа элодеи. Положите его в каплю воды на предметное стекло и накройте покровным. Рассмотрите препарат под малым увеличением. Выделите одну клетку, рассмотрите её под большим увеличением. Какие органоиды клетки вы видите под микроскопом? Зарисуйте растительную клетку и подпишите название видимых органоидов.

б) Рассмотрите готовый препарат клеток эпителиальной ткани под малым увеличением. Выделите одну клетку и рассмотрите её под большим увеличением. Какие органоиды вы видите?

Зарисуйте животную клетку и подпишите названия видимых органоидов.

в) Чистой спичкой или зубочисткой снимите немного налета у самой поверхности десен, поместите его на предметное стекло в каплю воды, смешайте с водой, накройте покровным стеклом и рассмотрите препарат при малом и большом увеличении. Найдите и зарисуйте бактерии различной формы подпишите их названия.

г) Приготовьте препарат клеток дрожжей. На предметное стекло палочкой нанесите каплю раствора подбитых дрожжей, закройте его покровным стеклом, рассмотрите при малом и большом увеличении, зарисуйте строение грибной клетки , подпишите названия видимых органоидов. 

д) Сравните растительную, животную, бактериальную, грибную клетки, выделите сходства и отличия. Какие выводы можно сделать на основании этого сравнения. Оформите в виде таблицы.

отличительные признаки

бактерии

грибы

растения

животные

Наличие ядра

 

 

 

 

Надмембранный комплекс (укажите название веществ)

 

 

 

 

Запасные питательные вещества

 

 

 

 

Органеллы:

Пластиды

 

 

 

 

Вакуоль или их виды

 

 

 

 

Центриоли

 

 

 

 

мезосомы

+

      

 3. На основании проведенной лабораторной работы и теоретического материала данной инструкции, сделайте вывод, где уточните в чем сходство и различия в строении клеток.

Тематический тест по теме «Строение и функции клеток», 10 класс

1 вариант

Часть А

К каждому заданию части А дано несколько ответов, из которых только один верный. Выберите верный, по вашему мнению, ответ.

А1 Наука, изучающая клетку называется

1). Физиологией                                        3). Анатомией

2). Цитологией                                        4). Эмбриологией

А2  Какой ученый увидел клетку с помощью своего микроскопа?

  1. М. Шлейден                                        3). Р. Гук
  2. Т. Шванн                                        4). Р. Вирхов

А3 Элементарная биологическая система, способная к самообновлению, — это

1). Клеточный центр                                        3). Подкожная жировая клетчатка

2). Мышечное волокно сердца                        4). Проводящая ткань растения

А4 К прокариотам относятся

1). Элодея                                                3). Кишечная палочка

2) Шампиньон                                        4). Инфузория-туфелька

А5  Основным свойством плазматической мембраны является

1). Полная проницаемость                                3). Избирательная проницаемость

2). Полная непроницаемость                        4). Избирательная полупроницаемость

А6 Какой вид транспорта в клетку идет с затратой энергии

1). Диффузия                                                3). Пиноцитоз

2). Осмос                                                4). Транспорт ионов

А7 Внутренняя полужидкая среда клетки — это

1). Нуклеоплазма                                        3). Цитоскелет

2). Вакуоль                                                4). Цитоплазма

А8 На каком рисунке изображена митохондрия

1)                                                      2)                                                         3)

4 )

А9 В рибосомах в отличие от лизосом происходит

1). Синтез углеводов                                3). Окисление нуклеиновых кислот

2) Синтез белков                                         4). Синтез липидов и углеводов

А10 Какой органоид  принимает участие  в делении клетки

1). Цитоскелет                                        4) Клеточный центр

2). Центриоль                                        5). Вакуоль

А11 Гаплоидный набор хромосом имеют

1). Жировые клетки                                        3). Клетки слюнных желез человека

2). Спорангии листа                                 4). Яйцеклетки голубя и воробья

А12 В состав хромосомы входят

  1. ДНК и белок                                        3). РНК и белок
  2. ДНК и РНК                                        4). Белок и АТФ

А13 Главным структурным компонентом ядра является

1). Хромосомы                                        3). Ядрышки

2). Рибосомы                                                4). Нуклеоплазма

А14 Грибная клетка,  как и  клетка бактерий  

  1. Не имеет ядерной оболочки                3). Не имеет хлоропластов
  2.  Имеет одноклеточное строение тела        4). Имеет неклеточный мицелий

Часть В

В1 Установите соответствие между особенностями строения, функцией и органоидом клетки

Особенности строения, функции                                        Органоид

А). Различают мембраны гладкие и шероховатые                1). Комплекс Гольджи

Б). Образуют сеть разветвленных каналов и полостей                2). ЭПС

В). Образуют уплощенные цистерны и вакуоли

Г). Участвует в синтезе белков, жиров

Д). Формируют лизосомы

 Выберите три верных ответа из шести

В2  Дайте характеристику хлоропластам?

1). Состоит из плоских цистерн                           4). Содержит свою молекулу ДНК

2). Имеет одномембранное строение                  5). Участвуют в синтезе АТФ

3). Имеет двумембранное строение                   6). На гранах располагается хлорофилл

В3 Чем  растительная клетка отличается от животной клетки?

1). Имеет вакуолиь с клеточным соком

2). Клеточная стенка отсутствует

3). Способ питания автотрофный

4).  Имеет клеточный центр

5).  Имеет хлоропласты с хлорофиллом

6). Способ питания гетеротрофный

Часть С

 Дайте свободный развернутый ответ на вопрос.

С1  Какое значение для формирования научного мировоззрения имело создание клеточной  теории?

С2  Какая взаимосвязь существует между ЭПС, комплексом Гольджи и лизосомами?

С3 Какое преимущество дает клеточное строение живым организмам?

С4  Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их.

1. Бактерии гниения относят к эукариотическим организмам. 2). Они выполняют в природе санитарную роль, т.к. минерализуют органические веществ. 3). Эта группа бактерий вступает в симбиотическую связь с корнями некоторых растений. 4). К бактериям также относят простейших. 5). В  благоприятных условиях бактерии размножаются прямым делением клетки.

Тематический тест по теме «Строение и функции клеток», 10 класс

2 вариант

Часть А

К каждому заданию части А дано несколько ответов, из которых только один верный. Выберите верный, по вашему мнению, ответ.

А1 Цитология – это наука, изучающая

1). Тканевый уровень организации живой материи

2). Организменный уровень организации живой материи

3). Клеточный уровень организации живой материи

4) Молекулярный уровень организации живой материи                                

А2  Создателями клеточной теории являются?

1). Ч.Дарвин и А. Уоллес                                3). Р. Гук и Н. Грю

2). Г. Мендель и Т. Морган                                4). Т. Шванн и М. Шлейден        

А3 Элементарная биологическая система, обладающая способностью поддерживать постоянство своего химического состава, это

1). Мышечное волокно                                3). Гормон щитовидной железы

2). Аппарат Гольджи                                4). Межклеточное вещество

А4  К прокариотам не относятся

1).  Цианобактерии                                        3). Кишечная палочка

2).  Клубеньковые бактерии                        4).  Человек разумный

А5 Плазматическая мембрана состоит из молекул

1).  Липидов                                                3). Липидов, белков и углеводов

2). Липидов и белков                                4). Белков

А6  Транспорт в клетку твердых веществ называется

1). Диффузия                                                3). Пиноцитоз

2) Фагоцитоз                                                 4). Осмос

А7 Цитоплазма выполняет функции

1). Обеспечивает тургор                                3). Участвует в удалении веществ

2). Выполняет защитную функцию                4). Место нахождения органоидов клетки

А8 На каком рисунке изображена хлоропласт

1)                                                       2)                                                3)

4)

А9 Митохондрии в клетке выполняют функцию

1). Окисления органических веществ до неорганических

2). Хранения и передачи наследственной информации

3). Транспорта органических и неорганических веществ

4). Образования органических веществ из неорганических  с использованием света

А10 В лизосомах,   в отличие от рибосом происходит

1). Синтез углеводов                        3). Расщепление питательных веществ

2).  Синтез белков                                4). Синтез липидов и углеводов

А11 Одинаковый набор хромосом характерен для

1). Клеток корня цветкового растения

2). Корневых волосков                

3). Клеток фотосинтезирующей ткани листа

4). Гамет мха

А12  Место соединения хроматид в хромосоме называется

1). Центриоль                                3). Хроматин

2). Центромера                                 4). Нуклеоид        

А13 Ядрышки участвуют

1). В синтезе белков                        3). В удвоении хромосом

2) В синтезе р-РНК                          4) В хранении и передаче наследственной информации        

А14 Отличие  животной  клетки от растительной заключается 

1). Наличие клеточной оболочки из целлюлозы       

2). Наличие в цитоплазме клеточного центра

3). Наличие пластид

4). Наличие вакуолей, заполненных клеточным соком

Часть В

В1 Установите соответствие между особенностями строения, функцией и органоидом клетки

Особенности строения, функции                                        Органоид

А). Содержит пигмент хлорофилл                                        1). Митохондрия

Б). Осуществляет энергетический обмен в клетке                2). Хлоропласт

В). Осуществляет процесс фотосинтеза

Г). Внутренняя мембрана образует складки — кристы

Д). Основная функция – синтез АТФ

 Выберите три верных ответа из шести

В2 Дайте характеристику комплексу Гольджи

1). Состоит из сети каналов и полостей

2). Состоит из цистерн и пузырьков

3). Образуются лизосомы

4). Участвует в упаковке веществ

5) Участвует в синтезе АТФ

6). Участвует в синтезе белка

В3  Выберите три признака прокариотической клетки?

1). Имеется ядро

2). Клеточная стенка представлена муреином или пектином

3). Наследственный аппарат располагается в цитоплазме клетки

4) Имеет клеточный центр

5).  Имеет хлоропласты с хлорофиллом

6). В цитоплазме располагаются рибосомы

Часть С

 Дайте свободный развернутый ответ на вопрос.

С1 Проанализируйте  рисунок, на котором изображены различные эукариотические клетки. О чем Вам говорит предложенная в нем информация?

С2 Общая масса митохондрий по отношению к массе клеток различных органов крысы составляет в поджелудочной железе – 7,9%, в печени – 18,4%, в сердце – 35,8%. Почему в клетках этих органов различное содержание митохондрий?  

С3  Сравните между собой одноклеточный и многоклеточный организм. Кто из них имеет преимущество и в чем оно выражается?

С4  Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их.

1). Все бактерии по способу питания являются гетеротрофами. 2). Азотфиксирующие бактерии обеспечивают гниение мертвых органических веществ в почве. 3). К группе азотфиксаторов относят клубеньковых бактерий. 4). Бобовые растения за счет поступающих в их клетку связанного азота синтезируют белок. 5). Группа сапротрофных бактерий используют для метаболизма энергию от окисления неорганических соединений, поступающих в клетки из среды.

предыдущая следующая

Практическая работа № 1

Часа

Тема: Сравнение строения клеток растений и животных

Цель: Изучить особенности строения клеток растений и животных, систематизировать знания о строении клетки

Учебные пособия: рисунки «Строение растительной клетки», «Строение животной клетки», методические указания по выполнению лабораторных и практических работ.

Задание №1:заполнить таблицу.

Задание №2:выписать особенности строения растительной и животной клеток.

Технология выполнения:

1. Рассмотрите рисунок «Строение растительной и животной клеток».

2. Определите, какие клеточные структуры характерны для каждого вида клеток.

3. Заполните таблицу 1 «Сравнение клеток растений и животных»: впишите функции, выполняемые клеточными структурами; в колонках «Растения» и «Животные» знаками «+» и «-» укажите наличие или отсутствие данных структур в клетках растений и животных.

Таблица 1

Сравнение клеток растений и животных

Клеточная структура Функция Растения Животные
1. Клеточная стенка      
2. Плазматическая мембрана      
…..      

4. Проанализируйте заполненную таблицу, выпишите особенности строения растительной и животной клеток.

5. Сделайте вывод.

Вопросы для самоконтроля:

  1. Каковы особенности строения растительных клеток?
  2. Каковы особенности строения животных клеток?

Форма отчётности – письменный отчет

Лабораторная работа № 1

Часа

Тема: «Выявление сходства зародышей человека и других позвоночных, их эволюционное родство»

Цель: Выявить признаки сходства зародышей человека и других позвоночных на разных стадиях развития

1. Учебные пособия: Константинов, В.М. Общая биология [Текст]: учебник / В.М. Константинов, А.Г.Рязанов, Е.О. Фадеева. – М.: Академия, 2010. – 256с.; методические указания по выполнению лабораторных и практических работ.

Задание №1:заполнить таблицу.

Задание №2:ответить на вопросы.

Технология выполнения:

1.Изучите материал учебника с. 154-157.

2. Рассмотрите рисунок на с.157, проанализируйте особенности строения эмбрионов позвоночных животных и человека на ранних стадиях развития.

3.Заполните таблицу 2.

Таблица 2

Особенности строения растительной, животной и грибной клетки

Модуль содержит теоретический материал по теме «Строение клетки»

Категория пользователей
Обучаемый, Преподаватель

Контактное время
45 минут

Интерактивность
Низкая

Дисциплины
Биология / Строение клетки

Уровень образования
Профессионально-техническая подготовка, повышение квалификации

Статус
Завершенный вариант (готовый, окончательный)

Тип ИР сферы образования
информационный модуль

Место издания
Санкт-Петербург

Автор

А.Л.Левченко

доцент, кандидат педагогических наук

РГПУ им. А.И.Герцена

Издатель

Российский государственный педагогический университет им. А.И.Герцена

Российский государственный педагогический университет им. А.И.Герцена

Россия, 191186, Санкт-Петербург, наб. реки Мойки., 48,

Тел. — +7-812-312-44-92, +7-812-312-11-95
Сайт — http://www.herzen.spb.ru http://www.herzen.spb.ru
Эл. почта — [email protected]

Правообладатель

Федеральное агентство по образованию России

Федеральное агентство по образованию России

Россия, 115998, Москва, Люсиновская ул., 51

Тел. — +7-495-237-9763, +7-495-236-0171
Сайт — http://www.ed.gov.ru
Эл. почта — [email protected]

Внимание! Для воспроизведения модуля необходимо установить на компьютере проигрыватель ресурсов.

Характеристики информационного ресурса

Тип используемых данных:
application/xml, image/jpeg, image/png, video/avi, text/html, text/xml, text/javascript, audio/mp3, flash/swf

Объем цифрового ИР
4 063 748 байт

Проигрыватель
OMS-player версии от 1.0

Категория модифицируемости компьютерного ИР
открытый

Признак платности
бесплатный

Наличие ограничений по использованию
есть ограничения

Рубрикация

Ступени образования
Основное общее образование

Целевое назначение
Учебное

Тип ресурса
Открытая образовательная модульная мультимедийная система (ОМС)

Классы общеобразовательной школы
9

Уровень образовательного стандарта
Федеральный

Характер обучения
Базовое

Generalized Plant Cell

Четыре особенности, отличающие клетки растений от клеток других организмов:

  • A клеточная стенка из целлюлозы; многие протисты, некоторые грибы и большинство бактерий также имеют жесткие стенки, но сделаны из других материалов, например Хитин укрепляет клеточные стенки грибов, а пептидогликан — бактерий.
  • Plasmodesmata , нити цитоплазмы, которые выступают через поры в клеточных стенках и соединяют протопласты соседних клеток; это пути транспортировки материалов на заводах.

Рисунок 1

  • Пластиды , органеллы, предположительно имеющие эндосимбиотическое происхождение; они имеют сложную внутреннюю структуру из складчатых мембран, что значительно увеличивает площадь внутренней поверхности, на которой происходят химические реакции; хлоропластов содержат хлорофилла , а их тилакоидных мембран являются участками фотосинтеза .
  • Вакуоли представляют собой заполненные жидкостью мешочки, присутствующие у растений, животных и некоторых простейших; растения отличаются от других размерами и функциями, т.е.е. Типичная растительная клетка имеет единственную, расположенную в центре вакуоль, наполненная водой внутренняя часть которой толкает цитоплазму наружу к клеточной стенке, придавая клетке жесткость или тургорность.

Не все функциональные клетки растений живы. Многие клетки живут недолго, а затем умирают, но их клеточные стенки остаются на месте, придавая растению прочность и жесткость. Мертвые клетки ткани ксилемы образуют эффективные каналы для воды между корнями и надземными тканями.

Растительные клетки сильно различаются по форме и функциям, но в целом каждая имеет клеточную стенку , окружающую протопласт , который дифференцируется в ядро ​​ и цитоплазму . В водянистой цитоплазме находятся мембраны, органеллы и частицы, в которых происходят биохимические процессы жизни. Ядро содержит большую часть клеточной ДНК и, таким образом, является центром, из которого направляется эта клеточная активность.Цитоплазма находится в более или менее постоянном движении в живых клетках, и это движение называется cyclosis или цитоплазматический поток . ( Протоплазма — широко используемое название для всего водянистого клеточного вещества. Оно включает нуклеоплазмы ядра плюс цитоплазма.)

Клеточная стенка продуцируется цитоплазмой и откладывается за пределами плазматической мембраны — внешней границы протопласта. Стенка и плазматическая мембрана регулируют типы материалов, которые входят в клетку и покидают ее, что позволяет клетке сохранять идентичность, отличную от окружающей среды.Стенка — это не просто инертное вещество, обеспечивающее прочность и структуру растительных клеток, как когда-то считалось, но она активна в нескольких метаболических процессах, включая абсорбцию и секрецию веществ, обнаружение бактериальных и грибковых патогенов и даже регулирование роста и развития.

Целлюлоза , наиболее распространенный материал для стенок растительных клеток, представляет собой полисахарид, состоящий из длинных цепочек молекул глюкозы, которые приобретают кристаллические свойства в клеточной стенке.Во время формирования стенки соседние молекулы целлюлозы соединяются вместе, образуя пучки, называемые микрофибриллами . Микрофибриллы, в свою очередь, скручиваются вместе, как веревка, образуя прочные корды, называемые макрофибриллами . Гемицеллюлозы и пектины откладываются среди сети фибрилл и химически связывают все вместе. В результате получается первичная стена . Весь процесс синтеза и сборки координируется плазматической мембраной.

Лигнин , второй по распространенности материал для стенок растительных клеток, добавляет клеткам дополнительную прочность, например, в клетки древесины.Другие вещества откладываются в стенках тканей, выполняя определенные функции. Стенки ячеек в наружном слое листьев часто содержат кутин или восков , оба из которых эффективно уменьшают потерю воды листьями. Стены из пробки ячеек в коре деревьев содержат суберин , другой вид защитного материала.

Мембраны:

  • Здесь происходят многие биохимические процессы жизни.
  • Находятся в постоянном потоке, меняя как свою физическую, так и химическую структуру и состав, пока клетка жива.
  • Разделите клетку на отсеки, в которых метаболические реакции протекают независимо от процессов, происходящих в соседних компартментах, тем самым позволяя множеству реакций происходить одновременно в одной клетке.

Базовая структура всех биологических мембран одинакова: двойной слой из липидов , в который встроено белков . Соотношение белков и липидов составляет 3: 2. Некоторые из белков проходят через липидный слой, причем каждый конец молекулы выступает с противоположных сторон.Другие остаются на той или иной поверхности или частично погружены в нее.

Большинство мембран избирательно (дифференциально) проницаемо , что позволяет материалам или препятствовать их выходу или проникновению в клетку. Когда токсичные вещества разрушают избирательную проницаемость, и мембрана становится свободно проницаемой , материалы бесконтрольно проникают внутрь и наружу, что приводит к гибели клетки.

Хотя сложно изучать плазматическую мембрану отдельно от остальной части протопласта, известно, что плазматическая мембрана расшифровывает биохимические сигналы, которые контролируют рост и дифференцировку клеток, и что она организует формирование клеточной стенки.

В таблице 1 показаны клеточные структуры, их состав и основные функции.



Ячейки | Encyclopedia.com

Растения — это многоклеточные организмы, состоящие из миллионов растительных клеток. Хотя отдельные клетки могут сильно отличаться друг от друга по зрелой структуре, все клетки растений имеют одну и ту же базовую эукариотическую организацию. То есть каждая клетка растения имеет ядро ​​и цитоплазму с субклеточными органеллами . В дополнение к этим компонентам все клетки растений обладают клеточной стенкой из целлюлозы.Хотя растительные клетки начинают свою жизнь с полным набором клеточных компонентов, некоторые специализированные типы клеток теряют свои ядра и всю или часть своей цитоплазмы по мере созревания.

Компоненты клетки

Клеточная стенка.

Растительные клетки, в отличие от клеток животных, окружены относительно тонкой, но механически прочной клеточной стенкой. Стенки растительных клеток состоят из сложной смеси полисахаридов , белков и фенольных полимеров , которые секретируются протопластом и затем собираются в организованную сеть, связанную вместе ковалентными и водородными связями .Клеточные стенки поддерживают ткани растений и обеспечивают механическую защиту от насекомых и патогенов . Стенки растительных клеток состоят из микрофибрилл целлюлозы, встроенных в аморфную матрицу, организацию, аналогичную структуре стекловолокна или армированного сталью бетона. Микрофибриллы целлюлозы состоят из линейных цепей глюкозы, каждая из которых состоит из двух тысяч — двадцати пяти тысяч единиц глюкозы. Около пятидесяти таких цепочек связаны бок о бок через водородные связи с образованием одной микрофибриллы.Водородная связь между соседними единицами глюкозы образует высококристаллические области внутри микрофибриллы целлюлозы, придавая целлюлозе ее жесткость и высокую прочность на разрыв.

Микрофибриллы целлюлозы встроены в матрицу, состоящую из пектина, гемицеллюлоз и белков. Пектины и гемицеллюлозы представляют собой полисахариды с более короткой цепью, которые являются разветвленными или неразветвленными и образуют поперечные связи между микрофибриллами целлюлозы. В присутствии ионов кальция пектины образуют сильно гидратированный гель (очищенный пектин используется для приготовления джема и желе).Углеводы клеточной стенки ковалентно связаны с белками клеточной стенки, которые богаты редкой аминокислотой гидроксипролином. Структурные белки клеточной стенки сильно различаются по своему составу, но считается, что они обеспечивают прочность, особенно в растущих клетках.

Специализированным типам растительных клеток, таким как волокна склеренхимы и сосуды ксилемы, для функционирования требуется твердая, жесткая клеточная стенка. Эти клетки синтезируют толстый слой внутренней стенки, называемый вторичной клеточной стенкой. Вторичная клеточная стенка пропитана полимером фенольных единиц, называемым лигнином.Лигнины представляют собой сильно разветвленные, длинноцепочечные фенольные соединения , которые образуют множество поперечных связей с другими компонентами стенок и придают вторичным клеточным стенкам большую прочность и жесткость.

Клеточная мембрана.

Часть растительной клетки внутри клеточной стенки называется протопластом. Протопласт ограничен мембраной, известной как

Endoplas 1 взаимосвязанная сеть 90 175100 микрометров стриммическая мембрана, цитомосплосная мембрана
КОМПОНЕНТЫ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ
Компонент Количество на ячейку (приблизительное)
Клеточная стенка 1 1 микрометр Опора, защита
Ядро 1 10 микрометров Сайт большей части клеточной генетической информации
30 нанометров (толщина цистерны) Синтез, обработка и хранение белка, синтез липидов
Аппарат Гольджи 100 1 микрометр (толщина цистерны) Обработка белка, секреция
Вакуоль 1 Осмотическая регуляция, хранение
Митохондрия 200 1 микрометр Клеточное дыхание
Пластид 20 Первичный фермент 1 микрометр Фотодыхание
Микротрубочка 1000 25 нанометров Форма клетки, деление клетки
Микрофиламент 1000 7 нанометров Движение клеток 9 или плазматическая мембрана.Как и все биологические мембраны, он состоит из двойного слоя фосфолипидов, в который встроены белки. Фосфолипиды — это класс липидов, в которых глицерин ковалентно связан с двумя жирными кислотами и с фосфатной группой. Углеводородные цепи жирных кислот неполярны и образуют область, которая является высокогидрофобной . Белки, связанные с липидным слоем, бывают двух типов: интегральные и периферические. Интегральные белки покрывают всю толщину липидного слоя.Например, целлюлозосинтаза , ферменты , которые катализируют синтез целлюлозы, являются интегральными белками. Они проходят через клеточную мембрану, поглощая предшественники глюкозы с внутренней стороны и выдавливая микрофибриллы целлюлозы с внешней стороны. Периферические белки прикреплены к одной поверхности липидного слоя. Периферические белки на внутренней поверхности плазматической мембраны часто действуют во взаимодействии между мембраной и компонентами цитоскелета. Некоторые периферические белки на внешней поверхности плазматической мембраны участвуют в восприятии гормонов и передаче сигналов.

Все мембраны растительных клеток имеют одинаковую базовую структуру, но различаются составом определенных компонентов. Все мембраны также обладают важным свойством полугерметичности. Небольшие молекулы, такие как вода, легко перемещаются через мембрану, но более крупные молекулы могут перемещаться только в том случае, если присутствуют соответствующие интегральные белки.

Ядро.

Ядро является наиболее заметной структурой протопласта и содержит генетическую информацию, отвечающую за регулирование клеточного метаболизма, роста и дифференцировки.Ядро содержит комплекс дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и связанных белков, известный как хроматин в конденсированном состоянии и как хромосомы в конденсированном состоянии. Хроматин встроен в прозрачный матрикс, называемый нуклеоплазмой. Ядра также содержат плотно гранулярную область, называемую ядрышком, в которой происходит синтез рибосом. Ядро ограничено двойной мембраной — ядерной оболочкой. Две мембраны ядерной оболочки соединены в местах, называемых ядерными порами.Каждая ядерная пора представляет собой сложную структуру, которая позволяет макромолекулам, таким как рибосомные субъединицы и рибонуклеиновая кислота (РНК) для прохождения между ядром и цитоплазмой.

Эндомембранная система.

Цитоплазма растительных клеток имеет непрерывную сеть внутренних мембран, называемую эндомембранной системой. Ядерная оболочка является частью этой системы и является продолжением другого компонента, эндоплазматического ретикулума (ER). ER состоит из уплощенных мешочков или трубок, известных как цистерны , .Есть два типа ER, гладкие и грубые, которые связаны между собой, но выполняют разные функции. Шероховатый ER имеет тенденцию быть пластинчатым (сформированным в уплощенные мешочки) и покрыт рибосомами. Грубый ER участвует в синтезе белка, а также в обработке и хранении белков, образующихся на внешней поверхности. Напротив, гладкий ER имеет тенденцию быть трубчатым и является основным местом синтеза липидов, таких как те, которые составляют мембраны.

Еще одним важным компонентом эндомембранной системы является аппарат Гольджи (или диктиосома ).Аппарат Гольджи состоит из стопки уплощенных мембранных цистерн и связанных с ними пузырьков , . Две основные функции аппарата Гольджи — это модификация белков, синтезируемых на грубой

9017 5 Обеспечивает накопление тургора
СРАВНЕНИИ КЛЕТОК РАСТЕНИЙ И ЖИВОТНЫХ
Компонент Растительная клетка
Клеточная стенка Обеспечивает защиту, поддержку Отсутствует (некоторые клетки имеют внеклеточный матрикс белка)
Ядро Участок большей части генетической информации клетки Участок большей части генетической информации клетки
Эндоплазматический ретикулум Синтез, переработка и хранение белков, синтез липидов Синтез, переработка и хранение белков, синтез липидов
Аппарат Гольджи Обработка белков, секреция Обработка белков, секреция
Вакуоль Отсутствует
Митохондрия Клеточное дыхание Клеточное дыхание
Пластид Фотосинтез, цвет, крахмал, крахмал или липидные кислоты Накопление оксидов в зеленых тканях Окисляет жирные кислоты
Цитоскелет Регулирует форму клеток, перемещает хромосомы, цитоплазматический поток Регулирует форму клеток, перемещает хромосомы, цитоплазматический поток
Центриоль Требуется ядерное деление

ER и упаковка обработанных белков и углеводов, которые будут секретироваться за пределы плазматической мембраны.Аппарат Гольджи — очень динамичная часть клеточной структуры. Везикулы, несущие недавно синтезированные белки или другие предшественники, сливаются с цистерной на формирующей поверхности аппарата Гольджи. По мере обработки его содержимого цистерна перемещается по стопке, пока не достигнет созревающей стороны стопки. Здесь цистерна распадается на отдельные пузырьки, которые высвобождают свое содержимое на плазматической мембране. Аппараты Гольджи очень многочисленны в секреторных клетках, таких как клетки нектарников или корневых крышек, и они также играют роль в секреции полисахаридов матрикса клеточной стенки.

Вакуоль.

Вакуоль — заметный компонент цитоплазмы большинства растительных клеток. В неспециализированных клетках паренхимы он может занимать более 90 процентов объема клетки. Вакуоль окружена мембраной, называемой тонопластом, которая из-за высокой плотности интегральных белков, являющихся ионными каналами, играет важную роль в осмотических отношениях клетки. Вакуоль хранит широкий спектр неорганических и органических веществ, таких как соединения, придающие свекле цвет (водорастворимый красный пигмент антоциан), сладость яблок (сахароза), кислинку лимонов (лимонная кислота) и горечь чая (танин). ).У некоторых растений вакуоли функционируют как часть систем защиты растений: они могут быть заполнены острыми кристаллами оксалата кальция, которые помогают отпугнуть травоядных .

Хлоропласт.

Хлоропласты — это органеллы, которые участвуют в фотосинтезе и являются еще одним признаком, отличающим клетки растений от животных. Хлоропласты ограничены двойной мембраной — оболочкой хлоропласта. Внутренняя мембрана оболочки инвагинирована (сложена), образуя сплющенные мешочки внутри хлоропласта, называемые тилакоидами.Мембраны тилакоидов имеют две формы: стопки, называемые грана, и листы, которые соединяют граны, называемые тилакоидами стромы. Гранальные тилакоиды содержат фотосинтетические пигменты, такие как хлорофилл и каротиноиды, а также белки, связанные со световыми реакциями фотосинтеза. Реакции фотосинтеза, связанные с фиксацией углерода, происходят в аморфной части хлоропласта, называемой стромой. ДНК хлоропластов обнаруживается в отдельных участках стромы. Строма также содержит рибосомы хлоропластов и другие компоненты, необходимые для синтеза белка.Следовательно, хлоропласт является полуавтономным, полагаясь на ядерный геном только для некоторых из своих белков. Зеленые хлоропласты являются лишь одним из нескольких типов пластид, которые имеют одинаковую базовую структуру. Хромопласты — это красные или оранжевые пластиды, которые содержат большое количество каротиноидных пигментов и придают цвет таким фруктам, как помидоры и апельсины. Яркие цвета осенних листьев являются результатом как превращения хлоропластов в хромопласты, так и образования антоцианов в вакуоли.Амилопласты, такие как те, что содержатся в клубне картофеля, представляют собой пластиды, в которых накапливается крахмал.

Органеллы прочие.

Митохондрии — это небольшие органеллы с двойной мембраной, которые участвуют в клеточном дыхании. Внутренняя мембрана митохондриальной оболочки изгибается, образуя кристы, которые являются участками системы переноса электронов. Внутренняя мембрана охватывает область матрицы, место цикла Кребса. Подобно пластидам, митохондрии обладают собственной ДНК, рибосомами и механизмами синтеза белков.Белки, кодируемые геномом митохондрий, включают рибосомные белки и компоненты системы переноса электронов.

Пероксисомы — это небольшие органеллы, связанные с одной мембраной, которые участвуют в фотодыхании, процессе, при котором потребляется кислород и выделяется углекислый газ. Эти пероксисомы часто встречаются в ассоциации с хлоропластами в тканях зеленого листа. Другие пероксисомы, называемые глиоксисомами, участвуют в превращении накопленных жиров в сахарозу и часто встречаются в тканях прорастающих семян.

Цитоскелет.

Все живые клетки растений обладают цитоскелетом, сложной сетью из белковых волокон , которые простираются по всему цитозолю. Цитоскелет функционирует в митозе , , цитокинезе, росте и дифференцировке клеток. Цитоскелет растительной клетки состоит из двух основных компонентов: полых цилиндров, называемых микротрубочками, которые состоят из белка тубулина, и твердых микрофиламентов, состоящих из белка актина. Микротрубочки направляют движения хромосом во время митоза и ориентацию микрофибрилл целлюлозы во время синтеза клеточной стенки.Сокращающиеся микрофиламенты играют роль в движении хромосом и в потоке цитоплазмы.

см. Также Углеводы; Клеточный цикл; Клетки специализированные; Целлюлоза; Клеточные стенки; Хлоропласты; Пластиды.

Нэнси Г. Денглер

Библиография

Пурвес, Уильям К., Гордон Х. Орианс, Х. Крейг Хеллер и Дэвид Садаваи. Жизнь: наука о биологии. Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates / W. ЧАС.Freeman, 1998.

Raven, Peter H., Ray F. Evert и Susan E. Eichhorn. Биология растений , 6 изд. Нью-Йорк: W. H. Freeman and Company, 1999.

Taiz, Lincoln, and Eduardo Zeiger. Физиология растений , 2-е изд. Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates, 1998.

Науки о растениях Денглер, Нэнси Г.

Структура и теория всех клеток растений и животных

Структура ячеек

Клетки могут иметь различную форму, размер, активность или функции в зависимости от наличия или отсутствия связанного с мембраной ядра и других органелл, клеток. Организмы могут быть названы эукариотическими или прокариотическими.

Эукариотическая клетка состоит из клеточной мембраны, ядра и цитоплазмы. Клетки растений состоят из клеточной стенки за пределами клеточной мембраны, ядра и цитоплазмы.

Плазматическая мембрана избирательно проницаема и облегчает транспорт нескольких молекул. Все клеточные органеллы выполняют разные, но специфические функции. В клетках животных контролеры также образуют веретенообразный аппарат во время деления клеток. Ядро содержит ядрышки и сеть хроматина.

Эндомембранная система включает ER, комплекс Гольджи, липосомы и вакуоли.ER помогает в транспортировке веществ, синтезе белков, липопротеинов и гликогена. Тело гольджи представляет собой перепончатую органеллу, состоящую из уплощенных мешочков. В них упаковываются секреты клеток, которые выводятся из клетки.

Митохондрии — это электростанция клетки, из которой вырабатывается энергия. Митохондрии помогают в окислительном фосфорилировании и образовании аденозинтрифосфата (АТФ). Они связаны двойной мембраной. В клетках растений хлоропласты отвечают за улавливание световой энергии, необходимой для фотосинтеза.

Пластиды зеленого цвета — это хлоропласты, содержащие хлорофилл. Ядро окружено ядерной оболочкой, двойная мембранная структура с ядром заключена в ядерную оболочку. Это двойная мембранная структура с порами ядра.

Теория и размер ячейки :

Клетка — фундаментальная структурная и функциональная единица всех живых организмов. Одноклеточные организмы могут иметь независимое существование и выполнять основные жизненные функции.Что-либо меньшее, чем полная структура клетки, не обеспечивает самостоятельной жизни. Все живые организмы состоят из клеток и продуктов клеток. Все ячейки возникают из уже существующих ячеек. Внутри каждой клетки есть плотная мембранно-связанная структура, называемая ядром.

Ядро раньше содержало хромосомы, которые, в свою очередь, содержат генетический материал, известный как ДНК. Клетки без ядер, связанных с мембраной, называются эукариотическими.

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.