Растительная клетка | Определение, характеристики и факты
растительная клетка
Посмотреть все СМИ
- Ключевые люди:
- Хьюго фон Моль Карл Вильгельм фон Негели Шарль-Франсуа Бриссо де Мирбель
- Похожие темы:
- хлоропласт вакуоль тургор предохранительной ячейки клетка паренхимы
Просмотреть весь связанный контент →
растительная клетка , основная единица всех растений. Клетки растений, как и клетки животных, являются эукариотическими, то есть они имеют мембраносвязанное ядро и органеллы. Ниже приводится краткий обзор некоторых основных характеристик растительных клеток. Для более подробного обсуждения ячеек см. Ячейка .
В отличие от клеток животных, клетки растений имеют клеточную стенку, окружающую клеточную мембрану. Хотя клеточная стенка часто воспринимается как неактивный продукт, служащий в основном механическим и структурным целям, на самом деле она выполняет множество функций, от которых зависит жизнь растений.
Подробнее Из Britannica
клетка: клеточная стенка растения
Растительные клетки можно отличить от большинства других клеток по наличию хлоропластов, которые также встречаются у некоторых водорослей. Хлоропласт представляет собой тип пластиды (мешковидной органеллы с двойной мембраной), которая служит местом фотосинтеза, процесса, посредством которого энергия Солнца преобразуется в химическую энергию для роста. Хлоропласты содержат пигмент хлорофилл для поглощения световой энергии. У растений эти важнейшие органеллы встречаются во всех зеленых тканях, хотя они особенно сконцентрированы в клетках паренхимы листьев.
Другой важной характеристикой многих растительных клеток является наличие одной или нескольких крупных вакуолей.
Вакуоли представляют собой запасающие органеллы, и те, что есть в растительных клетках, позволяют им достигать больших размеров без накопления объема, который затруднил бы метаболизм. Внутри вакуоли находится клеточный сок, водный раствор солей и сахаров, поддерживаемый в высокой концентрации за счет активного транспорта ионов через мембрану вакуоли. Протонные насосы также поддерживают высокую концентрацию протонов внутри вакуоли. Эти высокие концентрации вызывают поступление воды через осмос в вакуоль, что, в свою очередь, расширяет вакуоль и создает гидростатическое давление, называемое тургором, которое прижимает клеточную мембрану к клеточной стенке. Тургор является причиной ригидности живых тканей растений. В зрелой растительной клетке до 90 процентов объема клетки может занимать одна вакуоль; незрелые клетки обычно содержат несколько более мелких вакуолей.
Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и обновлена Мелиссой Петруцелло.
Интерактивная модель эукариотической клетки
Эукариоты (простейшие, растения и животные) имеют высокоструктурированные клетки. Эти клетки, как правило, больше, чем клетки бактерий, и у них разработаны специальные механизмы упаковки и транспорта, которые могут быть необходимы для поддержания их большего размера. Используйте следующую интерактивную анимацию клеток растений и животных, чтобы узнать об их соответствующих органеллах.
Ядро : Ядро является наиболее очевидной органеллой в любой эукариотической клетке. Он заключен в двойную мембрану и сообщается с окружающим цитозолем через многочисленные ядерные поры. Внутри каждого ядра находится ядерный хроматин, содержащий геном организма. Хроматин эффективно упакован в маленьком ядерном пространстве. Гены в хроматине состоят из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). ДНК хранит всю закодированную генетическую информацию организма. ДНК одинакова в каждой клетке тела, но в зависимости от конкретного типа клеток некоторые гены могут включаться или выключаться — вот почему клетка печени отличается от мышечной клетки, а мышечная клетка отличается от жировой клетки.
Ядрышко : Выдающейся структурой ядра является ядрышко. Ядрышко производит рибосомы, которые выходят из ядра и занимают положения в шероховатой эндоплазматической сети, где они играют решающую роль в синтезе белка.
Цитозоль : Цитозоль представляет собой «суп», в котором находятся все остальные клеточные органеллы и где происходит большая часть клеточного метаболизма. Хотя в основном вода, цитозоль полон белков, которые контролируют клеточный метаболизм, включая пути передачи сигналов, гликолиз, внутриклеточные рецепторы и факторы транскрипции.
Цитоплазма : Это собирательный термин для цитозоля плюс органеллы, взвешенные в цитозоле.
Центросома : Центросома, или ЦЕНТР ОРГАНИЗАЦИИ МИКРОТУБУЛ (MTOC), представляет собой область в клетке, где образуются микротрубочки.
Центросомы растительных и животных клеток играют сходные роли в клеточном делении, и обе включают наборы микротрубочек, но центросома растительной клетки проще и не имеет центриолей.
Во время деления клеток животных центриоли реплицируются (делают новые копии), а центросома делится. В результате образуются две центросомы, каждая со своей парой центриолей. Две центросомы перемещаются к противоположным концам ядра, и из каждой центросомы микротрубочки вырастают в «веретено», которое отвечает за разделение реплицированных хромосом на две дочерние клетки.
Центриоль (только клетки животных): каждая центриоль представляет собой кольцо из девяти групп слитых микротрубочек. В каждой группе по три микротрубочки. Микротрубочки (и центриоли) являются частью цитоскелета. В полной центросоме животной клетки две центриоли расположены так, что одна перпендикулярна другой.
Гольджи : Аппарат Гольджи представляет собой мембранную структуру с одной мембраной.
На самом деле это стопка мембраносвязанных везикул, которые важны для упаковки макромолекул для транспортировки в другие части клетки. Стопка более крупных везикул окружена многочисленными более мелкими везикулами, содержащими упакованные макромолекулы. Ферментативное или гормональное содержимое лизосом, пероксисом и секреторных везикул упаковано в мембраносвязанные везикулы на периферии аппарата Гольджи.
Лизосома : Лизосомы содержат гидролитические ферменты, необходимые для внутриклеточного пищеварения. Они распространены в клетках животных, но редко встречаются в клетках растений. Гидролитические ферменты растительных клеток чаще обнаруживаются в вакуоли.
Пероксисома : Пероксисомы представляют собой связанные с мембраной пакеты окислительных ферментов. В клетках растений пероксисомы играют различные роли, включая превращение жирных кислот в сахара и помощь хлоропластам в фотодыхании. В клетках животных пероксисомы защищают клетку от собственного производства токсичной перекиси водорода.
Секреторная везикула : Секреция клеток – например, гормоны, нейротрансмиттеры — упакованы в секреторные пузырьки на аппарате Гольджи. Затем секреторные везикулы транспортируются на поверхность клетки для высвобождения.
Клеточная мембрана : Каждая клетка заключена в мембрану, представляющую собой двойной слой фосфолипидов (липидный бислой). Открытые головки двойного слоя являются «гидрофильными» (водолюбивыми), что означает, что они совместимы с водой как внутри цитозоля, так и вне клетки. Однако скрытые хвосты фосфолипидов «гидрофобны» (боятся воды), поэтому клеточная мембрана действует как защитный барьер для неконтролируемого потока воды. Мембрана усложняется присутствием многочисленных белков, которые имеют решающее значение для клеточной активности. Эти белки включают в себя рецепторы запахов, вкусов и гормонов, а также поры, ответственные за контролируемый вход и выход ионов, таких как натрий (Na+), калий (K+), кальций (Ca++) и хлорид (Cl-).
Митохондрии : Митохондрии обеспечивают клетку энергией, необходимой для движения, деления, производства секреторных продуктов, сокращения — короче говоря, они являются энергетическими центрами клетки. Они размером с бактерии, но могут иметь разную форму в зависимости от типа клеток. Митохондрии являются мембраносвязанными органеллами и, как и ядро, имеют двойную мембрану. Наружная оболочка достаточно гладкая. Но внутренняя мембрана сильно извита, образуя складки (кристы) при осмотре в поперечном сечении. Кристы значительно увеличивают площадь поверхности внутренней мембраны. Именно на этих кристах пища (сахар) соединяется с кислородом с образованием АТФ — основного источника энергии для клетки.
Вакуоль : Вакуоль представляет собой мембранный мешок, который играет роль во внутриклеточном пищеварении и высвобождении клеточных отходов. В клетках животных вакуоли обычно маленькие. Вакуоли, как правило, большие в растительных клетках и играют несколько ролей: хранят питательные вещества и отходы, помогают увеличивать размер клеток во время роста и даже действуют подобно лизосомам клеток животных.
Вакуоль растительной клетки также регулирует тургорное давление в клетке. Вода собирается в клеточных вакуолях, прижимаясь наружу к клеточной стенке и вызывая жесткость растения. Без достаточного количества воды тургорное давление падает и растение увядает.
Клеточная стенка (только клетки растений) : Клетки растений имеют жесткую защитную клеточную стенку, состоящую из полисахаридов. В клетках высших растений этим полисахаридом обычно является целлюлоза. Клеточная стенка обеспечивает и поддерживает форму этих клеток и служит защитным барьером. Жидкость собирается в вакуоли растительной клетки и отталкивается от клеточной стенки. Это тургорное давление отвечает за хрусткость свежих овощей.
Хлоропласт (только растительные клетки) : Хлоропласты представляют собой специализированные органеллы, присутствующие во всех клетках высших растений. Эти органеллы содержат хлорофилл растительной клетки, ответственный за зеленый цвет растения и способность поглощать энергию солнечного света.
Эта энергия используется для преобразования воды и атмосферного углекислого газа в метаболизируемые сахара посредством биохимического процесса фотосинтеза. Хлоропласты имеют двойную наружную мембрану. Внутри стромы находятся другие мембранные структуры — тилакоиды. Тилакоиды появляются в стопках, называемых «грана» (единственное число = гранум). Колледж Estrella Moumtain Community College является хорошим источником информации о фотосинтезе.
Гладкий эндоплазматический ретикулум : В эукариотической клетке, особенно в клетках, ответственных за выработку гормонов и других секреторных продуктов, имеется обширная сеть мембраносвязанных везикул и канальцев, называемых эндоплазматическим ретикулумом, или сокращенно ЭР. ER является продолжением внешней ядерной мембраны, и ее разнообразные функции указывают на сложность эукариотической клетки.
Гладкий эндоплазматический ретикулум назван так потому, что при электронной микроскопии он кажется гладким. Гладкий ЭР выполняет различные функции в зависимости от конкретного типа клеток, включая синтез липидов и стероидных гормонов, расщепление жирорастворимых токсинов в клетках печени и контроль высвобождения кальция при сокращении мышечных клеток.
Шероховатый эндоплазматический ретикулум : При электронной микроскопии шероховатый эндоплазматический ретикулум выглядит «камешковым» из-за присутствия многочисленных рибосом на его поверхности. Белки, синтезированные на этих рибосомах, собираются в эндоплазматическом ретикулуме для транспортировки по клетке.
Рибосомы : Рибосомы представляют собой пакеты РНК и белка, которые играют решающую роль как в прокариотических, так и в эукариотических клетках. Они являются местом синтеза белка. Каждая рибосома состоит из двух частей: большой субъединицы и малой субъединицы. Информационная РНК из ядра клетки систематически перемещается вдоль рибосомы, где транспортная РНК добавляет отдельные молекулы аминокислот к удлиняющейся белковой цепи.
Цитоскелет : Как следует из названия, цитоскелет помогает поддерживать форму клетки. Но основное значение цитоскелета заключается в подвижности клеток. Внутреннее движение клеточных органелл, локомоция клеток и сокращение мышечных волокон не могли бы происходить без цитоскелета.