Строение растительной клетки
Клетка – это мельчайшая структурно-функциональная единица живого организма. Каждая клетка осуществляет функции, от которых зависит ее жизнь: поглощает вещества и энергию, избавляется от отходов жизнедеятельности, использует энергию для построения сложных структур из более простых веществ, растет, размножается. Кроме того она выполняет отдельные специализированные функции в качестве вклада в общую жизнедеятельность многоклеточного организма. Все высшие растения относятся к надцарству эукариотов (содержащих ядра) и имеют общий план строения клеток. Растительная клетка состоит из клеточной оболочки, включающей клеточную стенку и цитоплазматическую мембрану и протопласта, состоящего из цитоплазмы и ядра.
Клеточная оболочка
Клеточная стенка
Клеточная стенка бывает только у растительных клеток, бактерий и грибов, но у растений состоит преимущественно из целлюлозы. Придает клетке форму, определяя рамки ее роста, обеспечивает структурную и механическую поддержку, тургор (напряженное состояние оболочек), защиту от внешних факторов, запасает питательные вещества. Клеточная стенка пористая, чтобы пропускать воду и другие малые молекулы, жесткая, чтобы придавать телу растения определенную структуру и обеспечивать ему опору и гибкая, чтобы растение под напором ветра гнулось, но не ломалось.
Цитоплазматическая мембрана
Тонкой, гибкой и эластичной пленкой покрывает всю клетку, отделяя ее от внешней среды. Через нее осуществляется перенос веществ из клетки в клетку, обмен веществами со средой. Состоит в основном из белков и липидов, обладает избирательной проницательностью. Вода проходит сквозь клеточную мембрану совершенно свободно путем осмоса.
Полярным молекулам и ионам мембранные белки помогают перемещаться в обоих направлениях. Крупные частицы поглощаются клеткой путем фагоцитоза: мембрана окружает их, захватывает в вакуоли, содержащие клеточный сок и перемещает в клетку. Для выведения веществ наружу клетки используют обратный процесс – экзоцитоз.
Наружная цитоплазматическая мембрана
Протопласт
Цитоплазма
Содержит воду, различные соли и органические соединения, структурные компоненты – органеллы. Находится в постоянном движении, объединяет все клеточные структуры и способствует их взаимодействию друг с другом. В цитоплазме расположены все органоиды клетки:
- Вакуоль – полость, содержащая клеточный сок, занимающая большую часть растительной клетки (до 90%), отделенная от цитоплазмы тонкопластом. Поддерживает тургорное давление, накапливает молекулы питательных веществ, соли и другие соединения, красные, синие и пурпурные пигменты, отходы жизнедеятельности. В ядовитых растениях здесь хранятся цианиды, не причиняя вреда растению.
- Пластиды – органеллы, окруженные двойной мембраной, отделяющей их от цитоплазмы. Из пластид наиболее широко распространены хлоропласты – структуры, от которых зависит зеленая окраска многих растительных клеток. В хлоропластах находится зеленый пигмент хлорофилл, необходимый для фотосинтеза. Во многих растениях присутствуют другие типы пластид с красными, желтыми и оранжевыми пигментами — хромопласты, именно они придают цветам, плодам и осенним листьям соответствующую окраску. В бесцветных пластидах лейкопластах синтезируется крахмал, образуются липиды и белки, их особенно много в клубнях, корнях и семенах. На свету лейкопласты превращаются в хлоропласты.
- Митохондрии – состоят из наружной и внутренней мембран, создают большую часть клеточного запаса энергии в форме молекул АТФ(аденозинтрифосфорной кислоты.
- Рибосомы – состоят из большой и малой субчастиц, в них происходит синтез белка;
- Эндопламатическая сеть (ретикулум) – сложная трехмерная система мембран, состоящая из цистерн, каналов, трубочек и пузырьков. Из ретикулума образуются вакуоли, он делит клетку на компартменты (ячейки), на поверхности его мембран протекают многие химические реакции
- Аппарат Гольджи — участвует в образовании клеточных оболочек, представляет собой стопку мембранных мешочков, в которые упаковываются белки и прочие материалы для выведения из клетки.
Клеточное ядро
Ядро – самая заметная органелла клетки, которая обеспечивает важнейшие метаболические и генетические функции. В ядре находится ДНК – генетический материал клетки, объединенный с большим количеством белка в структуры, называемые хромосомами. Оно окружено ядерной мембраной, в которой имеются крупные поры. Участок ядра, где происходит образование субчастиц рибосом, называется ядрышком.
Все в живой клетке пребывает в непрерывном движении. Для ее разнообразной двигательной активности необходимы два типа структур – микротрубочки, образующие внутренний каркас и микрофиламенты, представляющие собой белковые волокна. Перемещение клеток в жидкой среде и создание тока жидкости у своей поверхности осуществляется с помощью ресничек и жгутиков – тонких выростов, содержащих микротрубочки.
Сравнение строения растительных и животных клеток
Растительная клетка
Животная клетка
Максимальный размер
100 мкм
30 мкм
Форма
Плазматическая или кубическая
Разнообразная
Центриоли
Отсутствуют
Есть
Положение ядра
Периферическое
Центральное
Пластиды
Хлоропласты, хромопласты и лейкопласты
Отсутствуют
Вакуоли
Крупные
Мелкие
Запасные питательные вещества
Крахмал, белок, масла, соли
Белки, жиры, углевод гликоген
Способ питания
Автотрофный – потребление неорганических соединений и создание из них углеводов с помощью солнечной или химической энергии
Гетеротрофный – с использованием готовых органических соединений
Фотосинтез
Есть
Отсутствует
Клеточное деление
Дополнительная фаза митоза — препрофаза
Митоз – деление ядра, приводящее к образованию двух дочерних ядер с таким же набором хромосом
Синтез АТФ
В митохондриях и хлоропластах
Только в митохондриях
Сходства строения растительной и животной клетки
У растительной и животной клетки имеются следующие общие признаки:
- Универсальное мембранное строение;
- Единые структурные системы – цитоплазма и ядро;
- Одинаковый химический состав;
- Сходные процессы обмена веществ и энергии;
- Сходный процесс деления клеток;
- Единый принцип наследственного кода;
Клетка – это мельчайшая структурно-функциональная единица живого организма. Каждая клетка осуществляет функции, от которых зависит ее жизнь: поглощает вещества и энергию, избавляется от отходов жизнедеятельности, использует энергию для построения сложных структур из более простых веществ, растет, размножается. Кроме того она выполняет отдельные специализированные функции в качестве вклада в общую жизнедеятельность многоклеточного организма. Все высшие растения относятся к надцарству эукариотов (содержащих ядра) и имеют общий план строения клеток. Растительная клетка состоит из клеточной оболочки, включающей клеточную стенку и цитоплазматическую мембрану и протопласта, состоящего из цитоплазмы и ядра.
Клеточная оболочка
Клеточная стенка
Клеточная стенка бывает только у растительных клеток, бактерий и грибов, но у растений состоит преимущественно из целлюлозы. Придает клетке форму, определяя рамки ее роста, обеспечивает структурную и механическую поддержку, тургор (напряженное состояние оболочек), защиту от внешних факторов, запасает питательные вещества. Клеточная стенка пористая, чтобы пропускать воду и другие малые молекулы, жесткая, чтобы придавать телу растения определенную структуру и обеспечивать ему опору и гибкая, чтобы растение под напором ветра гнулось, но не ломалось.
Цитоплазматическая мембрана
Тонкой, гибкой и эластичной пленкой покрывает всю клетку, отделяя ее от внешней среды. Через нее осуществляется перенос веществ из клетки в клетку, обмен веществами со средой. Состоит в основном из белков и липидов, обладает избирательной проницательностью. Вода проходит сквозь клеточную мембрану совершенно свободно путем осмоса.
Полярным молекулам и ионам мембранные белки помогают перемещаться в обоих направлениях. Крупные частицы поглощаются клеткой путем фагоцитоза: мембрана окружает их, захватывает в вакуоли, содержащие клеточный сок и перемещает в клетку. Для выведения веществ наружу клетки используют обратный процесс – экзоцитоз.
Наружная цитоплазматическая мембрана
Протопласт
Цитоплазма
Содержит воду, различные соли и органические соединения, структурные компоненты – органеллы. Находится в постоянном движении, объединяет все клеточные структуры и способствует их взаимодействию друг с другом. В цитоплазме расположены все органоиды клетки:
- Вакуоль – полость, содержащая клеточный сок, занимающая большую часть растительной клетки (до 90%), отделенная от цитоплазмы тонкопластом. Поддерживает тургорное давление, накапливает молекулы питательных веществ, соли и другие соединения, красные, синие и пурпурные пигменты, отходы жизнедеятельности. В ядовитых растениях здесь хранятся цианиды, не причиняя вреда растению.
- Пластиды – органеллы, окруженные двойной мембраной, отделяющей их от цитоплазмы. Из пластид наиболее широко распространены хлоропласты – структуры, от которых зависит зеленая окраска многих растительных клеток. В хлоропластах находится зеленый пигмент хлорофилл, необходимый для фотосинтеза. Во многих растениях присутствуют другие типы пластид с красными, желтыми и оранжевыми пигментами — хромопласты, именно они придают цветам, плодам и осенним листьям соответствующую окраску. В бесцветных пластидах лейкопластах синтезируется крахмал, образуются липиды и белки, их особенно много в клубнях, корнях и семенах. На свету лейкопласты превращаются в хлоропласты.
- Митохондрии – состоят из наружной и внутренней мембран, создают большую часть клеточного запаса энергии в форме молекул АТФ(аденозинтрифосфорной кислоты.
- Рибосомы – состоят из большой и малой субчастиц, в них происходит синтез белка;
- Эндопламатическая сеть (ретикулум) – сложная трехмерная система мембран, состоящая из цистерн, каналов, трубочек и пузырьков. Из ретикулума образуются вакуоли, он делит клетку на компартменты (ячейки), на поверхности его мембран протекают многие химические реакции
- Аппарат Гольджи — участвует в образовании клеточных оболочек, представляет собой стопку мембранных мешочков, в которые упаковываются белки и прочие материалы для выведения из клетки.
Клеточное ядро
Ядро – самая заметная органелла клетки, которая обеспечивает важнейшие метаболические и генетические функции. В ядре находится ДНК – генетический материал клетки, объединенный с большим количеством белка в структуры, называемые хромосомами. Оно окружено ядерной мембраной, в которой имеются крупные поры. Участок ядра, где происходит образование субчастиц рибосом, называется ядрышком.
Все в живой клетке пребывает в непрерывном движении. Для ее разнообразной двигательной активности необходимы два типа структур – микротрубочки, образующие внутренний каркас и микрофиламенты, представляющие собой белковые волокна. Перемещение клеток в жидкой среде и создание тока жидкости у своей поверхности осуществляется с помощью ресничек и жгутиков – тонких выростов, содержащих микротрубочки.
Сравнение строения растительных и животных клеток
| Растительная клетка | Животная клетка | |
| Максимальный размер | 100 мкм | 30 мкм |
| Форма | Плазматическая или кубическая | Разнообразная |
| Центриоли | Отсутствуют | Есть |
| Положение ядра | Периферическое | Центральное |
| Пластиды | Хлоропласты, хромопласты и лейкопласты | Отсутствуют |
| Вакуоли | Крупные | Мелкие |
| Запасные питательные вещества | Крахмал, белок, масла, соли | Белки, жиры, углевод гликоген |
| Способ питания | Автотрофный – потребление неорганических соединений и создание из них углеводов с помощью солнечной или химической энергии | Гетеротрофный – с использованием готовых органических соединений |
| Фотосинтез | Есть | Отсутствует |
| Клеточное деление | Дополнительная фаза митоза — препрофаза | Митоз – деление ядра, приводящее к образованию двух дочерних ядер с таким же набором хромосом |
| Синтез АТФ | В митохондриях и хлоропластах | Только в митохондриях |
Сходства строения растительной и животной клетки
У растительной и животной клетки имеются следующие общие признаки:
- Универсальное мембранное строение;
- Единые структурные системы – цитоплазма и ядро;
- Одинаковый химический состав;
- Сходные процессы обмена веществ и энергии;
- Сходный процесс деления клеток;
- Единый принцип наследственного кода;