Χαρακτηριστικά της δομής των κυτταρικών κυττάρων στήλης. Πλαίσιο (στήλη) ιστού φύλλου φυλλικού φύλλου

Η διαφοροποίηση των κυττάρων και των ιστών παίζει μεγάλο ρόλορόλο στην ανάπτυξη του σώματος. Η κατανομή των καθηκόντων για κάθε κύτταρο μπορεί να συγκριθεί με τον καταμερισμό της εργασίας στο εργοστάσιο: εάν κάθε μονάδα εκτελεί μόνο την εγγενή της λειτουργία, το συνολικό αποτέλεσμα μπορεί να επιτευχθεί σε μικρότερο χρονικό διάστημα. Το ίδιο ισχύει και για κάθε ζωντανό οργανισμό του οποίου η ποιότητα ζωής εξαρτάται από την πολυπλοκότητα της ανάπτυξής του και την κατοχική εξελικτική θέση.

Τι είναι ένα κύτταρο: η βιολογία της ζωής

Ένα κύτταρο είναι μια δομική και λειτουργική μονάδαόλα τα ζωντανά πράγματα. Η μόνη εξαίρεση είναι οι ιοί - η μη κυτταρική μορφή της ζωής. Υφάσματα - συλλογή κυττάρων και ενδοκυτταρικής ουσίας, που έχουν την ίδια δομή, λειτουργίες και προέλευση. Η βιολογία της λειτουργίας ενός κυττάρου βασίζεται στη δομή του, η οποία υπαγορεύεται από τον βαθμό οργάνωσης του ζώου ή του φυτού.

Η διαφοροποίηση των κυττάρων σε ζώα και φυτά συμβαίνει ακόμη και στην οντογένεση. Κάθε ένα από αυτά προέρχεται από τον πρόδρομο ιστό: εάν τα ζώα είναι βλαστοκύτταρα, τότε τα φυτά έχουν ένα μερίστεμ.

Τι είναι ένα κελί; Η βιολογία και η κυτταρική δομή μας επιτρέπει να τα ταξινομήσουμε σε δύο ομάδες.

1. Ευκαρυωτικά κύτταρα. Αυτές περιλαμβάνουν τις δομικές μονάδες του ζωικού και φυτικού οργανισμού.

2. Προκαρυωτικά κύτταρα. Διακρίνονται από την απουσία πυρήνα και άλλων οργανιδίων. Οι προκαρυωτικοί οργανισμοί περιλαμβάνουν βακτήρια.

Δομή του ζωικού κυττάρου

Η βιολογία μελετά τη δομή των κυττάρων. Η δομή του κυττάρου των ζώων ανακαλύφθηκε από τον Hooke τον 19ο αιώνα, αλλά μελετήθηκε τελείως κοντά στην 20ή χιλιετία.

Ένα ζωικό κύτταρο είναι ένα κυτταρόπλασμα,που περιβάλλεται από ένα πλασμαλίμμα. Στο κυτταρόπλασμα, διάφορα όργανα και εγκλείσματα "κολυμπούν". Τα οργανίδια περιλαμβάνουν λυσοσώματα, μιτοχόνδρια, συσκευές Golgi, ενδοπλασματικό δίκτυο, υπεροξυσώματα. Οι περιλήψεις είναι ουσίες που διαλύονται στο κυτοσόλιο και περιμένουν μέχρι να χρειαστούν για την κατασκευή των κυτταρικών δομών.

Σε αντίθεση με το φυτό, σε ένα ζωικό κύτταροδεν υπάρχει το κυτταρικό τοίχωμα, τα κενοτόπια και οι χλωροπλάστες. Η απουσία ενός συμπληρωματικού συμπλέγματος κάλυψης επηρεάζει, για παράδειγμα, τα χαρακτηριστικά παραμόρφωσης του πλασμαλίου κατά τη διάρκεια της σχάσης.

Δομή φυτικού κυττάρου

Τα εσωτερικά περιεχόμενα του φυτικού κυττάρου είναι πολλάπλουσιότερο από το ζώο. Πρώτον, μπορείτε να βρείτε εδώ δομές με δύο μεμβράνες - χλωροπλάστες. Και η λειτουργία είναι να εξασφαλιστεί η διαδικασία της φωτοσύνθεσης, η οποία είναι πολύ σημαντική για τα φυτά όσον αφορά μια πρόσθετη πηγή ενέργειας μαζί με την αναπνοή, καθώς και τη γλυκόζη.

Το φυτικό κύτταρο καλύπτεται επιπλέον από έξωκυτταρικό τοίχωμα. Αποτελείται από ίνες κυτταρίνης και η πηκτίνη εξακολουθεί να υπάρχει στο σημείο επαφής δύο γειτονικών κυττάρων. Εδώ, ένα τέτοιο ισχυρό υπαίθριο συγκρότημα δεν επιτρέπει την επαφή ως ζωικά κύτταρα. Ο κύριος ρόλος στις μεταφορές διαδραματίζεται από τη δομή του κυττάρου. Βαθμός 6, η βιολογία στην οποία δεν έχει μελετηθεί τόσο βαθιά, δεν παρέχει πληροφορίες για τα δεσμοσώματα - ειδικούς πόρους στο κυτταρικό τοίχωμα, οι οποίοι χρησιμεύουν για τη μεταφορά ουσιών από το ένα κύτταρο στο άλλο. Με τη βοήθεια αυτών των δομών, τα κενοτόπια μπορούν να έρθουν σε επαφή με τη μικρή γέφυρα κατά μήκος της διαμέτρου.

Το Vacuole είναι μια άλλη διαφορά του ζωικού κυττάρου απόφυτών. Η λειτουργία του είναι η αποθήκευση χημικά ενεργών αλκαλοειδών, οξέων, ασβεστίου, τα οποία βοηθούν στη σταθεροποίηση της οσμωτικής πίεσης. Επιπλέον, τα αλκαλοειδή και τα οξέα μπορούν να επηρεάσουν δυσμενώς τα περιεχόμενα του κυτταροπλάσματος, έτσι πρέπει να βρίσκονται σε ένα απομονωμένο οργανίδιο με ειδική μεμβράνη μέσω του οποίου είναι αδύνατο να διεισδύσουν μόρια αυτού του μεγέθους. Η μεμβράνη του κενοτοπίου ονομάζεται τονοπλάστη.

Όλα τα χαρακτηριστικά της δομής των κυτταρικών κυττάρων στήλης είναι πανομοιότυπα με το παραπάνω σχέδιο για τη σύνθεση των φυτικών κυττάρων.

Προκαρυωτικά κύτταρα

Τα βακτήρια (ως εκπρόσωποι των προκαρυωτικών) είναιεξελικτικά λιγότερο ανεπτυγμένους οργανισμούς. Το βακτηριακό κύτταρο είναι ένα κυτοσόλιο που περιβάλλεται από μεμβράνη, κυτταρικό τοίχωμα και βλεννογόνο κάψουλα. Στο εσωτερικό, δεν υπάρχουν οργανίδια που εμφανίζονται στους ευκαρυώτες. Ο πυρήνας επίσης απουσιάζει και όλο το γενετικό υλικό υπάρχει στα περισσότερα βακτήρια με μόνο ένα χρωμόσωμα.

Ο μεταβολισμός του κυττάρου διατηρείται με ειδικές ιδιότητεςδομές - μεσοσώματα. Αντιπροσωπεύουν την ανάπτυξη της κυτταροπλασματικής μεμβράνης στο εσωτερικό του κυττάρου και η λειτουργία τους είναι η αναπνοή ή η φωτοσύνθεση, όταν πρόκειται για φωτοσυνθετικά βακτήρια.

Η απουσία ενός πυρήνα βοηθά στην αύξηση της ταχύτητας της μεταγραφής και της μετάφρασης. Επίσης, αυξάνεται η ταχύτητα της διαίρεσης των δυαδικών κυττάρων: μια αποικία βακτηρίων μπορεί να διπλασιάσει τον αριθμό της κάθε 20 λεπτά.

Λειτουργίες κυψελών

Το κύτταρο ως δομική και λειτουργική μονάδαόλα τα ζωντανά πράγματα μπορούν να εκτελούν διάφορες λειτουργίες που σχετίζονται με τη διατήρηση των ζωτικών λειτουργιών του σώματος. Ο κύριος ρόλος εδώ παίζει η δομή του κυττάρου. Ο βαθμός 6, η βιολογία στην οποία μελετήθηκε σε αρχικό επίπεδο, μας υπαγορεύει τα βασικά χαρακτηριστικά της οργάνωσης της κυτταρικής συσκευής.

Ο προσδιορισμός των φυτικών κυττάρων είναιμια διαδικασία πολλαπλών βαθμίδων, ως αποτέλεσμα της οποίας σχηματίζονται πολλοί άλλοι σωματικοί ιστοί από το μερίστεμ: ογκομετρική, απεκκριτική, αγώγιμη, μηχανική. Τα κύτταρα καθενός από αυτούς τους ιστούς διαφέρουν ως προς τη δομή και τη λειτουργία τους. Για παράδειγμα, το καθήκον των περιφραγμένων κυττάρων δεν είναι να αφήνουν ξένους παράγοντες στο σώμα, όταν απαιτούνται στοιχεία μεταφοράς για τη μεταφορά οργανικών και μεταλλικών ουσιών μέσω του φυτού.

Η αλληλεπίδραση των κυττάρων επιτυγχάνεται με ειδικές επαφές, που ονομάζονται πλασμοδείγματα. Η ρύθμιση λειτουργεί σε βιοχημικό επίπεδο με τη βοήθεια διαφόρων ενζύμων και μεταβολιτών.

Φύλλο - βλαστικό όργανο των φυτών

Η λειτουργία της βλαστικής οργάνων είναι να διατηρηθεί η δυνατότητα να ζήσουν το εργοστάσιο στο βέλτιστο επίπεδο. Φύλλο ανήκει επίσης σε αυτή την ομάδα, έτσι ώστε το κύριο καθήκον του - είναι φωτοσυνθετική.

Ο ιστός της στήλης είναι ο κύριος φωτοσυνθετικόςιστό φύλλων. Αποτελείται από παρεγχυματικά κύτταρα, στα οποία υπάρχουν πολλοί χλωροπλάστες. Τα κύτταρα του κυλινδρικού ιστού βρίσκονται πλησιέστερα στην άνω επιφάνεια του φύλλου για να δέχονται περισσότερη ηλιακή ενέργεια και, κατά συνέπεια, αυξάνουν την ταχύτητα και την παραγωγικότητα της φωτοσύνθεσης.

Επίσης στη σύνθεση του φύλλου υπάρχει ένα σπογγώδες ύφασμα,η οποία έχει επίσης χλωροπλάστες, αλλά ο αριθμός τους είναι πολύ μικρότερος σε σύγκριση με το πολυσακχαριδικό παρέγχυμα. Το γεγονός είναι ότι η κύρια λειτουργία των κυττάρων του σπογγώδους ιστού είναι η ανταλλαγή αερίων σε βάρος μεγάλων διακυτταρικών χώρων.

Χαρακτηριστικά της δομής των κυλινδρικών κυττάρων του ιστού των φύλλων

Το παρασιτικό παρέγχυμα βρίσκεται στα ανώτερα στρώματαφύλλο για να συσσωρεύσει περισσότερη ηλιακή ενέργεια. Αυτό είναι απαραίτητο για την αποτελεσματική ροή των ελαφρών και σκοτεινών σταδίων της φωτοσύνθεσης, τα οποία περνούν μόνο στην κατάσταση του φωτισμού.

Το κυλινδρικό στοιχείο είναι επιμηκυμένο κύτταροκυλινδρική μορφή, η κύρια λειτουργία της οποίας είναι η διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Για να γίνει αυτό, στα κύτταρα κυλινδρικού ιστού υπάρχουν αρκετές δεκάδες χλωροπλάστες, οι οποίοι βρίσκονται στην περιφέρεια του κυττάρου. Μία τέτοια διάταξη στο χώρο του κυτοσολίου εξηγείται από μια αύξηση στην επιφάνεια απορρόφησης των ακτίνων του ήλιου.

Σε C4 φυτά τροπικών και ισημερινών δασώνη δομή του φύλλου είναι ελαφρώς διαφορετική. Έχουν κολουροειδή ιστό στο ανώτερο και στα χαμηλότερα στρώματα του οργάνου. Αυτό οφείλεται στις ιδιαιτερότητες του σκοτεινού σταδίου της φωτοσύνθεσης σε αυτά τα φυτά.

Χαρακτηριστικά της δομής των κυπαρισμένων κυττάρων ιστού χρησιμοποιούνται από το φυτό για την αύξηση της αποτελεσματικότητας της φωτοσύνθεσης.

Τι είναι η φωτοσύνθεση;

Η φωτοσύνθεση είναι μια βιοχημική διαδικασία πολλαπλών σταδίων, στην οποία σχηματίζεται ενέργεια με τη μορφή ΑΤΡ και υδατάνθρακα γλυκόζης, που φυλάσσεται από το φυτό.

Η φωτοσύνθεση χωρίζεται σε δύο στάδια: ελαφρύ και σκοτεινό. Κατά το πρώτο στάδιο, λαμβάνει χώρα φωτόλυση νερού, απελευθέρωση οξυγόνου ως παραπροϊόν και σύνθεση ΑΤΡ, NADPH. Το σκοτεινό στάδιο της φωτοσύνθεσης αντιπροσωπεύει έναν καταρράκτη διαδοχικών αντιδράσεων, ως αποτέλεσμα των οποίων συντίθενται συνθέσεις γλυκόζης ή σακχάρου.

Γιατί τα φυτά χρειάζονται φωτοσύνθεση;

Για να διατηρήσετε τη φυσιολογική ζωήτο φυτό αποθηκεύει μια μεγάλη ποσότητα αμύλου. Το άμυλο είναι ένας πολυσακχαρίτης, το μονομερές του οποίου είναι η γλυκόζη. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι στον οργανισμό ενός φυτού το μεγαλύτερο ποσοστό καταλαμβάνεται από υδατάνθρακες από όλες τις πιθανές κατηγορίες οργανικών ουσιών.

Χαρακτηριστικά της δομής του κυτταρικού ιστούμπορεί να απορροφήσει αποτελεσματικά την φωτεινή ενέργεια, η οποία είναι απαραίτητη για τις βιοχημικές αντιδράσεις της φωτοσύνθεσης. Κατά τη διάρκεια του σκοτεινού σταδίου, γλυκόζη και άλλες εξόζες συντίθενται, οι οποίες αποθηκεύονται υπό τη μορφή μεγάλων πολυμερών μορίων αμύλου στα κύτταρα του παρεγχύματος. Ακόμη και στους ίδιους τους χλωροπλάστες, μερικές φορές παρατηρούνται αμυλούχοι κόκκοι.