Растителната клетка

Едноклеточни растенија се сметаат за инфериорни растенија, како што се сините алги и габите, во кои единствената клетка ги извршува сите витални функции и размножување. Кај едноклеточните растенија, обликот на клетките може да биде сферичен, овален, цилиндричен, кубен или елипсовиден.

Повеќеклеточни растенија се сметаат за мнозинство, а нивните различни функции ги вршат ткива составени од специјализирани клетки.

до повеќеклеточни растенија, обликот на клетките може да биде многу поразновиден, т.е. сферична (алга Chlorella vulgaris sp.), полиедрална, рениформна, цилиндрична (либерија и дрвени садови), јајчник (пивски квасец Saccharomyces cerevisiae sp.), призматично (портокалово јадро).

По форма и големина има:

паренхимните клетки, со приближно еднакви оски и заоблени агли
про-ензимски клетки, со поголема надолжна оска.

Големината на растителните клетки се одредува според нивното потекло, нивната функција и околината во која тие растат, варирајќи во едноклеточни алги помеѓу 20 μm и 100 см и кај повисоките растенија од 0,04 μm (Rosa sp.) до 250-255 mm ( Boehmeria tenacissima sp.).

Слика 1 - Шема на растителна клетка (по Енгер и сор., 2007)

Протопласт на растителни клетки

протопласти или живиот дел од растителната клетка е составен од цитоплазматски филмови, цитоплазма правилно, јадро, пластиди, хондриозоми, рибозоми, диктиозоми, сферозоми, ендоплазматски ретикулум, лизозоми, пероксизоми, глиоксизоми, ломазоми, центрозом, цилии/flagella.

Цитоплазматски филмови се:

плазмалема, многу фин филм што се граничи со надворешен клеточен wallид, кој активно интервенира во таложење на материјата неопходна за формирање на клеточен wallид, интервенира во елиминација на секреторните производи на ендоплазматскиот ретикулум, ја контролира апсорпцијата, лачењето и излачувањето на супстанциите со селективна полупропустливост;
тонопластул, цитоплазматски филм кој се граничи со вакуома, со улога во селективна полупропустливост како резултат на поголемата содржина на поларни липиди во споредба со плазмалеммата.

Глиоксизомии, како посебна форма на пероксизоми, тие интервенираат во претворањето на липидите во јаглени хидрати со улога во процесот на ртење на растенијата.

Ломазомии интервенира во механизмот на синтеза и таложење на супстанции во растителен клеточен wallид.

пластиди или пластидите се цитоплазматски органи типични за растенијата, сите тие ја сочинуваат клетката пластидомул . Обликот на пластидите е многу разновиден, со димензии од околу 3-10 μm. Пластидите се разграничени со двоен филм, многу фини и имаат фундаментална маса внатре, наречена строма. .

Според исполнетата улога и бојата што ја имаат пластидите, тие се поделени во три категории:

малтери се мали, безбојни, грануларни пластиди, присутни во воздушните и подземните делови на растенијата, кои понекогаш можат да се трансформираат во други видови пластиди со акумулација на хлорофил (стануваат хлоропласти), каротеноидни пигменти (стануваат хромопласти) или скроб (стануваат амилопасти);

хлоропласти тие се органи слични на митохондрија, имаат променлива должина помеѓу 2 и 10 μm и се наоѓаат во зелените органи на растенијата. Хлоропластот е ограничен со две мембрани помеѓу кои има простор од 5 - 8 μm. Во основната матрица на хлоропластот се разграничени ендомембрански формации со појава на ламели или вреќи, наречени тилакоиди, во променлив број од една до друга клетка.

Тилакоидите содржат зелен пигмент хлорофил во нивните мембрани и се наредени едни врз други. Секој пакет тилакоиди се нарекува гранум, а целата нивна се нарекува зрно (40-60 зрна на хлоропласт).

Поврзувачките канали што се појавуваат помеѓу различните стекови го формираат таканаречениот меѓугран цитомембранозен систем. Внатрешната мембрана на хлоропластот, како и мембраната на тилакоидите, се состои од бројни грануларни честички од 10-20 nm, што би одговарале на митохондријалните елементарни честички, со иста улога како и факторот на фосфорилација. Хемиски, хлоропластот содржи до 60% протеини, 30% липиди, 5-10% хлорофил, 1% други пигменти и мала количина на нуклеински киселини (ДНК и РНК).

На ниво на хлоропласт, се одвива процесот на фотосинтеза, што вклучува претворање на светлосната (сончева) енергија во сопствена хемиска енергија. Процесот опфаќа ензимски чекори зависни од светлина и ензимски чекори зависни од темно. Преку кислородот формиран во хлоропластите, растителните клетки постојано го одржуваат нивото на кислород во околината.

Слика 2 - Скица на структурата на хлоропласт (по Карп, 1984)

Кромопластел тие се појавуваат во мезофилот на ливчињата и во перикарпот на зрелите плодови, имаат сферична, леќичка, ацикуларна или фузиформна форма. Хромопластите можат да бидат црвени, жолти, портокалови или кафеави, како резултат на каротеноидни пигменти, како што се: каротин, ликопен, фукоксантин, фикоетрин, ксантофил, антоцијанин итн.

Диктиозомии или уред Голџи тие се опишани како ламеларни формации, со надредени дискови, обединети во нивната централна област, со појава на монети во телото. Рабовите на дисковите се слободни, брановидни и малку закривени, од нивното ниво се одделуваат сферични везикули кои мигрираат во цитоплазмата, станувајќи секретни везикули. Диктиозомите имаат улога во процесот на лачење и синтеза на полиглуциди, во формирањето и растот на растителниот клеточен wallид.

Сферозомии се многу мали органи со околу 0,4-1,6 μm, кои се појавуваат изолирани или групирани, покажуваат браунови движења и учествуваат во синтеза на протеини, формирање на фрагмопласти и респираторни размени на клетките.

центрозом е присутна само кај алгите, габите, во матичните клетки на машките гамети на бриофит (мов), птеридофит (папрат) и гимнасперм (бор, ела) растенија.

Трепките и флагелата имаат специфични форми во алги, репродуктивни клетки (зоолошки спори, зоолошки гамети) на растенија од бриофит и птеридофит и можат да го олеснат движењето на клетките во течното опкружување.

Параплазмата на растителната клетка

Параплазмата на растителната клетка е делот што се разгледува без живот и се состои од клеточен wallид и ергастични подмножества.

Растителен клеточен wallид

Повеќето растителни клетки се покриени однадвор со клеточен wallид за разграничување и форма, во тој случај клетките се дерматопласти. Постојат и голи клетки без клеточен wallид, како што се гамети, зооспори и миксомицети, клетки наречени гимнастика.

Потеклото и формирањето на клеточниот ид

Растителниот клеточен wallид се јавува при клеточна поделба, во телофаза, кога фрагменти од поделбата вретено се спојуваат со делови од ендоплазматскиот ретикулум и формираат фрагмопласт.

Следејќи ја активноста на диктиозомите, се појавуваат везикули, кои се спојуваат со фрагмопластот, создавајќи ја примитивната мембрана или средната ламела, со улога во цементирањето на клетките меѓу нив и во слабеењето на взаемниот притисок помеѓу соседните клетки. Понекогаш оваа примитивна мембрана се уништува со природна мацерација (зреење на тестенини плодови) или со микробиолошка мацерација (топење на лен и коноп).

Активноста на протопластот на површината на примитивната мембрана се состои во таложење на целулоза, која ќе ја формира примарната мембрана со примарни пори, со улога во комуникацијата помеѓу клетките. Со зголемување на волуменот на клетката, целулозата ќе продолжи да се таложи на површината на примарната мембрана, формирајќи ја секундарната мембрана обезбедена со непокриени пори.

Хемиски состав на клеточниот ид

Печурките клеточниот wallид содржи вода, микроцелулоза поврзана со хитин и калус, а кај повисоките растенија содржи вода, целулоза, хемицелулоза, пектински супстанции, лигнин, калус, суберин, кутин, смола, танин, силициум диоксид, калциум карбонат итн.

Ултраструктура на клеточниот ид

Хипотезите во врска со молекуларната организација на клеточниот wallид, иако бројни, не успеаја да ги репродуцираат точно начинот и механизмите вклучени во неговата биосинтеза и структурирање.

Општо, во структурата на клеточниот ид се разликуваат две компоненти:

основната супстанција (континуирана фаза, паракристална или матрица) која се состои од хемицелулоза и пектински супстанции;
фибриларни структури (дисконтинуирана, кристална фаза) формирана од целулоза и вградена во основната супстанција како врзивно средство.

Одредувачката структура, типична за клеточниот wallид е условена од присуството пулпа.

Елементарна фибрила (мицела) е основна субмикроскопска формација, составена од 100 синџири од β-глукопираноза, поврзани на различни начини, во кристалити. Се проценува дека ланец на β-глукопираноза има површина од околу 3,3 nm 2, и елементарен фибрил од околу 300 nm 2. Елементарните фибрили се здружуваат во повисоките единици, наречени микрофибрили, што резултира во соединување на околу 20 елементарни влакна. Со интимна асоцијација на околу 250 микрофибрили, тоа резултира со инбриларија, а со соединување на 1.500 фибрили се појавуваат макроскопски влакна.

Под електронски микроскоп, целулозните фибрили имаат паралелен распоред на надворешното лице на клеточниот ид и скоро нормално на внатрешниот, во однос на надолжната оска на ќелијата.

Во theидовите на меристематски клетки (многу млади, недиференцирани), фибриларните структури формираат лабава, ретка мрежа, што обезбедува поголема флексибилност на wallидот, овозможувајќи му да се прошири и расте. Секундарниот wallид е типично составен од неколку различни слоеви, секој со специфична ориентација на целулозни микрофибрили.

Раст на клеточен wallид може да се одвива или на површината со интусусцепција (формирање на нов мицелиум преку целулозна мрежа) или со проширување, или со дебелина со апозиција (преклопување на нови слоеви на целулоза над постојните). Постојат и други хипотези според кои клеточниот wallид може да расте и во мозаик, апикален или островски.

Ергастични подмножества на растенијата

Тие исто така се нарекуваат вакуоли ергастице, и во зависност од нивната содржина тие се од два вида: течни и цврсти ергастични подмножества.

Течни ергастични подмножества

Во процесот на созревање на растителната клетка се појавуваат некои везикули, наречени вакуоли, кои го формираат вакуоларниот апарат иливакуомул. Вакуолите содржат сок вакуоларен и се граничи со филм наречен тонопласт. Обликот, бројот и големината на вакуолите варираат во зависност од видот и активноста на клетката што ги содржи.

Потеклото на вакуолите се објаснува со неколку хипотези, според кои вакуолите би биле формирани со хипертрофија на делови од ендоплазматскиот ретикулум или од активноста на Голги вреќичките или би дошле од веќе постоечките вакуоли во цитозолот на растителната клетка.

Хемиски состав. Вакуоларниот сок содржи неоргански материи, минерални киселини, резервни и екскреторни органски материи (органски киселини, јаглехидрати, ароматични соединенија, липиди, протеини, алкалоиди, глукозиди и др.).

Концентрацијата на вакуоларен сок варира во зависност од растителниот вид и референтниот орган.

Физиолошката улога на вакуолите се состои во нивниот придонес во апсорпцијата на вода и некои супстанции, претставувајќи вистинска осмотска бариера, тие ја регулираат размената на вода во ќелијата, обезбедувајќи одреден степен на задушување неопходен во биохемиските процеси, втиснува одредена цврстина на тревните растенија преку бурноста, акумулира супстанции резерва, пигменти, производи за расклопување и токсични производи.

Солидни ергастички подмножества

Тие се појавуваат во неколку аспекти, во форма на:

минерални кристали, како неоргански производи за екскреција кои произлегуваат од клеточен метаболизам, содржат калциум оксалат, калциум сулфат, калциум карбонат или силициум диоксид;
зрна од алеурон, кои се појавуваат во семето на грашок и грав со дехидрирање на вакуоли, со содржина на резервни протеини;
зрна скроб, кои се јавуваат како резерва во туберозните корени, во подземните стебла и во албумикот од семе.