Строение и функции растительной клетки

Хлоропласты – наиболее распространённые и наиболее функционально важные пластиды фотоавтотрофных организмов, которые осуществляют фотосинтетические процессы, приводящие в конечном итоге к образованию органических веществ и выделению свободного кислорода. Хлоропласты высших растений имеют сложное внутреннее строение.

Размеры хлоропластов у разных растений неодинаковы, но в среднем  диаметр их составляет 4-6 мкм. Хлоропласты  способны передвигаться под влиянием движения цитоплазмы. Кроме того, под  воздействием освещения наблюдается  активное передвижение хлоропластов амебовидного типа к источнику света.

Хлорофилл – основное вещество хлоропластов. Благодаря хлорофиллу зелёные растения способны использовать световую энергию.

Лейкопласты (бесцветные пластиды) представляют собой чётко обозначенные тельца цитоплазмы. Размеры их несколько меньше, чем размеры хлоропластов. Более и однообразна и их форма, приближающая к сферической.

Встречаются в клетках  эпидермиса, клубнях, корневищах. При  освещении очень быстро превращаются в хлоропласты с соответствующим  изменением внутренней структуры. Лейкопласты  содержат ферменты, с помощью которых  из излишков глюкозы, образованной в  процессе фотосинтеза, в них синтезируется  крахмал, основная масса которого откладывается  в запасающих тканях или органах (клубнях, корневищах, семенах) в виде крахмальных зёрен. У некоторых  растений в лейкопластах откладываются  жиры. Резервная функция лейкопластов изредка проявляется в образовании  запасных белков в форме кристаллов или аморфных включений.

Хромопласты в большинстве случаев являются производными хлоропластов, изредка – лейкопластов.

Созревание плодов шиповника, перца, помидоров сопровождается превращением хлоро- или лейкопластов клеток мякоти в каратиноидопласты. Последние содержат преимущественно жёлтые пластидные пигменты – каратиноиды, которые при созревании интенсивно синтезируются в них, образуя окрашенные липидные капли, твёрдые глобулы или кристаллы. Хлорофилл при этом разрушается.

Митохондрии

Митохондрии – органеллы, характерные для большинства  клеток растений. Имеют изменчивую форму палочек, зёрнышек, нитей. Открыты в 1894 году Р. Альтманом с помощью светового микроскопа, а внутреннее строение было изучено позднее с помощью электронного.

Митохондрии имеют двухмембранное строение. Внешняя мембрана гладкая, внутренняя образует различной формы выросты – трубочки в растительных клетках. Пространство внутри митохондрии заполнено полужидким содержимым (матриксом), куда входят ферменты, белки, липиды, соли кальция и магния, витамины, а также РНК, ДНК и рибосомы. Ферментативный комплекс митохондрий ускоряет работу сложного и взаимосвязанного механизма биохимических реакций, в результате которых образуется АТФ. В этих органеллах осуществляется обеспечение клеток энергией – преобразование энергии химических связей питательных веществ в макроэргиеские связи АТФ в процессе клеточного дыхания. Именно в митохондриях происходит ферментативное расщепление углеводов, жирных кислот, аминокислот с освобождением энергии и последующим превращением её в энергию АТФ. Накопленная энергия расходуется на ростовые процессы, на новые синтезы и т. д. Митохондрии размножаются делением и живут около 10 дней, после чего подвергаются разрушению.

Эндоплазматическая  сеть

Эндоплазматическая сеть – сеть каналов, трубочек, пузырьков, цистерн, расположенных внутри цитоплазмы. Открыта в 1945 году английским учёным К. Портером, представляет собой систему мембран, имеющих ультрамикроскопическое строение.

Вся сеть объединена в единое целое с наружной клеточной мембраной  ядерной оболочки. Различают ЭПС  гладкую и шероховатую, несущую  на себе рибосомы. На мембранах гладкой  ЭПС находятся ферментные системы, участвующие в жировом и углеводном обмене. Этот тип мембран преобладает  в клетках семян, богатых запасными  веществами (белками, углеводами, маслами), рибосомы прикрепляются к мембране гранулярной ЭПС, и во время синтеза  белковой молекулы полипептидная цепочка  с рибосомами погружается в канал  ЭПС. Функции эндоплазматической сети очень разнообразны: транспорт веществ  как внутри клетки, так и между  соседними клетками; разделение клетки на отдельные секции, в которых  одновременно проходят различные физиологические  процессы и химические реакции.

Рибосомы

Рибосомы – немембранные клеточные органоиды. Каждая рибосома состоит из двух не одинаковых по размеру частичек и может делиться на два фрагмента, которые продолжают сохранять способность синтезировать белок после объединения в целую рибосому.

Рибосомы синтезируются  в ядре, затем покидают его, переходя в цитоплазму, где прикрепляются  к наружной поверхности мембран  эндоплазматической сети или располагаются  свободно. В зависимости от типа синтезируемого белка рибосомы могут  функционировать по одиночке или объединяться в комплексы – полирибосомы.

* * *