Інформаційний словник з теми “Клітина”

КЛІТИНА – основна структурна одиниця рослинного організму, що забезпечує його відтворення, розвиток і життєдіяльність. (відкрив англ. вчений Р. Гук - 1665 р. у рослин). ПРОТОПЛАСТ (протоплазма) (чеш. вчений Я. Пуркінє, 1840) - живий вміст рослинної клітини, цитоплазма з ядром.

ЦИТОПЛАЗМА — гіалоплазма з органоїдами (без ядра) (анг. вчений Е. Страсбургер, 1882), плазмалема (зовнішня мембрана), мезоплазма, або гіалоплазма, або матрікс (основна плазма), тонопласт (внутрішня мембрана навколо вакуолі).

ОРГАНЕЛИ, або ОРГАНОЇДИ — живі компоненти клітини ( ввів термін В. Флемінг, 1880).

Двомембранні органели

ЯДРО (англ. вчений Р. Броун, 1831) — нуклеоплазма (каріоплазма), або ядерний сік (неструктурований вміст), хромосоми (хроматин, нім. вчений В. Вальдейєр, 1888), ДНК.

ПЛАСТИДИ: хлоропласти (гол. вчений А. Левенгук, 1696) — містять хлорофіли (зелені), каротиноїди; хромопласти — містять каротиноїди (жовті, оранжеві, червоні); безбарвні лейкопласти (амілопласти, протеопласти, олеопласти).

МІТОХОНДРІЇ (нім. вчений Ф. Мевіс, 1904) — це енергетичні "станції", здійснюють процес окислювального фосфорилювання.

Одномембранні органели

ЕНДОПЛАЗМАТИЧНИЙ РЕТИКУЛУМ (СІТКА) (амер. вчений К.Портер, 1945)) — система каналів: аґранулярний (синтез ліпідів) та гранулярний (синтез білків).

КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖІ (італ. вчений К. Гольджі, 1898)— диктіосоми та пухирці Гольджі (в них синтезуються ліпіди, ліпопротеїди, ферменти, фосфоліпіди, пектинові речовини, геміцелюлози).

ЛІЗОСОМИ містять гідролітичні ферменти, виконують травну, захисну, видільну функції.

СФЕРОСОМИ (МІКРОСОМИ) (нім. бот. Й. Ганштейн, 1880) — органоїди, що синтезують і перетворюють ліпідні компоненти.

ПЕРОКСИСОМИ — пухірці, які беруть участь у диханні та метаболізмі (фотосинтез, розщеплення водню).

ПОЛІСОМИ або ПОЛІПЕРОКСИСОМИ - це скупчення пероксисом.

МІКРОТРУБОЧКИ — тонкі циліндричні утворення, які приймають участь в процесах утворення веретена поділу.

МІКРОФІЛАМЕНТИ (МІКРОНИТКИ) — нитки, які впливають на рух гіалоплазми.

Безмембранні органели

РИБОСОМИ — синтезують білки, зустрічаються як у вільному стані, так і у вигляді зв'язаних утворів (полісом), з'єднані з мембранами ядра та ендоплазматичної сітки (гранулярний ретикулум).

ЯДЕРЦЯ — компоненти ядра (Ф. Фонтан, 1781), РНК.

Похідні протопласта:

КЛІТИННА ОБОЛОНКА — продукт життєдіяльності протопласту. Який надає клітин певної форми. Приймає участь в процесах життєдіяльності клітини (поглинання, проведення і виділення речовин).

ВАКУОЛІ (клітинний сік) — порожнини цитоплазми, оточені тонопластом і заповнені клітинним соком.

КЛІТИННІ ВКЛЮЧЕННЯ (кристали, крохмаль, білки, жири) — компоненти, що входять до складу вакуолі, клітинної оболонки, протопласта (вперше побачив А. Левенгук).

Тканини — це комплекси клітин, подібних за походженням, будовою і пристосованих до виконання однієї або кількох функцій. Поняття про тканини введено у XVII ст. Н. Грю та М. Мальпігі. В основу класифікації тканин покладали різні ознаки. В основу більшості сучасних класифікацій тканин покладено морфолого-фізіологічні принципи, генезис, функції та розташування в тілі рослини. Складність класифікації тканин полягає в тому, що більшість із них багатофункційні, тобі одна тканина може виконувати кілька функцій (провідну та механічну — ксилема; асиміляційну, запасну, механічну — коленхіма).

Меристема - це твірна тканина, з якої утворюються всі постійні тканини рослинного організму. Твірні тканини локалізуються в різних частинах пагона і кореня. За походженням виділяють первинні і вторинні меристеми, а за місцезнаходженням верхівкові (апікальні), бічні (латеральні), вставні (інтеркалярні), травматичні, що виникають внаслідок поранення. Первинні меристеми утворюються безпосередньо з тканин зародка (прокамбій, перицикл). Вторинні меристеми утворюються пізніше з клітин первинних меристем (камбій) або постійних тканин (фелоген, травматична меристема). Верхівкові (апікальні) меристеми розташовані на верхівках пагонів та коренів і складають конуси наростання, вони містять невелику кількість ініціальних клітин (ініціалей), які здатні до поділу необмежено довго, зберігаючи при цьому свою форму та розміри. Латеральні (бічні) меристеми містяться на периферії осьових органів (прокамбій, камбій, фелоген), інтеркалярні (вставні) меристеми містяться в основі або в середній частині кожного меживузля, між ділянками постійних тканин. Ця меристема добре виражена у стеблах злаків.

Поділ клітин властивий для всіх форм живої матерії. Цей процес починається з поділу ядра. В рослинному світі спостерігаються кілька типів цього процесу, зокрема прямий поділ (амітоз), непрямий поділ ядра: мітоз (каріокінез) та редукційний поділ — мейоз. Мітоз — це складний поділ ядра, що забезпечує тотожній розподіл ДНК між дочірніми клітинами. Процес ділення складається з двох періодів — підготовчої інтерфази та чотирьох умовних фаз ділення, які йдуть одна за одною: профази, метафази, анафази, телофази. Весь комплекс змін називається клітинним циклом. Мейоз притаманний всім організмам, яким властивий статевий процес. Він забезпечує зменшення (редукцію) числа хромосом удвічі, тобто кінцевим результатом його утворення чотирьох клітин з гаплоїдним набором хромосом. Мейоз складається з двох послідовних поділів: редукційного та екваційного. У редукційному поділі розрізняють чотири фази, як і при мітозі.

Корені, стебла, листки, квітки, плоди вкриті покривними тканинами, які виконують такі функції як захист рослин від надмірного випаровування води, перегрівання, різких коливань температури, механічних ушкоджень, проникнення мікроорганізмів; механічну; всмоктувальну та водозапасну, а також виділення речовин (ефірні олії, солі, вода). Розрізняють первинні та вторинні покривні тканини. Первинні: епідерма, яка вкриває надземні молоді органи рослин; епіблема, різодерма, екзодерма - вкривають корені. У багаторічних і деяких трав'янистих однорічних рослин вони замінюються досконалішою і міцнішою вторинною покривною тканиною — перидермою (корком), яка на стовбурах у більшості деревних рослин перетворюється на третинну покриву тканину — кірку.

Епідерміс покриває листки, молоді стебла, квітки, плоди. Це тонка жива, здебільшого одношарова (багатошарова у фікуса) прозора тканина, побудована з клітин різноманітної форми, щільно прилеглих одна до одної. Контури більшості клі­тин звивисті, що забезпечує міцніші зв'язки між клітинами. В ній розрізняють: основні клітини, трихоми (волоски), моторні клітини (у злаків), гіподерму (у хвойних). Зовнішня оболонка клітин епідерми потовщена кутином, часто з восковим нальотом та виростами - трихомами. Газообмін і випаровування відбуваються крізь продихи. Продих — це мікроскопічний щілиноподібний отвір в епідермі. Продих складається з двох замикаючих та побічних прилягаючих до них кількох клітин, що складають продиховий апарат. На 1 мм2 поверхні листка у різних рослин припадає від 100 до 800 продихів. Клітини епідерми утворюють зовнішні вирости — трихоми (грецьке "трихос" — волос), різноманітної форми та будови. Вони мають вигляд гачечків, горбочків, сосочків, волосків, лусочок. Вони є типовими для окремих видів, родів і навіть родин, а тому будову трихом використовують у систематиці рослин як діагностичні ознаки.

На багаторічних органах рослин під епідермою утворюється вторинна комплексна покривна тканина — перидерма. Вона вкриває стебла, корені, кореневища, бульби, іноді плоди. Перидерма може складатися з трьох різних тканин: зовнішньої (корки, фелеми, пробки); за нею йде вторинна меристема (корковий камбій (фелоген)) та внутрішньої коркової паренхіми (фелодерми). Формування перидерми починається із закладання фелогену (коркового камбію). Клітини фелогену поділяються тангентальними (паралельними поверхні органа) перегородками і утворюють назовні клітини фелеми (корку, пробки), а зсередини - клітини коркової паренхіми (фелодерму). Фелема (корок) складається з відмерлих клітин, стінки яких міцно з'єднані та просякнуті суберином, непроникних для води і повітря. Суцільний шар корку переривають лише спеціальні утвори для газообміну — сочевички. Фелодерма складається з 1—3 шарів живих паренхімних, переважно хлорофілоносних, клітин.

У багатьох деревних рослин утворюється третинна покривна тканина - кірка. Вона складається з численних прошарків корка та відмерлих ділянок кори рослин. Під тиском ростучої деревини та молодої вторинної кори кірка розриває­ться на частини. У багатьох рослин кірка зберігається в основі стовбура і на великих гілках у вигляді товстого ребристого шару з поздовжніми глибокими тріщинами. Така кірка підвищує міцність основи стовбура та скелетних гілок.

В органах рослин є система спеціальних механічних тканин, які надають їм міцності і всьому організму в цілому. Механічні тканини складаються з товстостінних клітин, в основному прозенхімних, з надзвичайно міцною і пружною оболонкою. Отже: механічні тканини рослин — це групи спеціалізованих клітин, які виконують опорну функцію, забезпечують міцність органів рослин і протидію деформаціям. До механічних тканин відносять коленхіму (живі клітини з нерівномірно потовщеними оболонками) та склеренхіму. Остання представлена клітинами з рівномірно потовщеними, переважно здерев'янілими оболонками (луб'яні волокна, лібріформ деревини, кам'янисті клітини).

Коленхіма — це первинна механічна тканина. Вона знаходиться в стеблах дводольних рослин, у черешках листків, в квітконіжках і плодолистках. Розміщується коленхіма під епідермою групами (в черешках буряка, стеблах конопель) або суцільним шаром (у стеблах гарбуза). Коленхіма має різко виявлену характерну будову. Вона завжди добре помітна серед інших тканин. Залежно від характеру потовщення стінок розрізняють такі типи коленхіми: кутову (потовщення відбуваються по кутах суміжних клітин), пластинчасту (потовщені лише тангентальні стінки), крихку або пухку (потовщення на стінках, що прилягають до міжклітинників).

Склереїди (кам'янисті клітини) мають різноманітну форму: округлу, яйцевидну, іноді розгалужені. Оболонки їх значно потовщуються і дерев'яніють. У сформованих клітинах протопласт відмирає. Містяться вони у вегетативних органах, у плодах. У м'якоті плодів (груша, айва) склереїди відіграють функцію опорних тин. У шкірястих листках чаю, сливи, латаття білого трапляються поодинокі склереїди — ідіобласти. Залежно від форми клітин склереїди поділяються на брахісклереїди або кам'янисті клітини округлої форми (луб берези, дуба, граба, у плодоніжках яблук, в оболонці плодів горіха, ліщини, дуба, у м'якуші плодів айви, груші); остеосклереїди циліндричної або призматичної форми (листки чаю); астросклереїди (розгалужені, зірчастої' форми(листки камелії).

Провідні тканини складаються з ксилеми та флоеми. Основною функцією їх є проведення по рослині води з розчиненими органічними та неорганічними речовинами. У рослині є два шляхи транспорту речовин: висхідний (по ксилемі - від кореня до листків) та нисхідний (по флоемі - від листків до кореня). Флоема і ксилема розвиваються з прокамбію і камбію. Провідні тканини примітивної будови з'являються вже у мохів. Удосконалення їх відбувається у папоротей, голонасінних. Найскладніше вони побудовані у покритонасінних. Ксилема складається з трахеїд та члеників судин (трахей). Вони (у вигляді капілярів) складаються з мертвих клітин — члеників судин. Ксилема може бути представлена трахеїдами. Трахеїди — це закриті прозенхімні клітини з косо зрізаними кінцями, ростуть ковзним способом, своїми гострими кінцями вростають в інші тканини. Трахеїди найдовші (1—4 мм) у голонасінних, а в покритонасінних вони значно коротші (0,5—1 мм у каштана). Оболонка трахеїд швидко потовщується. Потовщення трахеїд та судин може бути: кільчасте, спіральне, драбинчасте, пористе та ін. У голонасінних вся деревина складається з трахеїд з облямованими порами, і вони виконують функції проведення та механічну. В деяких деревних рослинах (клен, ясен) та в стеблах трав'янистих покритонасінних трахеїд зовсім нема, а провідна система і складається лише з судин. До складу флоеми входять провідні елементи — ситовидні трубки та клітини-супутники. Розвиваються вони також з прокамбію та камбію. Отвори у вигляді ситечка розташовуються на поперечній перетинці та на бічних стінках. Клітини прозенхімної будови, без органел, протопласт перетворюється у фібрілярну структуру, тяжі якого (у вигляді плазмодесм) проходять крізь пори в сусідні клітини. Клітини-супутниці нормальної будови (з органелами) розташовані вздовж ситовидних трубок.

Провідні тканини (флоема і ксилема) поєднуються супроводжують одна одну і зібрані у відповідні групи — провідні пучки. Ці пучки проходять вздовж органа (інколи протягом кількох міжвузлів), галузяться, утворюють між собою перекладини — анастомози. Особливо галузяться провідні пучки у вузлах, внаслідок чого виникає сплетіння у вигляді сітки, що забезпечує єдність усієї провідної системи, та єдиний обмінний процес. Провідні пучки листка називають жилками. За розміщенням флоеми і ксилеми у пучку їх поділяють на чотири типи: 1) колатеральні (або бокобічні) пучки — ксилема і флоема розміщені поруч в одному радіусі (у соняшника); 2) біколатеральні — мають ділянки зовнішньої і внутрішньої флоеми, але розміщених теж в одному радіусі (у гарбузових та пасльонових); 3) радіальні — ксилема і флоема розміщені в різних радіусах, чергуючись у вигляді променів зірки (у коренів за первинною будовою); 4) концентричні: флоема кільцем оточує ксилему (амфікрибральний - у кореневищі папороті); ксилема кільцем оточує флоему (амфібазальний - у кореневищі конвалії).