Ботаника как наука, Растительная клетка, страница 3

1.  Васильев А.Е., Воронин Н.С., Еленевский А.Г., Серебрякова Т.И., Шорина Н.И. Ботаника. Морфология и анатомия растений. М., 1988.

2.  Бавтуто Г.А., Еремин Л.М. Ботаника. Анатомия и морфология растений. Мн., 1997.

3.  Ерей Л.М., Бавтуто Г.А. Атлас контроля знаний по анатомии и морфологии растений. Мн., 1999.

Лекция № 2

Растительная клетка (продолжение).

Цель лекции: Изучить особенности строения и выполняемые функции пластид, микротелец, сферосом и ядра как основного структурного компонента клетки.

Пластиды – органоиды, содержащиеся только в растительной клетке. Совокупность всех пластид клетки – пластидом. По окраске различают три вида пластид: зеленые – хлоропласты; желто-оранжевые и красные – хромопласты; бесцветные – лейкопласты. Все типы пластид связаны единым происхождением, они образованы от пропластид (эмбриональных пластид). Возможны взаимные превращения пластид в онтогенезе вида. Обычно в клетке содержится только один из типов пластид.

Хлоропласты – окраска обусловлена зеленым пигментом хлорофиллом. Кроме того, все хлоропласты содержат каротиноиды (каротины и ксантофиллы). Хлоропласты имеют амебовидную форму. Гиалоплазма в углублениях рядом с пластидами содержит рибосомы, митохондрии, элементы ЭР. В среднем длина хлоропластов 5-10 мкм, ширина 2-4 мкм. Количество их в клетках высших растений различна. Хлоропласты располагаются в клетке так, чтобы наилучшим образом улавливать свет, не подвергаясь действию прямых солнечных лучей.

По химическому составу хлоропласты содержат около 50 % белков, 31,8 % липидов (пластохинонов), 9-10 % хлорофилла, 1-2 % каротиноидов и небольшое число ДНК и РНК, ферментов, также в их сотав входят мелкие рибосомы. Существует несколько модификаций хлорофилла (а, b, c, d), отличающиеся спектрами поглощения лучей. Все растения содержат основной  хлорофилл а, а в качестве дополнительных – хлорофилл b (все высшие растения и зеленые водоросли), с (бурые и диатомовые водоросли), d (багрянки).

Хлоропласты отделены от цитоплазмы двойной мембраной, окружающей бесцветную строму (матрикс). Внутренняя мембрана, врастая в матрикс, образует систему уплощенных замкнутых карманов (мешков) – тилакоидов (ламелл), в которых локализованы пигменты. Группы дисковидных тилакоидов образуют стопки – граны (0,3-0,5 мкм) – 40-60 в одной хлоропласте, иногда 100-150. Хлоропласты от края до края пронизаны уплощенными канальцами – фретами, связывающими граны между собой (фреты сетевидно переплетены между гранами). Тилакоиды не являются изолированными единицами, их полости непрерывны.

Основная функция хлоропластов – фотосинтез -  образование органических веществ из неорганических за счет энергии света. Собственный генетический аппарат и специфическая белоксинтезирующая система, представленная ДНК, РНК и рибосомами, обуславливает относительную автономию органоида.

Хромопласты – окраска обусловлена ксантофиллами, каротинами, ликопинами и другими каротиноидами. В хромопластах также содержится РНК. Хромопласты содержатся в созревающих плодах, в клетках лепестков многих цветов (роза, лютик, тюльпан, одуванчик), в корнеплодах (морковь, кормовая свекла), в осенних листьях. Размеры хромопластов достигают 10-12 мкм. Накопление пигментов связано с видоизменением и даже полным разрушением тилакоидов. Внутренняя структура у них чаще всего отсутствует или представлена одиночными тилакоидами (слаболамеллярная). Форма хромопластов очень изменчива, но видоспецифична. Различают: глобулярные хромопласты – каротиноиды растворены в субмикроскопических липоидных глобулах (лепестки лютика, ноготков); фибриллярные, или тубулярные, хромопласты – каротиноиды собраны в пучки и связаны с фибриллами белка (томаты, красный перец); кристаллические хромопласты – каротиноиды откладываются в форме кристаллов (морковь, арбуз). Форма хромопластов изменчива, как и форма кристаллов.