Представь, тебя посадили за микроскоп и дали непростое задание — по одному лишь образцу с клетками определить что это за объект, растение, животное, бактерия или гриб. Справишься?
После прочтения этой статьи — конечно да! Ведь одна только клетка растения имеет ряд отличительных признаков от клеток других царств. Что же это за признаки?
1) Клеточная стенка из целлюлозы
Любые клетки имеют плазматическую мембрану — это оболочка клетки состоящего из двойного слоя липидов, она пластичная и может менять свою форму. Поверх плазматической мембраны клетки некоторых организмов имеют еще один слой — клеточную стенку, она прочная и состоит из полисахаридов (полимеров сахаров) или пептидогликанов (полимеров сахар+белок).
Клетки разных царств можно различить по тому, имеют ли они клеточную стенку и из чего она состоит:
— животные — не имеют клеточной стенки
— бактерии — клеточная стенка из муреина
— грибы — клеточная стенка из хитина
— растения — клеточная стенка из целлюлозы
Легко запомнить, что у растений клеточная стенка из целлюлозы, ведь именно из нее делают бумагу, а мы все знаем, что бумагу делают из древесины.
Целлюлоза — полимер глюкозы. Что это значит? Полимер (поли- много) — молекула, состоящая из объединения более маленьких молекул — мономеров (моно — один). Если мономер — это кирпичик, то кирпичная стена — полимер. Целлюлоза относится к структурным полисахаридам.
2) Наличие большой вакуоли по центру клетки
Первое, что бросается в глаза, когда мы смотрим на клетку растения — большую часть ее объема занимает огромный пузырь — центральная вакуоль.
Функции вакуоли:
1) Накапливает питательные вещества и продукты обмена
2) Регулирует водно-солевой обмен
3) В некоторых частях растения накапливает пигменты и отвечает за окраску (например цветков и плодов).
4) Поддерживает тургор клетки
Тургор — напряженное состояние оболочек живых клеток. Пример — когда цветку хватает влаги, его вакуоли наполнены и листья свежие, когда влаги не хватает, вакуоли не могут поддерживать тургор и листья цветка становятся пожухлыми, вялыми.
3) Наличие хлоропластов
Хлоропласты — те самые органоиды, которые позволяют выполнять основную функцию растения — фотосинтез.
Фотосинтез — синтез глюкозы из неорганических соединений (углекислого газа и воды) с использованием энергии солнечного света.
Хлоропласты как и митохондрии имеют две мембраны, собственную ДНК и собственные рибосомы.
Почему эти два органоида столь уникальны, что заслужили аж свою ДНК? Все дело в том, что миллиарды лет назад, когда из живого на земле были лишь одноклеточные организмы, хлоропласты и митохондрии были не просто органоидами, а отдельными прокариотическими клетками! Затем эукариотическая клетка поглотила их путем фагоцитоза и почему-то не переварила — они стали жить и размножаться в ней, передаваясь всем потомкам — так возник самый ранний, одноклеточный предок всех эукариот — грибов, животных и растений. Все из них имеют свои митохондрии, а растения — еще и хлоропласты. И так как раньше они были отдельными организмами, то у них, как и у всех клеток есть ДНК (кольцевая — признак прокариот) и рибосомы (мельше, чем наши, тоже признак прокариот). Две мембраны — одна собственная, а другая это кусок мембраны той первой клетки, которая проглотила предка хлоропласта. Эта история носит название Теории Симбиогенеза.
Строение хлоропластов
Внутри хлоропластов находятся маленькие «лепешечки» — тилакоиды. На мембранах тилакоидов происходит одна из стадий фотосинтеза. Пространство внутри тилакоида называется люмен. Стопка из тилакоидов — это грана.
Ламеллы — мембранные структуры, соединяющие отдельные тилакоиды между собой. Пространство внутри хлоропласта называется стромой.
4) Отсутствие центриолей
Центриоли — немембранные органоиды, два перпендикулярных друг другу цилиндра, которые образуют веретено деления. Две центриоли называются клеточным центром. Они есть у животных, но отсутсвуют у растений — это еще один признак отличающий клетки растений и клетки животных.
5) Запасное вещество — крахмал.
Вот мы и закончили с признаками, которые можно определить визуально под микроскопом. Биохимически клетки растений тоже имеют свои отличия, самое явное из которых — они запасают глюкозу ввиде полисахарида крахмала, а животные — ввиде гликогена.
Крахмал и гликоген — полимеры (полисахариды), состоящие из мономеров — молекул глюкозы. Когда в клетке есть избыток глюкозы, она запасает его ввиде полисахаридов, а при необходимости снов разрушает их до глюкозы.
Запомнить этот факт очень легко, ведь все мы знаем, что в картошке много крахмала.
Для закрепления темы посмотрим на эту картинку
Поздравляю с завершением темы! Для лучшего понимания зарисуй по памяти клетки растения, подпиши все ее органоиды и выдели части, которые отличают ее от животной клетки. Сопоставь клетки растений с клетками других царств — бактерий, грибов. В чем отличия?