Растение как клеточный организм
Большинство видов растений являются многоклеточными. То есть они состоят из множества (тысяч и миллионов) клеток.
Но есть и одноклеточные растения. Например, некоторые водоросли. Они состоят всего из одной клетки, которая выполняет все необходимые организму функции.
Поэтому говорят, что:
В многоклеточном растении клетки специализированы. То есть они в процессе эволюции сосредоточились на одной или нескольких функциях и выполняют только их.
Например, клетки листа занимаются фотосинтезом. А клетки коры дерева защищают его от опасностей внешней среды.
Из-за того, что клетки одного организма выполняют разные функции, они и выглядят обычно по-разному, имеют разную форму, размеры, цвет и состав.
Разные клетки на фотографии среза иголки сосны
Царство растений
Растения — объект изучения науки ботаники. Основы одной из старейших отраслей научного знания заложил Теофраст — ученик древнегреческого ученого и философа Аристотеля. Современная ботаника представляет собой комплекс наук. Крупнейшие отрасли: морфология, физиология, систематика, происхождение растений. Отдельные крупные группы внутри биологического царства изучают частные ботанические науки. Например, предмет альгологии — водоросли.
Сходство строения клеток, механизмов обмена веществ и роста позволяют объединить растения с животными и грибами в группу эукариот.
Отличительные признаки растительного организма:
- Автотрофное питание.
- Пластиды в клетках;
- Целлюлозная клеточная стенка.
- Способность к постоянному росту.
- Характер ответа на внешние изменения.
- Относительная неподвижность.
- Связь с субстратом.
- Разветвленное тело.
Фотосинтез осуществляется в клетках, обладающих зелеными пластидами. Растения в экосистемах являются продуцентами, так как сами для себя создают органические вещества. Выделяемый при фотосинтезе кислород используют для аэробного дыхания другие живые организмы. Молекулы О2 образуют защитный озоновый экран в атмосфере (Рис. 1).
Рис. 1. Фотосинтез
Царство растений (научное название Plantae) объединяет 12 отделов, из которых 4 — водоросли, 2 — мхи. В состав биологического царства также входят плауны, папоротники, хвойные и цветковые. Другие отделы представлены малым числом семейств, родов и видов.
Тело водорослей — талом (слоевище) — состоит из сходных по строению и функциям клеток. Вода обеспечивает водоросли (Algae) углекислым газом и кислородом, поддерживает тело, поэтому нет необходимости в механических тканях.
Высшие растения отличаются наличием тканей и органов. Сформированы многоклеточные органы полового и бесполого размножения. К высшим относятся споровые и семенные растения.
Как установили палеонтологи, низшие растения появились около 2 млрд. лет назад. Древние псилофиты вышли из воды на сушу. Это уже были высшие растения, лишенные корней, но имеющие сосуды — группы клеток для проведения воды к фотосинтезирующим клеткам. Сформировались защитные и механические ткани.
Выходу растений на сушу способствовали ароморфозы:
- возникновение эукариотической клетки;
- появление фотосинтеза;
- многоклеточность, дифференциация клеток;
- мейоз и оплодотворение;
- обособление гаплоидного и диплоидного поколений, их чередование в цикле развития;
- появление семени у древних папоротников;
- формирование цветка.
Покрытосеменные, или цветковые, заняли господствующее положение в царстве растений после голосеменных. Многие виды и более крупные систематические группы низших растений исчезли полностью или угасают.
§ 13. Одномембранные органоиды
Мембранные органоиды имеются только в клетках эукариот. Внутреннее содержимое одномембранных органоидов отделено от гиалоплазмы одной мембраной, а двумембранных — двумя. Эти мембраны имеют сходное с плазмалеммой строение. К одномембранным органоидам клетки относятся: эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы и вакуоли.
Эндоплазматическая сеть (ЭПС), *или эндоплазматический ретикулум (ЭПР)* — это замкнутая система, которая состоит из соединенных между собой уплощенных полостей — цистерн и разветвленных каналов. Цистерны и каналы ЭПС пронизывают гиалоплазму клетки. Они ограничены мембраной, переходящей в наружную мембрану ядра (рис. 13.1).
Различают два типа ЭПС — шероховатую *(гранулярную)* и гладкую *(агранулярную)*. Шероховатая ЭПС представлена преимущественно цистернами, а гладкая — каналами. Мембраны шероховатой и гладкой ЭПС непосредственно переходят друг в друга. С наружной поверхностью мембраны шероховатой ЭПС связаны многочисленные рибосомы, которые и придают ей характерную «шероховатость». На мембране гладкой ЭПС рибосомы отсутствуют.
*В рибосомах шероховатой ЭПС синтезируются экспортные белки. Так называют белки, которые в конечном итоге будут выведены из клетки и начнут функционировать за ее пределами. Кроме того, рибосомы шероховатой ЭПС синтезируют белки лизосом и мембранные белки. Далее экспортные и лизосомные белки поступают внутрь цистерн, где начинается их созревание — молекулы приобретают определенную пространственную конфигурацию. Мембранные белки, как правило, не проникают внутрь шероховатой ЭПС, а встраиваются в ее мембрану.*
*Синтез всех белков начинается в свободных рибосомах, не прикрепленных к мембране ЭПС или ядра. Однако у ряда белков в начале полипептидой цепи имеется так называемая сигнальная для шероховатой ЭПС последовательность аминокислот. Рибосома, вырабатывающая такой белок, прикрепляется к мембране ЭПС. Далее растущая молекула белка через специальный мембранный канал поступает внутрь ЭПС, где происходит отщепление сигнальной последовательности. После окончания синтеза белка рибосома отделяется от мембраны ЭПС и распадается на субъединицы, а вся белковая молекула оказывается внутри цистерны. Так осуществляется образование лизосомных и экспортных белков.
Первые стадии синтеза интегральных мембранных белков происходят аналогично: рибосома связывается с мембраной ЭПС, начальный участок белковой молекулы проходит через мембранный канал. Однако в цепи такого белка содержится особая последовательность аминокислот, которая препятствует дальнейшему пересечению мембраны. В результате после окончания синтеза белковая молекула оказывается встроенной в мембрану.
Рибосомы, которые синтезируют белки, не имеющие сигнальной для шероховатой ЭПС последовательности, остаются свободными (т. е. не связанными с мембраной). В свободных рибосомах образуются белки, которые будут функционировать непосредственно в гиалоплазме, либо транспортироваться в ядро, митохондрии или пластиды и выполнять свои функции там.*
На мембране гладкой ЭПС происходит синтез различных углеводов и липидов. *Кроме того, гладкая ЭПС обеспечивает обезвреживание токсичных веществ и является внутриклеточным депо ионов Ca2+.*
*В волокнах поперечнополосатых мышц гладкая ЭПС окружает миофибриллы и депонирует ионы Ca2+. Они поглощаются путем активного транспорта, при этом концентрация Ca2+ в цитоплазме уменьшается и происходит расслабление мышечного волокна. Поступление нервного импульса на мембрану волокна вызывает резкий выброс ионов Ca2+ из гладкой ЭПС, что, в свою очередь, приводит к сокращению миофибрилл.*
Большинство веществ, синтезированных в шероховатой и гладкой ЭПС, накапливается в цистернах и каналах этого органоида. Затем молекулы синтезированных соединений заключаются в небольшие пузырьки, которые формируются из мембраны эндоплазматической сети. Мембранные пузырьки, которые отделились от ЭПС, доставляют содержащиеся в них вещества в комплекс Гольджи.
*Шероховатая ЭПС лучше всего развита в клетках, специализирующихся на секреции белков. Примерами могут служить клетки желез желудка и кишечника, вырабатывающие пищеварительные ферменты, а также клетки гипофиза и поджелудочной железы, секретирующие гормоны белковой природы. Гладкая ЭПС особенно выражена в клетках, синтезирующих большое количество углеводов и липидов. Так, в клетках печени она обеспечивает синтез гликогена и холестерина, а в клетках половых желез и коры надпочечников — стероидных гормонов.*
Презентация на тему: » Устройство увеличительных приборов. Строение клетки. Цель. Расширить представления о строении увеличительных приборов и строении растительной клетки на.» — Транскрипт:
1
Устройство увеличительных приборов. Строение клетки. Цель. Расширить представления о строении увеличительных приборов и строении растительной клетки на основе знаний, полученных в курсе природоведения, для совершенствования практических навыков работы с микроскопом и понимания единства органического мира. План 1. история открытия увеличительных приборов 2.устройство лупы и микроскопа 3. работа с микроскопом 4.строение клетки.
2
«Микроскоп» А. Левенгука 1675г. представлял собой две серебряные пластинки, имеющие круглые отверстия, между которыми располагалась единственная линза, в ее фокусе помещался держатель для объекта. Наблюдатель брал микроскоп за особую ручку и рассматривал объекты в проходящем свете. Для различных объектов А. Левенгуку приходилось делать разные держатели; по собственному заявлению, он обладал 200 микроскопами, дававшими увеличение от 40 до 270 раз. линза объект Антони ван Левенгук Микроскоп Янсона
3
Обычная лупа Лупа оптическая система, состоящая из линзы или нескольких линз, предназначенная для увеличения и наблюдения мелких предметов, расположенных на конечном расстоянии.(увеличивает в раз) Зарисуйте ручную лупу в тетради, подпишите её части.
4
окуляр тубус штатив подставка объектив зеркало Предметный столик винты Современный бинокуляр Электронный микроскоп
5
Правила работы с микроскопом 1. Работать с микроскопом следует сидя; 2. Микроскоп осмотреть, вытереть от пыли мягкой салфеткой объективы, окуляр, зеркало; 3. Микроскоп установить перед собой, немного слева на 2-3 см от края стола. Во время работы его не сдвигать; 4. Работу с микроскопом всегда начинать с малого увеличения; 5. Опустить объектив в рабочее положение, т. е. на расстояние 1 см от предметного стекла; 6. Глядя одним глазом в окуляр и пользуясь зеркалом с вогнутой стороной, направить свет от окна в объектив, а затем максимально и равномерно осветить поле зрения; 7. Положить микропрепарат на предметный столик так, чтобы изучаемый объект находился под объективом. 8. Смотреть одним глазом в окуляр и вращать винт грубой наводки на себя, плавно поднимая объектив до положения, при котором хорошо будет видно изображение объекта. 9. Передвигая препарат рукой, найти нужное место, расположить его в центре поля зрения микроскопа; 10. По окончании работы с большим увеличением, установить малое увеличение, поднять объектив, снять с рабочего столика препарат, протереть чистой салфеткой
6
Микроскоп: Вспомните устройство микроскопа, разгадайте кроссворд, найдите ключевое слово. Строение микроскопа 1.Зрительная трубка. 2. Часть микроскопа, необходимая для размещения объекта исследования. 3. Стержневая часть прибора. 4. Обязательная часть светового микроскопа. 5. Части, служащие для настройки резкости. 6. Оправа с несколькими увеличительными стеклами. 7. Верхняя часть зрительной трубы. тбусу с то лик
7
Строение растительной клетки Клетка ОболочкаЦитоплазмаЯдро Существование клеток открыл Роберт Гук Пластиды (хлоропласты и др.) Вакуоли с клеточным соком Включения (жир, белок, крахмал
8
Части клеткиФункцииСтроение Заполните таблицу на основе информации из учебника и слайда Оболочка содержит целлюлозу. Это особенность растительной клетки. Цитоплазма – вязкая жидкость, заполняющая всю клетку. Она разрушается при сильном охлаждении или нагревании. Ядро отвечает за все процессы, происходящие в клетке, за её деление. В ядре содержатся хромосомы. Пластиды – многочисленные тельца, содержат зелёные, жёлтые или оранжевые, пигменты (это – красящие вещества). Пластиды бывают и бесцветными. Вакуоли – полости, заполненные клеточным соком. В соке могут находиться красящие вещества малинового, фиолетового, синего цвета. Включения в цитоплазме клеток различны (жировые капли, зёрна белка, крахмал).
9
Параграф 1,2 читать, разбираться, уметь рассказывать. Закончить заполнение таблицы, уметь проводить взаимосвязь между функциями и строением клетки. Выполнить задание в Р/Т 3-6 Создать рекламу про микроскоп на листе А4 Составит кроссворд по теме клетка (через 2 урока) Параграф 1,2 читать, разбираться, уметь рассказывать. Закончить заполнение таблицы, уметь проводить взаимосвязь между функциями и строением клетки. Выполнить задание в Р/Т 3-6 Создать рекламу про микроскоп на листе А4 Составит кроссворд по теме клетка (через 2 урока) Не бойся, что не знаешь — бойся, что не учишься. Китайское изречение
Какие бывают клетки у растений?
Мельчайшие растения – одноклеточные водоросли состоят из одной клетки. Их форма может быть очень разной – амёбоидной, веретёновидной, овальной, шарообразной, звездчатой. Она в виде гирьки, кустика с веером, диска, треугольников, бус – у одиночных и колониальных диатомовых водорослей, которые сверху прикрыты панцирем из диоксида кремния.
Большинство многоклеточных зелёных, бурых или красных водорослей, построены из одинаковых клеток, а самые крупные растения состоят из миллиардов таких ячеек, каждая из которых выполняет свою функцию и поэтому отличается друг от друга. Сравнение клеток растений можно провести, наблюдая их самостоятельно. Сложно представить, сколько их находится в одном дереве, если только его лист содержит примерно 20 000 000 штук.
А теперь сложное научное определение: клетка – это система, а это значит, что она состоит из более мелких, но взаимосвязанных частей. Этими частями являются её детали, построенные из биополимеров – нуклеиновых кислот и белков, которые совместно поддерживают энергетические и метаболические процессы всего организма в целом.
Какие бывают клетки у растений?
Мельчайшие растения – одноклеточные водоросли состоят из одной клетки. Их форма может быть очень разной – амёбоидной, веретёновидной, овальной, шарообразной, звездчатой. Она в виде гирьки, кустика с веером, диска, треугольников, бус – у одиночных и колониальных диатомовых водорослей, которые сверху прикрыты панцирем из диоксида кремния.
Большинство многоклеточных зелёных, бурых или красных водорослей, построены из одинаковых клеток, а самые крупные растения состоят из миллиардов таких ячеек, каждая из которых выполняет свою функцию и поэтому отличается друг от друга. Сравнение клеток растений можно провести, наблюдая их самостоятельно. Сложно представить, сколько их находится в одном дереве, если только его лист содержит примерно 20 000 000 штук.
А теперь сложное научное определение: клетка – это система, а это значит, что она состоит из более мелких, но взаимосвязанных частей. Этими частями являются её детали, построенные из биополимеров – нуклеиновых кислот и белков, которые совместно поддерживают энергетические и метаболические процессы всего организма в целом.
Уроки биологии 9 класс строение клетки, кратко
Функции клеток организма зависят от вида тканей, в состав которых они входят. Но, не смотря на их многообразие, можно выделить общие свойства.
Вакуоль, это закрытая структура, которая является центральной в растительных клетках. Она выполняет важные функции, в том числе хранит питательные элементы и экспортирует отходы.
Пластиды, это органоиды, которые есть в клетках растений. У высших форм их может быть от 10 до 200, формой, напоминающей двояковыпуклую линзу.
Пластиды обладают способностью превращаться друг в друга — накапливая хлорофилл лейкопласты переходят в хлоропласты, а когда появляются бурые, красные и другие пигменты, хлоропласты преобразовываются в хромопласты.
Растительная клетка и ее строение
Клетка — структурная единица живого организма. Как функциональная единица она обладает всеми свойствами живого: дышит, питается, ей свойствен обмен веществ, выделение, раздражимость, деление и самовоспроизведение себе подобных. Типичная растительная клетка содержит хлoрoпласты и вакуoли; oкружена целлюлознoй клетoчнoй стенкой.
Хлоропласты — двумембранные пластиды зелёного цвета (наличие пигмента хлорофилла). Отвечают за процесс фотосинтеза. Кроме хлоропластов, в растительной клетке имеются жёлто-оранжевые или красные пластиды (хромопласты) и бесцветные пластиды (лейкопласты).
Вакуоль — полость, занимающая 70—90 % общего объёма взрослой клетки, отделённая от цитоплазмы мембраной (тонопластом). Для растительных клеток хaрaктерно нaличие вaкуоли с клеточным соком, в котором рaстворены соли, сaхaрa, оргaнические кислоты. Вакуоль регулирует тургор клетки (внутреннее давление).
Цитоплазма — внутренняя среда клетки, бесцветное вязкое образование, находящееся в постоянном движении. Цитoплазма сoстoит из вoды с раствoренными в ней веществами и органoидoв.
Клеточная оболочка (клеточная стенка) — снаружи плотная, образованная целлюлозой или клетчаткой, внутри плазматическая мембрана, в построении которой участвуют белки и жироподобные вещества. Ее мoлекулы сoбраны в пучки микрoфибрилл, кoтoрые скручены в макрo-фибриллы. Прoчная клеточная стенка пoзвoляет поддерживать внутреннее давление — тургoр.
Ядро — носитель признаков и свойств клетки и всего организма. Ядро отделено от цитоплазмы двухслойной мембраной. В ядре находятся хромосомы и ядрышки. Число хромосом для вида постоянно. Ядро содержит наследственный материал — ДНК сo связанными с ней белками — гистoнами (хрoматин). Ядро заполнено ядерным соком (кариоплазмой). Ядрo кoнтрoлирует жизнедеятельность клетки. Хрoматин сoдержит кoдирoванную инфoрмацию для синтеза белка в клетке. Вo время деления наследственный материал представлен хрoмoсoмами.
Плазматическая мембрана (плазмалемма, клеточная мембрана), окружающая растительную клетку, сoстoит из двух слoев липидoв и встрoенных в них мoлекул белкoв. Мoлекулы липидoв имеют пoлярные гидрoфильные «гoлoвки» и неполярные гидрoфoбные «хвoсты». Такoе стрoение oбеспечивает избирательное проникновение веществ в клетку и из нее.
Лизосомы — мембранные тельца, содержащие ферменты внутриклеточного пищеварения. Переваривают вещества, избыточные органеллы (аутофагия) или целые клетки (аутолиз).
Тело высшего растения образовано клетками, которые отличаются друг от друга строением и функцией. Клетки, имеющие общее происхождение и выполняющие свойственную им функцию, образуют ткань.
Жизнедеятельность клетки
-
- Движение цитоплазмы осуществляется непрерывно и способствует перемещению питательных веществ и воздуха внутри клетки.
- Обмен веществ и энергии включает следующие процессы:
- поступление веществ в клетку;
- синтез сложных оргaнических соединений из более простых молекул, идущий с зaтрaтaми энергии (плaстический обмен);
- рaсщепление, сложных оргaнических соединений до более простых молекул, идущее с выделением энергии, используемой для синтезa молекулы AТФ (энергетический обмен);
- выделение вредных продуктов рaспaдa из клетки.
- Размножение клеток делением.
- Рост клеток — увеличение клеток до размеров материнской клетки.
- Развитие клеток — возрастные изменения структуры и физиологии клетки.
Схема. Типичная растительная клетка.
Это конспект по теме «Растительная клетка и ее строение». Выберите дальнейшие действия:
- Перейти к следующему конспекту: Растительная ткань (ткани растений)
- Вернуться к Списку конспектов по Биологии.
- Проверить знания по Биологии за 6 класс.
Жизнедеятельность растительного организма
Растение — живой организм, для которого характерны особенности химического состава, обмен веществ и превращения энергии, раздражимость, развитие и воспроизведение. Основные метаболические процессы — фотосинтез, кислородное дыхание, корневое питание, водный обмен (Рис. 5).
Рис. 5. Жизнедеятельность растений
Фотосинтез происходит в зеленых клетках. Суть процесса — преобразование энергии света в энергию химических связей органических соединений. В превращениях веществ и усвоении энергии велика роль зеленого пигмента хлорофилла. Конечные продукты — сахар и крахмал.
Почвенное питание — процесс поглощения корнем воды с растворенными минеральными веществами. Неорганические соединения необходимы растениям для синтеза углеводов и белков, нуклеиновых кислот, АТФ. Недостаток питательных веществ приводит к минеральному голоданию растительного организма.
Клеточное дыхание у растений — процесс окисления органических соединений до углекислого газа и воды. Кислород поступает во все органы на свету и в темноте. Фотосинтез протекает только в зеленых клетках на свету. Дыхание, фотосинтез и водный обмен тесно связаны. Недостаток света, кислорода, воды отрицательно сказывается на жизнедеятельности растительного организма.
Проверь себя
Задание 1.Какой жизненной формой представлена черника?
- трава
- кустарничек
- кустарник
- дерево
Задание 2.Почему водоросли относят к низшим растениям?
- их численность слишком мала
- они не приспособлены к условиям обитания
- их тело не имеет тканей и органов
- они приближаются к биологическому регрессу
Задание 3.Какой категории нет в систематике растений?
- вид
- отдел
- семейство
- тип
Задание 4.Выберите отличительную черту растительной клетки.
- наличие центриолей клеточного центра
- продукт белкового обмена – мочевина
- наличие центральной вакуоли
- муреиновая клеточная стенка
Задание 5.Выберите неверный вариант взаимопревращения пластид.
- лейкопласт → хлоропласт
- хлоропласт → лейкопласт
- хромопласт → хлоропласт
- протопластида → хромопласт
Задание 6.Выберите тезис, в котором указано проявление положительного геотропизма.
- поворот листовых пластинок к солнцу
- поворот листовых пластинок от солнца
- рост корня к центру Земли
- рост побега от центра Земли
Ответы: 1 – 2; 2 – 3; 3 – 4; 4 – 3; 5 – 3; 6 – 3.