Лекційний курс з дисципліни "Гідроботаніка" (О. М. Гроховська)

підготовці фахівців із рибництва.

Тема 2. Основи вчення про клітину (цитологія).

План

1. Основні відмінності рослинної клітини від тваринної.
2. Форма, розмір і склад рослинних клітин.
3. Протопласт і цитоплазма.
4. Клітинні органоїди.
5. Мембранні органоїди. Корпускулярні органоїди.
6. Ядро. Поділ ядра і клітини.
7. Продукти життєдіяльності протопласта.

1. Основні відмінності рослинної клітини від тваринної

Рослинні й тваринні клітини подібні між собою. Однак, незважаючи на спільність основних структур, вони мають ряд істотних відмінно­стей, пов'язаних з особливостями будови, життєдіяльності та способу життя рослин і тварин.

Основні відмінності рослинної клітини від тваринної полягають у наступному:

• у рослинних клітинах присутні особливі органоїди – пластиди, яких немає у тварин;
• рослинні клітини завжди оточені міцною твердою оболонкою, що захищає їх від несприятливих умов навколишнього середовища, на­дає їм форми і міцності;
• рослинні клітини характеризуються розвиненою системою вакуолей з клітинним соком, які забезпечують осмотичні властивості клітин – тургор і надходження до них води;
• рослинні клітини пов'язані між собою цитоплазматичними тяжа­ми – плазмодесмами, що проходять крізь тверду клітинну оболонку і з'єднують клітини організму в єдину систему;
• у багатьох рослинних клітинах у різних формах відкладаються запас­ні поживні речовини, цьому сприяє перевага в автотрофних рослин процесів синтезу над розпадом.

У рослинному організмі, як правило, присутні й мертві клітини. Особливо багато їх (до 80%) у стеблах багаторічних рослин. У цьому випадку клітиною називають оболонку, яка позбавлена живого вмісту, але виконує в організмі певні функції (опорну, провідну).

2. Форма, розмір і склад рослинних клітин

Рослинні клітини мають різноманітну форму (округлу, кубічну, призматичну, овальну, веретеноподібну, зірчасту тощо). Це залежить від середовища, яке їх оточує, та функції клітини.

Залежно від форми рослинні клітини поділяють на два типи: паренхімні та прозенхімні.

Паренхімніклітини мають більш-менш рівні величини всіх трьох вимірів (довжина, ширина і висота). Найбільший діаметр не більше ніж у 2-3 рази перевищує найменший. Паренхімними є клітини твірної тканини і деяких постійних – шкірки, запасаючих тканин, серцевини стебла, основної паренхіми тощо. Тка­нини, що складаються з паренхімних клітин, як правило, живі.

Прозенхімні клітини витягнуті у довжину і часто мають загострені кінці. Довжина прозенхімних клітин перевищує їх ширину в 5-20 і більше разів. Прозенхімні клітини частіше мертві, позбавлені живого вмісту. З них складаються провідні та механічні тканини. 

Форма і будова клітин залежать від місця їх розміщення та функції. Клітини конуса наростання ізодіаметричні, але, спеціалізуючись на виконанні фізіологічних функцій, вони змінюють свою форму і будову. Клітини зовнішнього шару, що дають початок епідермісу, призматичні або плоскі. Клітини центральної частини кону­са наростання багатокутні, видовжені, дають початок провідним, основним та іншим тканинам. Клітини епі­дермісу плоскі із звивистими оболонками; клітини, які проводять речовини, трубчасті з тонкостінною целюлозною оболонкою; клітини, що виконують механічну функцію, мають потовщені клітинні оболонки.

Розміри рослинних клітин дуже малі: їх можна побачити тільки під мікроскопом. Середній діаметр їх коливається від 10 до 100 мкм. Клітини твірної тканини зазвичай дрібніші – 5-8 мкм, а клі­тини запасаючих тканин серцевини стебла й м'якоті соковитих плодів (яблуко, кавун, цитрусові), навпаки, великі – 0,2-1 мм, їх можна бачити неозброєним оком. Значну довжину мають прозенхімні кліти­ни – волокна. Так, волокна льону в довжину досягають 4 см, бавовни­ку – 5 см, кропиви звичайної – 8 см, рамі – 22 см. Однак у попереч­нику вони мають звичайні клітинні розміри – 50-100 мкм, тому їх не можна побачити неозброєним оком. Найбільшу довжину, до декіль­кох метрів, мають молочники деревних рослин.

Доросла рослинна клітина складається з трьох частин: щільної еластичної оболонки, що оточує клітину зовні; протопласта – живого вмісту клітини, притиснутого у вигляді тон­кого шару до клітинної оболонки; вакуолі – порожнини, що займає центральну частину клітини і за­повнена водянистим клітинним соком.

3. Протопласт і цитоплазма

Протопласт – живий вміст клітини, він безбарвний і прозорий. В'язкість протопласта в клітинах різних рослин неоднакова. У се­редньому вона перевищує в'язкість води у 12-20 разів, у водних рослин – лише в 5-6.

Частина протопласта рослинної клітини, за винятком ядра, має назву цитоплазма. В цитоплазмі можна виділити три шари: плазмалему, мезоплазму і тонопласт.

Зовнішній шар, що прилягає до клітинної оболонки, – плазмалема – дуже тонкий, містить багато ліпідів, міцели в ньому розташовані впо­рядковано і точно орієнтовані. Органоїдів у цьому шарі немає. Середній шар – мезоплазма – товстіший, міцели тут розташовані безладно. Він містить усі клітинні органоїди. Третій, внутрішній, шар – тонопласт – оточує вакуолю. Він подібний до плазмалеми.

4. Клітинні органоїди

Клітинні органоїди. Органоїди – це структуровані елементи цитоплазми, що виконують у клітинах певні функції, пов'язані з їх життєдіяльністю.

Корпускулярні органоїди мають цілком визначену форму (округлу, овальну, диско­подібну, паличкоподібну, ниткоподібну тощо). До