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

який називають гетеротипним, відбувається редукція кількості хромосом, до полюсів клітини розходяться гомоло­гічні хромосоми, в результаті чого дочірні ядра стають різними і гапло­їдними. У другому поділі, який називають гомеотипним і який дуже подібний до звичайного мітозу, утворюються однакові гаплоїдні ядра. Кожен з двох поділів мейозу умовно поділяють на ті ж чотири фази, які характерні для мітозу: профазу, метафазу, анафазу, телофазу.

У рослин мейоз відбувається при формуванні пилкових зерен і за­родкового мішка. З нього починається гаметофітна фаза життєвого циклу рослини.

8. Продукти життєдіяльності протопласта

Запасні поживні речовини. Багато їх накопи­чується в насінні, плодах, вегетативних органах (коренях, бульбах, кореневищах, цибулинах). Основними запасними поживними речовинами рослин є вуглеводи, білки, жири (олії).

Крохмаль – основний запасний вуглевод рослин. У хлоропластах у процесі фотосинтезу утворюється асиміляційний (первинний) крохмаль. Однак він швидко гідролізується до цукрів, що відтікають у запасаючі органи. Там в амілопластах у вигляді зе­рен відкладається запасний (вторинний) крохмаль. Крохмальні зерна (амілопласти) різноманітні за формою і розмірами: округлі, яйцеподібні, багатогранні, від 2 до 150 мкм. Найдрібніші крохмальні зерна в насінні рису і гречки, найбільші – у бульбах картоплі.

Крохмаль складає велику частину насіння злаків, бобових, бульб картоплі (30-85 %).

Запасні білки найчастіше відкладаються у вигляді алейронових (білкових) зерен, які трапляються переважно в насінні.

Запасні білки рослин відіграють дуже важливу роль у харчуванні людини. У наш час потреби людини в харчовому білку на 70-80 % за­довольняються за рахунок рослинних білків. Насіння зернових культур містить до 20 % білка. Найбагатше запасним білком насіння бобових рослин – 30-35 %, соя – до 40 %.

Рослинні жири рідкі, тому їх ще називають оліями. Найбагатші на олії клітини насіння, плодів, серцевини і кори стебел, кореневища. Більшість рослин (до 90 % усіх родин) як запасні поживні речовини на­копичують олії. Насіння багатьох рослин містить до 50 % і більше олії (соняшник, гірчиця, соя, софлор, рижій, арахіс та ін.). Олії є вигідною запасною поживною речовиною для рослин, тому що вони багатші на енергію, ніж крохмаль і білки.

Вакуолі та їх функції. Вакуоляявляє собою ділянку всередині протопласта, оточену мембраною і заповнену клітинним соком. Мембрану вакуолі, як уже зазначалося, називають тонопластом.

У меристематичних клітинах звичайно вакуолей немає або вони дуже дрібні. У процесі росту і розвитку клітини дрібні вакуолі поступово зливаються в одну велику центральну вакуолю, що характерна для дорослої рослинної клі­тини. При цьому протопласт відсувається і притискається до клітинної оболонки.

Вакуолі рослинних клітин виконують три основні функції:

1. Запасаюча. Тут відкладаються запасні поживні речовини (вуглеводи, білки, органічні кислоти та ін.) і продукти життєдіяльності клітини, функції яких різноманітні і поки ще не всі з'ясовані.

2. Осмотична. Завдяки досить високій концентрації речовин у клі­тинному соку утворюється його осмотичний тиск: створюється сисна сила, що забезпечує надходження води в клітину і пересування її з клітини в клітину; виникає тургор, що створює опору клітинам і м'яким органам, надає їм міцності та положення в просторі.

3. Лізосомна. Гідролітичні ферменти, присутні у клітинному соку, розщеплюють полімерні речовини і структури, що вже виконали свою роль у клітині та проникають у вакуолю шляхом інвагінації тонопласта. Прості сполуки (цукри, амінокислоти), які утворилися в результаті розщеплення, надходять назад у цитоплазму і знову використовуються в метаболізмі.

Клітинний сік, його хімічний склад. Клітинний сік – це водний розчин різних органічних і мінеральних речовин. Вода є його основним компонентом (до 98 %) і міститься у вакуолях усіх клітин. Інші речовини у вакуолях можуть перебувати у вигляді справжніх розчинів, колоїдних, емульсій, суспензій і твердих відкладень.

У клітинному соку різних рослин містяться вуглеводи, білки, аміно­кислоти, органічні кислоти, глікозиди, дубильні речовини, алкалоїди, терпени, пігменти, мінеральні солі тощо.

У клітинному соку майже всіх рослин присутні вуглеводи – цукри (моносахариди і дисахариди) і деякі розчинні полісахариди.

У складі клітинного соку ряду рослин містяться запасні білки. Особ­ливо їх багато у дозрілому насінні (пше­ниця, горох, рицина та ін.). Крім білків, у вакуолях знаходяться різні амінокислоти.

Звичайно органічні кислоти присутні в клітинному соку в значній кількості у вільному стані або у вигляді солей. Саме їх присутність визначає кислу реакцію клітинного соку. Найчастіше зустрічають­ся щавлева, оцтова, яблучна, винна, лимонна кислоти.

Контрольні запитання і завдання:

1. Дайте визначення клітини. Чим рослинна клітина відрізняється від тваринної?
2. Що визначає форму й розміри рослинних клітин? Які клітини називають паренхімними, а які прозенхімними?
3. Розкажіть про склад рослинної клітини. Які органоїди належать до корпускулярних, а які до мембранних?
4. Які будова і функції плазмалеми і тонопласта?
5. Охарактеризуйте ендоплазматичну сітку. Які функції вона вико­нує?
6. Розкажіть про будову і значення плазмодесм.
7. Розкажіть про структуру, функції і походження хлоропластів.
8. Порівняйте три типи пластид.
9. Що ви знаєте про структуру і функції мітохондрій?
10. Яка роль лізосом і локального автолізу в рослинній клітині?
11. Що ви