- •Пластиды растительной клетки. Типы пластит и их функции. Строение хлоропластов. Предположительная эволюция и роль зеленых пластид в биосфере.
- •Эндоплазматическая сеть, комплеск Гольджи и вакуоли, определение, структура, функции. Роль биологических мембран в строении данных органелл.
- •Понятие наследственной информации, химический состав и морфологическая структура хромосом, роль нуклеиновых кислот в передаче наследственной информации. Определение генотипа и фенотипа.
- •Роль белка в жизни клетки и основные этапы его синтеза. Строение и функции рибосом. Роль рибосом в процессе синтеза белка.
- •Митоз. Биологический смысл и схема эквационного деления клетки, процессы интерфазы, редупликация хромосом.
- •Мейоз. Биологический смысл и схема редукционного деления клетки. Процессы интерфазы мейоза, конъюгация и кроссинговер.
- •Химический состав, структура, этапы образования и основные видоизменения клеточной стенки. Типы и строение пор. Плазмодесмы.
- •Понятие и классификация растительных тканей, особенности клеточного строения основных тканей.
- •Меристемы. Функции и классификация меристем. Клеточное строение апекса и кончика корня. Пространственная и клеточная схемы последовательности взаимопревращений меристем.
- •Характеристика камбия. Особенности строения и функционирования камбиальных клеток, инициали и производные камбия. Роль камбия в образовании тканей растения.
- •Токи веществ в растении и ткани, их осуществляющие. Пучковое и не пучковое строение побега. Общая характеристика, происхождение и функции проводящих тканей.
- •Запасающие ткани, их строение, расположение и функции. Типы запасающих тканей.
- •Радиальные лучи, образование, расположение, сравнительная характеристика радиальных лучей голосеменных и покрытосеменных растений на поперечном и продольном срезах.
- •Трахеиды и сосуды, их образование, строение и функции.
- •Ситовидные элементы, строение, расположение, функции. Флоэма и луб древесных растений.
- •Первичные и вторичные покровные ткани. Образование, строение, расположение и функции эпидермы, эпиблемы и корки.
- •Механические ткани. Типы механических тканей, их строение и расположение в теле растения. Сравнительная прочность механических волокон голосеменных и покрытосеменных растений.
- •Сравнение анатомического строения игольчатого и пластинчатого листа.
- •Смоляные ходы, образование, строение, расположение. Роль смолостной системы и живицы для повышения устойчивости древесного растения.
- •Систематика растений. Основные этапы развития систематики растений и типы систем, таксономия и номенклатура, основные таксонометрические категории систематики растений. Значение трудов к. Линнея.
- •Классификация растений. «Система живой природы» как пример филогенетической классификации. Основные надцарства и царства живых организмов. Классификация царства Растения.
- •Царство Грибы, основные признаки и классификация царства. Общая характеристика (строение, размножение) и значение грибов в биосфере и хозяйственной деятельности человека.
- •26. Сравнительная характеристика классов Сумчатые и Базидиальные грибы. Роль высших грибов в лесных экосистемах.
- •Отдел Лишайники, общая характеристика отдела. Морфологическое, анатомическое строение слоевища, особенности размножения лишайников, представители и значение.
- •Отдел Мхи. Общая харакиеристика и классификация отдела. Особенности размножения, цикл развития, представители и значение мхов.
- •Отдел Плауны. Общая характеристика и классификация отдела. Особенности размножения, цикл развития равноспоровых плаунов, представители, значение в природе.
- •Отдел Хвощи, общая характеристика отдела. Особенности размножения, цикл развития, представители, значение хвощей в природе.
- •Отдел Папоротники, основные классы и общая характеристика отдела. Особенности размножения, цикл развития, представители, значение папоротников в природе.
Авторы и основные положения теории клеточного строения, разнообразие клеток (прокариотические и эукариотические, паренхимные и прозенхимные, гаплоидные и диплоидные клетки), строение растительной клетки (основные органеллы и их функции).
Маттиас Шлейден и Теодор Шванн сформулировали клеточную теорию.
Клеточная теория — одно из общепризнанных биологических обобщений, утверждающих единство принципа строения и развития мира растений, животных и остальных живых организмов с клеточным строением, в котором клетка рассматривается в качестве общего структурного элемента живых организмов.
Современная клеточная теория включает следующие основные положения:
Клетка — единица строения, жизнедеятельности, роста и развития живых организмов, вне клетки жизни нет
Клетка — единая система, состоящая из множества закономерно связанных друг с другом элементов, представляющих собой определённое целостное образование
Ядро − главная составная часть клетки (эукариот)
Новые клетки образуются только в результате деления исходных клеток
Клетки многоклеточных организмов образуют ткани, ткани образуют органы. Жизнь организма в целом обусловлена взаимодействием составляющих его клеток
Прокариотическая клетка
Строение типичной клетки прокариот: капсула, клеточная стенка, плазмолемма, цитоплазма, рибосомы, плазмида, пили, жгутик, нуклеоид.
Эукариотическая клетка
В клетках эукариот имеется система внутренних мембран, образующих, помимо ядра, ряд других органоидов (эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи и др.). Кроме того, у подавляющего большинства имеются постоянные внутриклеточные симбионты-прокариоты — митохондрии, а у водорослей и растений — также и пластиды.
Все органы растений состоят из клеток: паренхимных и прозенхимных.
Паренхимные клетки имеют округлую или многогранную форму, размером от 10 до 60 мкм.
Прозенхимные клетки имеют удлиненную форму. Длина их в некоторых случаях измеряется в сантиметрах, а в поперечном сечении их размер такой же, как паренхимных клеток.
Клетки и ткани. Древесина (ксилема) состоит из клеток, которые по форме можно подразделить на два основных типа:
Прозенхимные клетки. Длина этих клеток (в пределах 0,5…8 мм) во много раз больше поперечных размеров, что характерно для волокон; они ориентированы вдоль ствола и придают древесине волокнистое строение. Эти клетки быстро отмирают и в древесине они в основной массе мертвые. Таким образом, древесное волокно — это мертвая прозенхимная клетка; целлюлозное волокно (волокно технической древесной целлюлозы) — та же клетка после удаления экстрактивных веществ, лигнина, гемицеллюлоз. Целлюлозные волокна могут содержать большую или меньшую долю примесей — нецеллюлозных компонентов.
Паренхимные клетки. Это короткие широкие клетки (длина приблизительно равна ширине и составляет 0,01…0,1 мм); они в основном в древесине живые.
Живая клетка имеет три части: оболочку; живое содержимое протопласт; вакуоли. У растительных клеток формирование оболочки (клеточной стенки) обусловлено деятельностью протопласта. Вакуоль — это полость с клеточным соком. Вакуоли в клетках образуются и увеличиваются в объеме по мере роста клеток. Протопласт (протоплазма) состоит из цитоплазмы и включенных в нее органоидов (органелл).
Органоиды — это протоплазматические тельца разного размера: ядро, пластиды, митохондрии. Ядро содержит нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК); оно является центром процессов синтеза, регулирует жизненные функции и служит носителем наследственных свойств клетки благодаря содержащимся в нем хромосомам. Для растений характерно наличие пластид, которые выполняют функции, связанные с фотосинтезом, и классифицируются в зависимости от наличия пигментов. Более мелкие тельца митохондрии играют важную роль в дыхательной активности, запасают и передают энергию. В органоидах клетки образуются ферменты — биокатализаторы синтеза органических веществ и другие белки; возникают в результате клеточного дыхания богатые энергией соединения; синтезируются полисахариды и т.д.
Цитоплазма структурно неоднородна. Внутри цитоплазмы также существуют мембранные структуры (эндоплазматическая сеть и диктиосомы), а также гранулы, называемые рибосомами. Эндоплазматическая сеть создает в живой клетке большую внутреннюю мембранную поверхность, на которой закрепляются ферменты и осуществляются реакции, связанные с обменом веществ. Диктиосомы (тельца Гольджи) выполняют секреторные функции, в том числе, связанные с образованием клеточной стенки и вакуолей. Рибосомы принимающих участие в синтезе белка.
Гаплоидные клетки — живые клетки, в отличие от диплоидных клеток содержащие одинарный набор хромосом. Каждая хромосома представлена в таких клетках единственной копией, а каждый ген - одним аллелем. Диплоидная клетка - это соматическая клетка (большинство клеток организма), находящаяся в стадии развития и имеющая два гомологичных набора хромосом.
Пластиды растительной клетки. Типы пластит и их функции. Строение хлоропластов. Предположительная эволюция и роль зеленых пластид в биосфере.
Пластида (plastid): самореплицирующаяся цитоплазматическая органелла клеток растений, содержащая собственную ДНК и рибосомы.
Это бесцветные или окрашенные тельца в протоплазме растительных клеток, представляющие собой сложную систему внутренних мембран (мембранные органеллы) и выполняющие различные функции.
Хлоропласты -- пластиды высших растений, в которых идет процесс фотосинтеза, т. е. использование энергии световых лучей для образования из неорганических веществ (углекислого газа и воды) органических веществ с одновременным выделением в атмосферу кислорода. Хлоропласты имеют форму двояковыпуклой линзы, размер их около 4-6 мкм. Находятся они в паренхимных клетках листьев и других зеленых частей высших растений. Число их в клетке варьирует в пределах 25-50.
Снаружи хлоропласт покрыт оболочкой, состоящей из двух липопротеиновых мембран, внешней и внутренней. Обе мембраны имеют толщину около 7нм, они отделены друг от друга межмембранным пространством около 20-30нм. Внутренняя мембрана хлоропластов, как и других пластид образует складчатые впячивания внутрь матрикса или стромы. В зрелом хлоропласте высших растений видны два типа внутренних мембран. Это- мембраны, образующие плоские, протяженные ламеллы стромы, и мембраны тилакоидов, плоских дисковидных вакуолей или мешков.
Связь внутренней мембраны хлоропласта с мембранными структурами внутри него хорошо прослеживается на примере мембран ламелл стромы. В этом случае внутренняя мембрана хлоропласта образует узкую (шириной около 20нм.) складку, которая может простираться почти через всю пластиду. Таким образом, ламелла стромы может представлять собой плоский полый мешок или же иметь вид сети из разветвленных и связанных друг с другом каналов, располагающихся в одной плоскости. Обычно ламеллы стромы внутри хлоропласта лежат параллельно и не образуют связей между собой.
Кроме мембран стромы в хлоропластах обнаруживаются мембранные тилакоиды. Это плоские замкнутые мембранные мешки, имеющие форму диска. Величина межмембранного пространства у них также около 20-30нм. Такие тилакоиды образуют стопки наподобие столбика монет, называемые гранами. Число тилакоидов на одну грану варьирует: от нескольких штук до 50 и более. Размер таких стопок может достигать 0,5 мкм, поэтому граны видны в некоторых объектах в световом микроскопе. Количество гран в хлоропластах высших растений может достигать 40-60. Тилакоиды в гране сближены друг с другом так, что внешние слои их мембран тесно соединяются; в месте соединения мембран тилакоидов образуется плотный слой толщиной около 2нм. В состав граны кроме замкнутых камер тилакоидов обычно входят и участки ламелл, которые в местах контакта их мембран с мембранами тилакоидов тоже образуют плотные 2-нм слои. Ламеллы стромы, таким образом как бы связывают между собой отдельные граны хлоропластов. Однако полости камер тилакоидов всегда замкнуты и не переходят в камеры межмембранного пространства ламелл стромы.
Хлоропласты, возможно, произошли от эндосимбиотических сине-зеленых водорослей.
Роль пластид в биосфере
В современной биосфере они занимают довольно скромное место, хотя разнообразие жизненных форм этих бактерий (это и обитатели туники сложных асцидий, и свободноживущие планктонные формы, и нитчатые бактерии) говорит о том, что прохлорофиты в прошлом могли играть роль, не менее важную, чем цианобактерии. Возможно, что прохлорофиты могли участвовать в образовании строматолитов.