Растительные клетки — эукариотические клетки, однако несколькими своими свойствами они отличаются от клеток остальных эукариот. К их отличительным чертам относят:

  • Крупная центральная вакуоль, пространство, заполненное клеточным соком и ограниченное мембраной — тонопластом. Вакуоль играет ключевую роль в поддержании клеточного тургора, контролирует перемещение молекул из цитозоля в выделения клетки, хранит полезные вещества и расщепляет отслужившие старые белки и органеллы.
  • Есть клеточная стенка, состоящая главным образом из целлюлозы, а также гемицеллюлозы, пектина и во многих случаях лигнина. Она образуется протопластом поверх клеточной мембраны. Она отличается от клеточной стенки грибов, состоящей из хитина, и бактерий, построенной из пептидогликана (муреина).
  • Специализированные пути связи между клеткамиплазмодесмы, цитоплазматические мостики: цитоплазма и эндоплазматический ретикулум (ЭПР) соседних клеток сообщаются через поры в клеточных стенках.
  • Пластиды, из которых наиболее важны хлоропласты. Хлоропласты содержат хлорофилл, зелёный пигмент, поглощающий солнечный свет. В них осуществляется фотосинтез, в ходе которого клетка синтезирует органические вещества из неорганических. Другими пластидами являются лейкопласты: амилопласты, запасающие крахмал, элайопласты, хранящие жиры и др., а также хромопласты, специализирующиеся на синтезе и хранении пигментов. Как и митохондрии, чей геном у растений содержит 37 генов, пластиды имеют собственные геномы (пластомы), состоящие из около 100—120 уникальных генов. Как предполагается, пластиды и митохондрии возникли как прокариотические эндосимбионты, поселившиеся в эукариотических клетках.
  • Деление клеток (митоз) наземных растений и некоторых водорослей, особенно харовых характеризуется наличием дополнительной стадии — препрофазы. Помимо этого, цитокинез у них осуществляется при помощи фрагмопласта — «формы» для строящейся клеточной пластинки.
  • Мужские половые клетки мхов и папоротниковидных имеют жгутик, схожий со жгутиком сперматозоидов животных, но у семенных растений — голосеменных и цветковых — они лишены жгутика и называются спермиями.
  • Из присущих животной клетке органелл у растительной отсутствуют только центриоли.

Растительная клетка имеет много общих черт как в строении, так и метаболических процессах с животной клеткой. Структурные различия заключаются наличием у растительной клетке целлюлозной оболочки, большой по объему вакуоли, отсутствием центриолей при делении. Функциональные различия, в основном, относятся к клеткам содержащих пигменты, способные усваивать кванты света и трансформировать усвоенную лучистую энергию в химическую энергии АТФ(аденозинтрифосфат) и восстановленный НАДФН (никотинамид-адениндинуклеотидфосфат), которые используются на образование органических веществ из неорганических двуокиси углерода (СО2) и воды (Н2О).

Образованные органические вещества в этом процессе, называемого фотосинтезом, затем превращаются в многообразные органические вещества, идущие на жизненные процессы как самой клетки (автотрофия), так и клеток растения, которые не содержат пигментов и зависят от поступления готовых питательных веществ (гетеротрофия). Отсюда, основной особенностью обмена веществ растительной клетки является её способность улавливать световую энергию с участием пигментов и запасать эту энергию в химические связи органических веществ АТФ и НАДФ∙Н. Эта способность закодирована в геноме любой растительной клетки фотосинтезирующего растения (тотипотентность), но в силу дифференцировки и специализации в выполнении функций (клетки корня, меристематических, проводящих, покровных и запасающих тканей и др.) не реализуется, находится в репрессированном состоянии. Так что по сути можно признать все клетки растений, генетически потенциально автотрофны. Этим свойством не обладает ни одна клетка животного организма. В основе специфических свойств каждой клетки, каждого организма, которые передаются по наследству, лежит специфика обмена веществ. обмен веществ - это совокупность всех происходящих в организме химических процессов, Химические реакции, составляющие обмен веществ, составляющие обмен веществ, тесно взаимосвязаны и согласованы друг с другом. На протекание реакций обмена веществ оказывают влияние внешние условия (температура, влажность, освещение), а также внутреннее состояние клетки (обводненность, возраст клетки, её физиологическое состояние и др.). В этих условиях растительный организм должен приспосабливаться, изменять скорость и направленность обмена. Значит, организм должен обладать способностью регулировать обмен веществ.

Важнейшими факторами, обеспечивающих практически весь обмен веществ, являются ферменты, которые относятся к регуляторн6ым соединениям клетки. Несмотря на то, что химизм и механизм работы ферментов растительных и животных клеток одинаков, но для растительных клеток они имеют специфичность и особенность каталитического действия. По химической природе, ферменты являются простыми или сложными белками. Поэтому они не устойчивы к высоким температурам. При 50-60 гр. большинство ферментов разрушаются и теряют активность. В более низких концентрациях их активность повышается, с повышением температуры. Их действие зависит от pH среды для одних ферментов оптимальна слабокислая среда, для других – щелочная. Растительные ферменты обычно активно работают в слабокислой среде. Простые ферменты, например, уреаза, состоят только из белка. Сложные ферменты, кроме белковой части (апоферемнта), содержат небелковую часть (кофактор). То есть бывают однокомпонентные ферменты (простые) и двухкомпонентные – сложные.

Небелковый компонент (металлы железо, цинк, медь), прочно связанный с белковой частью, называют простетической группой. Слабо связанный компонент (во многих случаях витамины или их производные, в частности пантотеновая кислота (В5, никотиновая кислота (РР), тиамин (В1) ,рибофлавин(В2), кобаламин В12 ), пиридоксин (В6) , биотин (Н).

Важнейшим свойством ферментов является их специфичность. Это определяется по типу реакции, которую может катализировать тот, или иной фермент, т.е. фермент работает избирательно. Например, фермент аминотрансфераза переносить аминогруппы от аминокислоты, но не способен отщеплять и переносить карбоксильную группу. Избирательность проявляется и в выборе субстрата, так называемая субстратная специфичность. Специфичность действия фермента, т.е. определять субстрат, зависит от белка, последовательности в нем аминокислот. У простых ферментов и специфичность, и активность зависит от структуры белка, а у сложных специфичность определяется апоферментом, а активность - коферментом.

© 2015-2018 vseobiology.ru | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

^ Наверх