Цитологія - наука, яка вивчає клітини,
Клітина - основна структурна і функціональна одиниця живого (всі живі організми побудовані лише з клітин та всі явища й процеси забезпечення існування живих істот відбуваються тільки в клітині). Клітина одноклітинної істоти є одночасно й самостійним організмом, адже вона виконує всі ті самі функції, що й багатоклітинний організм. У багатоклітинних істот організм функціонує завдяки взаємодії клітин між собою.
БУДОВА КЛІТИНИ РОСЛИНИ.
Рослинна клітина складається з целюлозної оболонки, клітинної мембрани, цитоплазми з клітинними включеннями, ядра, пластид, вакуолів з клітинним соком, мітохондрій, рибосом, ендоплазматичної сітки з діктіосомами.
Органели - це постійні структури клітини, які виконують відповідні функції (ядро, рибосоми, мітохондрії, пластиди, вакуолі, ендоплазматична сітка тощо).
Клітинні включення – тимчасові утвори з різноманітними речовинами, що відкладаються у вигляді кристалів солей, краплин жиру, зерен крохмалю тощо, які то виникають унаслідок процесів життєдіяльності клітини, то зникають.
КЛІТИННА ОБОЛОНКА – зовнішня оболонка рослинної клітини.
Будова клітинної оболонки:
До складу щільної і пружної оболонки входять волоконця вуглеводу целюлози, зібрані в пучки, оболонка у 20-1000 разів товща за клітинну мембрану, і тому добре помітна в світловий оптичний мікроскоп.
Значення клітинної оболонки: підтримує форму клітини.
КЛІТИННА МЕМБРАНА – постійна структура, що оточує будь-яку клітину, дуже тонка і непомітна у світловий мікроскоп.
Мембрани є і в цитоплазмі: вони оточують різні органели, зокрема вакуолі, пластиди. Усі клітинні мембрани складаються із білків та ліпідів.
Будова клітинної мембрани:
| Складові | Значення |
| Плівка жирових молекул, складається зі зовнішнього і внутрішнього шару ліпідів, або жирів | Жироподібні молекули роблять мембрану непроникною, адже жири не розчиняються у воді. |
| У жири занурено молекули білків, які розташовані у вигляді мозаїки: одні знаходяться на внутрішній поверхні мембрани, інші - на зовнішній, а деякі молекули білків перетинають обидва шари молекул ліпідів | білки визначають, які речовини пропустити всередину, а які — випустити назовні. |
Функції клітинної мембрани:
• оточує та відмежовує клітину від зовнішнього середовища;
• захищає внутрішній вміст від несприятливих зовнішніх впливів, від проникнення хвороботворних мікроорганізмів, вірусів;
• у багатоклітинних організмах в мембранах є ділянки, що забезпечують зв'язок між клітинами, через ці ділянки проходять так звані цитоплазматичні містки.
• забезпечує транспорт різних речовин крізь неї ( розпізнає та за допомогою дифузії пропускає в клітину сировину для її роботи, забезпечуючи процес живлення клітини, та видаляє з клітини непотрібні речовини).
ВІДМІННОСТІ МІЖ КЛІТИННОЮ ОБОЛОНКОЮ ТА КЛІТИННОЮ МЕМБРАНОЮ:
| Клітинна оболонка | Клітинна мембрана |
| Клітинну оболонку мають клітини рослин | Клітинну мембрану мають усі клітини |
| Каркас утворює складний вуглевод – целюлоза | Утворена плівкою жироподібних молекул |
| Міцна й пружна | Дуже тонка |
| Не пропускає у клітину молекули органічних речовин | Забезпечує крізь неї транспорт молекул органічних речовин |
ЦИТОПЛАЗМА (від грец. цитос, або цито - клітина і плазма - оформлене) – внутрішнє середовище у клітині, яке перебуває в постійному русі.
За хімічним складом цитоплазма - це розчин неорганічних (вода, гази, мінеральні солі) та простих органічних речовин (білки, вуглеводи, жири).
Будова цитоплазми.
| Складові | Значення |
| Скелет цитоплазми – це система мікроскопічних тоненьких білкових волокон: трубочок і ниток, його видно лише за допомогою електронного мікроскопа | Допомагає клітині зберігати форму, закріплює у певному положенні органели |
| Розчини речовин, які постійно рухаються | Постійний рух цитоплазми: речовини рухаються всередині самої клітини, а також з клітини в клітину |
Функції цитоплазми.
• як внутрішнє середовище клітини об'єднує в одне ціле всі клітинні структури і забезпечує їхню взаємодію;
• відбувається транспорт різних речовин, обмін, при якому розпадаються одні речовини і створюються інші.
ВКЛЮЧЕННЯ В ЦИТОПЛАЗМІ.
• Відкладені про запас білки, вуглеводи і ліпіди, які відкладаються у великій кількості і використовуються клітиною не відразу, наприклад, білкові зерна в клітинах насіння пшениці, зерна крохмалю в клітинах бульб картоплі, краплини ліпідів у клітинах насіння соняшнику;
• Утворюють непостійні структури клітини (то з'являються, то зникають у процесі життєдіяльності клітини)
• Накопичуються в розчиненому або твердому стані (можуть мати вигляд зерен, краплин).
ЯДРО — це органела , яка відмежована від цитоплазми ядерною оболонкою з двома мембранами і містить молекули ДНК, його можна роздивитись у світловий мікроскоп.
Будова ядра.
| Складові | Характеристика |
| ядерна оболонка | має пори, через які здійснюється транспорт різних речовин із цитоплазми всередину і навпаки - з ядра в цитоплазму |
| ядерний сік - внутрішнє середовище з розчинами, структурами з білків та ДНК (щільні тільця – ядерця, що містять білки та ДНК, які під час поділу клітини ущільнюються та утворюють хромосоми) |
ядерця утворюють складові рибосом, які згодом через ядерну оболонку виходять у цитоплазму і залишають ядро; ДНК містять спадкову інформацію |
Функції ядра:
• центр керування процесами життєдіяльності клітини, зокрема, регулює процеси утворення білків;
• зберігає спадкову інформацію щодо будови та функцій як самої клітини, так і всього організму завдяки молекулам ДНК.
Молекула ДНК — це довга молекула, що є носієм інформації про виробництво всіх необхідних клітині білків. При кожному поділі дочірні клітини у спадок отримують копію ДНК материнської клітини,
Ген - ділянка ДНК, яка містить інформацію про один білок, має назву ген.
КЛІТИННИЙ ЦЕНТР - дві центріолі з центросферою.
Містить білки, ліпіди, вуглеводи, ДНК і РНК.
Значення: бере участь у поділі клітини.
МІТОХОНДРІЯ (від грец. мітос - нитка і хондріон - зернятко) – це органели, які забезпечують клітину енергією, що витрачається на ріст клітини, утворення складних речовин з більш простих, транспорт речовин по клітині тощо (їх ще називають енергетичними станціями клітини).
Кількість мітохондрій у клітині може бути від 1 до 100 000 і більше, помітні лише під електронним мікроскопом.
Значення мітохондрій: виробляють енергію для забезпечення клітинних процесів.
Процес дихання в мітохондрії: глюкоза взаємодіє з киснем з утворенням води та вуглекислого газу (цей процес називають внутрішнім диханням), частина енергії, що виділяється при цьому, акумулюється в особливих молекулах АТФ, залишок хімічної енергії розсіюється у вигляді тепла.
ПЛАСТИДИ.
Пластиди – органели рослинних клітин: лейкопласти, хлоропласти, хромопласти.
Лейкопласти (від грец. левкос - білий і пластос - виліплений) – безбарвні пластиди, що запасають вуглеводи, білки, олії.
Хромопласти (від грец. хрома - фарба і пластос - виліплений) забарвлені в різні кольори, крім зеленого: жовтий, червоний, фіолетовий тощо, ці пластиди надають різного забарвлення пелюсткам квіток, плодам, осінньому листю тощо.
Хлоропласти (від грец. хлорос - зелений і пластос - виліплений) — великі органели рослинних клітин, які містять хлорофіл, що забарвлює рослини у зелений колір, у яких відбуваються процеси фотосинтезу, добре помітні в світловий мікроскоп.
|
Процес фотосинтезу у хлоропластах: на світлі з води та вуглекислого газу утворюються молекули вуглеводів та кисень. При фотосинтезі в хлоропласт надходять вуглекислий газ і вода, хлорофіл уловлює сонячне світло та перетворює його в хімічну енергію, завдяки якій з вуглекислого газу та води утворюється глюкоза. При цьому вивільняється кисень, який виводиться в атмосферу. Глюкоза може бути використана для утворення складних вуглеводів (наприклад, запасна речовина крохмаль); перетворення на інші прості органічні речовини, з яких згодом утворюються білки, жири, ДНК тощо; виробництва необхідної клітині енергії у мітохондріях. |
Будова хлоропластів.
| Складові | Значення |
| Мембрана подвійна. | оточує органелу |
| Мембранні структури з хлорофілом - органічна речовина зеленого кольору | хлорофіл в процесі фотосинтезу уловлює сонячне світло та перетворює його в хімічну енергію, завдяки якій з вуглекислого газу та води утворюється глюкоза. |
ПЕРЕТВОРЕННЯ ПЛАСТИД.
Хромопласти на пластиди інших типів не перетворюються.
Лейкопласти за певних умов здатні перетворюватися на хлоропласти (це спостерігається у бульбах картоплі, які тривалий час перебували на світлі) або хромопласти.
Під час старіння листків, стебел, дозрівання плодів у хлоропластах може руйнуватися хлорофіл, і вони перетворюються на хромопласти.
ПОРІВНЯННЯ МІТОХОНДРІЙ ТА ХЛОРОПЛАСТІВ.
| Мітохондрія | Хлоропласт |
| Відмінності | |
| Бере участь у процесі дихання: глюкоза взаємодіє з киснем, розкладається на воду і вуглекислий газ, при цьому виробляє хімічну енергію | Бере участь у процесі фотосинтезу |
| Процес дихання безперервний | Процес фотосинтезу відбувається на світлі |
| Органела, що забезпечує клітину енергією в процесі дихання | Органела, що в процесі фотосинтезу забезпечує клітину киснем для виробництва енергії у мітохондріях |
| Помітна лише під електронним мікроскопом | Добре помітні в оптичний мікроскоп |
| Наявна в кожній клітині | Наявна в рослинній клітині |
| Подібності | |
|
Органели клітини. Беруть участь у процесах клітини. |
|
ВАКУОЛЯ (від лат. вакуум - порожнина) — одна з найбільших органел рослинної клітини, добре помітна в оптичний мікроскоп. У рослинній клітині сік міститься у вакуолі.
Будова вакуолі: відмежована від рідини цитоплазми мембраною, наповнена прозорим або забарвленим клітинним соком - водним розчином органічних і неорганічних речовин. Утворюються із пухирців, які відокремлюються від ендоплазматичної сітки, дрібні пухирці можуть зливатися в більші.
Значення вакуолей:
• забезпечують збереження форми клітини (від тиску клітинна мембрана не розривається, бо над нею є міцна клітинна оболонка);
• надає пружності рослинній клітині (коли при посухах запас води втрачається, відбувається в'янення рослин);
• запасаються прості цукри та органічні кислоти — лимонна, яблучна, щавельна (фрукти та овочі мають кисло-солодкий смак);
• у клітинному соку можуть міститися речовини, забарвлені в різні кольори - червоні, сині, жовті (вони зумовлюють забарвлення квіток, плодів);
• частково виконує функції клітинного смітника (накопичує непотрібні клітині речовини).
ЕНДОПЛАЗМАТИЧНА СІТКА – розгалужена сукупність з'єднаних між собою тонких каналів та трубочок руху різних органічних речовин, які помітні під електронним мікроскопом.
Значення ендоплазматичної сітки:
• зв’язує між собою основні органели клітини;
• шорсткі (грануляні) зовнішні стінки (мембрани) каналів ендоплазматичної сітки є місцем прикріплення рибосом, які синтезують білки;
• на мембранах гладенької ендоплазматичної сітки відбувається синтез ліпідів та вуглеводів;
• місце розміщення диктіосом – органел, які отримують речовини від ендоплазматичної сітки, сортують, готують до відправлення та «пакують» у маленькі мембранні пухирці, які відправляються до інших частин клітини, або до клітинної мембрани, звідки виводяться назовні (помітні під оптичним мікроскопом, але їх будову можна вивчити лише з допомогою електронного мікроскопа);
• забезпечує транспорт речовин у клітині.
РИБОСОМИ — дрібні кулясті органели на канальцях ендоплазматичної сітки, у яких відбувається синтез білків, помітні лише під електронним мікроскопом.
Значення рибосом: забезпечують синтез білків.
Синтез — це процес з'єднання простих розрізнених частин у складне ціле.
Синтез білків — це процес, при якому прості речовини (амінокислоти), з'єднуючись одна з одною у певній послідовності, утворюють складну сполуку — білок.
ДИКТІОСОМИ - органели, які отримують речовини від ендоплазматичної сітки, сортують, готують до відправлення та «пакують» у маленькі мембранні пухирці, які відправляються до інших частин клітини, або доклітинної мембрани, звідки виводяться назовні.
Помітні під оптичним мікроскопом, але їх будову можна вивчити лише з допомогою електронного мікроскопа.