Tumbuhan sangkar. Ciri-ciri sel tumbuhan

Tubuh organisma hidup boleh menjadi satu sel tunggal, kumpulan mereka atau kumpulan besar berbilion struktur seperti itu. Kebanyakan tumbuhan yang lebih tinggi tergolong di dalamnya . Kajian sel - elemen utama struktur dan fungsi organisma hidup - terlibat dalam sitologi. Bahagian biologi ini mula berkembang pesat selepas penemuan mikroskop elektron, kesempurnaan kromatografi dan kaedah biokimia lain. Pertimbangkan ciri-ciri utama, serta ciri-ciri di mana sel tumbuhan berbeza dari unit struktur terkecil struktur bakteria, kulat dan haiwan.

Penemuan sel R. Rooke

Teori elemen-elemen kecil struktur semua makhluk hidup telah melewati jalan pembangunan, diukur oleh ratusan tahun. Struktur sel sel tumbuhan mula-mula dilihat dalam mikroskopnya oleh ahli sains British R. Hooke. Peruntukan umum hipotesis selular dirumuskan oleh Schleiden dan Schwann, sebelum kesimpulan yang sama dibuat oleh penyelidik lain.

Orang Inggeris R. Hook meneliti mikroskop kepingan plak ek dan menyampaikan hasilnya pada pertemuan Royal Society di London pada 13 April 1663 (menurut sumber lain, peristiwa itu berlaku pada tahun 1665). Ternyata kulit kayu itu terdiri daripada sel kecil yang dipanggil Hooke "sel". Dinding bilik-bilik ini, membentuk corak dalam bentuk sarang lebah, ahli sains dianggap sebagai bahan hidup, dan rongga diiktiraf sebagai struktur yang tidak hidup, bantu. Kemudian dibuktikan bahawa di dalam sel-sel tumbuhan dan haiwan mengandungi bahan, tanpa kewujudannya tidak mungkin, dan aktiviti seluruh organisma.

Teori sel

Penemuan penting R. Hooke telah dibangunkan dalam karya saintis lain yang mengkaji struktur sel-sel haiwan dan tumbuhan. Unsur-unsur serupa struktur diperhatikan oleh saintis pada bahagian mikroskopik kulat multiselular. Telah didapati bahawa unit-unit struktur organisma hidup mempunyai keupayaan untuk membahagikan. Berdasarkan kajian, para ahli sains biologi Jerman M. Schleiden dan T. Schwann merumuskan hipotesis, yang kemudian menjadi teori selular.

Perbandingan sel tumbuhan dan haiwan dengan bakteria, alga dan kulat membolehkan penyelidik Jerman membuat kesimpulan berikut: "ruang" yang ditemui oleh R. Hooke adalah unit struktur asas, dan proses yang berlaku di dalamnya adalah asas aktiviti penting kebanyakan organisma di Bumi. Penambahan penting dibuat oleh R. Virchow pada tahun 1855, dengan menyatakan bahawa pembahagian sel adalah satu-satunya cara pendaraban mereka. Teori Schleiden-Schwann dengan penambahbaikan telah diterima secara umum dalam biologi.

Sel - elemen terkecil dalam struktur dan aktiviti penting tumbuhan

Menurut pernyataan teoritis Schleiden dan Schwann, dunia organik adalah salah satu yang membuktikan struktur mikroskopik haiwan dan tumbuhan yang serupa. Di samping kedua kerajaan ini, keberadaan selular adalah ciri untuk kulat, bakteria, dan tidak ada virus. Pertumbuhan dan perkembangan organisma hidup disediakan oleh kemunculan sel-sel baru dalam proses membagi yang sudah ada.

Organisme multiselular bukan sekadar unsur-unsur unsur struktur. Unit kecil struktur berinteraksi antara satu sama lain, membentuk tisu dan organ. Organisma Unicellular hidup dalam pengasingan, yang tidak menghalang mereka daripada mewujudkan koloni. Tanda-tanda utama sel adalah:

• Keupayaan untuk kewujudan bebas;
• Metabolisme sendiri;
• Pembiakan diri;
• Pembangunan.

Dalam evolusi kehidupan, salah satu peringkat yang paling penting ialah pemisahan nukleus dari sitoplasma melalui membran pelindung. Komunikasi telah terselamat, kerana secara berasingan struktur ini tidak dapat wujud. Pada masa ini, dua kerajaan super - organisma bebas nuklear dan nuklear - dipilih. Kumpulan kedua terdiri daripada tumbuh-tumbuhan, cendawan dan haiwan, yang dikaji oleh bahagian sains dan biologi yang berkaitan secara umum. Sel tumbuhan mempunyai nukleus, sitoplasma dan organelles, yang akan dibincangkan di bawah.

Pelbagai sel tumbuhan

Pada pecah tembikai masak, epal atau kentang, struktur "sel" yang diisi dengan cairan boleh dilihat dengan mata kasar. Ini adalah sel parenchyma buah-buahan, mempunyai diameter sehingga 1 mm. Serat Bast adalah struktur memanjang, panjang yang jauh melebihi lebarnya. Sebagai contoh, sel tumbuhan, yang dipanggil kapas, mencapai panjang 65 mm. Serat biji rami dan rami mempunyai dimensi linear 40-60 mm. Sel-sel biasa lebih kurang daripada -20-50 mikron. Untuk mempertimbangkan unsur-unsur struktur kecil ini hanya mungkin di bawah mikroskop. Ciri-ciri unit terkecil struktur organisma tumbuhan dimanifestasikan bukan sahaja dalam perbezaan bentuk dan saiz, tetapi juga dalam fungsi yang dilakukan dalam tisu.

Tumbuhan sangkar: ciri-ciri utama struktur

Nukleus dan sitoplasma saling berkaitan dan berinteraksi antara satu sama lain, yang disahkan oleh kajian saintis. Ini adalah bahagian-bahagian utama sel eukariotik, semua unsur lain dari struktur bergantung kepada mereka. Nukleus berfungsi untuk mengumpul dan menghantar maklumat genetik yang diperlukan untuk sintesis protein.

Saintis British R. Brown pada tahun 1831 mula-mula perhatikan dalam tumbuhan sel keluarga anggrek badan khusus (nukleus). Ia adalah nukleus yang dikelilingi oleh sitoplasma semiliu. Nama bahan ini bermakna dalam terjemahan literal dari bahasa Yunani "jisim sel utama". Ia boleh menjadi lebih cair atau likat, tetapi mesti ditutup dengan membran. Cangkang luar sel terdiri daripada selulosa, lignin, lilin. Salah satu tanda yang membezakan sel tumbuhan dan haiwan adalah kehadiran dinding selulosa yang kuat ini.

Struktur sitoplasma

Bahagian dalaman sel tumbuhan diisi dengan hyaloplasma dengan granul halus yang digantung di dalamnya. Lebih dekat dengan cengkerang, endoplasma yang dipanggil melewati eksoplasma yang lebih likat. Ia adalah bahan yang mengisi sel tumbuhan yang berfungsi sebagai tempat untuk aliran reaksi biokimia dan pengangkutan sebatian, penempatan organoid dan inklusi.

Kira-kira 70-85% daripada sitoplasma adalah air, 10-20% adalah protein, komponen kimia lain - karbohidrat, lipid, sebatian mineral. Sel tumbuhan mempunyai sitoplasma di mana produk akhir sintesis terdapat bioregulator fungsi dan bahan rizab (vitamin, enzim, minyak, kanji).

Kernel

Perbandingan sel tumbuhan dan haiwan menunjukkan bahawa mereka mempunyai struktur nukleus yang sama, yang terletak di sitoplasma dan menduduki sehingga 20% daripada jumlahnya. Orang Inggeris, R. Brown, yang buat kali pertama menganggap komponen eukariota yang paling penting dan tetap ini di bawah mikroskop, memberinya nama dari nukleus perkataan Latin. Penampilan nukleus biasanya berkorelasi dengan bentuk dan saiz sel, tetapi kadang-kadang berbeza dari mereka. Unsur wajib struktur - membran, karyolymph, nukleolus dan chromatin.

Dalam membran yang memisahkan nukleus dari sitoplasma, terdapat liang-liang. Melalui mereka, bahan berasal dari nukleus ke sitoplasma dan belakang. Cariolymph adalah kandungan nuklear cecair atau likat dengan tapak kromatin. Nukleolus mengandungi asid ribonukleat (RNA), yang menembusi ribosom sitoplasma untuk mengambil bahagian dalam sintesis protein. Satu lagi asid nukleik, deoxyribonucleic (DNA), juga terdapat dalam kuantiti yang besar. DNA dan RNA mula-mula ditemui dalam sel-sel haiwan pada tahun 1869, kemudian dijumpai di dalam tumbuhan. Nukleus adalah "pusat kawalan" untuk proses intraselular, tempat menyimpan maklumat mengenai sifat keturunan seluruh organisma.

Retikulum endoplasma (EPS)

Struktur sel haiwan dan tumbuhan mempunyai persamaan yang ketara. Perlu hadir dalam sitoplasma adalah tubulus dalaman yang diisi dengan bahan asal dan komposisi yang berbeza. Varieti EPS berbutir berbeza daripada jenis agranular dengan kehadiran ribosom pada permukaan membran. Yang pertama terlibat dalam sintesis protein, yang kedua memainkan peranan dalam pembentukan karbohidrat dan lipid. Sebagai penyelidik ditubuhkan, saluran bukan sahaja meresap sitoplasma, ia dikaitkan dengan setiap organoid sel hidup. Oleh itu, nilai EPS dinilai sangat tinggi sebagai peserta dalam metabolisme, sistem komunikasi dengan alam sekitar.

Ribosom

Struktur sel tumbuhan atau haiwan sukar dibayangkan tanpa zarah-zarah kecil ini. Ribosom sangat kecil, anda boleh melihatnya hanya dalam mikroskop elektron. Komposisi tubuh didominasi oleh protein dan molekul asid ribonukleat, terdapat jumlah kalsium dan ion magnesium yang tidak penting. Hampir keseluruhan sel RNA tertumpu pada ribosom, mereka menyediakan sintesis protein, "mengumpul" protein daripada asid amino. Kemudian protein memasukkan saluran EPS dan dibawa oleh rangkaian di seluruh sel, mereka menembusi ke dalam nukleus.

Mitochondria

Organel sel ini dianggap sebagai stesen tenaga, ia kelihatan apabila diperbesarkan dalam mikroskop cahaya konvensional. Jumlah mitokondria berbeza dalam had yang sangat luas, mungkin terdapat satu atau ribuan dari mereka. Struktur organoid tidak begitu rumit, terdapat dua membran dan matriks di dalamnya. Mitokondria terdiri daripada lipid protein, DNA dan RNA, bertanggungjawab untuk biosintesis ATP-adenosine trifosfat. Untuk bahan ini, sel tumbuhan atau haiwan dicirikan oleh kehadiran tiga fosfat. Pembelahan masing-masing memberi tenaga yang diperlukan untuk semua proses aktiviti penting dalam sel itu sendiri dan dalam keseluruhan organisma. Sebaliknya, penambahan residu asid fosforik memungkinkan untuk menyimpan tenaga dan pemindahan dalam bentuk ini di seluruh sel.

Pertimbangkan organ sel di dalam gambar di bawah dan namakan nama yang sudah anda ketahui. Perhatikan vesicle besar (vacuole) dan plastids hijau (chloroplasts). Kami akan bercakap tentang mereka.

Kompleks Golgi

Organelle selular kompleks terdiri daripada granul, membran dan vakuola. Kompleks ini dibuka pada tahun 1898 dan dinamakan sempena ahli biologi Itali. Ciri-ciri sel tumbuhan terdiri daripada pengagihan seragam zarah Golgi sepanjang sitoplasma. Para saintis percaya bahawa kompleks itu perlu untuk mengawal kandungan air dan produk sisa, menghilangkan bahan berlebihan.

Plastids

Hanya sel tisu tumbuhan mengandungi organel warna hijau. Di samping itu, terdapat plastid berwarna, kuning dan oren. Struktur dan fungsi mereka mencerminkan jenis pemakanan tumbuhan, dan mereka dapat menukar warna melalui tindak balas kimia. Jenis utama plastids adalah:

• Kromoplas kuning dan kuning yang dibentuk oleh karotena dan xanthophyll;
• Chloroplasts yang mengandungi bijirin klorofil, - pigmen hijau;
• Leucoplasts - plastid tanpa warna.

Struktur sel tumbuhan dikaitkan dengan tindak balas kimia yang terjadi di dalamnya, sintesis bahan organik dari karbon dioksida dan air menggunakan tenaga cahaya. Nama proses yang menakjubkan dan sangat kompleks adalah fotosintesis. Reaksi adalah disebabkan oleh klorofil, ia adalah bahan yang dapat menangkap tenaga rasuk cahaya. Kehadiran pigmen hijau menerangkan warna ciri daun, batang herba, buah yang tidak matang. Chlorophyll adalah sama dalam struktur kepada hemoglobin haiwan dan manusia.

Warna merah, kuning dan oren dari pelbagai organ tumbuhan adalah disebabkan oleh adanya kromoplas dalam sel. Asas mereka adalah kumpulan besar karotenoid, yang memainkan peranan penting dalam metabolisme. Leukoplas bertanggungjawab untuk sintesis dan pengumpulan kanji. Plastid tumbuh dan berkembang biak dalam sitoplasma, bersama-sama dengan bergerak di sepanjang sel dalam sel tumbuhan. Mereka kaya dengan enzim, ion, sebatian aktif biologi lain.

Perbezaan dalam struktur mikroskopik kumpulan utama organisma hidup

Kebanyakan sel menyerupai kantung kecil yang penuh dengan lendir, corpuscles, butiran dan vesikel. Selalunya terdapat kemasukan yang berlainan dalam bentuk kristal pepejal mineral, titisan minyak, bijirin kanji. Sel-sel yang rapat di dalam komposisi tisu tumbuhan, kehidupan secara keseluruhannya bergantung pada aktiviti unit-unit kecil yang terkandung dalam struktur yang membentuk keseluruhannya.

Dengan struktur multiselular, terdapat pengkhususan yang dinyatakan dalam tugas fisiologi yang berbeza dan fungsi elemen struktur mikroskopik. Mereka ditentukan terutamanya oleh lokasi tisu di daun, akar, batang atau organ generatif tumbuhan.

Marilah kita menonjolkan unsur asas perbandingan sel tumbuhan dengan unit asas struktur organisma hidup yang lain:

1. Kerang tebal, hanya ciri untuk tumbuh-tumbuhan, dibentuk oleh selulosa (selulosa). Dalam kulat, membran terdiri daripada kitin yang kuat (protein khas).
2. Sel-sel tumbuhan dan kulat berbeza dalam warna kerana kehadiran atau ketiadaan plastid. Badan-badan seperti kloroplas, kromoplas dan leukoplas hanya terdapat dalam sitoplasma tumbuhan.
3. Terdapat organoid yang membezakan haiwan - ia adalah centriole (pusat sel).
4. Hanya dalam sel tumbuhan terdapat vacuole pusat yang besar, dipenuhi kandungan cecair. Biasanya sel jus ini berwarna dengan pigmen dalam warna yang berbeza.
5. Komponen rizab utama organisma tumbuhan adalah kanji. Cendawan dan haiwan mengumpul glikogen dalam sel-sel mereka.

Alga dikenali untuk banyak sel hidup bebas. Sebagai contoh, organisma bebas seperti chlamydomonas. Walaupun tumbuh-tumbuhan berbeza dari haiwan dengan kehadiran dinding sel selulosa, tetapi sel-sel seks tidak mempunyai kulit seperti padat - ini merupakan bukti lain tentang perpaduan dunia organik.