БИЉНА ЋЕЛИЈА: КАРАКТЕРИСТИКЕ, ДЕЛОВИ (ОРГАНЕЛЕ) И ФУНКЦИЈЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

Биљне ћелије су основне јединице које чине организме који припадају царству биљака (краљевство Плантае).

Као и сва жива бића, и биљке се састоје од ћелија и оне су познате као биљне ћелије . За било који живи организам који се разматра, ћелија представља најосновнију јединицу, то јест најмањи део јединке који чува карактеристике свега живог.

У њеној унутрашњости, као и у унутрашњости животињских ћелија, будући да је то врста еукариотске ћелије, постоји врста "течности" (цитосол), у коју је потопљен низ одељења ограничених мембранама. , које знамо као органеле или органеле.

Органеле било које ћелије могу се сматрати аналогним телесним органима животиње (срце, јетра, бубрези, плућа, желудац итд.), Али у знатно мањем обиму, то јест, мањи (биљне ћелије могу да мере и до 100 микрона ).

Биљне ћелије лука са својим језграма. Извор: Лаурарарас / ЦЦ БИ (хттпс://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би/4.0)

Стога се свака ћелија може посматрати као заједница субцелијских компоненти, свака са својим функцијама, које омогућавају живот, али нису у стању да преживе самостално изван ћелије.

Неке органеле биљних ћелија не постоје у животињским ћелијама, стога се увек разликују две врсте. Између ових органела присутних само у ћелијама биљака истичу се ћелијска стијенка, вакуола и хлоропласти, који су последњи одговорни за невероватан процес фотосинтезе.

Карактеристике

Биљке замишљене, као и сви вишећелијски организми, као велика ћелијска заједница, имају ћелије различитих врста које обављају различите функције.

Постоје ћелије специјализоване за:

- заштиту,

- механичка подршка,

- синтеза резерва хране,

- транспорт, апсорпција и излучивање,

- меристематска активност и репродукција и

- веза између специјализованих ткива

Опште карактеристике

Биљне ћелије деле многе карактеристике једна са другом, али оне заузврат деле неке карактеристике са животињским ћелијама, карактеристике које су својствене свим еукариотским ћелијама.

Фотографија микроскопског приказа ткива водене траве (Слика Андреа Виерсцхиллинг ввв.пикабаи.цом)

Затим ћемо представити листу неких заједничких карактеристика и карактеристика биљних ћелија:

- То су еукариотске ћелије : имају свој генетски материјал затворен унутар мембранског језгра и имају друге преграде окружене дуплим или једноструким мембранама.

- Сви имају ћелијску стијенку : плазма мембрана (она која затвара цитосол својим органелама) је окружена и заштићена чврстим зидом, састављеним од сложених мрежа полисахарида попут целулозе (полимера молекула глукозе).

- Имају пластиде : међу посебним органелама које имају само биљне ћелије су пластиде специјализоване за различите функције. Тхе хлоропласте (гдје хлорофил е пхотосинтхетиц пигмент) су најважнији, јер су главни сите јавља фотосинтезе , процес којим биљке искористи сунчеве светлости, воде и угљен диоксида за синтезу органске материје и производе кисеоник.

- То су аутотрофне ћелије : присуство хлоропласта у њима пружа биљним ћелијама могућност да „синтетишу сопствену храну“, па су мало аутономније од животињских ћелија за добијање енергије и угљеника.

- Имају вакуолу : у цитосолу биљних ћелија постоји посебна органела, вакуола, у којој се чувају вода, шећери, па чак и неки ензими.

- Тотипотентни су : у одређеним околностима, многе диференциране биљне ћелије имају могућност да асексуално производе нову јединку.

Делови (органеле) биљне ћелије и њихове функције

Органеле биљних ћелија

Цитосолна и плазма мембрана

Цитосол је све што се налази око језгра. То је врста течности која укључује мембранске преграде и друге структуре. Повремено се израз „цитоплазма“ користи за означавање ове течности и плазма мембране истовремено.

Ћелијска мембрана. Извор: Јпабло цад / ЦЦ БИ (хттпс://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би/3.0)

Таква "течност" је окружена и садржана је мембраном, плазма мембраном, која није ништа друго до липидни двослојни са стотинама придружених протеина, интегралних или периферних, који посредују у размени супстанци између ћелије и окружења које је окружује.

Како су биљне ћелије окружене ћелијским зидом, многи аутори су сковали термин протопласт да би се односило на све што се налази унутар овог зида, то јест биљну ћелију: плазма мембрану и цитосол са својим органелама.

Цитоскелет

Цитоскелет, мрежа нитастих протеина у ћелијској цитоплазми. Извор: Алице Авелино / ЦЦ БИ-СА (хттпс://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би-са/4.0)

Биљне ћелије, попут животињских ћелија, имају цитоскелет. Цитоскелет се састоји од низа молекуларних "скела" који пролазе кроз ћелију и који организују све унутрашње компоненте цитосола.

Они делују у кретању везикула, у транспорту супстанци и молекула кроз ћелију и, поред тога, у структуирању и подршци ћелије.

Овај цитоскелет се састоји од филамента протеина званих Ф-актин и микротубула, који су полимери другог протеина познатог као тубулин.

Хроматинско језгро и нуклеарна овојница

Еукариотско ћелијско језгро. Извор: Мариана Руиз Вилларреал (ЛадиофХатс), превод Келвинсонг. / ЦЦ0

Језгро је органела која садржи генетски материјал, ДНК (деоксирибонуклеинска киселина), који је упакован у облик хроматина (од чега су направљени хромозоми). То је органела прекривена мембранским системом познатим као нуклеарна овојница.

Нуцлеолус

Унутар ње се такође налази регија позната као нуклеолус, у којој су неки протеини и гени који кодирају рибосомалну РНК (рибонуклеинска киселина).

Ова коверта се заправо састоји од низа специјализованих цистерни које окружују језгро и контролишу размену материјала између језгра и цитосола, што се догађа кроз комплексе нуклеарне поре.

Састоји се од две мембране које ограничавају лумен или нуклеоплазму, једну унутрашњу и једну спољну, а последња наставља мембранама грубог ендоплазматског ретикулума (она са уграђеним рибосомима).

Унутрашња мембрана је повезана са неким унутрашњим компонентама језгра и вероватно их просторно организује. Неки аутори истичу постојање језгра-скелета, чији протеински филаменти (као и они цитоскелета у цитосолу) омогућавају организовање хроматина.

Ендоплазматични ретикулум

1-нуклеарна мембрана. 2-нуклеарне поре. 3-груби ендоплазматски ретикулум (РЕР). 4-глатки ендоплазматски ретикулум (СЕР). 5-Рибосоме причвршћен на груби ендоплазматски ретикулум. 6-макромолекуле. 7-транспортне везикуле. 8-Голгијев апарат. 9-цис лице Голгијевог апарата. 10-Транс лице Голгијевог апарата. 11-Цистерне Голгијевог апарата. Извор: Нуцлеус ЕР голги.јпг: Магнус МанскеДеривативни рад: Пброкс13 / ЦЦ БИ (хттпс://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би/3.0)

То је врло динамичан мембрански систем, чије је обиље променљиво, као и његова структура, организација и распоред у цитосолу.

Обично се дели на „глатки“ и други „груби“ део, настављајући спољном нуклеарном овојницом у којој је већ уграђено више рибосома, који су део молекуларне машинерије која је задужена за синтезу протеина.

Ћелијски протеини се прерадјују и дистрибуирају у ендоплазматском ретикулуу, посебно онима намењеним липидним мембранама (секреторни пут). Ако се догоди, то је једно од места на коме се дешавају неке посттралационе модификације протеина, попут гликозилације.

У многим ћелијама које формирају жлезде, ова органела је веома богата и делује на излучивање масти, уља и мирисних уља.

Такође обилује епидермалним ћелијама које чине липиде који се таложе у облику воскова на површини лишћа и других органа биљке.

Голџијев апарат

Ова органела, такође мембранска, састоји се од низа спљоштених кружних цистерни, ограничених једном мембраном. Садржај ових резервоара, њихов хемијски састав и њихове функције мењају се са једног "на други" лице.

У неким „нижим“ биљкама „спољна“ цистерна је повезана са ендоплазматским ретикулумом и позната је као преграда цис или „лице“ Голгијевог комплекса, док су „удаљеније“ цистерне део транс лица. .

У средини између цис и транс цистерни су "средње" цистерне, а на прелазној страни се формирају секреторне везикуле.

Голгијев комплекс одговоран је за обраду и паковање различитих макромолекула, као и за њихов транспорт (извоз) на ћелијску површину или у вакуоле. Такве макромолекуле укључују липиде и протеине.

За разлику од животињских ћелија, Голги биљних ћелија имају значајне активности синтезе, јер учествују у де ново синтези гликопротеина, пектина, хемицелулоза и неких секреторних производа и компонената ћелијских зидова.

Рибозоми

Шема рибосома

Рибосоми су врло мале органеле, сферичног облика. Обично су на грубом ендоплазматском ретикулуу, али неки су слободни у цитоплазми. Сачињавају их од РНК и протеина.

Они су укључени у синтезу макромолекула, углавном протеина.

Вацуоле и Тонопласт

Вакуола је мултифункционална органела која учествује у складиштењу, варењу, осморегулацији и одржавању облика и величине биљних ћелија.

Многе материје се могу складиштити унутар ових органела: обојени пигменти као што су антоцијанини који обојавају листове и латице, неке органске киселине које делују на регулисање пХ, неке „одбрамбене“ хемикалије против биљоједа и секундарних метаболита.

Под микроскопом се у цитосолу могу видети као "празна места", сферичног изгледа и понекад врло велика, јер могу заузети до 90% запремине ћелије.

Како је то органела, морамо претпоставити да је окружена мембраном, тонопластом . Ова мембрана је одговорна за регулисање проласка супстанци између вакуоларног лумена и цитосола, за које има неке специјализоване протеине.

Вакуоли такође функционишу као "пробавне органеле" ћелија, па често испуњавају функције које су аналогне онима лизосома у животињским ћелијама.

Митохондрије

Као и у осталим еукариотским ћелијама, биљне ћелије имају митохондрије, које су органеле окружене двема мембранама, једном унутрашњом, а другом спољном, које обухватају матрицу, специјализоване су за синтезу енергије у виду АТП-а и дисања ћелијски.

То су цилиндричне или елиптичне органеле, мало издужене и, у неким случајевима, разгранате. Имају свој геном, тако да су у стању да кодирају и синтетишу многе протеине, мада не све, јер нуклеарна ДНК ћелија кодира друге.

Пластидс

Пластиде су група различитих ћелијских компоненти које потичу из прекурсора познатих као пропластидија. Они су обично већи оргналеји од митохондрија, са двоструком мембраном и густом матрицом која се назива строма . Такође имају свој геном.

Хлоропласти, етиопласти, амилопласти и хромопласти припадају овој породици органела. Дакле, ово су главне органеле које разликују биљне ћелије од животиња.

- Хлоропласти су пластиди одговорни за фотосинтезу и они су који смештају хлорофил , врхунски фотосинтетски пигмент.

Шема хлоропласта. Извор: Келвинсонг / ЦЦ0, викимедиа цоммонс

- Амилопласти су пластиде које делују у депоновању шкроба у различитим ткивима.

- Хромопласти су пластиде које имају жућкасту или наранџасту боју или пигментацију, јер у себи могу да садрже различите пигменте.

- Етиопласти се , с друге стране, налазе у „етиолираним“ ткивима и заправо су хлоропласти који су изгубили хлорофил. У недиференцираном ткиву могу се назвати леукопласти .

Пероксизоми или микротелеса

Основна структура пероксисома

Пероксисоми или микротелеси су органеле окружене једноставном мембраном, које се по величини и садржају разликују од везикула. Они се обично познати као пероксизом, пошто токсична хемикалија назван водоник пероксид (Х ₂ О ₂ ) се производи унутар њих , које су штетне за ћелије.

Они су органеле са великом количином оксидативних ензима изнутра и одговорне су за синтезу неких молекула, мада је њихова главна функција оксидација и распадање одређених врста липида, аминокиселина, азотних база итд.

Они су посебно важни у ћелијама семена, јер делују на претварању масти и липида који се у њима складиште у угљене хидрате, који су главни извор енергије ћелија ембриона.

Неки модификовани пероксисоми познати су као глиоксисоми, пошто се у њима догађа циклус гликоксилата, којим се атоми угљеника добијени из фотосинтетских процеса рециклирају.

Ћелијски зид

Биљна ћелијска стијенка. Извор: Сцуеллар / ЦЦ БИ-СА (хттп://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би-са/3.0/)

Ово је још једна од карактеристичних органела биљних ћелија (гљивице такође имају зидне ћелије, али њихов састав је различит).

Ћелијска стијенка састоји се од замршене мреже полимера званог целулоза, који је сачињен од понављајућих јединица шећера званих глукоза. Ова структура има много функција, али најважније је задржати структуру биљних ћелија и ткива и заштитити их споља.

Иако се посматра под микроскопом чини се да је релативно танка структура, даје биљним ћелијама одређену механичку чврстину и отпорност на деформације, посебно у различитим климама.

Пласмодесмата

У биљном ткиву могу се видети уски цитоплазматски канали, окружени плазма мембраном и повезивањем суседних ћелија преко њихових протопласта (свега што се налази у ћелијском зиду).

Типови биљних ћелија

Биљни организми имају много различитих врста ћелија, које су производ ћелијских процеса диференцијације, који су контролирани и генетски и еколошки.

Многи научници препознају колекцију биљних ћелија, а ево неких од њих:

- Почетне или меристематске ћелије : налазе се у меристемима , који су главни центри раста и поделе свих биљака, јер су у сталном митотичком подели. Од ових се разликују остале ћелије биљног тела.

- Диференциране ћелије : све биљке имају три главне врсте диференцираних ћелија које потичу из меристематских ћелија, паренхимских ћелија, коленхималних ћелија и ћелија склеренхима .

Паренхимске или паренхимске ћелије

Ово су најчешће ћелије. Неки их аутори описују као „звијери терета“ биљке, пошто су оне најбројније, али оне су најмање специјализоване, односно најмање диференциране.

Имају танку стјенку примарне ћелије и не развијају секундарни зид. Они су одговорни за „попуњавање“ расположивог простора у биљним ткивима и пружање структуре, тако да могу имати различите облике и величине.

Оне паренхимске ћелије које су специјализоване за фотосинтезу такође су познате и као ћелије хлоренхима . Ове ћелије такође учествују у складиштењу воде у коренима, стабљици, лишћу, плодовима и семенкама.

Холенхимске или коленхималне ћелије

Они су ћелије које пружају "флексибилну подршку" биљном ткиву. Издужени су и имају различите облике, који се могу мењати током раста биљке. Имају примарни зид који се може задебљати таложењем додатне целулозе.

Они су "лепљиве" ћелије, јер су оне које пружају већу подршку од паренхимских ћелија, а истовремено задржавају флексибилност. Увек су натечени, јер су њихове вакуоле пуне воде.

Станице склеренхима

Ове ћелије, за разлику од предходне две, имају секундарну ћелијску стијенку, ојачану лигнином, полимером састављеним од различитих киселина и прилично хетерогених фенолних молекула. Израз потјече од грчког "склерос" што значи "тврд".

Мање су уобичајене ћелије од паренхимских и коленхималних ћелија, а умиру када дођу до зрелости. Они пружају структуралну чврстоћу ткивима која престају да расту у дужину.

Познате су две врсте ћелија склеренхима: влакна и склереиди . Прве су дуге, са дебелим лигнифицираним ћелијским зидовима, што их чини јаким и флексибилним.

Склереиди су, с друге стране, разноврснији, морфолошки гледано, али су углавном кубични или сферични. Ове ћелије су оно што чини пилинге и гомиле многих плодова. Нису флексибилни, већ су прилично чврсти.

Ћелије у васкуларним ткивима

Васкуларна ткива биљака сачињена су од ћелија. То су они који су одговорни за спровођење воде и хранљивих састојака и минерала кроз тело поврћа.

Ксилемско ткиво (ксилем) је оно што преноси воду и минералне храњиве материје из корена до остатка биљке. С друге стране, пхлоем ткиво преноси шећере и органске храњиве састојке из лишћа у остатак биљке. Збир обе течности познат је као сок .

Ксилема се састоји од трацхеидс , који су дуги ћелије, уска на својим крајевима. Они се сматрају типом склеренхимске ћелије. Ове ћелије умиру када достигну зрелост, па је оно што је „остало“ је „љуска“ коју формира задебљана ћелијска стијенка.

Остале ћелије које се називају судовни елементи налазе се и у овом ткиву , које воду и минерале превози брже од трахеја. Они такође умиру у зрелости, чинећи их шупљим "цевима", краћим и ужим од трахеја.

Лика се састоји од ћелијског типа познатог као елементи сито цеви . То су живе, метаболички активне ћелије. Спајају се на својим крајевима и формирају ситоводну цев , кроз коју се фотосинтетски производи транспортирају од лишћа до остатка тела.

Референце

1. Албертс, Б., Браи, Д., Хопкин, К., Јохнсон, АД, Левис, Ј., Рафф, М.,… и Валтер, П. (2013). Битна ћелијска биологија. Гарланд Сциенце.
2. Гуннинг, БЕ, & Стеер, МВ (1996). Биологија биљних ћелија: структура и функција. Јонес и Бартлетт учење.
3. Лодисх, Х., Берк, А., Зипурски, СЛ, Матсудаира, П., Балтиморе, Д., и Дарнелл, Ј. (2000). Молекуларна ћелијска биологија, четврто издање. Национални центар за информације о биотехнологији, полица за књиге.
4. Наборс, МВ (2004). Увод у ботанику (бр. 580 Н117и). Пеарсон,.
5. Соломон, ЕП, Берг, ЛР и Мартин, ДВ (2011). Биологија (9. изд.). Броокс / Цоле, Ценгаге Леарнинг: УСА.