У всех живых клеток наблюдаются общие свойства: питание, выделение. дыхание, обмен веществ, деление. В клетках идет постоянное расщепление одних веществ и синтез других. Синтезированные молекулы белков, жиров и углеводов идут на обновление внутренних структур клеток, которое происходит постоянно, пока клетка жива; используются для деления и роста новых клеток. В свою очередь, ненужные вещества удаляются из клетки. Эти процессы называются пластическим обменом веществ, или ассимиляцией.
Существует также энергетический обмен, или диссимиляция, в результате которого происходит синтез и расщепление молекул АТФ на более простые молекулы. Выделяющаяся при этом энергия идет на нужды клетки. Молекулы АТФ, или аденозинтрифосфорной кислоты, единственный и универсальный источник энергии в клетке.
В клетке происходит постоянное движение цитоплазмы, благодаря которому различные вещества и энергия перемещаются туда, где они в данный момент необходимы.
Рассмотрим подробнее каждый из перечисленных процессов.
Питание растительной клетки
Растения — автотрофы, их клетки могут синтезировать органические вещества из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза. Фотосинтез представляет собой ряд последовательных химических реакций, протекающих в хлоропластах. С помощью хлорофилла растение преобразует энергию солнечного света, из бедных энергией молекул углекислого газа и воды растение образует богатые энергией углеводы и кислород, а кроме того энергия запасается в виде АТФ .
Часть кислорода используется для клеточного дыхания, но большая его часть выделяется в атмосферу. В темноте фотосинтез прекращается, и кислород не образуется. Поскольку клеточное дыхание продолжается и в темноте, растение ночью выделяет углекислый газ.
Кроме углекислого газа, кислорода и воды, клетке еще необходимы минеральные вещества. Минералы входят в состав ферментов, встраиваются в клеточную стенку и т.д. Растение получает минеральные вещества в растворенном виде из почвы или воды.
Дыхание растительной клетки
Клеточное дыхание, или диссимиляция, — это процесс окисления органических веществ, чаще всего глюкозы и др. до углекислого газа и воды, в результате чего выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности клетки. Окисление — это химическая реакция расщепления при участии кислорода. Таким образом, в результате клеточного дыхания растением потребляется кислород и выделяется углекислый газ. Этот процесс происходит и днем, и ночью в митохондриях. Энергия, выделившаяся при окислении, запасается впрок в виде молекул АТФ и используется клеткой по мере надобности. Наиболее интенсивно процессы дыхания происходят в молодых и делящихся клетках. По своей сути клеточное дыхание является противоположностью фотосинтеза, за исключением того, что фотосинтез протекает только на свету, днем, а дыхание — как на свету, так и ночью, в темноте. Это демонстрирует следующая таблица:
| № | Фотосинтез | Дыхание |
|---|---|---|
| 1 | Поглощение углекислого газа | Поглощение кислорода |
| 2 | Выделение кислорода | Выделение углекислого газа |
| 3 | Образование органических веществ из углекислого газа и воды | Разложение органических веществ на углекислый газ и воду |
| 4 | Поглощение из окружающей среды и расходование воды | Образование и выделение в окружающую среду воды |
| 5 | Поглощение солнечной энергии и накопление ее в органических веществах и АТФ | Высвобождение энергии и накопление ее в виде АТФ |
| 6 | Происходит только на свету | Происходит непрерывно на свету и в темноте |
| 7 | Протекает в хлоропластах | Протекает в митохондриях |
| 8 | Происходит в листьях и других зеленых частях растения | Протекает во всех клетках растения |
Выделение
Клетка может избавляться от ненужных или избыточных веществ различными способами — накапливать их в вакуолях, удалять их наружу или в межклеточное пространство с помощью секреторных пузырьков (везикул) и т.д. Выделение из клетки бывает двух видов:
- Экскреция — это пассивное выделение через мембрану по градиенту концентрации, оно идет без затрат энергии.
- Секреция — активное выделение из клетки с затратой энергии.
Секреция в свою очередь может проходить тремя способами:
- мерокриновая — выделение отдельных молекул через клеточную мембрану с помощью специальных белков-переносчиков (эккриновая секреция), либо выделение секрета с помощью везикул, образующихся в Аппарате Гольджи, обычным способом — слиянием везикулы с клеточной оболочкой и раскрытием ее наружу (гранулокриновая секреция).
- апокриновая — когда вместе с секретом выделяется часть цитоплазмы, например, при разрыве секреторных волосков.
- голокриновая — когда разрушается клеточная мембрана, и секрет изливается наружу. Клетка при этом теряет свои структуры и превращается в секрет. Такой тип секреции имеют клетки корневого чехлика растений.
У растений для выделения образуются различные секреторные органы и приспособления . Выделяться могут не только токсичные и ненужные вещества, но и вещества, образующиеся растением специально для защиты от поедания животными, для привлечения насекомых-опылителей, для защиты от высыхания и т.д.
К таким образованиям относятся железистые волоски, например, у крапивы:
Нектарники:
Гидатоды:
Млечники:
Поступление и выделение газов , а также испарение воды происходит через специальные образования — устьица, расположенные чаще на нижней стороне листа.
Размножение
Размножение растительной клетки происходит с помощью деления. Этапы процесса деления показаны на схеме:
Сначала происходит удвоение хромосом, они расходятся к полюсам клетки, а затем делится цитоплазма и клетка разделяется на две дочерние клетки.
За счет деления клеток, которое происходит постоянно, растение растет всю жизнь. Отсюда и название — РАСТение.
Однако рост отдельных частей растения может быть обусловлен и накоплением воды, питательных веществ или секрета в вакуолях и их растяжением:
[showads ad=Nizhnii]
