Структурні компоненти рослинної клітини.
Клітина є елементарною структурною і функціональною одиницею життя. Їй притаманні всі властивості живої системи : обмін речовин і енергії, ріст і розвиток, подразливість, здатність до самовідтворення і саморегуляції. У природі клітина може існувати як самостійний організм, і як складова частина багатоклітинних. Не дивлячись на різноманітність форм і функцій , які вони виконують, клітини всіх живих організмів мають подібну будову.
Відкриття клітинної будови організмів пов’язане з винайденням мікроскопа в 1665 р. Голандським дослідником Робертом Гуком. Він розглядав зріз корка і побачив у ньому комірки, які назвав клітинами. Термін клітина походить від грецького слова “ cytos” – клітина, або лат. “ cellula” – порожнина.
У вигляді стрункої, загальнобіологічної концепції клітинна теорія була вперше сформульована німецькими вченими: зоологом – Т. Шванном, і ботаніком – М. Шлейденом (1837 – 1838 рр.). Шлейден, досліджуючи рослини, показав, що їх тканини складаються з клітин. Шванн встановив, що тваринні тканини представлені також клітинами.
Вивчаючи онтогенез органел, а саме, мітохондрій і хлоропластів в 1912 р. російський ботанік Б.М. Козо-Полянський висловив думку, що клітина – це симбіотрофна система, в якій у симбіозі живуть декілька організмів. Згідно гіпотези симбіогенезу мітохондрії і хлоропласти в минулому самостійні організми. Ця гіпотеза має багато прихильників. Цю гіпотезу в останні роки розвиває Л. Маргуліс, її підтримують А.А. Тахтаджян, Д. Кірк, М. Руттен. І мітохондрії і хлоропласти володіють певною автономністю і здатні до саморедуплікації. Обидва органоїди містять РНК, специфічну ДНК, здатні до синтезу протеїдів, мають рибосоми, фосфоліпіди, подібну будову. У прокаріот мітохондрій немає, а у еукаріот спостерігається велика різноманітність форм і розмірів. Виявлено подібність мітохондрій вищих рослин і грибів. Гліколітичний шлях (еволюційно більш давній) в енергетичному відношенні залишав у якості “відходів” трикарбовані кислоти, які могли бути джерелом їжі для якихось аеробних мікроорганізмів. Можливо, такі мікроорганізми, проникнувши в прокаріотичну клітину, вступали з нею в симбіоз і могли виконувати роль мітохондрій. Це припущення грунтується на подібності мітохондрій з мікроорганізмами (кільцева ДНК, дрібні рибосоми, чутливість до бактеріальних антибіотиків). У примітивних еукаріот геноми мітохондрій довші, ніж у вищих. Згідно гіпотези симбіогенетичного виникнення мітохондрій перехід до аеробного дихання - результат проникнення первинної аеробної прокаріотної форми у вільноживучу афтотрофну, але анаеробну істоту. Згідно цієї теорії хлоропласти виникли в результаті симбіозу якогось автотрофного мікроорганізму, здатного трансформувати енергію сонячного світла, з гетеротрофною клітиною господаря.
Хлоропласти включають тільки декілька десятків молекул ДНК, ідентичних між собою. Тому хлоропласти автономні обмежений час.
Рослинна клітина характеризується такими особливостями:
Наявність полісахаридної (целюлозної) оболонки;
Наявність пластид у зв’язку з фототрофним способом живлення рослин;
Наявність вакуолі, яка відіграє роль у підтриманні тургору;
Відсутність центриолей під час поділу клітини.
Розрізняють два основні ступені організації клітини: прокаріотичний і еукаріотичний.
Прокаріотичний тип клітин, або прокаріоти – це клітини, які не мають оформленого ядра, а їх генетичний матеріал представлений нуклеоїдом – замкненою в кільце молекулою ДНК, не відокремленою від цитоплазми оболонкою. Еукаріотичний тип або еукаріоти – це клітини одноклітинних і багатоклітинних організмів, які мають каріолему (оболонку ядра) і молекули ДНК, упаковані за допомогою комплексу білків у хромосоми, які володіють мультирепліконним типом реплікації ДНК.
Розмір рослинних клітин – від10 до 600мкм. За формою клітини поділяються на паренхімні та прозенхімні (довжина більша за ширину в 5-10 разів).