Строение растительной клетки
ВВЕДЕНИЕ
Ботаника - это наука о растениях. Она всесторонне изучает строение, жизненные функции, распространение, происхождение, эволюцию растений на разных уровнях их организации. Возникновение и развитие ботаники связано с практическими запросами человека. В жизни человека растения играют огромную роль в качестве пищевых, лекарственных, технических и садовых культур.
Как самая ранняя обособилась морфология - раздел ботаники о внешнем и внутреннем строении органов растений и становлении структур органов в процессе эволюции.
Макроскопическая морфология изучает то, что можно увидеть невооруженным глазом; к ней относится органография - учение об органах растения.
То, что можно увидеть с помощью микроскопа, изучает микроскопическая морфология. К ней относятся: цитология - учение о клетке; гистология - учение о тканях; анатомия - учение о строении внутренних органов растения; эмбриология - учение об образовании и закономерностях развития растения. Позже выделились такие раз- делы ботаники, как систематика, изучающая классификацию растений; геоботаника - наука о растительных сообществах; география растений, изучающая распределение растений на земном шаре; экология растений, рассматривающая взаимодействие растений с окружающей средой; палеоботаника, изучающая прежний облик растительности Земли. В ботанику входят и такие отпочковавшиеся от нее разделы, как микология (наука о грибах), альгология (наука о водорослях), фитопатология (наука о болезнях растений).
Изучение растений ведется по нескольким уровням их организации. Наиболее древний уровень организации - молекулярный, определяющий критерии живой и неживой материи и отличия между ними. Следующий уровень - клеточный; на нем выявляются струк-
тура клетки, биохимические процессы и способы деления клеток. На организменном уровне изучают процессы, происходящие в особи, будь то одноклеточная водоросль, гриб или покрытосеменные растения, - с момента их зарождения до прекращения жизни. Онтогенез (индивидуальное развитие) изучает изменения, происходящие в течение всей жизни растения. Популяционно-видовой уровень характеризуется элементарной единицей - популяцией, т.е. совокупностью особей данного вида, населяющих определенную территорию и способных скрещиваться между собой. Биосферно-биогеоценотический уровень характеризуется биогеоценозом, являющимся его элементарной единицей. Биогеоценоз - это сложная система взаимодействия всего живого (растений, животных и микроорганизмов) с элементами неживой природы (атмосферы, гидросферы и литосферы).
ГЛАВА I ЦИТОЛОГИЯ
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ КЛЕТКИ
Клетка - основная структурно-функциональная единица животных, растений и грибов. Понятие о клетке и ее строении возникло в связи с изобретением микроскопа в 1590 г. голландскими мастерами братьями Янсен. Впервые увидел и описал клетку английский естествоиспытатель Роберт Гук в 1665 г. Рассматривая в микроскоп тонкий срез бутылочной пробки, он обнаружил, что пробка состоит из многочисленных камер, и назвал их клетками. М. Мальпиги (1671) и Н. Грю (1682) первыми описали микроскопическое строение органов растений, подтвердив их клеточное строение. В 1676 г. А. Левенгук открыл мир микроскопических растений и описал окрашенные включения в клетках высших растений и водорослей. До XIX века существовало представление, что основные функции клетки связаны с ее стенкой, а содержимому клетки отводилась второстепенная роль. С усовершенствованием микротехники расширялись и познания о внутреннем содержимом клетки. Так, в 1831 г. Р. Браун обнаружил в клетке ядро и описал его как важнейшее образование. В 1839 г. Я. Пуркинье ввел новый термин «протоплазма», т.е. живое содержимое клетки.
Обобщив все накопленные знания в области клетки, ботаник М. Шлейден (1838) и зоолог Т. Шванн (1839) сформулировали кле- точную теорию, основным утверждением которой было: клетка есть единая элементарная и функциональная структура всех живых организмов.
В 1858 г. Р. Вирхов добавил новое положение к клеточной теории, обосновав принцип преемственности клеток путем деления (каждая клетка образуется из клетки).
В 1946 г. с применением электронного микроскопа была установлена тонкая структура клетки, получившая название ультраструктуры.
СТРОЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ
Все растения являются эукариотами, так как имеют оформленное ядро (греч. karyon - ядро). Более примитивные организмы - бактерии и, в частности, цианобактерии (сине-зеленые водоросли), являющиеся прокариотами (доядерными организмами), отличаются по ряду признаков от эукариот (см. табл. 1.1).
Таблица 1.1.