Содержание
- TL; DR (слишком долго; не читал)
- Растительная клеточная структура
- Части растительной клетки
- Типы растительных клеток
- Растительные клетки против животных клеток
- Важность растений
- Растения и фотосинтез
- Светлые и Темные Реакции
Клетка является самой маленькой единицей жизни как у растений, так и у животных. Бактерия является примером одноклеточного организма, в то время как взрослый человек состоит из триллионов клеток. Клетки более чем важны - они жизненно важны для жизни, как мы ее знаем. Без клеток ни одно живое существо не выживет. Без растительных клеток не было бы растений. А без растений все живые существа умрут.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Растения, которые состоят из множества типов клеток, организованных в ткани, являются первичными продуцентами Земли. Без растительных клеток ничто не могло бы выжить на Земле.
Растительная клеточная структура
Как правило, растительные клетки имеют прямоугольную или кубическую форму и больше, чем клетки животных. Тем не менее, они похожи на клетки животных в том, что они являются эукариотическими клетками, что означает, что клетки ДНК заключены внутри ядра.
Растительные клетки содержат много клеточных структур, которые выполняют функции, необходимые для функционирования и выживания клетки. Растительная клетка состоит из клеточной стенки, клеточной мембраны и многих мембраносвязанных структур (органелл), таких как пластиды и вакуоли. Клеточная стенка, самое жесткое внешнее покрытие клетки, изготовлена из целлюлозы и обеспечивает поддержку и облегчает взаимодействие между клетками. Он состоит из трех слоев: первичной клеточной стенки, вторичной клеточной стенки и средней пластинки. Клеточная мембрана (иногда называемая плазматической мембраной) - это внешнее тело клетки, внутри клеточной стенки. Его основной функцией является обеспечение силы и защита от инфекции и стресса. Это полупроницаемый, то есть только определенные вещества могут пройти через него. Гелеобразная матрица внутри клеточной мембраны называется цитозолем или цитоплазмой, внутри которой развиваются все другие клеточные органеллы.
Части растительной клетки
Каждая органелла в клетке растения играет важную роль. Пластидс магазин растительных продуктов. Вакуоли - это заполненные водой мембранные органеллы, которые также используются для хранения полезных материалов. Митохондрии осуществляют клеточное дыхание и дают клеткам энергию. Хлоропласт представляет собой удлиненную пластинчатую пластиду, состоящую из зеленого пигмента хлорофилла. Он улавливает энергию света и преобразует ее в химическую энергию посредством процесса, называемого фотосинтезом. Тело Гольджи - это часть клетки растения, где белки сортируются и упаковываются. Белки собираются внутри структур, называемых рибосомами. Эндоплазматическая сеть - это покрытые мембраной органеллы, которые транспортируют материалы.
Ядро является отличительной чертой эукариотической клетки. Это контрольный центр клетки, связанный двойной мембраной, известной как ядерная оболочка, и пористая мембрана, которая позволяет веществам проходить через нее. Ядро играет важную роль в формировании белка.
Типы растительных клеток
Растительные клетки бывают разных типов, включая клетки флоэмы, паренхимы, склеренхимы, колленхимы и ксилемы.
Клетки флоэмы транспортируют сахар, производимый листьями по всему растению. Эти клетки живут после зрелости.
Основными клетками растений являются клетки паренхимы, которые составляют листья растений и способствуют обмену веществ и производству пищи. Эти клетки имеют тенденцию быть более гибкими, чем другие, потому что они тоньше. Клетки паренхимы обнаруживаются в листьях, корнях и стеблях растения.
Клетки склеренхимы оказывают растению большую поддержку. Два типа клеток склеренхимы - это клетчатка и склероид. Волокнистые клетки - это длинные тонкие клетки, которые обычно образуют нити или пучки. Клетки склероида могут встречаться индивидуально или в группах и иметь различные формы. Они обычно существуют в корнях растения и не доживают до зрелости, потому что имеют толстую вторичную стенку, содержащую лигнин, главный химический компонент древесины. Лигнин чрезвычайно твердый и водостойкий, что делает невозможным обмен клетками материалов, достаточных для активного метаболизма.
Растение также получает поддержку от клеток колленхимы, но они не такие жесткие, как клетки склеренхимы. Клетки колленхимы обычно поддерживают части молодого растения, которые все еще растут, такие как стебель и листья. Эти клетки растягиваются вместе с развивающимся растением.
Ксилемные клетки - это водопроводящие клетки, которые приносят воду листьям растений. Эти твердые клетки, присутствующие в стеблях, корнях и листьях растений, не доживают до зрелости, но их клеточная стенка остается для свободного перемещения воды по всему растению.
Различные типы растительных клеток образуют различные типы тканей, которые выполняют разные функции в определенных частях растения. Клеточные клетки и клетки ксилемы образуют сосудистую ткань, клетки паренхимы образуют эпидермальную ткань, а клетки паренхимы, клетки колленхимы и клетки склеренхимы образуют основную ткань.
Сосудистая ткань образует органы, которые транспортируют пищу, минералы и воду через растение. Эпидермальная ткань формирует внешние слои растения, создавая восковое покрытие, которое не дает растению терять слишком много воды. Измельченная ткань формирует основную часть структуры растений и выполняет множество различных функций, включая хранение, поддержку и фотосинтез.
Растительные клетки против животных клеток
Растения и животные являются чрезвычайно сложными многоклеточными организмами с некоторыми общими частями, такими как ядро, цитоплазма, клеточная мембрана, митохондрии и рибосомы. Их клетки выполняют те же основные функции: отбирают питательные вещества из окружающей среды, используют эти питательные вещества для выработки энергии для организма и создают новые клетки. В зависимости от организма, клетки могут также транспортировать кислород через тело, удалять отходы, электрические сигналы в мозг, защищать от болезней и - в случае растений - производить энергию из солнечного света.
Тем не менее, существуют некоторые различия между клетками растений и животных. В отличие от растительных клеток, животные клетки не содержат клеточной стенки, хлоропласта или заметной вакуоли. Если вы просматриваете оба типа клеток под микроскопом, вы можете увидеть большие заметные вакуоли в центре растительной клетки, тогда как клетка животного имеет только небольшую, незаметную вакуоль.
Животные клетки обычно меньше растительных клеток и имеют гибкую мембрану вокруг них. Это позволяет молекулам, питательным веществам и газам проходить в клетку. Различия между растительными клетками и клетками животных позволяют им выполнять различные функции. Например, у животных есть специализированные клетки для быстрого перемещения, потому что животные подвижны, тогда как растения неподвижны и имеют жесткие клеточные стенки для дополнительной прочности.
Животные клетки бывают разных размеров и имеют тенденцию иметь неправильную форму, но растительные клетки более похожи по размеру и обычно имеют прямоугольную или кубическую форму.
Бактериальные и дрожжевые клетки сильно отличаются от клеток растений и животных. Для начала, это одноклеточные организмы. Как бактериальные клетки, так и дрожжевые клетки имеют цитоплазму и мембрану, окруженную клеточной стенкой. У дрожжевых клеток также есть ядро, но у бактериальных клеток нет отдельного ядра для их генетического материала.
Важность растений
Растения обеспечивают среду обитания, укрытие и защиту для животных, помогают создавать и сохранять почву и используются для производства многих полезных продуктов, таких как волокна и лекарства. В некоторых частях мира древесина от растений является основным топливом, используемым для приготовления пищи для людей и обогрева их домов.
Возможно, самая важная функция растения - преобразовывать световую энергию солнца в пищу. Фактически, растение - единственный организм, который может сделать это. Растения автотрофны, что означает, что они производят свою еду. Растения также производят всю пищу, которую едят животные и люди - даже мясо, потому что животные, которые дают мясо, едят растения, такие как трава, кукуруза и овес.
Когда растения делают еду, они производят газообразный кислород. Этот газ образует важную часть воздуха для выживания растений, животных и людей. Когда вы дышите, вы берете газообразный кислород из воздуха, чтобы поддерживать жизнь ваших клеток и тела. Другими словами, весь кислород, необходимый живым организмам, производится растениями.
Растения и фотосинтез
Растения производят кислород как отходы химического процесса, называемого фотосинтезом, который, как отмечает Расширение Университета Небраски-Линкольна, буквально означает «соединять вместе со светом». Во время фотосинтеза растения берут энергию от солнечного света, чтобы преобразовать углекислый газ и воду в молекулы, необходимые для роста, такие как ферменты, хлорофилл и сахара.
Хлорофилл в растениях поглощает энергию солнца. Это позволяет производить глюкозу, состоящую из атомов углерода, водорода и кислорода, благодаря химической реакции между диоксидом углерода и водой.
Глюкоза, образующаяся во время фотосинтеза, может превращаться в химические вещества, необходимые растительным клеткам. Он также может быть преобразован в крахмал для хранения молекулы, который впоследствии может быть преобразован обратно в глюкозу, когда это необходимо растению.Это может также сломаться во время процесса, названного дыханием, которое выпускает энергию, сохраненную в молекулах глюкозы.
Многие структуры внутри растительных клеток необходимы для фотосинтеза. Хлорофилл и ферменты содержатся в хлоропластах. В ядре находится ДНК, необходимая для переноса генетического кода белков, используемых в фотосинтезе. Клеточная мембрана растений облегчает движение воды и газа внутрь клетки и из нее, а также контролирует прохождение других молекул.
Растворенные вещества перемещаются в клетку и из нее через клеточную мембрану посредством различных процессов. Один из этих процессов называется диффузией. Это включает в себя свободное движение частиц кислорода и углекислого газа. Высокая концентрация углекислого газа движется в лист, в то время как высокая концентрация кислорода выходит из листа в воздух.
Вода движется через клеточные мембраны через процесс, называемый осмос. Это то, что дает растениям воду через корни. Для осмоса требуются два раствора с различными концентрациями, а также полупроницаемая мембрана, разделяющая их. Вода перемещается из менее концентрированного раствора в более концентрированный раствор, пока уровень на более концентрированной стороне мембраны не поднимется и уровень на менее концентрированной стороне мембраны не упадет, пока концентрация не станет одинаковой с обеих сторон мембраны. В этот момент движение молекул воды одинаково в обоих направлениях, и чистый обмен воды равен нулю.
Светлые и Темные Реакции
Две части фотосинтеза известны как светлые (светозависимые) реакции и темные или углеродные (светозависимые) реакции. Световые реакции нуждаются в энергии солнечного света, поэтому они могут происходить только в течение дня. Во время легкой реакции вода расщепляется и выделяется кислород. Светлая реакция также обеспечивает химическую энергию (в форме молекул органической энергии АТФ и НАДФН), необходимую во время темновой реакции для превращения углекислого газа в углевод.
Темная реакция не требует солнечного света и происходит в той части хлоропласта, которая называется строма. Вовлечены несколько ферментов, в основном, рубиско, который является самым многочисленным из всех растительных белков и потребляет больше всего азота. Темная реакция использует АТФ и НАДФН, образующиеся во время световой реакции, для производства энергетических молекул. Реакционный цикл известен как цикл Кельвина или цикл Кельвина-Бенсона. АТФ и NADPH соединяются с углекислым газом и водой для получения конечного продукта, глюкозы.