Die liggame van lewende organismes kan 'n enkele sel, 'n groep van hulle of 'n groot opeenhoping wees, wat biljoene van sulke elementêre strukture tel. Laasgenoemde sluit die meeste van die hoër plante in. Die studie van die sel - die hoofelement van die struktuur en funksies van lewende organismes - handel oor sitologie. Hierdie tak van biologie het vinnig begin ontwikkel ná die ontdekking van die elektronmikroskoop, die verbetering van chromatografie en ander metodes van biochemie. Beskou die hoofkenmerke, asook die kenmerke waardeur die plantsel verskil van die kleinste strukturele eenhede van die struktuur van bakterieë, swamme en diere.
Oopmaak van die sel deur R. Hooke
Die teorie van die klein elemente van die struktuur van alle lewende dinge het die pad van ontwikkeling geslaag, gemeet in honderde jare. Die struktuur van die plantselmembraan is die eerste keer in sy mikroskoop deur die Britse wetenskaplike R. Hooke gesien. Die algemene bepalings van die selhipotese is deur Schleiden en Schwann geformuleer, voordat ander navorsers soortgelyke gevolgtrekkings gemaak het.
Die Engelsman R. Hooke het 'n sny eike kurk onder 'n mikroskoop ondersoek en die resultate by 'n vergadering van die Royal Society in Londen op 13 April 1663 voorgelê (volgensander bronne, het die gebeurtenis in 1665 plaasgevind). Dit het geblyk dat die bas van 'n boom uit piepklein selle bestaan, wat deur Hooke "selle" genoem word. Die mure van hierdie kamers, wat 'n patroon in die vorm van 'n heuningkoek vorm, het die wetenskaplike as 'n lewende stof beskou, en die holte is erken as 'n lewelose, hulpstruktuur. Later is bewys dat hulle binne die selle van plante en diere 'n stof bevat, waarsonder hul bestaan onmoontlik is, en die aktiwiteit van die hele organisme.
Selteorie
Die belangrike ontdekking van R. Hooke is ontwikkel in die werke van ander wetenskaplikes wat die struktuur van dier- en plantselle bestudeer het. Soortgelyke strukturele elemente is deur wetenskaplikes op mikroskopiese snitte van meersellige swamme waargeneem. Daar is gevind dat die strukturele eenhede van lewende organismes die vermoë het om te verdeel. Op grond van die navorsing het verteenwoordigers van die biologiese wetenskappe van Duitsland M. Schleiden en T. Schwann 'n hipotese geformuleer wat later die selteorie geword het.
Vergelyking van plant- en dierselle met bakterieë, alge en swamme het Duitse navorsers toegelaat om tot die volgende gevolgtrekking te kom: die "kamers" wat deur R. Hooke ontdek is, is elementêre strukturele eenhede, en die prosesse wat daarin voorkom, lê onder die lewe van die meeste organismes op aarde. 'n Belangrike byvoeging is in 1855 deur R. Virkhov gemaak en daarop gewys dat seldeling die enigste manier is vir hul voortplanting. Die Schleiden-Schwann-teorie met verfynings het algemeen aanvaar in die biologie.
Sel is die kleinste element in die struktuur en lewe van plante
Volgens die teoretiese standpunte van Schleiden en Schwann,die organiese wêreld is een, wat die soortgelyke mikroskopiese struktuur van diere en plante bewys. Benewens hierdie twee koninkryke, is sellulêre bestaan kenmerkend van swamme, bakterieë en virusse is afwesig. Die groei en ontwikkeling van lewende organismes word verseker deur die opkoms van nuwe selle in die proses van verdeling van bestaandes.
'n Veelsellige organisme is nie net 'n opeenhoping van struktuurelemente nie. Klein eenhede van struktuur is in wisselwerking met mekaar en vorm weefsels en organe. Eensellige organismes leef in isolasie, wat hulle nie verhoed om kolonies te skep nie. Die hoofkenmerke van die sel:
- vermoë vir onafhanklike bestaan;
- eie metabolisme;
- selfreproduksie;
- ontwikkeling.
In die evolusie van lewe was een van die belangrikste stadiums die skeiding van die kern van die sitoplasma met behulp van 'n beskermende membraan. Die verband het behoue gebly, want hierdie strukture kan nie afsonderlik bestaan nie. Tans is daar twee super-koninkryke – nie-kern- en kernorganismes. Die tweede groep word gevorm deur plante, swamme en diere, wat deur die relevante takke van wetenskap en biologie in die algemeen bestudeer word. 'n Plantsel het 'n kern, sitoplasma en organelle, wat hieronder bespreek sal word.
Diversiteit van plantselle
By die breek van 'n ryp waatlemoen, appel of aartappel, kan jy strukturele "selle" gevul met vloeistof met die blote oog sien. Dit is fetale parenchiemselle met 'n deursnee van tot 1 mm. Bastvesels is langwerpige strukture waarvan die lengte die breedte aansienlik oorskry. Byvoorbeeld,die sel van 'n plant genaamd katoen bereik 'n lengte van 65 mm. Bastvesels van vlas en hennep het lineêre afmetings van 40–60 mm. Tipiese selle is baie kleiner -20–50 µm. Sulke klein struktuurelemente kan slegs onder 'n mikroskoop gesien word. Kenmerke van die kleinste strukturele eenhede van 'n plantorganisme word nie net gemanifesteer in verskille in vorm en grootte nie, maar ook in die funksies wat in die samestelling van weefsels verrig word.
Plantsel: basiese strukturele kenmerke
Die kern en sitoplasma is nou onderling verbind en is in wisselwerking met mekaar, wat deur die navorsing van wetenskaplikes bevestig word. Dit is die hoofdele van die eukariotiese sel, alle ander strukturele elemente hang daarvan af. Die kern dien om die genetiese inligting wat nodig is vir proteïensintese te stoor en oor te dra.
Die Britse wetenskaplike R. Brown het in 1831 die eerste keer 'n spesiale liggaam (kern) in die sel van 'n plant van die orgideefamilie opgemerk. Dit was 'n kern omring deur semi-vloeibare sitoplasma. Die naam van hierdie stof beteken in letterlike vertaling uit Grieks "die primêre massa van die sel." Dit kan meer vloeibaar of viskeus wees, maar dit is noodwendig bedek met 'n membraan. Die buitenste dop van die sel bestaan hoofsaaklik uit sellulose, lignien en was. Een kenmerk wat plant- en dierselle onderskei, is die teenwoordigheid van hierdie sterk sellulosewand.
Die struktuur van die sitoplasma
Die binneste deel van 'n plantsel is gevul met hialoplasma met klein korreltjies wat daarin gehang is. Nader aan die dop gaan die sogenaamde endoplasma oor in 'n meer viskose eksoplasma. Presieshierdie stowwe, waarmee die plantsel gevul is, dien as plek vir die vloei van biochemiese reaksies en die vervoer van verbindings, die plasing van organelle en insluitings.
Ongeveer 70-85% van die sitoplasma is water, 10-20% is proteïene, ander chemiese komponente - koolhidrate, lipiede, minerale verbindings. Plantselle het 'n sitoplasma, waarin, onder die eindprodukte van sintese, daar bioreguleerders van funksies en reserwestowwe (vitamiene, ensieme, olies, stysel) is.
Core
Vergelyking van plant- en dierselle toon dat hulle 'n soortgelyke struktuur van die kern het, geleë in die sitoplasma en tot 20% van sy volume beslaan. Die Engelsman R. Brown, wat hierdie belangrikste en konstante komponent van alle eukariote eerste onder 'n mikroskoop ondersoek het, het dit 'n naam gegee van die Latynse woord nucleus. Die voorkoms van die kerne korreleer gewoonlik met die vorm en grootte van die selle, maar verskil soms daarvan. Verpligte elemente van die struktuur is die membraan, kariolimf, nukleolus en chromatien.
Daar is porieë in die membraan wat die kern van die sitoplasma skei. Hulle vervoer stowwe vanaf die kern na die sitoplasma en omgekeerd. Kariolimf is 'n vloeibare of viskose kerninhoud met areas van chromatien. Die nukleolus bevat ribonukleïensuur (RNA) wat die ribosome van die sitoplasma binnegaan om aan proteïensintese deel te neem. Nog 'n nukleïensuur, deoksiribonukleïensuur (DNS), is ook in groot hoeveelhede teenwoordig. DNA en RNA is die eerste keer in 1869 in dierselle ontdek en daarna in plante gevind. Die kern is die middelpuntbestuur” van intrasellulêre prosesse, 'n plek vir die stoor van inligting oor die oorerflike eienskappe van die hele organisme.
Endoplasmiese retikulum (ER)
Die struktuur van dier- en plantselle het 'n beduidende ooreenkoms. Nodig teenwoordig in die sitoplasma is interne buisies gevul met stowwe van verskillende oorsprong en samestelling. Die korreltipe EPS verskil van die agranulêre tipe deur die teenwoordigheid van ribosome op die membraanoppervlak. Die eerste is betrokke by die sintese van proteïene, die tweede speel 'n rol in die vorming van koolhidrate en lipiede. Soos navorsers vasgestel het, dring die kanale nie net die sitoplasma binne nie, hulle word geassosieer met elke organel van 'n lewende sel. Daarom word die waarde van EPS hoog aangeslaan as 'n deelnemer aan metabolisme, 'n stelsel van kommunikasie met die omgewing.
Ribosome
Die struktuur van 'n plant- of diersel is moeilik om te dink sonder hierdie klein deeltjies. Ribosome is baie klein en kan slegs met 'n elektronmikroskoop gesien word. Proteïene en molekules van ribonukleïensure oorheers in die samestelling van die liggame, daar is 'n klein hoeveelheid kalsium- en magnesiumione. Byna al die sel se RNA is in ribosome gekonsentreer; hulle verskaf proteïensintese deur proteïene uit aminosure te "samestel". Dan gaan die proteïene die ER-kanale binne en word deur die netwerk deur die sel gedra, dring in die kern binne.
Mitochondria
Hierdie organelle van die sel word as sy energiestasies beskou, hulle is sigbaar wanneer dit in 'n konvensionele ligmikroskoop vergroot word. Die aantal mitochondria wissel oor 'n baie wye reeks, daar kan eenhede of duisende wees. Die struktuur van die organoïde is nie baie kompleks nie, daar is tweemembrane en matriks binne. Mitochondria is saamgestel uit proteïen lipiede, DNA en RNA, is verantwoordelik vir die biosintese van ATP - adenosientrifosforsuur. Hierdie stof van 'n plant- of diersel word gekenmerk deur die teenwoordigheid van drie fosfate. Die splitsing van elkeen van hulle verskaf die energie wat nodig is vir alle lewensprosesse in die sel self en regdeur die liggaam. Inteendeel, die byvoeging van fosforsuurreste maak dit moontlik om energie te stoor en dit in hierdie vorm deur die sel oor te dra.
Beskou die selorganelle in die figuur hieronder en noem dié wat jy reeds ken. Let op die groot vesikel (vakuool) en groen plastiede (chloroplaste). Ons sal later oor hulle praat.
Golgi-kompleks
Komplekse sellulêre organoïed bestaan uit korrels, membrane en vakuole. Die kompleks is in 1898 geopen en is na die Italiaanse bioloog vernoem. Kenmerke van plantselle is die eenvormige verspreiding van Golgi-deeltjies deur die sitoplasma. Wetenskaplikes glo dat die kompleks nodig is om die inhoud van water en afvalprodukte te reguleer, oortollige stowwe te verwyder.
Plastids
Slegs plantweefselselle bevat groen organelle. Daarbenewens is daar kleurlose, geel en oranje plastiede. Hulle struktuur en funksies weerspieël die tipe plantvoeding, en hulle is in staat om van kleur te verander as gevolg van chemiese reaksies. Hooftipes plastiede:
- oranje en geel chromoplaste gevorm deur karoteen en xantofil;
- chloroplaste wat chlorofilkorrels bevat -groen pigment;
- leukoplaste is kleurlose plastiede.
Die struktuur van 'n plantsel word geassosieer met die chemiese reaksies van die sintese van organiese materiaal uit koolstofdioksied en water deur ligenergie te gebruik. Die naam van hierdie wonderlike en baie komplekse proses is fotosintese. Reaksies word uitgevoer danksy chlorofil, dit is hierdie stof wat die energie van 'n ligstraal kan vasvang. Die teenwoordigheid van groen pigment verklaar die kenmerkende kleur van blare, kruidagtige stingels, onryp vrugte. Chlorofil is soortgelyk in struktuur aan hemoglobien in die bloed van diere en mense.
Die rooi, geel en oranje kleur van verskeie plantorgane is te wyte aan die teenwoordigheid van chromoplaste in die selle. Hulle is gebaseer op 'n groot groep karotenoïede wat 'n belangrike rol in metabolisme speel. Leukoplaste is verantwoordelik vir die sintese en ophoping van stysel. Plastiede groei en vermeerder in die sitoplasma en beweeg daarmee saam langs die binneste membraan van die plantsel. Hulle is ryk aan ensieme, ione en ander biologies aktiewe verbindings.
Verskille in die mikroskopiese struktuur van die hoofgroepe lewende organismes
Die meeste selle lyk soos 'n klein sakkie gevul met slym, liggame, korrels en vesikels. Dikwels is daar verskillende insluitings in die vorm van soliede kristalle van minerale, druppels olies, styselkorrels. Selle is in noue kontak in die samestelling van plantweefsels, lewe as geheel hang af van die aktiwiteit van hierdie kleinste strukturele eenhede wat 'n geheel vorm.
Met 'n veelsellige struktuur is daarspesialisering, wat uitgedruk word in verskillende fisiologiese take en funksies van mikroskopiese struktuurelemente. Hulle word hoofsaaklik bepaal deur die ligging van weefsels in die blare, wortel, stam of generatiewe organe van die plant.
Kom ons beklemtoon die hoofelemente van die vergelyking van die plantsel met die elementêre strukturele eenhede van ander lewende organismes:
- Digte dop, kenmerkend net vir plante, word deur vesel (sellulose) gevorm. By swamme bestaan die membraan uit duursame chitien ('n spesiale proteïen).
- Selle van plante en swamme verskil in kleur as gevolg van die teenwoordigheid of afwesigheid van plastiede. Liggame soos chloroplaste, chromoplaste en leukoplaste kom slegs in plantsitoplasma voor.
- Daar is 'n organoïde wat diere onderskei - dit is die sentriool (selsentrum).
- Slegs in die plantsel is daar 'n groot sentrale vakuool gevul met vloeibare inhoud. Gewoonlik word hierdie selsap gekleur met pigmente in verskillende kleure.
- Die hoofreserweverbinding van die plantorganisme is stysel. Sampioene en diere versamel glikogeen in hul selle.
Tussen alge is baie enkele, vrylewende selle bekend. So 'n onafhanklike organisme is byvoorbeeld chlamydomonas. Alhoewel plante verskil van diere in die teenwoordigheid van 'n sellulose selwand, maar kiemselle kort so 'n digte dop - dit is nog 'n bewys van die eenheid van die organiese wêreld.
