Фитоцитология

Фитоцитология – раздел ботаники, изучающий живые растительные клетки, их происхождение, строение, функционирование, процессы клеточного размножения, старения и гибели

Клетка – наименьшая структурная и функциональная единица живого организма. Клетка – это самовоспроизводящаяся форма материи, состоящая из определённых молекулярных структур, собранных в определённой последовательности. Форма и атомарный состав молекул, формирующих клетку, определяет их функции и свойства.

 

Все процессы (реакции), проходящие в клетке, называются метаболизмом. Метаболизм представляет собой непрерывный процесс передачи энергии химических связей (удерживающих атомы в составе молекулы) от одних молекул другим. В реакциях метаболизма выделяют две составляющие:

катаболизм – реакции разрушения сложных молекулярных структур на простые, проходящие с выделением энергии;

анаболизм – реакции синтеза, создания сложных молекулярных структур из простых, протекающие с поглощением энергии.

Основным источником энергии для растительных организмов является энергия солнечного света. Под действием световой энергии в хлоропластах происходит синтез глюкозы (С₆Н₁₂О₆) из углекислого газа (СО₂) и водорода (Н) воды, т.е. энергия света преобразуется в энергию химических связей, которая удерживает атомы в молекуле глюкозы. В дальнейшем часть глюкозы в митохондриях сжигается (разрушается) до углекислого газа и водорода, который, взаимодействуя с кислородом, образует воду. Энергия, выделяющаяся при разрушении глюкозы, соединяет аденозиндифосфорную кислоту (АДФ) с ещё одной фосфорной кислотой, в результате чего получается универсальная молекула-энергоноситель аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Энергия химической связи, заключённая в молекуле АТФ, выделяется при её разрушении и используется для перестройки молекулы глюкозы в другие молекулярные вещества с изменённой структурой, составом и функциями. Так из глюкозы через цепь реакций катаболизма-анаболизма образуются липиды и аминокислоты, а из аминокислот – белки.

Вещества, образованные клеткой, в зависимости от условий, формы и свойств молекул, составляющих их, могут выполнять ряд функций:

1. Строительную – формировать долговременные комплектующие структуры протопласта (органеллы) и межклеточного вещества;

2. Запасающую – долговременно храниться в органеллах клетки, в неактивном состоянии, содержа в себе энергию химических связей;

3. Энергетическую – передавать энергию химических связей в реакциях катаболизма-анаболизма от одних молекул другим;

4. Управляющую – регулировать ход и скорость химических реакций в клетке.

 

Функционально клетку делят на:

протопласт – «живую» организующую часть, создающую условия для прохождения реакций метаболизма;

производные протопласта – «неживую» организованную часть, т.е. вещества и структуры, образованные в результате метаболизма.

Рис. 1. Общее строение растительной клетки