GeoSELECT.ru



Биология / Реферат: Строение цветка (Биология)

Космонавтика
Уфология
Авиация
Административное право
Арбитражный процесс
Архитектура
Астрология
Астрономия
Аудит
Банковское дело
Безопасность жизнедеятельности
Биология
Биржевое дело
Ботаника
Бухгалтерский учет
Валютные отношения
Ветеринария
Военная кафедра
География
Геодезия
Геология
Геополитика
Государство и право
Гражданское право и процесс
Делопроизводство
Деньги и кредит
Естествознание
Журналистика
Зоология
Инвестиции
Иностранные языки
Информатика
Искусство и культура
Исторические личности
История
Кибернетика
Коммуникации и связь
Компьютеры
Косметология
Криминалистика
Криминология
Криптология
Кулинария
Культурология
Литература
Литература : зарубежная
Литература : русская
Логика
Логистика
Маркетинг
Масс-медиа и реклама
Математика
Международное публичное право
Международное частное право
Международные отношения
Менеджмент
Металлургия
Мифология
Москвоведение
Музыка
Муниципальное право
Налоги
Начертательная геометрия
Оккультизм
Педагогика
Полиграфия
Политология
Право
Предпринимательство
Программирование
Психология
Радиоэлектроника
Религия
Риторика
Сельское хозяйство
Социология
Спорт
Статистика
Страхование
Строительство
Схемотехника
Таможенная система
Теория государства и права
Теория организации
Теплотехника
Технология
Товароведение
Транспорт
Трудовое право
Туризм
Уголовное право и процесс
Управление
Физика
Физкультура
Философия
Финансы
Фотография
Химия
Хозяйственное право
Цифровые устройства
Экологическое право
   

Реферат: Строение цветка (Биология)



СТРОЕНИЕ, ФУНКЦИИ И ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЦВЕТКА СТРОЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЦВЕТКА

Общие понятия. Цветок покрытосеменных растений в своем происхождении, как
полагают многие ученые, связан со стробилом голосеменных. Однако он, как
правило, обоеполый и в несравненно большей степени специализирован
благодаря далеко зашедшим эволюционным процессам, Последние привели к тому,
что истинная природа органов цветка с трудом распознается и нередко

вызывает различные толкования.
Цветок имеет ось, или цветоложе, которая несет листочки околоцветник а,
тычинки и пестики, состоящие из одного или нескольких плодолистиков. В
завязях пестиков содержатся семязачатки (семяпочки). После опыления и
оплодотворения завязи превращаются в плоды, а семязачатки — в семена.
Плод не может возникать независимо от цветка.
Цветоложе чаще бывает плоское, реже выпуклое (рис. 273, /) (лютик,
малина, магнолия, мышехвостник) или несколько вогнутое.
Цветок бывает верхушечным или выходит из пазухи кроющего листа
(прицветника), большей частью отличающегося по форме от вегетативных
листьев (см. также с. 230). Участок между кроющим листом и цветком называют
цветоножкой. Цветки, не имеющие цветоножки, являются сидячими. На
цветоножке располагаются также два (у двудольных) или один (у однодольных)
маленьких листочка, которые называют предлистьями или прицветничками.
Предлистья располагаются в плоскости, перпендикулярной кроющему листу.
Часто предлистья вообще отсутствуют. У некоторых растений абортированы
кроющие листья.
Сторону цветка, обращенную к кроющему листу, называют передней, нижней
или абаксиальной; противоположную, обращенную к оси побега,—задней,
верхней или адаксиальной. Плоскость, проходящую через ось соцветия,
середину цветка и кроющий лист, называют медианной (М); плоскость,
проходящую через предлистья и середину цветка, перпендикулярную
предыдущей, называют поперечной или трансверсальной
[pic]


Рис. 273. Общие представления о цветке:
/—цветок магнолии; 2—диаграмма цветка крестоцветного.

Это основные плоскости симметрии в цветке. Если других плоскостей
симметрии провести невозможно, говорят о билатеральном строении цветка,
характерном в основном для крестоцветных (рис. 273, 2). В соответствии с
означенными плоскостями можно различать медианные и латеральные (т. е.
расположенные в поперечной, или трансверсальной, плоскости) части цветка.
Кроме билатерально-симметричных, встречаются цветки правильные, или
актиноморфные, зигоморфные, и неправильные, или асимметричные. Поскольку
симметрия цветка определяется главным образом венчиком, она будет подробнее
рассмотрена в соответствующем разделе.
В зависимости от наличия или отсутствия околоцветника, а также от его
строения, различают следующие типы цветка:
1) гомохламидный. Околоцветник простой, т. е. листочки его примерно
одинаковые, чаще спирально расположенные, в довольно большом числе,
чашечковидные или венчиковидные (магнолия, купальница, лилия); характерен
для более примитивных семейств покрытосеменных;
2) гетерохламидный. Околоцветник двойной, т. е. дифференцированный на
чашечку и венчик (гвоздика, колокольчик, горох);
3) гаплохламидный, или монохламидный. Лишь один круг листочков
околоцветника, чаще чашечковидных (крапива, вяз, лебеда);
4) апохламидный. Околоцветника нет, цветки голые (ясень, ива). В
настоящее время большинство ученых полагают, что в подобных случаях имела
место утрата околоцветника; прежде придерживались противоположной точки
зрения и семейства с апохламидными и гаплохламидными цветками помещали в
начале системы покрытосеменных.
Распределение полов в цветке. Цветок, содержащий тычинки и пестики,
называют обоеполым. Обоеполые цветки свойственны громадному большинству
покрытосеменных. В этом отношении последние отличаются от голосеменных , у
которых обоеполые стробилы представляют большую редкость. Однако у
сравнительно немногих покрытосеменных цветки содержат или только тычинки,
или только пестик (пестики). Соответственно различают цветки тычиночные
(обозначаемые значком ( ) и пестичные ( ). Обоеполые цветки обозначают
знаком ( )

Растения с раздельнополыми цветками на одном и том же экземпляре называют
однодомными (кукуруза, осоки, береза, орешник-лещина, дуб). Растения,
обладающие тычиночными и пестичными цветками, но на разных экземплярах,
называют двудомными (крапива двудомная, тополь, осина, ива, конопля, щавель
съедобный, или кислый). У однодомных растений чаще мужские и женские цветки
собраны в различные соцветия, реже соцветия бывают смешанные (например, у
некоторых осок, у настоящего каштана). У многих растений наряду с
обоеполыми цветками встречаются и раздельнополые; распределение их различно
и образует те или иные комбинации. Такие растения известны под названием
многодомных или многобрачных (полигамных) растений (многие клены, гречишные
и др.).
Наконец, правда редко, наблюдается полная редукция половых функций цветка
и возникают стерильные цветки, назначение которых— привлечение насекомых.
Как правило, такие цветки располагаются по периферии специализированных
соцветий у некоторых высших покрытосеменных (подсолнечник, калина), в
центре которых помещаются обоеполые цветки. Во многих раздельнополых
цветках можно заметить следы органов другого пола, что истолковывается
различным образом.
Расположение частей цветка. У большинства растений части цветка образуют
хорошо заметные мутовки, или круги (циклы). Весьма распространены 5-или 4-
круговые, иначе пентациклические, и тетрациклические цветки.
Пентациклические цветки характерны для лилейных, амариллисовых, гвоздичных,
гераниевых, рутовых; тетрациклические — для ирисовых, орхидных, крушинных,
бересклетовых, норичниковых, губоцветных и др. Реже встречаются
шестикруговые, или гексациклические , цветки. Количество частей цветка в
каждом круге может быть различным. У однодольных наиболее часто встречаются
трехчленные, у двудольных— пятичленные, реже дву- или четырехчленные
(крестоцветные, маковые) цветки.
Главным образом, среди так называемых многоплодниковых (магнолиевые,
лютиковые) распространено спиральное расположение частей. В этом случае
листочки околоцветника, тычинки и плодолистики встречаются в
неопределенном, часто в большом числе. В связи с этим различают
спиральные (ациклические) и циклические, а также гемициклические цветки.
В последних околоцветник имеет циклическое, а тычинки и
пестики—спиральное расположение (лютик) или чашечка—спиральное, а
остальные части цветка—циклическое (шиповник). Установлены следующие
эволюционные линии: цветок ациклический—>пятичленный полициклический—»-
пятичленный пентациклический—>-пятичленный тетра циклический; цветок
ациклический—трехчленный полициклический—трехчленный
пентациклический—трехчленный тетрациклический. Строго говоря, переход от
спиральных цветков к циклическим весьма постепенный, а во многих
циклических цветках на самом деле имеются весьма сжатые спирали. В цветке
спирали выражаются теми же формулами, что и листорасположение . Иногда
они весьма сложны, особенно среди тычинок. У купальницы, например,
формула расположения тычинок( ); в других случаях известны отношения( ) и
др. Для многих цветков соответствующие числа не установлены. В
циклических цветках большей частью отчетливо видно, что члены какого-либо
круга чередуются с членами соседних кругов, а не противостоят им. Отсюда
выводят правило чередования кругов. Если тычинки расположены в два круга,
то наружный круг бывает обычно противочашеч-ным, а члены внутреннего
круга противостоят лепесткам; при редукции, однако, одного из кругов, т.
е. при переходе от пентациклического к тетр ациклическому цветку
сохраняется либо наружный (крушинные), либо внутренний круг
(бересклетовые), и, таким образом, правило как бы нарушается. Следует
также иметь в виду, что благодаря тем или иным процессам, имевшим место в
эволюции различных групп цветковых, в кругах может быть различное число
членов.
Диаграмма цветка представляет схематическую проекцию цветка на плоскость,
перпендикулярную оси цветка и проходящую также через кроющий лист и ось
соцветия или побега, на котором сидит цветок. Ориентируется диаграмма так,
что медианная плоскость проходит вертикально. Чашелистики изображают
скобкой с килем на спинке; лепестки—круглой скобкой; для тычинок дается
поперечный разрез через пыльник (при большом числе тычинок возможно
упрощенное изображение в виде овала); для гинецея—поперечный разрез завязи
(или завязей) с плацентацией и семязачатками. Диаграмма отражает также
срастание органов и некоторые дополнительные детали цветка: нектарники,
диски и пр. Необходимо отметить, что из диаграммы не видно общего
количества семязачатков в завязи, положения завязи (верхнее или нижнее),
типа семязачатка, а также формы оси цветка (цветоложа).
В целом, однако, диаграммы дают гораздо более полное представление о
цветке, чем формулы. Составляются они по поперечным разрезам бутонов, так
как при распускании цветка некоторые части могут опадать (например,
чашелистики у маковых, околоцветник у винограда). Составление
диаграмм—творческий и часто очень трудоемкий процесс. Особенно известны
диаграммы немецкого ученого XIX в. Эйхлера.
Околоцветник. Околоцветник бывает простой и двойной. Двойной
околоцветник дифференцирован на чашечку и венчик.
Чашечка образует наружный круг околоцветника. Листочки чашечки, или
чашелистики, имеют обычно сравнительно небольшие размеры и зеленую окраску.
Различают раздельно- и сростнолистную чашечку. В сростнолистной чашечке
можно выделить трубку чашечки и зубцы (или лопасти, доли), число которых
показывает число чашелистиков, пошедших на ее образование. По форме трубки
различают трубчатую и колокольчатую чашечки. (Во многих систематических
группах, например у мотыльковых, весьма важным признаком оказывается
отношение длины зубцов и длины трубки, постоянное для вида.) Подобно
венчику, чашечка бывает актиноморфная и зигоморфная. Чашечка обычно
выполняет функцию защиты внутренних частей цветка до раскрывания бутона,
как правило, она сохраняется и во время цветения. В некоторых случаях
чашечка опадает при распускании цветка, что особенно характерно для
семейства маковых. У видов других семейств, например губоцветных, чашечка
остается и после цветения и служит как бы вместилищем для плодов-орешков.
Показательно, что в тех случаях, когда плоды обладают специальными
приспособлениями к распространению , трубка чашечки короткая, а зубцы
отогнуты в стороны (чернокорень и липучка из бурачниковых; у представителей
того же семейства с гладкими орешками трубка более длинная).
Иногда чашечка бывает более или менее видоизменена морфологически и
функционально. У декоративного, родом из Средиземья, пасленового Physalis
цветки обладают небольшой зеленой чашечкой; при плодах трубочка ее
чрезвычайно разрастается, достигая длины 5—6 см и ширины 4—5 см, становится
пузыревидной и приобретает интенсивно красную окраску. Иногда чашечка
подобно венчику обладает яркой окраской, благодаря чему околоцветник
становится двухцветным, например эффектная белопленчатая чашечка и розовый
венчик у колючих ксерофитов из рода Acantholimon (семейство свинчатковых),
красная чашечка и синий венчик у кустарника Hymenocrater (из семейства
губоцетных), обитающего у нас в сухих горах Туркмении и Закавказья .

[pic]

Рис. 274. Серия стеблевых листьев пиона (1—5} и верховые листья и
чашелистики пиона (6—13}.

очень эффектны сочетания окраски наружного и внутреннего кругов
околоцветника у видов американского семейства бромелиевых. В некоторых
случаях чашечка подвергается редукции, как у представителей семейства
зонтичных, что вызвано формированием таких соцветий, где обычная функция
чашечки оказывается лишней. У сложноцветных орган, способствующий
разнесению плодов ветром—хохолок , в своем происхождении связан с чашечкой.
В простейшем случае он представлен одним или. несколькими кругами простых
(чертополох) или перистых (бодяк) щетинок. У одуванчика на верхушке семянки
формируется более или менее длинная подставка паппуса, к которой
прикреплены веерообразно расходящиеся волоски; в целом вся структура
образует подобие парашютика. У козлобородника при той же структуре щетинки
паппуса перистые, а парашютики достигают в диаметре 2—3 см и могут
переноситься на значительное расстояние. Чашелистики произошли из верховых
листьев, что доказывается их связью с последними, а также морфологическим и
анатомическим строением; спираль чашечки в верхушечных примитивных
цветках—продолжение спирали вегетативных листьев. В отличие от лепестков и
тычинок чашелистики обладают тем же числом пучков, что и черешки
вегетативных листьев данного растения. Например, у лютиковых чашелистики
имеют подобно листьям три листовых следа, тогда как лепестки и тычинки—по
одному. Но особенно наглядны переходы между вегетативными листьями и
чашелистиками. У пиона, который часто разводят в садах из-за крупных
душистых цветков, чашечка состоит из пяти чашелистиков, в бутоне полностью
закрывающихся цветков .

[pic]
. 275. Серия (/—5) спирально расположенных чашелистиков шиповника.

Ниже чашелистиков находятся 3 сближенных листа, образующих подобие
покрывала; они напоминают чашелистики, но обладают более крупными
размерами. Стеблевых листьев несколько (часто 5), причем от нижних к
верхним наблюдается постепенное упрощение листовой пластинки (ряс. 274, /—
5). Из рисунка видно, что самый нижний, первый стеблевой лист дважды
перисто-рассеченный, а верхний, четвертый лист— тройчатый; пятый лист, он
же первый лист покрывала, оказывается простым. На рисунке 274 показан и
восходящий ряд из листочков покрывала и чашелистиков, откуда видно, что
между первым и пятым чашелистиками наблюдается существенная разница, в то
время как соседние чашелистики" отличаются не столь значительно. Нетрудно
видеть, что от первого к последнему чашелистику происходит редукция верхней
части и разрастание основания листа.

У некоторых видов шиповника ' спиральная чашечка из пяти чашелистиков
имеет весьма оригинальное строение (рис, 275); два самых нижних чашелистика
перистые и несколько напоминают вегетативные листья, средний имеет боковые
доли с одной стороны, а два верхних — простые.

При сопоставлении чашелистиков и вегетативных листьев видно, что и здесь
наблюдается разрастание основания листа в противовес верхней части.
Венчик образует внутреннюю часть двойного околоцветника и отли-чается от
чашечки яркой окраской и более крупными размерами. Обычно именно венчик
создает облик цветка. Размеры цветка соответствуют размерам венчика. По
разнообразию размеров, формы и окраски венчик далеко превосходит остальные
части цветка. Различают раздельно- и сростнолепестный венчики.
Раздельнолепестный венчик состоит из отдельных лепестков. В более развитых
семействах раздельноле* лестных (гвоздичных, крестоцветных) лепесток
дифференцирован на узкую нижнюю часть—ноготок и расширенную
верхнюю—пластинку. Пластинка и ноготок расположены под прямым углом друг к
другу.
В сростнолепестных венчиках различают трубку и перпендикулярно
расположенный по отношению к ней отгиб. Последний имеет определенное
количество зубцов, или лопастей (долей), венчика. Место перехода трубки в
отгиб обозначают как зев. Иногда отгиб не выражен и венчик состоит из
трубки и зубцов (колокольчики). По количеству зубцов венчика обычно можно
судить о числе лепестков, принявших участие в его образовании. Но иногда
дело обстоит сложнее. Например, 4-лопастный венчик у вероник возник из 5
лепестков и задняя доля, по происхождению двойная, что доказывается
сравнительным изучением проводящей системы венчика. По длине трубки
различают долихоморфные, мезоморфные и брахиморфные венчики. Увеличение
длины трубки связано со специализированным опылением, в особенности при
посредства бабочек. Так, табак, тропические виды дурманов из семейства
паслёновых опыляются бражниками, хоботок которых достигает длины 20—25 см
.Симметрия цветка связана чаще именно с венчиком. Актиноморфные венчики
встречаются чаще у сравнительно примитивных семейств, таких, как лютиковые,
розовые, гвоздичные, лилейные, но они характерны и для таких развитых
семейств, как зонтичные, мареновые , колокольчиковые, отчасти даже
сложноцветные (трубчатые цветки). У многих развитых семейств существуют
зигоморфные венчики. Последние возникли в процессе эволюции в связи с
приспособлением к избирательному насекомоопылению. Уже в семействе
лютиковых можно видеть зигоморфные венчиковидные околоцветники у аконита и
живокости. Раздельнолепестной зигоморфный венчик встречается у большинства
мотыльковых. Пятичленный венчик у представителей этого семейства состоит из
верхнего лепестка—флага, двух боковых лепестков—весел, или крыльев, и двух
нижних, отчасти срастающихся между собой лепестков, образующих лодочку.
Раздельнолепестные зигоморфные венчики имеются также у фиалок. Во многих
семействах возникли двугубые спайнолепестные венчики (губоцветные,
норичниковые и др.). Такой венчик имеет трубку и две губы: верхнюю и
нижнюю. Плоскость симметрии делит венчик на левую и правую половину. Только
у немногих представителей маковых (дымянка, хохлатка) плоскость симметрии
делит венчик на верхнюю и нижнюю половину (поперечно-зигоморфныс цветки).
Редко встречаются асимметричные венчики, через которые нельзя провести ни
одной плоскости симметрии (венчиковидный околоцветник у канн).
Образование шпорцев. В связи со специализированным опылением находятся и
многочисленные случаи образования шпорцев в семействах лютиковых, маковых,
фиалковых, бальзаминовых, орхидных и др. Шпорец представляет обычно полый
орган и возникает из лепестка или листочка простого околоцветника. На
ранних этапах развития появляется мешковидное выпячивание, в дальнейшем
удлиняющееся. Филогенетически эта первая стадия закреплена у львиного зева
, тогда как у близкородственных льнянок существуют уже настоящие шпорцы .
Возникновение шпорцевых образований, как уже сказано, стоит в тесной связи
с выделением нектара. Последний отделяется стенкой самого шпорца или
находящимися внутри шпорца нектар-ничками.
[pic]
. Рис. 278 Борец
1-- цветок сбоку; 2 - цветок с удаленным околоцветником Пр —
предлистья; н — нектарники



Происхождение венчика. Лепестки произошли, по-видимому, из видоизмененных
тычинок. Классическим примером, иллюстрирующим превращение тычинок в
лепестки, может служить семейство кувшинковых, или водяных лилий, все
представители которого ведут водный образ жизни. Водяная лилия, или
кувшинка, из-за красивых цветков во многих районах стала редким растением и
нуждается в строгой охране; более обычна кубышка желтая . У последней
имеется окрашенный в яркий желтый цвет околоцветник из пяти листочков
(соответствующий венчиковидной чашечке с расположением 2/5), а затем
большое количество (чаще 13) узких лепестковидных органов, также спирально
расположенных; далее следует большое число тычинок, причем по управлению к
центру цветка тычиночные нити и связники становятся все более узкими.
Внешние пыльники гораздо короче внутренних. Между самыми наружными из
лепестков и самыми внутренними тычинками существуют все переходные ступени.
У кувшинки чашечка состоит из четырех листочков, а венчик в
противоположность кубышке полностью развит и состоит из большого числа
лепестков; по направлению к центру цветка лепестки уменьшаются в размерах,
становятся более узкими и напоминают лепестковидные органы кубышки. Самые
внутренние лепестки можно рассматривать как переходные формы к тычинкам,
эта часть цикла аналогична кубышке (рис. 281). Органы, потерявшие
способность производить пыльцу, но сохранившие еще некоторые
морфологические черты тычинок, называют стаминодиями.

Нектарники. Выше уже говорилось о нектарниках в связи со
шпорцеобразованием у аконита и живокости. Но и у многих других лютиковых, у
которых нет шпорцев, нектарники достигают часто большого разнообразия и
сложности, например у встречающейся у нас в составе так называемых
мавританских газонов «девицы в зелени», или чернушки , цветок которой
изображен на рисунке .
Среди наших лютиковых нектарники хорошо представлены у купальницы. Они
возникают в довольно большом и непостоянном (как и все другие органы
цветка) числе между листочками венчиковидного околоцветника и тычинками.
Внешне нектарник имеет форму узкой пластинки, расширяющейся кверху и
имеющей в верхней трети нектарную ямку. На лепестки эти нектарники внешне
совершенно непохожи, однако нетрудно установить их гомологию с лепестками-
нектарниками лютика. У последнего околоцветник двойной, пятичленный,
окрашенный в желтый цвет, расчлененный на чашечку из пяти листочков и
венчик из пяти лепестков. Однако лепесток лютика в то же время служит и
нектарником. Нектарная железка прикрыта чешуйкой . Строение лепестков-
нектарников лютика в общем соответствует стаминодиям-нектарникам
купальницы. Морфологически различие сводится к тому, что у лютика по
сравнению с купальницей хорошо выражена верхняя часть—пластинка.
В свете вышесказанного устанавливается морфогенетический ряд от тычинок
через стаминодии-нектарники (купальница) к лепесткам-нектарникам (лютик).
Нектарники могут не являться органами цветка, а возникать в качестве
железистой ткани. Часто встречается так называемый диск, представляющий
обычно кольцевидное, звездчатое или иной формы образование, возникающее на
цветоложе при основании завязи. Диск характерен, например, для
бересклетовых, кленовых, рутовых, виноградных, а также губоцветных . У
крестоцветных нектарники представляют различной формы бугорки, появляющиеся
около тычинок (чаще у более коротких), а иногда кольцеобразные валики,
окружающие отдельные тычинки .
У зонтичных образуется так называемый надпестичный диск при основании
столбиков, на верхушке завязи, функционирующий как нектарник. Нектарники у
зонтичных лежат совершенно открыто, и цветки представителей этого семейства
посещаются исключительно неспециализированными опылителями, главным образом
мухами и жуками (кожееды, цветочные усачи и др.). С этим, очевидно, связано
отсутствие у подобных цветков приятного запаха. Нектарники, образованные
определенными частями гинецея, встречаются и в других семействах; у
некоторых однодольных, например лилейных и амариллисовых, нектар образуется
внутри перегородок, разделяющих гнезда завязи.
Из изложенного ясно, сколь велико разнообразие нектарников у цветковых
растений. Несомненно, что образование их имело громадное значение в
эволюции, главным образом в связи с приспособлениями к насе-комоопылению. У
ветроопыляемых растений нектарники, как правило, отсутствуют.
В нектаре содержатся различные сахара и в ничтожных количествах иные
органические и неорганические соединения. О количестве выделяемого нектара
можно судить по следующим цифрам: чтобы собрать 1 г меда, пчела должна
посетить 1500 цветков белой акации; 1 кг меда собирается примерно с 6000000
цветков клевера.







Реферат на тему: Строение эукариотической и прокариотической клеток

План.

Введение. 3

1. Строение эукариотической клетки. 5

2. Прокариотическая клетка. 18

Заключение. 21

Список литературы. 22


Введение.

Все живые существа состоят из клеток - маленьких, окруженных мембраной
полостей, заполненных концентрированным водным раствором химических
веществ. Простейшие формы жизни - это одиночные клетки, размножающиеся
делением. Более высокоразвитые организмы, такие как мы сами, можно сравнить
с клеточными городами, в которых специализированные функции осуществляют
группы клеток, в свою очередь связанные между собой сложными системами
коммуникаций. В известном смысле клетки находятся на полпути между
молекулами и человеком. Мы изучаем клетки, чтобы понять, каково их
молекулярное строение, с одной стороны, и чтобы выяснить, как они
взаимодействуют для образования столь сложного организма, как человек - с
другой.
Считается, что все организмы и все составляющие их клетки произошли
эволюционным путем от общей преДНКовой клетки. Два основных процесса
эволюции - это:
1. случайные изменения генетической информации, передаваемой от организма
к его потомкам;
2. отбор генетической информации, способствующей выживанию и размножению
своих носителей[1].
Эволюционная теория является центральным принципом биологии, позволяющим
нам осмыслить ошеломляющее разнообразие живого мира.
Естественно, в эволюционном подходе есть свои опасности: большие пробелы
в наших знаниях мы заполняем рассуждениями, детали которых могут быть
ошибочными. е в наших силах вернуться в прошлое и стать свидетелями
уникальных молекулярных событий, происходивших миллиарды лет назад. Однако,
эти древние события оставили много следов, которые мы можем анализировать.
ПреДНКовые растения, животные и даже бактерии сохранились как ископаемые.
Но, что еще более важно, каждый современный организм содержит информацию
о признаках живых организмов в прошлом. В частности, существующие ныне
биологические молекулы позволяют судить об эволюционном пути, демонстрируя
фундаментальное сходство между наиболее далекими живыми организмами и
клетками и выявляя некоторые различия между ними.



1. Строение эукариотической клетки.

Клетки, образующие ткани животных и растений, значительно различаются по
форме, размерам и внутреннему строению. Однако все они обнаруживают
сходство в главных чертах процессов жизнедеятельности, обмена веществ, в
раздражимости, росте, развитии, способности к изменчивости.

Клетки всех типов содержат два основных компонента, тесно связанных между
собой, — цитоплазму и ядро. Ядро отделено от цитоплазмы пористой мембраной
и содержит ядерный сок, хроматин и ядрышко. Полужидкая цитоплазма заполняет
всю клетку и пронизана многочисленными канальцами. Снаружи она покрыта
цитоплазматической мембраной. В ней имеются специализированные структуры-
органоиды, присутствующие в клетке постоянно, и временные образования —
включения. Мембранные органоиды: наружная цитоплазматическая мембрана
(HЦM), эндоплазматическая сеть (ЭПС), аппарат Гольджи, лизосомы,
митохондрии и пластиды. В основе строения всех мембранных органоидов лежит
биологическая мембрана. Все мембраны имеют принципиально единый план
строения и состоят из двойного слоя фосфолипидов, в который с различных
сторон ива разную глубину погружены белковые молекулы. Мембраны органоидов
отличаются друг от друга лишь наборами входящих в них белков.


Схема строения эукариотической клетки. А — клетка животного
происхождения; Б - растительная клетка:

/ - ядро с хроматином и ядрышком, 2 - цитоплазматическая мембрана, 3-
клеточная стенка, 4 - поры в клеточной стенке, через которые сообщается
цитоплазма соседних клеток, 5 - шероховатая эндоплазматическая сеть, б -
гладкая эндоплазматическая сеть, 7 - пиноцитозная вакуоль, 8 - аппарат
(комплекс) Гольджи, 9 - лизосома, 10 - жировые включения в каналах гладкой
эндоплазматической сети, 11 - клеточный центр, 12 - митохондрия, 13 -
свободные рибосомы и полирибосомы, 14 — вакуоль, 15 — хлоропласт[2].


Цитоплазматическая мембрана. У всех клеток растений, многоклеточных
животных, у простейших и бактерий клеточная мембрана трехслойна: наружный и
внутренний слои состоят из молекул белков, средний — из молекул липидов.
Она ограничивает цитоплазму от внешней среды, окружает все органоиды клетки
и представляет собой универсальную биологическую структуру. В некоторых
клетках наружная оболочка образована несколькими мембранами, плотно
прилегающими друг к другу. В таких случаях клеточная оболочка становится
плотной и упругой и позволяет сохранить форму клетки, как, например, у
эвглены и инфузории туфельки. У большинства растительных клеток, помимо
мембраны, снаружи имеется еще толстая целлюлозная оболочка — клеточная
стенка. Она хорошо различима в обычном световом микроскопе и выполняет
опорную функцию за счет жесткого наружного слоя, придающего клеткам четкую
форму.

На поверхности клеток мембрана образует удлиненные выросты — микроворсинки,
складки, впячивания и выпячивания, что во много раз увеличивает всасывающую
или выделительную поверхность. С помощью мембранных выростов клетки
соединяются друг с другом в тканях и органах многоклеточных организмов, на
складках мембран располагаются разнообразные ферменты, участвующие в обмене
веществ. Отграничивая клетку от окружающей среды, мембрана регулирует
направление диффузии веществ и одновременно осуществляет активный перенос
их внутрь клетки (накопление) или наружу (выделение). За счет этих свойств
мембраны концентрация ионов калия, кальция, магния, фосфора в цитоплазме
выше, а концентрация натрия и хлора ниже, чем в окружающей среде. Через
поры наружной мембраны из внешней среды внутрь клетки проникают ионы, вода
и мелкие молекулы других веществ. Проникновение в клетку относительно
крупных твердых частиц осуществляется путем фагоцитоза (от греч. “фаго” —
пожираю, “питое” — клетка)[3]. При этом наружная мембрана в месте контакта
с частицей прогибается внутрь клетки, увлекая частицу в глубь цитоплазмы,
где она подвергается ферментативному расщеплению. Аналогичным путем в
клетку попадают и капли жидких веществ; их поглощение называется
пиноцитозом (от греч. “пино” — пью, “цитос” — клетка). Наружная клеточная
мембрана выполняет и другие важные биологические функции.

Цитоплазма на 85 % состоит из воды, на 10 % — из белков, остальной объем
приходится на долю липидов, углеводов, нуклеиновых кислот и минеральных
соединений; все эти вещества образуют коллоидный раствор, близкий по
консистенции глицерину. Коллоидное вещество клетки в зависимости от ее
физиологического состояния и характера воздействия внешней среды имеет
свойства и жидкости, и упругого, более плотного тела. Цитоплазма пронизана
каналами различной формы и величины, которые получили название
эндоплазматической сети. Их стенки представляют собой мембраны, тесно
контактирующие со всеми органоидами клетки и составляющие вместе с ними
единую функционально-структурную систему для осуществления обмена веществ и
энергии и перемещения веществ внутри клетки.
В стенках канальцев располагаются мельчайшие зернышки—гранулы,
называемые рибосомами. Такая сеть канальцев называется гранулярной.
Рибосомы могут располагаться на поверхности канальцев разрозненно или
образуют комплексы из пяти-семи и более рибосом, называемые полисомами.
Другие канальцы гранул не содержат, они составляют гладкую
эндоплазматическую сеть. На стенках располагаются ферменты, участвующие в
синтезе жиров и углеводов.
Внутренняя полость канальцев заполнена продуктами жизнедеятельности
клетки. Внутриклеточные канальцы, образуя сложную ветвящуюся систему,
регулируют перемещение и концентрацию веществ, разделяют различные молекулы
органических веществ и этапы их, синтеза. На внутренней и внешней
поверхности мембран, богатых ферментами, осуществляется синтез белков,
жиров и углеводов, которые либо используются в обмене веществ, либо
накапливаются в цитоплазме в качестве включений, либо выводятся наружу.
Рибосомы встречаются во всех типах клеток — от бактерий до клеток
многоклеточных организмов. Это округлые тельца, состоящие из
рибонуклеиновой кислоты (РНК) и белков почти в равном соотношении. В их
состав непременно входит магний, присутствие которого поддерживает
структуру рибосом. Рибосомы могут быть связаны с мембранами
эндоплазматической сети, с наружной клеточной мембраной или свободно лежать
в цитоплазме. В них осуществляется синтез белков. Рибосомы кроме цитоплазмы
встречаются в ядре клетки. Они образуются в ядрышке и затем поступают в
цитоплазму.
Комплекс Гольджи в растительных клетках имеет вид отдельных телец,
окруженных мембранами. В животных клетках этот органоид представлен
цистернами, канальцами и пузырьками. В мембранные трубки комплекса Гольджи
из канальцев эндоплазматической сети поступают продукты секреции клетки,
где они химически перестраиваются, уплотняются, а затем переходят в
цитоплазму и либо используются самой клеткой, либо выводятся из нее. В
цистернах комплекса Гольджи происходит синтез полисахаридов и их
объединение с белками, в результате чего образуются гликопротеиды.
Митохондрии — небольшие тельца палочковидной формы, ограниченные двумя
мембранами. От внутренней мембраны митохондрии отходят многочисленные
складки — кристы, на их стенках располагаются разнообразные ферменты, с
помощью которых осуществляется синтез высокоэнергетического вещества —
аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ)[4]. В зависимости от активности клетки и
внешних воздействий митохондрии могут перемещаться, изменять свои размеры,
форму. В митохондриях найдены рибосомы, фосфолипиды, РНК и ДНК. С
присутствием ДНК в митохондриях связывают способность этих органоидов к
размножению путем образования перетяжки или почкованием в период деления
клетки, а также синтез части митохондриальных белков.
Лизосомы - мелкие овальные образования, ограниченные мембраной и
рассеянные по всей цитоплазме. Встречаются во всех клетках животных и
растений. Они возникают в расширениях эндоплазматической сети и в комплексе
Гольджи, здесь заполняются гидролитическими ферментами, а затем
обособляются и поступают в цитоплазму. В обычных" условиях лизосомы
переваривают частицы, попадающие в клетку путем фагоцитоза, и органоиды
отмирающих клеток. Продукты лизиса выводятся через мембрану лизосомы в
цитоплазму, где они включаются в состав новых молекул. При разрыве
лизоеомной мембраны ферменты поступают в цитоплазму и переваривают ее
содержимое, вызывая гибель клетки.

Пластиды есть только в растительных клетках и встречаются, у большинства
зеленых растений. В пластидах синтезируются и накапливаются органические
вещества. Различают пластиды трех видов: хлоропласты, хромопласты и
лейкопласты.
Хлоропласты — зеленые пластиды, содержащие зеленый пигмент хлорофилл.
Они находятся в листьях, молодых стеблях, незрелых плодах. Хлоропласты
окружены двойной мембраной. У высших растений внутренняя часть хлоропластов
заполнена полужидким веществом, в котором параллельно друг другу уложены
пластинки. Парные мембраны пластинок, сливаясь, образуют стопки, содержащие
хлорофилл. В каждой стопке хлоропластов высших растений чередуются слои
молекул белка и молекул липидов, а между ними располагаются молекулы
хлорофилла. Такая слоистая структура обеспечивает максимум свободных
поверхностей и облегчает захват и перенос энергии в процессе фотосинтеза.

Хромопласты — пластиды, в которых содержатся растительные пигменты (красный
или бурый, желтый, оранжевый). Они сосредоточены в цитоплазме клеток
цветков, стеблей, плодов, листьев растений и придают им соответствующую
окраску. Хромопласты образуются из лейкопластов или хлоропластов в
результате накопления пигментов каротиноидов[5].
Лейкопласты—бесцветные пластиды, располагающиеся в неокрашенных частях
растений: в стеблях, корнях, луковицах и др. В лейкопластах одних клеток
накапливаются зерна крахмала, в лейкопластах других клеток — масла, белки.
Все пластиды возникают из своих предшественников — пропластид. В них
выявлена ДНК, которая контролирует размножение этих органоидов.
Клеточный центр, или центросома, играет важную роль при делении, клетки
и состоит из двух центриолей. Он встречается у всех клеток животных и
растений, кроме цветковых, низших грибов и некоторых, простейших. Центриоли
в делящихся клетках принимают участие в формировании веретена деления и
располагаются на его полюсах. В делящейся клетке первым делится клеточный
центр, одновременно образуется ахроматиновое веретено, ориентирующее
хромосомы при расхождении их к полюсам. В дочерние клетки отходит по одной
центриоле.

У многих растительных и животных клеток имеются органоиды специального
назначения: реснички, выполняющие функцию движения (инфузории, клетки
дыхательных путей), жгутики (простейшие одноклеточные, мужские половые
клетки у животных и растений и др.).
Включения - временные элемеаты, возникающие в клетке на определенной
стадии ее жизнедеятельности в результате синтетической функции. Они либо
используются, либо выводятся из клетки. Включениями являются также запасные
питательные вещества: в растительных клетках—крахмал, капельки жира, блки,
эфирные масла, многие органические кислоты, соли органических и
неорганических кислот; в животных клетках - гликоген (в клетках печени и
мышцах), капли жира (в подкожной клетчатке); Некоторые включения
накапливаются в клетках как отбросы — в виде кристаллов, пигментов и др.
Вакуоли — это полости, ограниченные мембраной; хорошо выражены в клетках
растений и имеются у простейших. Возникают в разных участках расширений
эндоплазматической сети. И постепенно отделяются от нее. Вакуоли
поддерживают тургорное давление, в них сосредоточен клеточный или
вакуолярный сок, молекулы которого определяют его осмотическую
концентрацию. Считается, что первоначальные продукты синтеза - растворимые
углеводы, белки, пектины и др. — накапливаются в цистернах
эндоплазматической сети. Эти скопления и представляют собой зачатки будущих
вакуолей.

Цитоскелет. Одной из отличительных особенностей эукариотической клетки
является развитие в ее цитоплазме скелетных образований в виде
микротрубочек и пучков белковых волокон. Элементы цитоскелета тесно связаны
с наружной цитоплазматической мембраной и ядерной оболочкой, образуют
сложные переплетения в цитоплазме. Опорные элемеиты цитоплазмы определяют
форму клетки, обеспечивают движение внутриклеточных структур и перемещение
всей клетки.
Ядро клетки играет основную роль в ее жизнедеятельности, с его удалением
клетка прекращает свои функции и гибнет. В большинстве животных клеток одно
ядро, но встречаются и многоядерные клетки (печень и мышцы человека, грибы,
инфузории, зеленые водоросли). Эритроциты млекопитающих развиваются из
клеток-предшественников, содержащих ядро, но зрелые эритроциты утрачивают
его и живут недолго.

Ядро окружено двойной мембраной, пронизанной порами, посредством которых
оно тесно связано с каналами эндоплазматической сети и цитоплазмой. Внутри
ядра находится хроматин — спирализованные участки хромосом. В период
деления клетки они превращаются в палочковидные структуры, хорошо
различимые в световой микроскоп. Хромосомы — это сложный комплекс белков с
ДНК, называемый нуклеопротеидом[6].
Функции ядра состоят в регуляции всех жизненных отправлений клетки,
которую оно осуществляет при помощи ДНК и РНК-материальных носителей
наследственной информации. В ходе подготовки к делению клетки ДНК
удваивается, в процессе митоза хромосомы расходятся и передаются дочерним
клеткам, обеспечивая преемственность наследственной информации у каждого
вида организмов.
Кариоплазма — жидкая фаза ядра, в которой в растворенном виде находятся
продукты жизнедеятельности ядерных структур.
Ядрышко — обособленная, наиболее плотная часть ядра.
В состав ядрышка входят сложные белки и РНК, свободные или связанные
фосфаты калия, магния, кальция, железа, цинка, а также рибосомы. Ядрышко
исчезает перед началом деления клетки и вновь формируется в последней фазе
деления.
Таким образом, клетка обладает тонкой и весьма сложной организацией.
Обширная сеть цитоплазматических мембран и мембранный принцип строения
органоидов позволяют разграничить множество одновременно протекающих в
клетке химических реакций. Каждое из внутриклеточных образований имеет свою
структуру и специфическую функцию, но только при их взаимодействии возможна
гармоничная жизнедеятельность клетки. На основе такого взаимодействия
вещества из окружающей среды поступают в клетку, а отработанные продукты
выводятся из нее во внешнюю среду — так совершается обмен веществ.
Совершенство структурной организации клетки могло возникнуть только в
результате длительной биологической эволюции, в процессе которой
выполняемые ею функции постепенно усложнялись.

Простейшие одноклеточные формы представляют собой и клетку, и организм со
всеми его жизненными проявлениями. В многоклеточных организмах клетки
образуют однородные группы — ткани. В свою очередь ткани формируют органы,
системы, и их функции определяются общей жизнедеятельностью целостного
организма.



2. Прокариотическая клетка.

Помимо организмов с типичной клеточной организацией {эукариотические
клетки) существуют относительно простые, доядерные, или прокариотические,
клетки — бактерии и синезеленые, у которых отсутствуют оформленное ядро,
окруженное ядерной мембраной, и высокоспециализированные внутриклеточные
органоиды. Особую форму организации живого представляют вирусы и
бактериофаги (фаги). Их строение крайне упрощено: они состоят из ДНК (либо
РНК) и белкового футляра. Свои функции обмена веществ и размножения вирусы
и фаги осуществляют только внутри клеток другого организма: вирусы — внутри
клеток растений и животных, фаги - в бактериальных клетках как паразиты на,
генетическом уровне.
К прокариотам относят бактерии и сине-зелёные водоросли (цианеи)[7].
Наследственный аппарат прокариот представлен одной кольцевой молекулой ДНК,
не образующей связей с белками и содержащей по одной копии каждого гена —
гаплоидные организмы. В цитоплазме имеется большое количество мелких
рибосом; отсутствуют или слабо выражены внутренние мембраны. Ферменты
пластического обмена расположены диффузно. Аппарат Гольджи представлен
отдельными пузырьками. Ферментные системы энергетического обмена
упорядоченно расположены на внутренней поверхности наружной
цитоплазматической мембраны. Снаружи клетка окружена толстой клеточной
стенкой. Многие прокариоты способны к спорообразованию в неблагоприятных
условиях существования; при этом выделяется небольшой участок цитоплазмы
содержащий ДНК, и окружается толстой многослойной капсулой. Процессы
метаболизма внутри споры практически прекращаются. Попадая в благоприятные
условия, спора преобразуется в активную клеточную форму. Размножение
прокариот происходит простым делением надвое.
Средняя величина прокариотических клеток 5 мкм. У них нет никаких
внутренних мембран, кроме впячиваний плазматической мембраны. Пласты
отсутствуют. Вместо клеточного ядра имеется его эквивалент (нуклеоид),
лишенный оболочки и состоящий из одной-единственной молекулы ДНК. Кроме
того бактерии могут содержать ДНК в форме крошечных плазмид, сходных с
внеядерными ДНК эукариот.

В прокариотических клетках, способных к фотосинтезу (сине-зеленые
водоросли, зеленые и пурпурные бактерии) имеются различно структурированные
крупные впячивания мембраны – тилакоиды, по своей функции соответствующие
пластидам эукариот. Эти же тилакоиды или – в бесцветных клетках – более
мелкие впячивания мембраны (а иногда даже сама плазматическая мембрана) в
функциональном отношении заменяют митохондрии. Другие, сложно
дифференцированные впячивания мембраны называют мезасомами; их функция не
ясна.

Только некоторые органеллы прокариотической клетки гомологичны
соответствующим органеллам эукариот. Для прокариот характерно наличие
муреинового мешка – механически прочного элемента клеточной стенки[8].

[pic]

Заключение.

Таким образом, можно провести сравнение представлений о эукариотической
и прокариотической клеткой.

|Признаки |Прокариоты |Эукариоты |
|1 ЯДЕРНАЯ МЕМБРАНА |Отсутствует |Имеется |
|ПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ |Имеется |Имеется |
|МЕМБРАНА | | |
|МИТОХОНДРИИ |Отсутствуют |Имеются |
|ЭПС |Отсутствует |Имеется |
|РИБОСОМЫ |Имеются |Имеются |
|ВАКУОЛИ |Отсутствуют |Имеются (особенно характерны |
| | |для растений) |
|ЛИЗОСОМЫ |Отсутствуют |Имеются |
|КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА |Имеется, состоит из |Отсутствует в животных клетках,|
| |сложного |в растительных состоит из |
| |гетерополимерного |целлюлозы |
| |вещества | |
|КАПСУЛА |Если имеется, то состоит |Отсутствует |
| |из соединений белка и | |
| |сахара | |
|КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖИ |Отсутствует |Имеется |
|ДЕЛЕНИЕ |Простое |Митоз, амитоз, мейоз |
Список литературы.


1. Прокариотические и эукариотические клетки (Т.А. Козлова, В.С.
Кучменко. Биология в таблицах. М.,2000).
2. Б.Албертс, Д.Брей, Дж.Льюис, М.Рэфф, К.Робертс, Дж.Уотсон.
"Молекулярная биология клетки", 2-е издание, "Мир", 1994.
3. С.Бейкер. Камень преткновения.Верна ли теория эволюции? – М.,
«Протестант», 1992.
4. Гилберт С. Биология развития 3 томам., "Мир", 1993г.
5. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д., Биология 3 тома, М, "Мир", 1990г.
6. Дубинин Н.П. Новое в современной генетики М, "Наука", 1989г.


-----------------------
[1] Прокариотические и эукариотические клетки (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко.
Биология в таблицах. М.,2000).

[2] Прокариотические и эукариотические клетки (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко.
Биология в таблицах. М.,2000).

[3] Грин Н., Стаут У., Тейлор Д., Биология 3 тома, М, "Мир", 1990г.

[4] Гилберт С. Биология развития 3 томам., "Мир", 1993г.
[5] Прокариотические и эукариотические клетки (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко.
Биология в таблицах. М.,2000).

[6] Гилберт С. Биология развития 3 томам., "Мир", 1993г.
[7] Гилберт С. Биология развития 3 томам., "Мир", 1993г.

[8] Прокариотические и эукариотические клетки (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко.
Биология в таблицах. М.,2000).





Новинки рефератов ::

Реферат: Социальная база и социальные факторы экономических преобразований (Социология)


Реферат: Интенсивная технология возделывания озимой пшеницы (Сельское хозяйство)


Реферат: Полимерные оптические волокна (Химия)


Реферат: Коровье бешенство (Биология)


Реферат: Деньги, виды денег (Деньги и кредит)


Реферат: Моделирование женской одежды (Предпринимательство)


Реферат: Лекции по экологии (Экологическое право)


Реферат: Признаки организации в менеджменте (Менеджмент)


Реферат: Контроль качества сварных соединений (Технология)


Реферат: Прогнозирование численности населения (Социология)


Реферат: Учет износа основных средств (Бухгалтерский учет)


Реферат: Определение оптимальной цены (Маркетинг)


Реферат: Ценовая дискриминация (Предпринимательство)


Реферат: Динозавры (Биология)


Реферат: Тристан и Изольда (Литература : зарубежная)


Реферат: Диплом - Проектирование котельной (Технология)


Реферат: Финансовое планирование на предприятии (Менеджмент)


Реферат: Феминизм (Социология)


Реферат: Конфликтология и её применение в сфере управления (Психология)


Реферат: Педагогика (Педагогика)



Copyright © GeoRUS, Геологические сайты альтруист