Важность растительных клеток

Клетка - это мельчайшая единица 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, какой мы ее знаем. Без клеток не выжило бы ни одно живое существо. Без растительных клеток не было бы растений. А без растений все живое погибло бы.

TL; DR (слишком длинный; Не читал)

Растения, состоящие из различных типов клеток, организованных в ткани, являются основными продуцентами Земли. Без растительных клеток ничто не могло выжить на Земле.

Как правило, клетки растений имеют прямоугольную или кубическую форму и больше, чем клетки животных. Однако они похожи на клетки животных в том, что они являются эукариотическими клетками, что означает, что ДНК клетки заключена внутри ядра.

Клетки растений содержат множество 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. Стенка клетки, крайнее жесткое покрытие клетки, сделана из целлюлозы и обеспечивает поддержку и облегчает взаимодействие между клетками. Он состоит из трех слоев: первичной клеточной стенки, вторичной клеточной стенки и средней ламеллы. Клеточная мембрана (иногда называемая плазматической мембраной) - это внешнее тело клетки внутри клеточной стенки. Его основная функция - обеспечивать силу и защищать от инфекций и стрессов. Он полупроницаемый, то есть через него могут проходить только определенные вещества. Гелеобразный матрикс внутри клеточной мембраны называется цитозолем или цитоплазмой, внутри которой развиваются все остальные клеточные органеллы.

Каждая органелла в растительной клетке играет важную роль. Пластиды хранят растительную продукцию. Вакуоли - это заполненные водой органеллы, связанные с мембраной, которые также используются для хранения полезных материалов. Митохондрии осуществляют клеточное дыхание и дают клеткам энергию. Хлоропласт - это удлиненный или дискообразный пластид, состоящий из зеленого пигмента хлорофилла. Он улавливает световую энергию и преобразует ее в химическую энергию с помощью процесса, называемого фотосинтезом. Тело гольджи - это часть растительной клетки, в которой белки сортируются и упаковываются. Белки собраны внутри структур, называемых рибосомами. Эндоплазматический ретикулум - это покрытые мембраной органеллы, транспортирующие материалы.

Ядро - отличительный признак эукариотической клетки. Это центр управления клеткой, связанной двойной мембраной, известной как ядерная оболочка, и пористой мембраной, которая позволяет веществам проходить через нее. Ядро играет важную роль в образовании белка.

Клетки растений бывают разных типов, включая клетки флоэмы, паренхимы, склеренхимы, колленхимы и клетки ксилемы.

Клетки флоэмы транспортируют сахар, производимый листьями, по всему растению. Эти клетки доживают до зрелости.

Основными клетками растений являются клетки паренхимы, которые составляют листья растений и способствуют метаболизму и производству пищи. Эти клетки, как правило, более гибкие, чем другие, потому что они тоньше. Клетки паренхимы находятся в листьях, корнях и стеблях растения.

Клетки склеренхимы оказывают растению большую поддержку. Двумя типами клеток склеренхимы являются волокна и склереиды. Волокнистые клетки - это длинные тонкие клетки, которые обычно образуют нити или пучки. Склероидные клетки могут встречаться индивидуально или группами и иметь различные формы. Обычно они существуют в корнях растения и не доживают до зрелости, потому что имеют толстую вторичную стенку, содержащую лигнин, основной химический компонент древесины. Лигнин чрезвычайно твердый и водостойкий, что не позволяет клеткам обмениваться материалами достаточно долго для осуществления активного метаболизма.

Растение также получает поддержку от клеток колленхимы, но они не такие жесткие, как клетки склеренхимы. Клетки колленхимы обычно поддерживают те части молодого растения, которые все еще растут, такие как стебель и листья. Эти клетки тянутся вместе с развивающимся растением.

Клетки ксилемы - это водопроводящие клетки, которые доставляют воду к листьям растения. Эти твердые клетки, присутствующие в стеблях, корнях и листьях растения, не доживают до зрелости, но их клеточная стенка остается, чтобы обеспечить свободное движение воды по всему растению.

Различные типы растительных клеток образуют разные типы тканей, которые выполняют разные функции в определенных частях растения. Клетки флоэмы 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, транспортирующие пищу, минералы и воду через растение. Эпидермальная ткань образует внешние слои растения, образуя восковой налет, который не дает растению терять слишком много воды. Наземная ткань составляет основную часть структуры растения и выполняет множество различных функций, включая хранение, поддержку и фотосинтез.

И растения, и животные - чрезвычайно сложные многоклеточные организмы, у которых есть некоторые общие части, такие как ядро, цитоплазма, клеточная мембрана, митохондрии и рибосомы. Их клетки выполняют те же основные функции: извлекают питательные вещества из окружающей среды, используют эти питательные вещества для производства энергии для организма и создают новые клетки. В зависимости от организма клетки могут также переносить кислород по телу, удалять отходы, отправлять электрические сигналы в мозг, защищают от болезней и - в случае растений - производят энергию из Солнечный свет.

Однако есть некоторые различия между клетками растений и клетками животных. В отличие от растительных клеток, животные клетки не содержат клеточной стенки, хлоропластов или заметной вакуоли. Если вы посмотрите на оба типа клеток под микроскопом, вы увидите большие выступающие вакуоли в центре растительной клетки, тогда как животная клетка имеет только маленькую незаметную вакуоль.

Клетки животных обычно меньше, чем клетки растений, и имеют вокруг себя гибкую мембрану. Это позволяет молекулам, питательным веществам и газам проникать в клетку. Различия между растительными клетками и клетками животных позволяют им выполнять разные функции. Например, у животных есть специализированные клетки, позволяющие быстро перемещаться, потому что животные подвижны, тогда как растения неподвижны и имеют жесткие клеточные стенки для дополнительной прочности.

Клетки животных бывают разных размеров и, как правило, неправильной формы, но клетки растений более похожи по размеру и обычно имеют прямоугольную или кубическую форму.

Бактериальные и дрожжевые клетки сильно отличаются от клеток растений и животных. Во-первых, это одноклеточные организмы. И бактериальные клетки, и дрожжевые клетки имеют цитоплазму и мембрану, окруженную клеточной стенкой. У дрожжевых клеток тоже есть ядро, но у бактериальных клеток нет отдельного ядра для их генетического материала.

Растения обеспечивают среду обитания, убежище и защиту для животных, помогают создавать и сохранять почву и используются для производства многих полезных продуктов, таких как:

• волокна
  
• лекарства

В некоторых частях мира древесина растений является основным топливом, используемым для приготовления пищи и обогрева домов.

Растения производят кислород в качестве побочного продукта химического процесса, называемого фотосинтезом, который, как отмечает Университет Небраски-Линкольна, буквально означает "соединить со светом. «Во время фотосинтеза растения получают энергию от солнечного света для преобразования углекислого газа и воды в молекулы, необходимые для роста, такие как ферменты, хлорофилл и сахара.

Хлорофилл растений 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 для роста. Он также может быть преобразован в запасную молекулу крахмала, который позже может быть преобразован обратно в глюкозу, когда это необходимо растению. Он также может расщепляться во время процесса, называемого дыханием, при котором высвобождается энергия, хранящаяся в молекулах глюкозы.

Для фотосинтеза требуется множество структур внутри растительных клеток. Хлорофилл и ферменты содержатся в хлоропластах. В ядре находится ДНК, необходимая для передачи генетического кода белков, используемых в фотосинтезе. Клеточная мембрана растения способствует перемещению воды и газа в клетку и из нее, а также контролирует прохождение других молекул.

Растворенные вещества перемещаются в клетку и выходят из нее через клеточную мембрану посредством различных процессов. Один из этих процессов называется диффузией. Это включает свободное движение частиц кислорода и углекислого газа. Высокая концентрация углекислого газа перемещается в лист, в то время как высокая концентрация кислорода перемещается из листа в воздух.

Вода движется через клеточные мембраны посредством процесса, называемого осмосом. Это то, что дает растениям воду через их корни. Для осмоса требуются два раствора с разными концентрациями, а также разделяющая их полупроницаемая мембрана. Вода перемещается из менее концентрированного раствора в более концентрированный раствор до уровня на более концентрированной стороне мембрана поднимается, а уровень на менее концентрированной стороне мембраны падает до тех пор, пока концентрация не станет одинаковой на обеих сторонах мембраны. мембрана. В этот момент движение молекул воды одинаково в обоих направлениях, и чистый обмен воды равен нулю.

Две части фотосинтеза известны как световые (светозависимые) реакции и темные или углеродные (светонезависимые) реакции. Для световых реакций требуется энергия солнечного света, поэтому они могут происходить только в течение дня. Во время легкой реакции вода расщепляется и выделяется кислород. Световая реакция также обеспечивает химическую энергию (в форме органических энергетических молекул АТФ и НАДФН), необходимую во время темной реакции для преобразования углекислого газа в углевод.

Темная реакция не требует солнечного света и происходит в части хлоропласта, называемой стромой. Участвует несколько ферментов, в основном рубиско, который является наиболее распространенным из всех растительных белков и потребляет больше всего азота. Темная реакция использует АТФ и НАДФН, образующиеся во время световой реакции, для производства молекул энергии. Цикл реакции известен как цикл Кальвина или цикл Кальвина-Бенсона. АТФ и НАДФН соединяются с диоксидом углерода и водой с образованием конечного продукта - глюкозы.