Фiзiологiя рослинноi клiтини
Информация - Биология
Другие материалы по предмету Биология
й ознаками, необхiдними людинi.
3. Еволюцiя клiтини
За основу еволюцiйноi теорii органiчного свiту приймаСФться бiохiмiчна гiпотеза росiйського бiохiмiка О.РЖ.Опарiна (1922), вiдповiдно до якоi iз простих неорганiчних сполук карбiдiв, окислiв гiрських порiд, аморфного вуглецю i водню - могли створюватися первиннi органiчнi речовини - можливо, вуглеводнi. Завдяки радiацii газовим розрядам, високiй температурi i хiмiчним реакцiям утворюються сполуки, подiбнi до лiпiдiв, амiнокислот,нуклеiнових кислот. Сполуки цi накопичувалися як у земнiй атмосферi так i в океанi. У водi вони створювали згустки в результатi обСФднання молекул i побудови iнших комплексiв. Такi згустки називають коацерватними краплями чи коацерватами. На границi мiж коацерватами i зовнiшнiм середовищем скупчувались молекули лiпiдiв, що привело до утворення примiтивноi клiтинноi мембрани. В мiру росту коацервати могли розпадатись на дрiбнiшi краплi, що було прообразом розмноження - бiльшiсть дрiбних коацервантiв також були здатнi до вибiрковоi адсорбцii.
Пiзнiше був розроблений лабораторний метод синтезу РНК у результатi проведення подiбних експериментiв. Це стало переломним моментом, тому, що полiнуклеотиди здатнi вже до якiсно новоi хiмiчноi реакцii матричного синтезу, тобто до само подвоСФння. Однак переконливо пояснити виникнення механiзму, за допомогою РНК направляла б синтез бiлкiв, появу ДНК i здатнiсть систем до самовiдтворення, ця теорiя не змогла.
В ходi бiохiмiчноi еволюцii утворилась величезна кiлькiсть складних органiчних речовин. Так деякi клiтини стали автотрофами. Поява автотрофiв прискорила конкуренцiя гетеротрофiв за iжу. Синтез складених органiчних речовин рiзко зменшився, що зменшило кiлькiсть гетеротрофiв, але одночасно пiдвищило стiйкiсть процвiтаючих форм життя - автотрофiв. У таких умовах деякi анаероби вимирають, iншi заповнюють екологiчнi нiшi, практично позбавленi кисню. Третi вступають у симбiоз з аеробними клiтинами i пiзнiше утворюють з ними мiцну асоцiацiю.
Усi сучаснi одноклiтиннi i багатоклiтиннi органiзми подiляються на двi групи прокарiоти i еукарiоти. До прокарiот вiдносяться тiльки бактерii i синьозеленi водоростi (цiанобактерii). До еукарiот зеленi рослини, гриби, слизовики i тварини.
4. Ультра структура (мiкроскопiчна будова)
Клiтина основна структурно - функцiональна одиниця живоi матерii, елементарна бiологiчна система всiх органiзмiв, за винятком вiрусiв. У клiтинi здiйснюються всi життСФвi процеси : живлення, генерацiя енергiя видiлення, новоутворення ii елементiв, розподiл,, реакцiя та подразнення i т.д. (рис.1.2).
Поняття про клiтину як складну вiдкриту бiологiчну систему постiйно розвиваСФться. Е.Лiберт (1976) вважаСФ, що доцiльно видiлити три складовi частини клiтини : оболонку, протоплазму i вакуолю, а ряд структурних елементiв протоплазми вiн створив ядро, мiтохондрii i пластиди як носiiв генетичноi iнформацii. Рибосоми, що мiстяться як у ядрi так i цитоплазмi. вiн видiляСФ окремо.
В.Г. Храновський (1982) пропонуСФ подiляти клiтину на протопласт i його продукти, а вакуолю розмiщуСФ мiж ними. Рибосоми знаходяться в комплексi цитоплазми.
С.РЖ. ЛебедСФв (1988) роздiляСФ клiтину на двi основнi частини вмiст (протопласт) i оболонку. Протопласт включаСФ ядро i цитоплазму, у якiй знаходяться органели. ВВ.ПолСФвой (1989), перелiчивши складовi частини клiтини, не дотримуСФться нiякоi систематизацii.
Узагальнюючи всi цi погляди, РД.М.Макрушина (1995) пропонуСФ таку логiчну схему структури рослинноi клiтини (рис.1.3).
5. Бiологiчнi мембрани iх будови i функцii
Структура i функцii мембрани. Мембрани пограничнi цитоплазматичнi структури, що забезпечують дiалектичну СФднiсть розмежування i звязку компонентiв. До мембран вiдносяться ультротонкi структури, що оточують протопласт (пластична мембрана, плазма лема), вакуолi (тонопласт), ядро, пластиди, мiтохондрii, апарат Гольджi, ендоплазматичний ретикулум, мiкротоми й iншi компоненти цитоплазми (рис. 1.4)..
1- Ядерна мембрана, 2- ядерна пора, 3- ендоплазматична сiтка, 4- мiкротома, 5-перехiдний мiхурник, 6- везикула, 7- диктиосома, 8- тонопласт, 9- плазмолема, 10- екзоцитоз.
РЖснуСФ самостiйна наука мемброналогiя, що займаСФться вивченням мембранних систем рiзного походження. Проблема мембран маСФ велике значення не тiльки для теорii, але й для прикладноi бiологii.
Найважливiшими функцiями мембран СФ :
- забезпечення дiалектноi СФдностi розмежування i звязки клiтинних компонентiв.
- пiдтримка гомеостату сталостi складу середовища в кожному компртментi клiтини.
- здiйснення обмiну речовин, енергii й iнформацii мiж клiтиною i навколишнiм середовищем.
- з мембранами звязана найважливiшi бiохiмiчнi процеси клiтини, оскiльки в них локалiзованi ферменти, що каталiзують синтез, гiдролiз,окислювання.
- на мембранах хлоропластiв i мiтохондрiй здiйснюються складнi процеси бiоенергетики, що забезпечують клiтину енергiСФю.
- мембрани виконують також рецепторно-регуляторну функцiю : сприймаючi зовнiшнi i внутрiшнi подразнення i передаючи сигнали про них, забезпечують адаптивнi вiдповiдi клiтин.
Основнi компоненти мембран - лiпiди i бiлки. Мембрани мiтохондрii вiдрiзняються високим вмiстом бiлкiв.
Мембранi бiлки подiляються на три групи :