§ 8. Строение растительной клетки

Определения и обозначения

Растительная клетка — наименьшая структурная единица растения. Она состоит из оболочки, мембраны, цитоплазмы и расположенных в ней структур, например ядра, вакуоли и пластид. Из клеток построены ткани и органы растения, поэтому понимание их строения помогает объяснить работу всего организма.

Клеточная оболочка — плотная наружная часть клетки, которая защищает её и придаёт форму. Под оболочкой находится клеточная мембрана, поэтому эти понятия нельзя считать одинаковыми. Оболочка прочная, а мембрана тонкая и избирательно пропускает вещества.

Цитоплазма — полужидкое внутреннее содержимое клетки, в котором находятся клеточные структуры. Она заполняет пространство между оболочкой и внутренними частями клетки. В цитоплазме перемещаются вещества и происходят многие процессы жизнедеятельности.

Пластиды — структуры, характерные для растительных клеток. К ним относятся хлоропласты, хромопласты и лейкопласты. Их состав и функции различаются: одни участвуют в фотосинтезе, другие связаны с окраской или запасанием веществ.

Как это устроено

Клеточная оболочка и мембрана вместе образуют наружную границу клетки, но выполняют разные задачи. Оболочка действует как прочный каркас: она сопротивляется внешнему давлению и помогает клетке не терять форму. Мембрана расположена под ней и работает как тонкий фильтр, пропуская одни вещества и задерживая другие.

Цитоплазма заполняет внутреннее пространство клетки потому, что именно в жидкой среде могут перемещаться вещества и взаимодействовать клеточные структуры. В ней находятся ядро, вакуоль и пластиды. Благодаря цитоплазме эти части не просто лежат внутри клетки, а связаны общими процессами обмена веществ.

Ядро связано с управлением жизнедеятельностью клетки, потому что в нём хранится наследственная информация. Она содержит сведения о признаках клетки и работе её структур. Когда клетка растёт или делится, эта информация используется и передаётся новым клеткам.

Вакуоль с клеточным соком нужна не только для заполнения пространства. В ней могут накапливаться вода, растворённые минеральные соли, сахара и другие вещества. Вода внутри вакуоли создаёт внутреннее давление, поэтому клетка сохраняет упругость и растение не вянет слишком быстро.

Пластиды различаются строением и содержимым, потому что клетки растения выполняют неодинаковую работу. Хлоропласты содержат зелёный пигмент хлорофилл и улавливают свет для фотосинтеза. Хромопласты содержат другие пигменты и придают частям растения жёлтую, оранжевую или красную окраску, а лейкопласты обычно бесцветны и связаны с запасанием веществ.

Основные части растительной клетки и их функции

Таблица помогает быстро сопоставить расположение части клетки с её главной работой. Сначала определите, где находится структура, затем свяжите её особенность с функцией. Некоторые части имеют несколько функций, но в таблице указана основная.

Разбор задач

Задача 1. Как найти части клетки на рисунке

На рисунке растительной клетки обозначены её части. Нужно найти клеточную оболочку, цитоплазму и ядро. Для решения используем не размер объектов, а их положение и свойства.

1. Сначала ищем самый наружный плотный слой, который образует границу клетки. Это клеточная оболочка.
2. Затем определяем полужидкое содержимое внутри оболочки и мембраны. Это цитоплазма, в которой расположены остальные структуры.
3. Среди структур внутри цитоплазмы находим ядро. Обычно оно имеет отдельную округлую форму и содержит наследственную информацию.

Ответ: снаружи расположена клеточная оболочка, внутри находится цитоплазма, а ядро расположено в цитоплазме. Мембрану не следует принимать за оболочку: она лежит непосредственно под ней.

Задача 2. Установить соответствие между структурами и функциями

Нужно сопоставить вакуоль, ядро и хлоропласт с их функциями. У каждой структуры есть отличительный признак, который помогает сделать выбор. Поэтому сначала вспоминаем признак, а затем называем работу структуры.

1. Вакуоль содержит клеточный сок, поэтому связываем её с запасанием воды и растворённых веществ, а также с поддержанием упругости клетки.
2. Ядро хранит наследственную информацию, поэтому его функция связана с управлением жизнедеятельностью клетки и передачей признаков.
3. Хлоропласт содержит зелёный пигмент хлорофилл, поэтому он участвует в фотосинтезе.

Ответ: вакуоль — запасание веществ и поддержание упругости; ядро — управление и наследственная информация; хлоропласт — фотосинтез. Если в вариантах ответа указан зелёный пигмент, это подсказка к хлоропласту.

Задача 3. Почему пластиды в клетках листа и корня различаются

В клетках листа и корня обнаружены разные пластиды. Нужно объяснить различие их состава и роли, учитывая, какую работу выполняет каждый орган. Нельзя считать, что одинаковые пластиды находятся во всех клетках растения.

1. Лист получает свет, поэтому в его зелёных клетках часто находятся хлоропласты с хлорофиллом. Они обеспечивают фотосинтез.
2. Корень обычно находится в почве и не получает света, поэтому его клеткам хлоропласты для фотосинтеза чаще всего не нужны.
3. В клетках корня могут преобладать лейкопласты, связанные с запасанием веществ, а в окрашенных частях растения встречаются хромопласты.

Ответ: состав пластид зависит от условий жизни клетки и её функции. В листе нужны хлоропласты для фотосинтеза, а в корне могут преобладать пластиды, участвующие в запасании веществ.

Типичные ошибки

Считать оболочку и мембрану одним и тем же. Ошибка возникает из-за того, что обе структуры образуют наружную границу клетки. Проверьте себя: оболочка находится снаружи, а мембрана лежит под ней и регулирует обмен веществ.

Называть ядро частью оболочки. Так бывает, если на схеме перепутать наружный слой с внутренней структурой. Помните: ядро находится в цитоплазме, а не на границе клетки.

Утверждать, что хлоропласты есть в каждой клетке растения. Такое мнение появляется после запоминания связи хлоропластов с растениями в целом. Спросите себя, получает ли данная клетка свет и выполняет ли фотосинтез: хлоропласты есть не во всех клетках.

Путать вакуоль с пустым пространством. На схеме вакуоль может выглядеть как большая полость, но внутри неё находится клеточный сок. Проверьте функцию: вакуоль запасает воду и вещества и помогает сохранять упругость клетки.

Связь с другими темами

До изучения строения клетки нужно знать, что клетка является основной структурной единицей живого организма, а живые организмы обладают общими признаками: питаются, дышат, растут и размножаются. Эти знания помогают понять, почему клеточные структуры работают совместно.

Дальше строение клетки понадобится при изучении тканей и органов растений, фотосинтеза и различий между растительной и животной клетками. Например, наличие клеточной оболочки, вакуоли и пластид помогает отличать растительную клетку от животной.

Что запомнить

• Растительная клетка имеет клеточную оболочку, мембрану и цитоплазму.
• Клеточная оболочка защищает клетку и помогает сохранять её форму.
• Ядро связано с управлением жизнедеятельностью клетки.
• Вакуоль содержит клеточный сок.
• Пластиды бывают разных типов и выполняют разные функции.
• Хлоропласты содержат зелёный пигмент, необходимый для фотосинтеза.