Рослинні клітини - еукаріотичні клітини. однак кількома своїми властивостями вони відрізняються від клітин інших еукаріот. До їх відмінних рис відносять:
- Велика центральна вакуоль, простір, заповнений клітинним соком і обмежене мембраною - тонопластом. Вакуоль грає ключову роль в підтримці клітинного тургору, контролює переміщення молекул з цитозолю в виділення клітини, зберігає корисні речовини і розщеплює відслужили старі білки і органели.
- Є клітинна стінка, що складається головним чином з целюлози, а також геміцелюлози, пектину і в багатьох випадках лігніну. Вона утворюється протопластомповерх клітинної мембрани. Вона відмінна від клітинної стінки грибів, що складається з хітину, і бактерій, побудованої з пептидоглікану (муреина).
- Спеціалізовані шляхи зв'язку між клітинами - плазмодесми, цитоплазматические містки: цитоплазма і ендоплазматичнийретикулум (ЕПР) сусідніх клітин повідомляються через пори в клітинних стінках.
- Пластида, з яких найбільш важливі хлоропласти. Хлоропласти містять хлорофіл, зелений пігмент, який поглинає сонячний колір. У них здійснюється фотосинтез, в ході якого клітина синтезує органічні речовини з неорганічних. Іншими пластидами є лейкопласт: амілопласти, що запасають крохмаль, елайопласти, що зберігають жири та ін. А також хромопласти, що спеціалізуються на синтезі і зберіганні пігментів. Як і мітохондрії, чий геном у рослин містить 37 генів, пластиди мають власні геноми (пластому), що складаються з близько 100-120 унікальних генів.
- Розподіл клітин (мітоз) наземних рослин і деяких водоростей, особливо харових та порядку Trentepohliales характеризується наявністю додаткової стадії - Препрофаза. Крім цього цитокинез у них здійснюється за допомогою фрагмопласта - «форми» для споруджуваної клітинної пластинки Чоловічі статеві клітини мохів і папоротніковідних мають джгутик, схожий зі джгутиком сперматозоїдів тварин, але у насіннєвих рослин - голонасінних і квіткових - вони позбавлені джгутика і називаються спермиями.
Клітинна стінка є не тільки у рослинних клітин: вона є у грибів і бактерій, але тільки у рослин вона складається з целюлози (винятком є грибоподібних організми ооміцети. Чия клітинна стінка також складається з целюлози. Клітинна стінка утворюється з клітинної пластинки, причому спочатку формується первинна , а потім вторинна клітинна стінка. У клітинній стінці каркасом є пучки молекул целюлози, а сполучною речовиною служать гемицеллюлоза і пектини. які утворюють матрикс клітинної стінки. Ці речовини тран спортіруются під час росту клітинної пластинки з комплексу Гольджі до плазматичної мембрани, де бульбашки зливаються з нею і за допомогою екзоцитозу викидають вміст назовні. Первинна клітинна стінка містить до 90% води і характерна для меристематичних і малодиференційовані клітин. Ці клітини здатні змінювати свій обсяг, але не за рахунок розтягування целюлозних фібрил. а зміщення відносно один одного цих фібрил. Деякі клітини, наприклад, мезофіла листа, зберігають первинну оболонку і після досягнення потрібних розмірів пе РЕСТАВ відкладати в неї нові речовини.
Однак у більшості клітин цей процес не припиняється, і між мембраною і первинної оболонкою у них відкладається вторинна клітинна стінка. Вона є принципово схоже з первинної будова, але містить значно більше целюлози і менше води. У вторинній стінці зазвичай розрізняють три шари - зовнішній, найпотужніший середній і внутрішній. У вторинній стінці є велика кількість пір. Розрізняють такі пори:
- Прості пори представляють собою канали у вторинній оболонці паренхімних клітин і склереїд, що мають однакову ширину на всьому протязі.
- Облямовані пори - це пори, облямівка яких становить куполообразно піднесена над поровой мембраною вторинна оболонка Характерні для водопровідних елементів, представлених мертвими клітинами.
- Сліпі пори представляють собою канали у вторинній оболонці тільки однієї з двох сусідніх клітин, такі пори не функціонують.
- Гіллясті пори - пори, розгалужені на одному з кінців внаслідок злиття двох або кількох простих пір в процесі потовщення вторинної оболонки.
- Щілиноподібні пори - пори з отворами у вигляді косою щілини; утворюються в клітинах прозенхіма, наприклад, волокнах деревини.
Пластида - органели рослинної клітини, що складаються з білкової строми, оточеної двома ліпопротеїдними мембранами. Внутрішня з них утворює всередину вирости (тилакоїди, або ламелли) Пластида, як і мітохондрії, є що самовідтворюються органелами і мають власний геном - пластом, а також рибосоми. Пластида притаманні виключно рослинам. Розрізняють три основних типи пластид: Лейкопласти. Ці пластиди не містять ніяких пігментів, внутрішня мембранна система, хоча і присутній, але розвинена слабо.
Хромопласти - пластиди жовто-оранжевого кольору, обумовленого наявністю в них пігментів каротиноїдів: каротину, ксантофилла, лютеїну, зеаксантину і ін. Утворюються з хлоропластів при руйнуванні в них хлорофілу і внутрішніх мембран
Хлоропласти - пластиди у вигляді двоопуклої лінзи, оточені оболонкою з двох ліпопротеїдних мембран. Внутрішня з них утворює довгі вирости в білкову строму - тилакоїди строми і більш дрібні, розташовані стопками тилакоїди гран, з'єднані між собою тилакоїди строми. З білковим шаром мембран тилакоїдів пов'язані пігменти: хлорофіл і каротиноїди. У хлоропластах здійснюється фотосинтез. Первинний крохмаль, синтезований хлоропластами, відкладається в стромі між тилакоїди.
Вакуоль - порожнина в клітці, заповнена клітинним соком і оточена мембраною - тонопластом. Речовини, що містяться в клітинному соку, визначають величину осмотичного тиску і тургор клітинної оболонки. Вакуолі утворюються з провакуолей - невеликих мембранних бульбашок, отшнуровиваться від ЕПР і комплексу Гольджі. Потім бульбашки зливаються, утворюючи більші вакуолі. Тільки у старих вакуолей все вакуолі можуть зливатися в одну гігантсвую центральну вакуоль, зазвичай же клітина, крім центральної вакуолі, містить дрібні вакуолі, наповнені запасними речовинами і продуктами обміну.
Вакуолі виконують в клітці наступні основні функції:
- створення тургору;
- запасання необхідних речовин;
- відкладення речовин, шкідливих для клітини;
- ферментативне розщеплення органічних сполук (це зближує вакуолі з лізосомами).
Термін протопласт походить від слова протоплазма, яке довгий час використовувалося для позначення всього живого. Протопласт - це протоплазма індивідуальної клітини. Протопласт складається з цитоплазми і ядра. У цитоплазмі знаходяться органели (рибосоми, мікротрубочки, пластиди, мітохондрії) і мембранні системи (ендоплазматичнийретикулум, діктіосоми). Цитоплазма містить у собі ще цитоплазматический матрикс (основна речовина) в яке занурені органели і мембранні системи. Від клітинної стінки цитоплазма відокремлена плазматичноїмембраною, яка представляє собою елементарну мембрану. На відміну від більшості тварин клітин рослинні клітини містять одну або кілька По хімічним складом протопласт містить білки, жири, вуглеводи і мінеральні речовини. Протопласт на 75-90% складається з води. Білки можуть бути пов'язані з іншими органічними сполуками і утворювати складні сполуки - протеїди. Всі метаболічні процеси йдуть за участю біологічних каталізаторів - ферментів.
Онтогенез рослинної клітини
З моменту утворення і до відмирання клітини проходять певний шлях розвитку, в якому виділяють три основні фази: ембріональну, розтягування і диференціації.
Ембріональна фаза розвитку - процес новоутворення клітин шляхом їх поділу. Утворилися в результаті поділу клітини дрібні, розташовані щільно, оболонка тонка, багата на пектин, мало клітковини. У цитоплазмі розвинена ЕПР, багато рибосом.
Фаза розтягування. Клітини ростуть, збільшуються в обсязі. Протопласт вакуолізується. Дрібні численні вакуолі зливаються, розмір їх збільшується, кількість скорочується. Цитоплазма стає рідшою.
У фазі диференціації клітини набувають індивідуальні особливості. Спеціалізація клітин відбувається відповідно до їх розташуванням в рослині. Обов'язковий момент диференціації - утворення вторинної оболонки. Характерні морфологічні особливості набуває протопласт.
Що виконали свої фізіологічні функції клітини відмирають. Товстостінні клітини і після відмирання продовжують функціонувати як проводять або механічні тканини. Тонкостінні після відмирання протопласта сплющуються під тиском сусідніх клітин і поступово розсмоктуються. Цей процес називається облітерація (лат. Obliteratus - припинення). Відомо, що сусідні клітини як би зцементувати серединної платівкою. Тому, коли вона руйнується за допомогою деяких речовин, то оболонки сусідніх клітин відклеюються один від одного, і клітини роз'єднуються. Процес роз'єднання клітин в результаті руйнування серединної пластинки називають мацерацією.
Відмінності рослинної клітини від тваринної:
- наявність пластид (хлоропластів, лейкопластов, хромопластов);
- запасний полісахарид - крохмаль;
- наявність целюлозної клітинної стінки;
- великі вакуолі.