Файл: Доклад На тему Онтогенез растительной клетки Игнатьев А. В. Проверил д б. н. Зайцева И. А.rtf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2024
Просмотров: 10
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
клеточных оболочках локализован ряд ферментов, по преимуществу гидролаз. Эти ферменты, расщепляя соответствующие связи, могут участвовать в растяжении клеточной оболочки. Особенное значение имеет, по-видимому, 1,3-глюконазы-ферменты, расщепляющие связи между остатками молекулы глюкозы. Интересно отметить, что активность гидролаз, локализованных в клеточных оболочках, повышается при подкислении. Таким образом, снижение значения рН способствует разрыву связей как водородных, так и ковалентных между компонентами клеточной оболочки, ее разрыхлению. Как следствие клеточная оболочка становится более рыхлой, ее сопротивление (противодавление) падает и становится возможным дополнительное поступление воды. Большую роль в этом процессе играет фитогормон ауксин, который регулирует рост растяжением. Рост клеточной оболочки связан с новообразованием ее составляющих. Подобно тому, как указывалось при рассмотрении новообразования клеточной оболочки при делении клеток, пектиновые вещества образуются из галактуроновой кислоты в везикулах аппарата Гольджи. Везикулы подходят к плазмалемме, и их мембраны сливаются с ней, а нецеллюлозные компоненты включаются в клеточную оболочку. Микрофибриллы целлюлозы синтезируются на внутренней поверхности клеточной оболочки, прилегающей к плазмалемме, из веществ цитоплазмы с помощью ферментов, поставляемых из аппарата Гольджи. В образовании клеточной стенки принимает участие и ЭПР В шероховатом ЭПР синтезируется белок экстенсии. Существует несколько типов роста клеточной оболочки:
) вновь образовавшиеся микрофибриллы целлюлозы внедряются в промежутки между сетью старых микрофибрилл (интусессцепция);
) сетка вновь образовавшихся микрофибрилл целлюлозы, между которыми образуются новые связи, накладывается на старую.
При этом происходит и переориентировка старых молекул: они становятся в более вертикальное положение. Общая толщина стенки при этом не изменяется, оставаясь около 0,3-0,5 мкм. Этот особенный тип аппозиционного роста получил название многосетчатого роста. Таким образом, рост растяжением включает следующие этапы:
) разрыхление связей между компонентами клеточной оболочки и увеличение ее пластичности;
) поступление воды, которая давит на стенки, вызывает растяжение и увеличивает объем клетки;
) закрепление увеличения объема путем многосетчатого роста оболочки.
В конце фазы растяжения усиливается лигнификация клеточных стенок, что снижает ее упругость и проницаемость, накапливаются ингибиторы роста, повышается активность оксидазы ИУК, снижающей содержание ауксина в клетке.
. Фаза дифференцировки клетки
Фаза дифференцировки клетки. Каждая клетка растения содержит в своем геноме полную информацию о развитии всего организма и может дать начало формированию целого растения (свойство тотипотентности). Однако, находясь в составе организма, эта клетка будет реализовать только часть своей генетической информации. Сигналами для экспрессии только определенных генов служат сочетания фитогормонов, метаболитов и физико-химических факторов (например, давление соседних клеток).
На этой фазе процесс дифференцировки уже проявляется в определенных структурных признаках, т. е. меняется форма, внутренняя и внешняя структура клетки. Процесс функциональной дифференциации клеток, или накопление физиологических различий между ними, происходит на всех фазах роста. Определенные различия имеются уже между появившимися в период деления дочерними клетками, из которых в дальнейшем будут образовываться различные ткани. Это проявляется в их химическом составе, морфологических особенностях. Значительно варьируют число и структура митохондрий, и особенно пластид, обилие и локализация эндоплазматической сети. Очень видоизменяются клетки проводящей системы. При дифференциации члеников ситовидных трубок большинство органелл разрушается. В сосудах ксилемы почти полностью исчезает цитоплазма. Происходит образование вторичной клеточной оболочки. Этот процесс сопровождается наложением новых слоев микрофибрилл целлюлозы на старые. При этом ориентация фибрилл целлюлозы в каждом новом слое другая. Клеточная оболочка утолщается и теряет способность к росту.
. Фаза зрелости
Фаза зрелости. Клетка выполняет те функции, которые заложены в ходе ее дифференцировки.
. Старение и смерть клетки
Старение и смерть клетки. При старении клеток происходит ослабление синте-тических и усиление гидролитических процессов. В органеллах и цитоплазме образуются автофагические вакуоли, разрушаются хлорофилл и хлоропласты, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, ядрышко, набухают митохондрии, в них снижается число крист, вакуолизируется ядро. Гибель клетки становится необратимой после разрушения клеточных мембран, в том
числе и тонопласта, выхода содержимого вакуоли и лизосом в цитоплазму.
Старение и смерть клетки происходит в результате накопления повреждений в генетическом аппарате, клеточных мембранах и включения генетической програмированной клеточной смерти - PCD (programmed cell death), аналогичной апоптозу у клеток животных.
Заключение
Под термином Онтогенез (греч. On - род. падеж, Ontos - Существо; лат. GeneSis - происхождение, формирование) понимают индивидуальное развитие организма, органа, клетки от момента образования до естественной гибели.
Онтогенез многих растительных клеток проходит по первому варианту - от митоза до естественной смерти. В этом случае он также слагается из нескольких этапов: деление клетки, рост растяжением, дифференцировка, активное функционирование, старение и смерть. В процессе дифференцировки формируются различия между клетками, т. е. происходит их специализация. Деление на этапы достаточно условно: дифференцировка клетки, в частности, начинается уже на стадии роста.
Особенностью растительных клеток является возможность ее дедифференцирования, т. е. перехода специализированных клеток обратно к пролиферации. Это происходит при образовании каллуса (травматической ткани двудольных), а также In Vitro При получении культур клеток. Культивируемые клетки можно получить из любой ткани любого органа растения, т. е. к дедифференциации способна практически любая живая клетка растения, независимо от типа ее дифференцировки.
) вновь образовавшиеся микрофибриллы целлюлозы внедряются в промежутки между сетью старых микрофибрилл (интусессцепция);
) сетка вновь образовавшихся микрофибрилл целлюлозы, между которыми образуются новые связи, накладывается на старую.
При этом происходит и переориентировка старых молекул: они становятся в более вертикальное положение. Общая толщина стенки при этом не изменяется, оставаясь около 0,3-0,5 мкм. Этот особенный тип аппозиционного роста получил название многосетчатого роста. Таким образом, рост растяжением включает следующие этапы:
) разрыхление связей между компонентами клеточной оболочки и увеличение ее пластичности;
) поступление воды, которая давит на стенки, вызывает растяжение и увеличивает объем клетки;
) закрепление увеличения объема путем многосетчатого роста оболочки.
В конце фазы растяжения усиливается лигнификация клеточных стенок, что снижает ее упругость и проницаемость, накапливаются ингибиторы роста, повышается активность оксидазы ИУК, снижающей содержание ауксина в клетке.
. Фаза дифференцировки клетки
Фаза дифференцировки клетки. Каждая клетка растения содержит в своем геноме полную информацию о развитии всего организма и может дать начало формированию целого растения (свойство тотипотентности). Однако, находясь в составе организма, эта клетка будет реализовать только часть своей генетической информации. Сигналами для экспрессии только определенных генов служат сочетания фитогормонов, метаболитов и физико-химических факторов (например, давление соседних клеток).
На этой фазе процесс дифференцировки уже проявляется в определенных структурных признаках, т. е. меняется форма, внутренняя и внешняя структура клетки. Процесс функциональной дифференциации клеток, или накопление физиологических различий между ними, происходит на всех фазах роста. Определенные различия имеются уже между появившимися в период деления дочерними клетками, из которых в дальнейшем будут образовываться различные ткани. Это проявляется в их химическом составе, морфологических особенностях. Значительно варьируют число и структура митохондрий, и особенно пластид, обилие и локализация эндоплазматической сети. Очень видоизменяются клетки проводящей системы. При дифференциации члеников ситовидных трубок большинство органелл разрушается. В сосудах ксилемы почти полностью исчезает цитоплазма. Происходит образование вторичной клеточной оболочки. Этот процесс сопровождается наложением новых слоев микрофибрилл целлюлозы на старые. При этом ориентация фибрилл целлюлозы в каждом новом слое другая. Клеточная оболочка утолщается и теряет способность к росту.
. Фаза зрелости
Фаза зрелости. Клетка выполняет те функции, которые заложены в ходе ее дифференцировки.
. Старение и смерть клетки
Старение и смерть клетки. При старении клеток происходит ослабление синте-тических и усиление гидролитических процессов. В органеллах и цитоплазме образуются автофагические вакуоли, разрушаются хлорофилл и хлоропласты, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, ядрышко, набухают митохондрии, в них снижается число крист, вакуолизируется ядро. Гибель клетки становится необратимой после разрушения клеточных мембран, в том
числе и тонопласта, выхода содержимого вакуоли и лизосом в цитоплазму.
Старение и смерть клетки происходит в результате накопления повреждений в генетическом аппарате, клеточных мембранах и включения генетической програмированной клеточной смерти - PCD (programmed cell death), аналогичной апоптозу у клеток животных.
Заключение
Под термином Онтогенез (греч. On - род. падеж, Ontos - Существо; лат. GeneSis - происхождение, формирование) понимают индивидуальное развитие организма, органа, клетки от момента образования до естественной гибели.
Онтогенез многих растительных клеток проходит по первому варианту - от митоза до естественной смерти. В этом случае он также слагается из нескольких этапов: деление клетки, рост растяжением, дифференцировка, активное функционирование, старение и смерть. В процессе дифференцировки формируются различия между клетками, т. е. происходит их специализация. Деление на этапы достаточно условно: дифференцировка клетки, в частности, начинается уже на стадии роста.
Особенностью растительных клеток является возможность ее дедифференцирования, т. е. перехода специализированных клеток обратно к пролиферации. Это происходит при образовании каллуса (травматической ткани двудольных), а также In Vitro При получении культур клеток. Культивируемые клетки можно получить из любой ткани любого органа растения, т. е. к дедифференциации способна практически любая живая клетка растения, независимо от типа ее дифференцировки.
