Клетка как носитель жизни:
Субмикроскопическое строение клетки

источник: Физиология растений - 3-е изд., М: 1988 г. // Лебедев С.И.

Функции зеленого растения — рост, дыхание, фотосинтез, поглощение и выделение веществ, размножение — обусловливаются процессами, происходящими в клетках. Органы растений состоят из клеток, форма, величина и функции которых очень, разнообразны и зависят от взаимосвязей с другими клетками организма, фазы их развития, а также от вида организма. В природе нет какой-то типичной клетки. Все они различаются строением и функциями.

Обычно клетки измеряют в микрометрах (1 мкм = 0,001 мм). Растительные клетки, как и клетки животных, имеют типичный диаметр 10—20 мкм.

Количество клеток в теле сложных организмов обычно очень велико. Но вместе с тем известны организмы, тела которых состоят из одной клетки. Большинство водорослей и простейших являются одноклеточными организмами.

Обычно форма клетки бывает шарообразная, эллипсоидная или призматическая. Каждая клетка, как правило, состоит из двух основных частей — содержимого и оболочки. Содержимое — протопласт, или протоплазма, включает ядро и цитоплазму, в которой находятся органеллы — митохондрии, пластиды, а также диктиосомы, лизосомы, цитосомы. Но существуют организмы, которые не имеют отдельной оболочки, например плазмодии слизевиков. Цитоплазма не может долго существовать без ядра — кариоплазмы. Ядро, в свою очередь, быстро погибает, если его удалить из клетки. Как показали опыты с разделением клетки на безъядерные участки и на участки, содержащие ядро, первые теряют способность создавать белок, клеточную оболочку и через некоторое время погибают.

В клетке происходят непрерывный обмен веществ, процессы самообновления, без которых жизнь невозможна. Ф. Энгельс, в работе «Анти-Дюринг» отмечал, что «... неживые тела тоже изменяются, разлагаются или комбинируются в ходе естественного процесса, но при этом они перестают быть тем, чем они были. Скала, подвергшаяся выветриванию, уже больше не скала; металл в результате окисления превращается в ржавчину. Но то, что в мертвых телах является причиной разрушения, у белка становится основным условием существования. Как только в белковом теле прекращается это непрерывное превращение составных частей, эта постоянная смена питания и выделения,— с этого момента само белковое тело прекращает свое существование, оно разлагается, т. е. умирает»*.

Рост отдельных органов и целых растений обусловливается ростом клеток, из которых они состоят. В тканях конуса нарастания и вообще в эмбриональных тканях находятся клетки малых размеров, с тонкой оболочкой и полностью заполненные протопластом с большим ядром в центре. Нарастание эмбриональных тканей происходит следующим образом. Количество протопласта в отдельных клетках постепенно возрастает, увеличиваются размеры клеток, затем делятся ядро и цитоплазма, новообразованные клетки отграничиваются одна от другой перегородками, и в них снова накапливается живое вещество. В нижней части конуса нарастания эмбриональные клетки переходят, в следующую фазу роста, которая называется растяжением. В этой фазе появляются вакуоли, увеличивается объем клеток, сильно разрастается оболочка. Сначала возникает ряд мелких вакуолей, а в конце фазы растяжения образуется одна общая вакуоль, которая заполняет всю внутренность клеток и прижимает протопласт к клеточной оболочке.

Протопласт и клеточная оболочка не отделены друг от друга. Существуют образования — плазмодесмы, которые пронизывают оболочку клетки и таким образом связывают живое вещество отдельных клеток организма в одну систему. Плазмодесмы — цитоплазматические нити, соединяющие соседние растительные клетки, располагаются в канальцах, проходящих через первичную клеточную оболочку по первичным порам. Полость канальцев выстлана наружной мембраной плазмодесм — плазмалеммой.