식물의 세포 구조를 설명했습니다. 식물의 세포 구조

세포는 모든 살아있는 유기체를 구성하는 기본 생명체 시스템입니다. 다세포 유기체에서만 세포의 구조와 기능이 다르지만 단세포 유기체에서는 세포 자체가 전체 유기체입니다.

세포는 살아있는 유기체의 모든 특성, 즉 신진대사와 그에 따른 호흡, 영양 및 배설을 가지고 있습니다. 생명에 필요한 에너지 생산, 유전정보의 전달을 통한 재생산 등

지구상의 모든 생명체는 원핵 생물(핵 전)과 진핵 생물(핵)이라는 두 개의 초왕국으로 나뉩니다. 원핵생물에는 박테리아와 시아노박테리아가 포함됩니다. 다른 모든 유기체는 진핵생물입니다. 핵심을 가지고 있습니다.

식물 세포의 구조를 자세히 살펴보겠습니다.

식물 세포는 동물 세포와 마찬가지로 외막, 세포질(원형질) 및 핵으로 구성됩니다. 세포질은 젤리 같은 단백질 물질인 유리질과 그 안에 위치한 다양한 세포 소기관으로 구성됩니다.

식물, 균류 및 박테리아는 동물 및 원생동물과 달리 세포질막 외부에 또 다른 막을 가지고 있습니다. 세포벽. 견고하고 내구성이 뛰어나며 보호, 기계 및 운송 기능을 수행합니다. 식물에서는 셀룰로오스(섬유)와 펙틴으로 구성됩니다. (곰팡이, 키틴, 박테리아, 다당류). 시간이 지남에 따라 세포벽은 목화화되고 세포는 죽습니다.

곡물과 일부 다른 식물에서는 미네랄이 세포벽에 침착되어 식물을 더 튼튼하게 만듭니다. 이는 동물이 먹는 것을 방지하기 위한 것입니다.

세포벽에는 플라스모데스마타(plasmodesmata)라는 과정을 통해 이웃 세포가 서로 통신하는 구멍이 있습니다.

히알로플라스마(Hyaloplasm)는 물 속에 다양한 무기 및 유기 분자가 들어 있는 두꺼운 용액입니다. 세포소기관을 운반하면서 세포 내부로 이동합니다. 또한 특정 물질은 통과하고 다른 물질은 통과하지 못하게 하여 세포 내와 세포 간 대사에 참여합니다.

또한, 식물 세포에는 막으로 둘러싸여 있고 점성 세포 수액(액포)으로 채워진 공동이 있습니다. 세포 수액은 포도당, 과당, 펙틴 등 및 대사 산물과 같은 미네랄 염과 유기 물질이 용해 된 물입니다. 때로는 세포 수액이 착색되어 식물에 색을 부여합니다(예: 붉은 양배추). 오래된 세포에서는 액포가 세포의 거의 전체 부피를 차지할 수 있습니다. 액포는 세포 내 물 저장고 역할을 하며 식물 조직에 팽압(밀도)을 부여합니다.

세포골격.진핵 세포의 세포질은 소위 세포골격을 형성하는 단백질 실의 3차원 네트워크에 의해 침투됩니다. 세포골격은 세 가지 주요 기능을 수행합니다.

  • 세포에 모양을 부여하고 막을 세포 소기관과 연결하는 기계적 뼈대 역할을 합니다.
  • 세포가 움직이거나 작동하는 동안 모터로 작동합니다(동물의 경우 근육의 작용, 식물의 경우 잎의 움직임, 꽃잎의 열림 등).
  • 세포 내에서 미토콘드리아나 색소체와 같은 소기관의 이동을 위한 "레일" 역할을 합니다.

미토콘드리아

미토콘드리아는 세포의 에너지 스테이션입니다. 그들은 세포의 모든 생명 과정에 필요한 에너지를 생산합니다. 세포질에서 유기 물질을 흡수하는 미토콘드리아는 산소의 참여로 유기 물질을 분해하고 (즉, "화상") 세포의 주요 에너지 원인 ATP 분자를 합성합니다. 이것은 또한 물과 이산화탄소를 생성합니다. 따라서 미토콘드리아는 세포 내 산소의 주요 소비자이며, 산소가 부족할 때 가장 먼저 고통을 받습니다. 미토콘드리아는 매끄러운 외부 막과 접힌 내부 막, 두 개의 막으로 구성됩니다. 내부 막의 주름은 septa-cristae를 형성합니다.

색소체

색소체는 막으로 구성되고 특수 색소를 함유한 소기관입니다. 색소체는 식물에서만 발견됩니다.

색소체에는 엽록체, 색체, 백혈구의 세 가지 유형이 있습니다.

엽록체- 녹색 색소인 엽록소를 함유하고 있으며 잎과 식물의 다른 녹색 부분에 존재합니다. 엽록체는 햇빛 에너지를 사용하여 물과 이산화탄소로부터 유기 물질을 형성하는 광합성에 관여합니다.

색체는 빨간색 또는 노란색과 같은 다른 색소를 포함하는 색소체입니다. 색체는 꽃과 단풍에 색을 부여합니다. 그들은 식물 세계의 모든 다양성과 아름다움을 창조합니다.

마지막으로 백혈체는 무색의 색소체로 구근, 뿌리, 줄기 및 기타 식물의 무색 부분의 세포에서 발견됩니다. 그러나 일부 유기 물질이 축적됩니다.

특정 조건에서는 다양한 유형의 색소체가 서로 변형될 수 있습니다.

핵심

핵은 유전 정보(DNA)의 저장소이자 단백질 합성의 주요 조절자입니다. 핵소체는 핵에서 볼 수 있으며 세포가 분열하기 시작하면 사라집니다. 단백질 합성을 담당하는 세포 소기관인 리보솜은 핵소체에서 형성됩니다. DNA는 염색체의 형태로 핵에서 발견됩니다.

소포체

소포체는 핵과 소통하여 막으로 전달되는 막과 물통의 시스템입니다. 이는 이러한 세포 소기관의 일반적인 기능, 즉 단백질 및 기타 물질의 합성으로 인해 발생합니다. 매끄럽고 거친 소포체가 있습니다. 리보솜은 거친 소포체의 막에 위치합니다. 그 기능은 단백질 합성입니다. 평활 소포체는 지질 합성에 관여하고 탄수화물 대사 등에 참여합니다.

골지체 -이것은 세포의 또 다른 막 소기관입니다. 골지체는 소포, 즉 분비 과립이 떨어져 나오는 수조 더미처럼 보입니다. 골지체는 소포체와 연결되어 있으며 단백질, 효소 및 그 안에서 합성된 모든 물질의 분비와 수송에 관여합니다. 분비물이 포함된 소포(리소좀)는 세포 주위를 이동할 수 있고 분비물을 세포간 공간으로 가져올 수 있습니다.

리보솜 -작지만 매우 중요한 단백질 합성을 담당하는 세포 소기관. 그들은 자유 상태와 거친 소포체의 막에 부착된 세포에서 발견됩니다.

세포 중심(또는 중심체)- 모든 식물이 그런 것은 아닙니다. 이것은 세포주기, 즉 세포 분열과 일부 식물의 편모 및 섬모 형성에 관여하는 비막 소기관입니다.

이제 우리는 식물 세포의 주요 세포 소기관을 조사했으며 이제 이들이 담당하는 역할을 요약해 보겠습니다.

소기관

세포 내 기능
핵심 유전정보의 저장 및 전달, 단백질 합성
미토콘드리아 세포에 필요한 에너지를 생성하고 이를 ATP의 형태로 저장
색소체 엽록체 - 광합성 - 빛 속에서 이산화탄소와 물로부터 유기 물질 형성 색체 - 곤충과 동물에게 매력을 주는 색을 부여 백혈체 - 영양분 저장
소포체 단백질, 지방 및 기타 물질의 합성
골지체 물질의 수송 및 분비
리보솜 단백질 합성
셀 센터 세포 분열, 편모 및 섬모 형성에 참여
공포 물, 미네랄, 유기물질을 저장합니다.

고등 식물의 다양한 기관과 조직의 세포는 모양, 크기, 색상 및 내부 구조가 서로 다릅니다. 그러나 식물 세포는 다른 유기체 그룹의 세포와 구별되는 여러 가지 특징이 있습니다.

양파껍질 샘플을 광학현미경으로 관찰하면 세포가 촘촘하게 붙어있는 것을 쉽게 볼 수 있습니다. 이 세포막은 매우 강하지만 동시에 투명합니다. 세포막모공이 있습니다. 현미경으로 보면 세포막의 얇은 부분으로 보입니다.

세포막 아래에는 세포질막.

멤브레인 아래에는 세포질, 점성 액체이며 일반적으로 무색입니다. 살아있는 세포의 세포질은 끊임없이 움직이며 많은 화학 반응이 발생합니다. 세포질의 움직임은 광학현미경으로 볼 수 있는 세포소기관과 그 안에 포함된 내포물의 움직임으로 판단할 수 있습니다. 불리한 환경 조건(예: 너무 높거나 낮은 온도)은 세포질을 파괴하고 결과적으로 세포 사멸을 초래할 수 있습니다.

이웃 세포의 세포질은 일반적으로 세포막을 통과하는 세포질 필라멘트에 의해 서로 연결됩니다.

세포질에 위치 세포핵. 그것은 더 밀도가 높은 몸체이며 세포의 작은 부분을 차지합니다. 코어 내부에는 핵소체그리고 염색체. 전자현미경을 통해서만 식물 세포핵의 모든 구조적 특징을 볼 수 있습니다.

핵은 세포 분열에 중요한 역할을 합니다. 분열하기 전에는 더 커지고 염색체가 말려 현미경으로 명확하게 보입니다. 염색체에는 유기체에 대한 유전 정보가 들어 있습니다. 분열하는 동안 염색체는 두 배가 되며, 각 딸세포는 분열 과정이 시작되기 전에 모세포에 있었던 것과 동일한 염색체 세트를 받습니다. 교육 조직의 세포 분열과 그에 따른 성장 덕분에 전체 식물의 성장이 발생합니다.

대부분의 식물 세포의 대부분은 액포로 채워져 있습니다. 성인 세포와 오래된 세포에서는 액포가 하나의 큰 세포로 합쳐집니다. 중심 액포. 액포에는 다양한 유기 및 무기 화합물의 용액인 세포 수액이 포함되어 있습니다. 세포 수액에는 많은 설탕과 색소가 있습니다. 다양한 색소가 세포에 푸르스름함, 붉은색 및 기타 색상을 부여합니다.

중심 액포가 매우 커지고 식물 세포의 거의 전체 부피를 차지하면 세포질과 그 안에 포함된 세포 소기관이 막쪽으로 밀려납니다.

수분이 많은 과일과 식물의 부드럽고 부피가 큰 부분의 조직에는 많은 세포 수액이 포함되어 있습니다. 우리가 각종 과일의 즙이라고 부르는 것은 바로 세포액포의 세포즙입니다.

식물 세포 구조의 특징은 그 안에 존재한다는 것입니다. 색소체. 동물 세포에는 그러한 세포 소기관이 없습니다. 색소체는 광학현미경으로도 볼 수 있습니다.

색소체에는 엽록체, 백혈체, 발색체의 세 가지 유형이 있습니다. 엽록체색소가 들어있어 녹색을 띤다. 엽록소. 덕분에 식물에서 광합성 과정이 일어날 수 있으며 그 결과 무기 물질에서 유기 물질이 합성됩니다.

백혈구그들은 무색의 색소체입니다. 그들은 일반적으로 영양분을 공급합니다.

염색체어떤 색소가 포함되어 있는지에 따라 색상이 다를 수 있습니다. 색체 덕분에 나무 잎은 가을에 다른 색으로 변합니다.

식물 조직에서 세포는 세포간 물질에 의해 서로 연결됩니다. 그러나 어떤 곳에서는 세포간 물질이 없을 수도 있습니다. 이 경우 공기를 포함하는 세포 간 공간이 형성됩니다. 이는 세포와 환경 사이의 가스 교환을 촉진합니다.

살아있는 유기체의 몸은 단일 세포일 수도 있고, 세포 그룹일 수도 있고, 수십억 개의 기본 구조로 이루어진 거대한 클러스터일 수도 있습니다. 후자는 대다수를 포함합니다.세포학은 살아있는 유기체의 구조와 기능의 주요 요소인 세포에 대한 연구를 다룹니다. 생물학의 이 부분은 전자현미경의 발견, 크로마토그래피 및 기타 생화학 방법의 개선 이후 급속히 발전하기 시작했습니다. 식물 세포가 박테리아, 곰팡이 및 동물의 가장 작은 구조 단위와 다른 특징뿐만 아니라 주요 특성을 고려해 보겠습니다.

R. Hooke의 세포 발견

모든 생명체 구조의 작은 요소에 관한 이론은 수백 년에 걸쳐 발전 과정을 거쳤습니다. 식물 세포막의 구조는 영국의 과학자 R. Hooke가 현미경을 통해 처음으로 관찰했습니다. 세포 가설의 일반 조항은 Schleiden과 Schwann에 의해 공식화되었으며, 그 전에 다른 연구자들도 비슷한 결론을 내렸습니다.

영국인 R. Hooke는 현미경을 통해 오크 코르크 단면을 검사하고 1663년 4월 13일 런던 왕립학회 회의에서 그 결과를 발표했습니다(다른 출처에 따르면 이 사건은 1665년에 발생했습니다). 나무 껍질은 Hooke에 의해 "세포"라고 불리는 작은 세포로 구성되어 있다는 것이 밝혀졌습니다. 과학자는 벌집 형태의 패턴을 형성하는 이 방의 벽을 살아있는 물질로 간주하고 공동을 생명이 없는 보조 구조로 인식했습니다. 나중에 식물과 동물의 세포 내부에는 물질이 포함되어 있으며 그 존재 없이는 실제로 전체 유기체의 활동이 불가능하다는 것이 입증되었습니다.

세포 이론

R. Hooke의 중요한 발견은 식물을 연구한 다른 과학자들의 연구에서 발전되었습니다. 과학자들은 다세포 곰팡이의 미세한 부분에서 유사한 구조적 요소를 관찰했습니다. 살아있는 유기체의 구조 단위에는 분열 능력이 있다는 것이 밝혀졌습니다. 연구를 바탕으로 독일 생물학자인 M. Schleiden과 T. Schwann은 나중에 세포 이론이 된 가설을 세웠습니다.

박테리아, 조류 및 곰팡이에 대해 독일 연구자들은 다음과 같은 결론에 도달했습니다. R. Hooke가 발견한 "챔버"는 기본 구조 단위이며 그 안에서 발생하는 과정은 지구상 대부분의 유기체의 생명 활동의 기초가 됩니다. 1855년에 R. Virchow는 세포 분열이 생식을 위한 유일한 방법이라는 점을 지적하면서 중요한 추가 내용을 추가했습니다. 개선된 Schleiden-Schwann 이론은 생물학에서 일반적으로 받아들여지고 있습니다.

세포는 식물의 구조와 생명의 가장 작은 요소입니다.

이론적 원리에 따르면 유기계는 하나이며, 이는 동물과 식물의 미세한 구조가 유사함을 증명합니다. 이 두 왕국 외에도 세포 존재는 곰팡이와 박테리아의 특징이지만 바이러스에는 없습니다. 살아있는 유기체의 성장과 발달은 기존 세포가 분열되는 동안 새로운 세포의 출현으로 보장됩니다.

다세포 유기체는 단순한 구조적 요소의 집합이 아닙니다. 작은 구조 단위는 서로 상호 작용하여 조직과 기관을 형성합니다. 단세포 유기체는 고립되어 살기 때문에 식민지를 만드는 것을 방해하지 않습니다. 세포의 주요 특징:

  • 독립적인 존재 능력;
  • 자신의 신진 대사;
  • 자기 재생산;
  • 개발.

생명의 진화에서 가장 중요한 단계 중 하나는 보호막을 사용하여 세포질에서 핵을 분리하는 것입니다. 이러한 구조는 별도로 존재할 수 없기 때문에 연결이 유지됩니다. 현재 비핵 유기체와 핵 유기체라는 두 개의 초왕국이 구별됩니다. 두 번째 그룹은 식물, 곰팡이 및 동물로 구성되며, 이에 대한 연구는 일반적으로 과학 및 생물학의 해당 분야에서 수행됩니다. 식물 세포에는 핵, 세포질 및 세포 소기관이 있으며 이에 대해서는 아래에서 설명합니다.

식물 세포의 다양성

잘 익은 수박, 사과 또는 감자가 부서지면 육안으로 액체로 가득 찬 구조적 "세포"를 볼 수 있습니다. 이들은 직경이 최대 1mm인 태아 실질 세포입니다. 인피 섬유는 길이가 너비를 크게 초과하는 길쭉한 구조입니다. 예를 들어 목화라는 식물의 세포는 길이가 65mm에 이릅니다. 아마와 대마의 인피 섬유는 선형 치수가 40-60mm입니다. 일반적인 셀은 -20-50 마이크론보다 훨씬 작습니다. 이러한 작은 구조 요소는 현미경으로만 볼 수 있습니다. 식물 유기체의 가장 작은 구조 단위의 특성은 모양과 크기의 차이뿐만 아니라 조직 구성 내에서 수행되는 기능에서도 나타납니다.

식물세포: 주요 구조적 특징

핵과 세포질은 밀접하게 연결되어 있으며 서로 상호 작용하며 이는 과학적 연구에 의해 확인됩니다. 이것은 주요 부분이며 구조의 다른 모든 요소는 여기에 달려 있습니다. 핵은 단백질 합성에 필요한 유전정보를 축적하고 전달하는 역할을 한다.

1831년 영국의 과학자 R. 브라운은 난초과 식물의 세포에서 특별한 몸체(핵)를 처음으로 발견했습니다. 반액체 세포질로 둘러싸인 핵이었습니다. 이 물질의 이름은 그리스어에서 문자 그대로 번역하면 "1차 세포 덩어리"를 의미합니다. 더 액체이거나 점성이 있을 수 있지만 항상 막으로 덮여 있습니다. 외부 세포막은 주로 셀룰로오스, 리그닌 및 왁스로 구성됩니다. 식물 세포와 동물 세포를 구별하는 특징 중 하나는 바로 이 강력한 셀룰로오스 벽의 존재입니다.

세포질의 구조

내부 부분은 작은 과립이 떠 있는 유리질질로 채워져 있습니다. 껍질에 가까울수록 소위 소포체는 점성이 더 높은 외질로 변형됩니다. 생화학 반응과 화합물 수송, 소기관 배치 및 내포물의 역할을 하는 식물 세포를 채우는 것은 이러한 물질입니다.

세포질의 약 70~85%는 물이고, 10~20%는 단백질이며, 기타 화학 성분은 탄수화물, 지질, 미네랄 화합물입니다. 식물 세포에는 최종 합성 산물 중 기능 및 저장 물질(비타민, 효소, 오일, 전분)의 생물 조절 물질이 있는 세포질이 있습니다.

핵심

식물과 동물 세포를 비교하면 세포질에 위치하며 부피의 최대 20%를 차지하는 유사한 핵 구조를 가지고 있음을 알 수 있습니다. 모든 진핵생물의 이 중요하고 지속적인 구성요소를 현미경으로 처음 조사한 영국인 R. 브라운은 라틴어인 핵에서 그 이름을 따왔습니다. 핵의 모양은 일반적으로 세포의 모양 및 크기와 관련이 있지만 때로는 다릅니다. 필수 구조 요소는 막, 핵림프, 핵소체 및 염색질입니다.

세포질에서 핵을 분리하는 막에는 구멍이 있습니다. 이를 통해 물질은 핵에서 세포질로 이동하고 다시 돌아옵니다. 핵림프는 염색질 조각이 있는 액체 또는 점성 핵 내용물입니다. 핵소체에는 리보핵산(RNA)이 포함되어 있으며, 이는 세포질의 리보솜을 관통하여 단백질 합성에 참여합니다. 또 다른 핵산인 디옥시리보핵산(DNA)도 대량으로 존재합니다. DNA와 RNA는 1869년 동물 세포에서 처음 발견되었으며 이후 식물에서도 발견되었습니다. 핵은 세포 내 과정의 "통제 센터"이며 전체 유기체의 유전적 특성에 대한 정보를 저장하는 장소입니다.

소포체(ER)

동물 세포와 식물 세포의 구조는 상당히 유사합니다. 기원과 구성이 다른 물질로 채워진 내부 세뇨관은 반드시 세포질에 존재합니다. 과립형 EPS는 막 표면에 리보솜이 있다는 점에서 과립형과 다릅니다. 첫 번째는 단백질 합성에 관여하고, 두 번째는 탄수화물과 지질 형성에 역할을 합니다. 연구자들이 확립한 바와 같이, 채널은 세포질을 관통할 뿐만 아니라 살아있는 세포의 모든 세포소기관과 연결되어 있습니다. 따라서 신진대사의 참여자이자 환경과의 소통체계로서 EPS의 중요성이 매우 높게 평가되고 있다.

리보솜

식물이나 동물 세포의 구조는 이러한 작은 입자 없이는 상상하기 어렵습니다. 리보솜은 매우 작아서 전자현미경으로만 볼 수 있습니다. 신체의 구성은 단백질과 리보핵산 분자에 의해 지배되며 소량의 칼슘과 마그네슘 이온이 있습니다. 세포 내 거의 모든 양의 RNA가 리보솜에 집중되어 있으며 리보솜은 단백질 합성을 제공하여 아미노산에서 단백질을 "조립"합니다. 그런 다음 단백질은 ER 채널로 들어가 네트워크를 통해 세포 전체에 분포되어 핵으로 침투합니다.

미토콘드리아

세포의 이러한 소기관은 에너지 스테이션으로 간주되며 일반 광학 현미경으로 확대하여 볼 수 있습니다. 미토콘드리아의 수는 매우 다양하며 몇 개 또는 수천 개가 있을 수 있습니다. 오가노이드의 구조는 그다지 복잡하지 않으며 내부에 두 개의 멤브레인과 매트릭스가 있습니다. 미토콘드리아는 단백질 지질, DNA 및 RNA로 구성되며 ATP-아데노신 삼인산의 생합성을 담당합니다. 식물이나 동물 세포에 있는 이 물질은 세 가지 인산염이 존재하는 것이 특징입니다. 그들 각각의 분열은 세포 자체와 몸 전체의 모든 중요한 과정에 필요한 에너지를 제공합니다. 반대로, 잔류물을 추가하면 에너지를 저장하고 세포 전체에 이러한 형태로 전달할 수 있습니다.

아래 그림의 세포 소기관을 보고 이미 알고 있는 세포 소기관의 이름을 말해 보세요. 큰 소포(액포)와 녹색 색소체(엽록체)에 주목하세요. 우리는 그들에 대해 더 자세히 이야기하겠습니다.

골지 복합체

복잡한 세포 소기관은 과립, 막 및 액포로 구성됩니다. 이 단지는 1898년에 문을 열었고 이탈리아 생물학자의 이름을 따서 명명되었습니다. 식물 세포의 특징은 세포질 전체에 골지 입자가 균일하게 분포되어 있다는 것입니다. 과학자들은 물과 폐기물의 함량을 조절하고 과도한 물질을 제거하려면 복합체가 필요하다고 믿습니다.

색소체

식물 조직 세포에만 녹색 세포 소기관이 포함되어 있습니다. 또한 무색, 노란색, 주황색 색소체도 있습니다. 그들의 구조와 기능은 식물 영양의 유형을 반영하며 화학 반응으로 인해 색상이 변할 수 있습니다. 색소체의 주요 유형:

  • 카로틴과 크산토필에 의해 형성된 주황색 및 노란색 색체;
  • 녹색 색소인 엽록소 알갱이를 함유한 엽록체;
  • 백혈체는 무색의 색소체입니다.

식물 세포의 구조는 그 안에서 일어나는 화학 반응, 빛 에너지를 사용하여 이산화탄소와 물로부터 유기물을 합성하는 것과 관련이 있습니다. 이 놀랍고 매우 복잡한 과정의 이름은 광합성입니다. 엽록소 덕분에 반응이 이루어지며, 광선의 에너지를 포착할 수 있는 물질이 바로 이 물질입니다. 녹색 색소의 존재는 잎, 풀 줄기, 설익은 과일의 특징적인 색을 설명합니다. 엽록소는 동물과 인간의 혈액에 있는 헤모글로빈과 구조가 유사합니다.

다양한 식물 기관의 빨간색, 노란색, 주황색은 세포 내 염색체의 존재로 인해 발생합니다. 이는 신진대사에 중요한 역할을 하는 대규모 카로티노이드 그룹을 기반으로 합니다. 백혈구는 전분의 합성과 축적을 담당합니다. 색소체는 세포질에서 성장하고 증식하여 식물 세포의 내부 막을 따라 이동합니다. 그들은 효소, 이온 및 기타 생물학적 활성 화합물이 풍부합니다.

주요 생물체 그룹의 미세한 구조의 차이

대부분의 세포는 점액, 몸체, 과립 및 소포로 가득 찬 작은 주머니와 유사합니다. 다양한 함유물이 미네랄 물질의 고체 결정, 오일 방울 및 전분 입자의 형태로 존재하는 경우가 많습니다. 세포는 식물 조직의 구성과 밀접하게 연결되어 있으며, 생명 전체는 전체를 구성하는 가장 작은 구조 단위의 활동에 달려 있습니다.

다세포 구조에는 미세 구조 요소의 다양한 생리학적 작업과 기능으로 표현되는 전문화가 있습니다. 이는 주로 식물의 잎, 뿌리, 줄기 또는 생식 기관의 조직 위치에 따라 결정됩니다.

식물 세포와 다른 생명체의 기본 구조 단위를 비교하는 주요 요소를 강조하겠습니다.

  1. 식물의 특징인 조밀한 껍질은 섬유질(셀룰로오스)로 구성됩니다. 곰팡이의 경우 막은 내구성이 뛰어난 키틴(특수 단백질)으로 구성됩니다.
  2. 식물과 곰팡이 세포는 색소체의 유무에 따라 색상이 다릅니다. 엽록체, 색체, 백혈체와 같은 기관은 식물의 세포질에만 존재합니다.
  3. 동물을 구별하는 세포소기관인 중심소체(세포 중심)가 있습니다.
  4. 식물 세포에만 액체 내용물로 채워진 큰 중앙 액포가 있습니다. 일반적으로 이 세포 수액은 다양한 색상의 색소로 착색됩니다.
  5. 식물 유기체의 주요 예비 화합물은 전분입니다. 곰팡이와 동물은 세포에 글리코겐을 축적합니다.

조류 중에는 독립된 단일 세포가 많이 알려져 있습니다. 예를 들어, 그러한 독립 유기체는 클라미도모나스(Chlamydomonas)입니다. 식물은 셀룰로오스 세포벽이 있다는 점에서 동물과 다르지만 성세포에는 밀도가 높은 막이 부족합니다. 이는 유기 세계의 통일성에 대한 또 다른 증거입니다.

셀– 생명체의 가장 작은 구조적, 생물학적 단위. 영양, 호흡, 성장, 과민성, 생식, 유전 등 모든 중요한 과정이 내재되어 있습니다. 생명체의 개량으로 인해 특정 진화 단계에서 나타났습니다. 유기체의 세포 수는 10억에서 수십억까지 다양합니다. 세포가 하나만 있으면 완전한 유기체로 작용하고 모든 기능을 수행합니다.

세포라는 용어는 1665년 로버트 훅(Robert Hooke)에 의해 처음 제안되었습니다. 과학자 M. Malpighi(이탈리아어), N. Grew(영어), M. Schleiden 및 T. Schwann(독일어)은 식물 세포 연구에 중요한 공헌을 했습니다. 자신의 연구와 다른 과학자들의 연구를 바탕으로 세포 구조가 모든 살아있는 유기체에 내재되어 있음을 보여준 것은 Schleiden과 Schwann이었습니다 (세포 이론, 1839).

식물 세포의 일반적인 구조를 고려해 봅시다.

식물 세포의 외부는 덮여 있습니다 세포막(벽). 이는 세포질에서 생성된 물질로 형성되며 세포질 외부에 침전되어 껍질(펙틴, 헤미셀룰로오스 및 셀룰로오스)을 생성합니다. 이것이 기본 껍질이 형성되는 방식입니다. 탄력성이 있고 세포 성장을 방해하지 않으며 강도를 생성하고 특정 모양을 부여하며 내용물을 기계적 손상으로부터 보호합니다. 많은 세포는 또한 2차 막을 발달시킵니다. 1차 껍질 아래에 형성되며 셀룰로오스로 구성됩니다. 2차 막을 가진 세포는 더 강하고 기계적 기능을 수행할 수 있습니다. 껍질에 두꺼워지지 않은 부분이 있습니다. 모공.세포질의 얇은 가닥이 통과하여 이웃 세포 사이의 물질 교환이 발생합니다.

세포벽 변형:

리그화(Lignification) - 껍질에 리그닌이 함침되어 시멘트 역할을 하며 경도와 강도를 부여합니다(기계 조직 세포 및 목재의 전형적인 특성).

수베르화(Suberization) - 껍질에 수베린(지방과 같은 물질)이 함침되어 물과 가스의 접근이 중단됩니다. 세포의 내용물은 죽고, 공기로 채워져 단열 기능을 수행합니다(코르크 참나무의 외피 조직).

각질화 - 표피 세포에 큐틴과 왁스가 함침됩니다. 기능: 증산 감소, 빛 반사, 자외선 차단 및 미생물 감염;

광물화 - 껍질에 미네랄 염(예: 칼슘)을 함침시키는 것입니다. 이것은 세포에 강성과 경도를 부여하며 식물은 동물(말꼬리, 사초)이 먹지 않습니다.

점액 - 껍질에 있는 펙틴 물질의 부종(발아 중 종자 피부 세포, 상처 중 세포막).

셀의 전체 내용은 두 부분으로 나뉩니다.

원형질체(살아있는 내용물);


원형질체 파생물(무생물 내용물).

원형질이는 세포 소기관(핵, 색소체, 미토콘드리아, 골지체, 구형체, 리보솜, 소포체, 리소솜)이 들어 있는 세포질입니다. 세포 소기관의 수와 그 구성은 세포의 기능, 특정 생활 활동 및 나이에 따라 달라집니다.

세포벽 아래에는 세포질.그 바깥층은 플라스마렘마– 세포 안팎으로 물질을 선택적으로 침투시키는 막입니다. 이는 멤브레인의 전형적인 3층 구조를 가지고 있습니다. 외부층과 내부층은 한 줄의 단백질 분자와 그 사이에 두 줄의 지질로 구성됩니다. 막에는 일부 물질은 통과하고 다른 물질은 유지되는 매우 얇은 관통 구멍이 있습니다(반투과성).

Plasmalemma 막의 연속은 다음과 같습니다. 소포체 (세망), 이는 채널과 공동의 네트워크입니다. ER은 세포 전체의 물질 합성과 이동을 위한 컨베이어 벨트입니다. Plasmalemma에서 시작하여 다양한 세포 소기관과 핵의 외부 껍질에 접근합니다. EPS 채널에 연결됨 골지체. 합성된 물질을 세포에 축적하고 점차적으로 제거하는 기능을 수행합니다.

세포의 에너지 스테이션은 미토콘드리아.그들은 두 개의 막으로 구성됩니다. 그들은 세포 호흡을 수행하여 에너지를 방출합니다. 그것은 결합하여 ATP의 인산염 결합 에너지로 전환됩니다. 미토콘드리아의 수는 세포의 활동, 나이, 생리학적 상태에 따라 달라집니다.

리소좀- 매우 강한 막을 가진 작고 둥근 몸체. 리소좀 매트릭스에는 식품 물질을 소화하고 세포의 죽은 부분을 파괴하는 활성도가 높은 효소가 포함되어 있습니다.

스피로솜– 모양과 크기가 리소좀과 유사하며 내부에 단백질 매트릭스가 있습니다. 주요 기능은 오일의 축적입니다.

세포의 세포질에 존재 미세소관, 분열하는 세포의 세포막 형성에 관여합니다.

리보솜– 구형 또는 약간 편평한 모양의 작은 몸체, 구조에 멤브레인 시스템이 없습니다. 주요 기능은 단백질 합성입니다.

색소체- 식물 세포에 독특한 세포 소기관. 이들은 광학 현미경으로 명확하게 볼 수 있는 대형 이중막 소기관입니다. 색상과 기능에 따라 세 가지 유형이 있습니다.

1). 엽록체:양면 볼록 렌즈 모양을 가지고 있습니다. 외부에는 두 개의 막으로 구성된 껍질로 덮여 있습니다. 외부 막은 매끄럽고 내부 막에는 판 모양의 파생물이 있습니다. 이 판을 라멜라라고 합니다. 동전 기둥을 연상시키는 규칙적인 더미로 서로 겹쳐져 있으며 그라나라고 불립니다. 광합성 색소는 내부 막에 국한되어 있습니다 (고등 식물에서는 엽록소 a 및 b, 조류에서는 엽록소 c, d, e가 나타날 수 있음). 엽록소는 엽록체에 녹색을 부여합니다. 엽록체에는 빨간색-주황색-카로틴 및 노란색-잔토필과 같은 다른 색소가 있지만 엽록소의 주된 덩어리에서는 보이지 않습니다.

2). 염색체:엽록체보다 크다. 이들은 붉은 주황색과 노란색 색소체입니다. 카로티노이드 그룹의 착색 안료(50개 이상이 있지만 가장 흔한 것은 카로틴과 크산토필입니다). 꽃잎, 과일, 뿌리에 색을 부여합니다.

3). 백혈구:색소가 없고 무색이다. 그들은 햇빛으로부터 숨겨진 기관에서 형성됩니다. 그들의 기능은 예비 영양소의 합성과 축적입니다.

진핵세포의 가장 중요한 세포 소기관은 다음과 같다. 핵심.그것은 세포의 유전 정보를 포함하고 필수 활동을 제어하며 단백질 합성에 영향을 미칩니다. 핵은 이중막에 의해 세포질과 분리되어 있습니다. 껍질에는 기공이 침투되어 EPS 채널과의 통신이 이루어지고 이를 통해 핵과 세포질의 접촉이 보장됩니다. 핵심은 다음과 같이 구성됩니다. 핵주스,효소 단백질, 뉴클레오티드 및 아미노산의 혼합물을 나타냅니다. 염색체, DNA 분자로 구성되고 유전 물질을 포함하며, 핵소체 RNA 합성과 리보솜 조립을 수행합니다.

식물 세포는 다음과 같은 특징이 있습니다. 액포. 그들은 종종 세포의 거의 전체 부피를 차지합니다. 젊은 세포에는 여러 개가 있습니다. 세포가 발달함에 따라 그들은 성장하여 하나로 합쳐집니다. 내용물 - 세포 수액– 설탕, 아미노산, 색소, 비타민 등 많은 물질의 수용액. 이 모든 물질은 세포 생명 활동의 산물입니다.

액포에서 세포질을 분리하는 막을 내막 또는 안압체라고 합니다. 그 기능은 운송입니다.

따라서 식물 세포는 일반적인 진핵 세포의 모든 특성을 가지고 있습니다.

식물 세포와 동물 세포 구조의 차이점:

식물 세포는 잘 발달된 세포벽을 가지고 있습니다.

식물 세포에는 색소체가 포함되어 있습니다(이 기준에 따라 대부분의 식물은 독립영양생물로 분류됩니다).

액포는 항상 식물 세포에 존재합니다. 어린 세포에는 여러 개의 작은 액포가 있고, 성체의 경우에는 한 개의 큰 액포가 있습니다.

식물 세포의 구조는 동물 유기체의 세포 구조와 약간 다릅니다. 우선, 이는 식물의 생활 방식과 독특한 영양 방식 때문입니다. 몇 가지 예외를 제외하고 모든 식물 유기체는 독립 영양 생물이며 무기 유기체와 독립적으로 형성될 수 있습니다. 대부분의 경우 유기 원소는 광합성을 통해 형성됩니다. 흥미롭게도 방출되는 산소는 광합성 반응의 부산물일 뿐입니다.

식물 세포: 껍질 구조

단단한 세포벽의 존재는 식물 세포의 특징 중 하나입니다. 따라서 이 성분으로부터 식물세포의 구조를 고려할 필요가 있다. 원형질체 주위에 기계적 보호를 생성하는 것이 바로 이 구조입니다. 또한 벽은 일종의 이온 공급원이자 항균 장벽입니다. 젊은 세포에서는 일차막의 형성만 관찰할 수 있습니다. 구조의 주요 구성 요소는 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 및 펙틴 섬유입니다. 두께의 경우 이 표시기는 유형에 따라 다릅니다.

생활하는 동안 두꺼워 질 수 있습니다. 2차 및 3차 벽의 형성은 1차 쉘에 후속 층을 적용하여 발생합니다. 종종 리그닌이나 수베린의 침착이 셀룰로오스 섬유 사이의 공동에서 관찰됩니다. 이러한 세포는 더 이상 성장하거나 늘어날 수 없습니다.

식물 세포의 구조: 원형질체의 주요 요소

세포의 원형질체는 핵, 세포질 및 기타 세포 소기관으로 구성됩니다. 세포 소기관은 막과 비막으로 나눌 수 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다.

세포질은 물질 대사 및 물질 전달의 주요 단계가 발생하는 다중 구성 요소 시스템입니다. 세포질의 물질에는 구조의 움직임을 유발하는 얇은 원섬유 단백질인 미세필라멘트 네트워크가 포함되어 있습니다. 유사분열에 참여하는 중심소체뿐만 아니라 미세소관도 있습니다.

중요한 소기관의 또 다른 그룹은 비막 구조인 리보솜입니다. 각 리보솜은 작은 하위 단위와 큰 하위 단위로 구성됩니다. 대체로 이러한 소기관은 단백질 요소와 특정 리보솜 RNA의 복합체에 지나지 않습니다. 이러한 구조는 단백질 합성 과정에 참여합니다.

식물 세포 구조: 막 소기관의 특성

식물 세포의 대부분의 구성 요소는 막으로 구성됩니다.

핵은 핵소체, 핵질, 염색질 및 핵막으로 구성된 작은 구형 또는 길쭉한 형태입니다. 핵의 주요 기능은 유전 정보의 전달과 RNA 합성입니다.

채널과 탱크로 구성된 시스템입니다. 세분화된 ER(표면이 리보솜으로 덮여 있음)과 매끄러운 ER이 있습니다. 이 세포 소기관의 기능은 매우 다양합니다. 단백질 성분의 합성은 리보솜에서 발생하며 EPS 탱크 내부에서 변형됩니다. 또한 구조는 물질 운반을 담당합니다.

액포는 세포 수액을 포함하는 막 구조입니다. 삼투압 균형을 유지하고 세포 팽압을 제공합니다. 또한 액포 내부에 불필요한 물질이 모여서 기포를 형성하여 배출됩니다. 때로는 유용한 예비 물질이 세포 수액에 용해됩니다.

색소체는 식물 세포의 필수적인 부분입니다. 대부분의 경우 엽록체로 표시됩니다. 색소체는 두 개의 껍질로 구성되어 있으며 내부 껍질은 돌출부(틸라코이드)를 형성합니다. 감광성 색소가 함유되어 있습니다. 중요한 광합성 과정이 일어나는 곳은 엽록체입니다.

식물 세포에는 또한 미토콘드리아(세포 호흡 담당)(세포 내 물질의 재분배 및 수송 보장)와 같은 다른 소기관도 있습니다.

그러나 식물 세포의 주요 구조적 특징은 눈에 보입니다. 강력한 세포벽, 색소체 시스템 및 액포가 있습니다.



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