18 Каковы фазы развития растительной клетки.

Способность к росту – одна из главных характеристик всех живых организмов. Рост многоклеточного организма, начинающийся с одной клетки, принято делить на три стадии:

1. деление клеток (эмбриональный) – увеличение числа клеток в результате митоза и деления цитоплазмы

2. увеличение размеров клетки (растяжение) – необратимый процесс, происходящий в результате поглощения клетками воды или синтеза в них живого материала

3. дифференцировка клеток – специализация клеток .

во всех стадиях роста участвуют биохимические процессы. Во время роста информация, заключенная в ДНК, реализуется в синтезе определенных белков, в том числе ферментов. Ферменты регулируют активность клетки. Они вызывают изменения, которые в конечном счете приводят к изменению общей формы и структуры как отдельных органов, так и организма в целом. Этот процесс известен под названием морфогенеза и на него оказывают влияние как окружающая среда, так и гены данного организма.

Рост растяжением предполагает, что целлюлозный каркас клеточной стенки еще не приобрел окончательной жесткости. Увеличение размеров клетки происходит как за счет осмотического набухания (растягивания протопласта поступающей в него водой), так и за счет отложения нового материала стенки. Направление растягивания определяется, по видимому, ориентацией уже включенных в нее целлюлозных микрофибрилл. «Мягкость» стенки поддерживается кислотной средой и ауксинами.

8: В какой зоне корня наиболее интенсивно поглощается вода? Чем это обусловлено?

Основная масса воды поглощается более молодыми частями корня в зоне корневых волосков. По мере роста корня в почве на нем постоянно образуются новые корневые волоски, а старые отмирают. Новые корневые волоски возникают на некотором расстоянии позади зоны растяжения. Эти волоски представляют собой трубчатые выросты эпидермальных клеток, существенно увеличивающие поверхность, способную поглощать воду и минеральные соли. Они вступают в тесный контакт с частицами почвы.

В корне существует градиент водного потенциала – от более высокого в клетках, образующих корневые волоски, к более низкому в клетках, примыкающих к ксилеме. Этот градиент поддерживается двумя способами:

1. за счет движения воды вверх по ксилеме, при котором в ксилеме создается натяжение (отрицательное давление) и тем самым понижается водный потенциал ксилемного сока;

2. за счет того, что осмотический потенциал ксилемного сока более низкий (более отрицательный) по сравнению с осмотическим потенциалом разбавленного почвенного раствора.

Вода движется через корень по тем же путям, что и в листьях, а именно по апопласту, симпласту и через вакуоли.

Симпластный и вакуолярный пути. По мере того как вода поднимается вверх по корневой ксилеме, ее замещает вода из окружающих паренхимных клеток. В результате водный потенциал этой клетки снижается и в нее устремляется вода из соседней клетки благодоря осмосу или просто по симпласту. Водный потенциал почвенного раствора выше, чем в клетках эпидермиса и в корневых волосках, следовательно вода поступает в корень извне путем осмоса.

Апопластный транспорт в корне происходит примерно также, как и в листьях, но с одним существенным отличием. Когда вода, продвигаясь по клеточным стенкам, достигает эндодермы, путь ей преграждает водонепроницаемое вещество, называемое суберином. Оно откладывается по периметру эндодермальной клетки, образуя так называемый поясок Каспари. В результате вода с растворенными в ней веществами должна сначала проникнуть через плазмолемму этой клетки в ее цитоплазму, а потом выйти «с другой стоны». Таким образом клетки эндодермы контролируют и регулируют движение растворов по пути к ксилеме. Такой контроль необходим для защиты побегов от проникновения в них токсичных веществ, болезнетворных бактерий, грибов и других вредных агентов. С возрастом отложение суберина в эндодермальных клетках корня увеличивается, и это препятствует нормальному выходу воды и растворенных солей. Количественное соотношение в корне апопластного, симпластного и вакуолярного транспортов воды не известно.