Diferencijacija stanica i tkiva igra veliku uloguulogu u razvoju tijela. Podjela odgovornosti za svaku ćeliju može se usporediti s podjelom rada u tvornici: ako svaka jedinica obavlja samo svoju urođenu funkciju, ukupni se rezultat može postići u kraćem vremenu. Isto se odnosi na svaki živi organizam čija kvaliteta života ovisi o složenosti razvoja i zauzetoj evolucijskoj niši.
Što je stanica: biologija vitalnih funkcija tijela
Ćelija je strukturna i funkcionalna jedinicasva živa bića. Jedina iznimka su virusi - vanstanični oblik života. Tkivo je skup stanica i međustaničnih tvari koje imaju istu strukturu, funkciju i podrijetlo. Biologija stanične funkcije temelji se na njezinoj građi, koju diktira stupanj organizacije životinje ili biljke.
Diferencijacija stanica u životinja i biljaka događa se tijekom ontogeneze. Svaki od njih potječe od tkiva prethodnika: ako su u životinjama matične stanice, onda je u biljkama meristem.
Što je kavez? Biologija i građa stanica omogućuje im da se klasificiraju u dvije skupine.
1. Eukariotske stanice. To uključuje strukturne jedinice životinjskog i biljnog organizma.
2. Prokariotske stanice. Odlikuje ih odsutnost jezgre i drugih organela. Bakterije su prokariotski organizmi.
Struktura životinjske stanice
Biologija se bavi proučavanjem strukture stanica. Strukturu životinjske stanice otkrio je Hooke u 19. stoljeću, ali je potpuno proučena bliže 20. tisućljeću.
Životinjska stanica je citoplazma,okružena plazmalemom. U citoplazmi "lebde" različiti organeli i inkluzije. Organele uključuju lizosome, mitohondrije, Golgijev aparat, endoplazmatski retikulum, peroksisom. Uključivanja su tvari koje su otopljene u citosolu i čekaju da budu potrebne za izgradnju stanične strukture.
Za razliku od biljke, u životinjskoj stanicinema stanične stjenke, vakuole i kloroplasta. Odsutnost dodatnog pokrovnog kompleksa utječe, na primjer, na značajke deformacije plazmaleme tijekom fisije.
Struktura biljnih stanica
Unutarnji sadržaj biljne stanice je velikbogatiji od životinja. Prvo, ovdje možete pronaći dvije membranske strukture - kloroplaste. A funkcija je osigurati proces fotosinteze, što je biljkama vrlo važno u smislu dodatnog izvora energije uz disanje, kao i glukoze.
Biljna stanica dodatno je obložena izvanastanične stijenke. Sastoji se od celuloznih vlakana, a pektin je još uvijek prisutan na mjestu dodira dviju susjednih stanica. Ovdje tako snažan vanjski kompleks ne dopušta kontakt na način na koji to omogućuju životinjske stanice. Glavnu ulogu u transportu igra struktura stanice. Stupanj 6, u kojem biologija još nije tako duboko proučena, ne daje informacije o desmosomima - posebnim porama u staničnoj stijenci koje služe za premještanje tvari iz jedne stanice u drugu. Uz pomoć ovih struktura vakuole mogu doći u kontakt preko mosta malog promjera.
Vacuole je još jedna razlika između životinjske stanice ipovrće. Njegova je funkcija skladištenje kemijski aktivnih alkaloida, kiselina, kalcija koji pomažu u stabilizaciji osmotskog tlaka. Štoviše, alkaloidi i kiseline mogu negativno utjecati na sadržaj citoplazme pa se moraju nalaziti u izoliranoj organeli s posebnom membranom kroz koju molekule ove veličine ne mogu prodrijeti. Membrana vakuole naziva se tonoplast.
Sve strukturne značajke stanice stupastog tkiva identične su gore navedenom planu sastava biljnih stanica.
Prokariotske stanice
Bakterije (kao predstavnici prokariota) suevolucijski manje razvijeni organizmi. Bakterijska stanica je citosol okružen membranom, staničnom stjenkom i sluznom čahurom. Unutra nema organela koji se nalaze u eukariota. Jezgra je također odsutna, a sav genetski materijal u većini bakterija predstavljen je samo jednim kromosomom.
Stanični metabolizam podržan je posebnimstrukture - mezosomi. Predstavljaju nastanak citoplazmatske membrane unutar stanice, a njihova je funkcija disanje ili fotosinteza, u slučaju fotosintetskih bakterija.
Odsutnost jezgre pomaže povećati brzinu transkripcije i translacije. Brzina diobe binarnih stanica također se povećava: bakterijska kolonija može udvostručiti svoj broj svakih 20 minuta.
Stanične funkcije
Stanica kao strukturna i funkcionalna jedinicaod svih živih bića može obavljati različite funkcije vezane za održavanje vitalne aktivnosti organizma. Ovdje glavnu ulogu igra struktura stanice. Stupanj 6, u kojem se biologija proučavala na početnoj razini, diktira nam glavne značajke organizacije staničnog aparata.
Određivanje biljnih stanica jevišestepeni proces, uslijed kojeg nastaju mnoga druga tkiva tijela iz meristema: pokrovno, izlučujuće, provodno, mehaničko. Stanice svakog od ovih tkiva međusobno se razlikuju po građi i funkciji. Na primjer, zadatak pokrovnih stanica nije dopustiti stranim agensima ulazak u tijelo kada su potrebni elementi za provođenje organskih i mineralnih tvari kroz biljku.
Međudjelovanje stanica postiže se posebnim kontaktima, koji se nazivaju plazmodezmati. Regulacija rada događa se na biokemijskoj razini uz pomoć različitih enzima i metabolita.
List - vegetativni organ biljaka
Funkcija vegetativnih organa je održavanje vitalne aktivnosti biljke na optimalnoj razini. Ovoj skupini pripada i list, pa mu je glavni zadatak fotosinteza.
Kolumnarno tkivo je glavna fotosintezalima tkanina. Sastoji se od parenhimskih stanica koje sadrže mnogo kloroplasta. Stanice kolumnastog tkiva nalaze se bliže gornjoj površini lista kako bi primile više sunčeve energije i, shodno tome, povećale brzinu i produktivnost fotosinteze.
List također sadrži spužvasto tkivo,koji također ima kloroplaste, ali je njihov broj znatno manji u odnosu na polisadni parenhim. Činjenica je da je glavna funkcija stanica spužvastog tkiva izmjena plinova zbog velikih međustaničnih prostora.
Značajke strukture stupčaste stanice lisnog tkiva
Palisadni parenhim nalazi se u gornjim slojevimalist za pohranu više solarne energije. To je potrebno za učinkovit prolaz svjetlih i tamnih faza fotosinteze, koje se odvijaju samo pod osvjetljenjem.
Stupni kavez je izduženi kavezcilindričnog oblika čija je glavna funkcija proces fotosinteze. U tu svrhu stanice stupastog tkiva sadrže nekoliko desetaka kloroplasta koji se nalaze uz obod stanice. Takav raspored u prostoru citosola objašnjava se povećanjem površine upijanja sunčevih zraka.
U C4 biljke tropskih i ekvatorijalnih šumastruktura lista je nešto drugačija. Imaju stupasto tkivo smješteno u najgornjim i u najnižim slojevima organa. To je zbog osobitosti tamnog stupnja fotosinteze u tim biljkama.
Biljke koriste strukturne značajke stanica stupastog tkiva za povećanje učinkovitosti fotosinteze.
Što je fotosinteza?
Fotosinteza je višestupanjski biokemijski proces u kojem se energija stvara u obliku ATP-a i glukoze, ugljikohidrata koji biljka skladišti.
Fotosinteza je podijeljena u dvije faze:svjetlo i mrak. Tijekom prve faze dolazi do fotolize vode, oslobađanja kisika kao nuspojave i sinteze ATP, NADPH. Tamna faza fotosinteze je kaskada uzastopnih reakcija koje rezultiraju sintezom glukoze ili analoga šećera.
Zašto je biljkama potrebna fotosinteza?
Za održavanje normalnog životabiljka skladišti veliku količinu škroba. Škrob je polisaharid čiji je monomer glukoza. Ne čudi što u biljnom organizmu od svih mogućih klasa organskih tvari ugljikohidrati zauzimaju najveći postotak.
Značajke strukture stanica stupastog tkivaomogućuju učinkovito upijanje svjetlosne energije koja je neophodna za biokemijske reakcije fotosinteze. Tijekom tamne faze sintetizira se glukoza i druge heksoze, koje su pohranjene u obliku velikih molekula polimernog škroba u parenhimskim stanicama. Čak se i u samim kloroplastima ponekad mogu uočiti škrobna zrna.
