Фазы роста клеток, роль в формировании тканей и органов растений.

Рост клеток делят на три фазы: эмбриональную (деление), растяжения, дифференцировки. Но процесс деления клетки происходит не только в фазе деления, но и в фазе растяжения. Дифференцировка клеток, физиологические различия между клетками, проходит на протяжении всех трех фаз. В третьей фазе они получают внешнее морфологическое выражение.

Эмбриональная фаза.деление клеток, увеличение массы их протоплазмы и ядра. Эмбриональные клетки точек роста синтезируют ауксин.для деления клеток необходимы витамины: тиамин, пантотеновая к-та, мезоинозит, аминокислоты(цистеин, триптофан) и пурины(гипоксантин, ксантин), содержащиеся в эмбриональных тканях. После 3-5 делений клеткипереферийной зоны переходят в фазу растяжения.

Фаза растяжения. В ходе фазы растяжения мелкие новообразовавшиеся клетки увеличиваются в объеме в 50-100 раз. При этом сухая масса клетки увеличивается не очень сильно, а увеличение размера клетки вызывается поступлением в нее больших количеств воды. В начале фазы растяжения клетка накапливает много низкомолекулярных веществ – сахаров, аминокислот, ионов и т.д., в результате чего концентрация клеточного сока резко возрастает и в клетку начинает поступать вода. В результате этого размер клетки увеличивается и у ее появляется крупная центральная вакуоль.Для того чтобы клетка могла увеличиваться, клеточная стенка в фазу растяжения становится рыхлой и легко растягивающейся. За этот процесс отвечают ауксины, которые стимулируют откачивание ионов Н⁺ из цитоплазмы в клеточную стенку. Ионы Н⁺разрывают связи между отдельными молекулами целлюлозы, в результате чего молекулы целлюлозы получают возможность сдвигаться друг относительно друга, и поэтому клеточная стенка становится растяжимой.Во время фазы растяжения максимальна интенсивность дыхания клетки и ее поглотительная активность..В конце фазы происходит лигнификация клеточных стенок. Повышается содержание фенольных ингибиторов,абсцизовой кислоты, снижается содержание ауксина. Рост растяжением обеспечивает увеличение площади листовых пластинок, длины стебля и корневой системы. В этой фазе клетка характеризуется мах интенсивностью аэробного дыхания и поглотительной активности, но и мин устойчивостью к неблагоприятным факторам среды.

Фаза дифференциации. Все клетки до фазы дифференциации одинаковы – как внешне, так и физиологически и биохимически. В фазу дифференциации у клетки формируется специфическая структура, свойственная данной ткани. При этом дифференциация может быть самой разной по характеру и глубине изменений: например, в клетках мезофилла образуются хлоропласты; в клетках ризодермы – корневые волоски; клетки сосудов ксилемы отмирают, а их клеточные стенки лигнифицируются и т.д. специализация клеток является следствием дифференциальной активности их генов.важную роль в этом процессе играют фитогормоны- особенно ауксин. Несмотря на то, что в фазу дифференциации клетка претерпевает очень сильные изменения, эта фаза идет на удивление быстро: например, недифференцированная клетка превращается в мертвую одревесневшую клетку ксилемы всего за 5-6- часов.в процессе дифференцировки в фазе зрелости клетка выполняет функции, заложенные в ее организации.

Старение и отмирание завершают онтогенез клеток. Постепенно в дифференцированной клетке начинаются процессы старения, т.е. деградации всех клеточных структур (разумеется, стареть могут только живые клетки). В стареющих клетках уменьшается содержание РНК и белков, уменьшается активность синтетических процессов и увеличивается – процессов распада, нарушается структура мембран, что приводит к увеличению их проницаемости, разрушается хлорофилл и хлоропласты и т.д. В итоге все это приводит к тому, что клетка из-за накопившихся изменений больше не может поддерживать свою жизнедеятельность и поэтому гибнет.

Дата добавления: 2015-10-30