Особенности строения растительных клеток

Клетки бывают различной формы: овальные, круглые, многоугольные. Размер их измеряется десятками микрометров. Схематически структура клетки показана на рис.1. Из рис. видно, что растительная ткань - многоклеточный организм. Клетки плотно прилегают друг к другу и даже склеены между собой с помощью межклеточного вещества.

Клетка представляет собой как бы двухслойный мешочек, заполненный соком (вакуоль), в котором наружный слой представляет собой клеточную оболочку, а внутренний – цитоплазму.

Клеточная оболочка имеет мелкопористую структуру и не является сплошной. В ней имеются мельчайшие отверстия – каналы, через которые, однако, свободно могут в одну и другую сторону проходить молекулы воды и растворенных в воде веществ, а также клеточный сок в целом, т.е. клеточная оболочка является проницаемой.

1-межклеточные пространства;

2-межклеточное вещество;

3-клеточная оболочка;

4-цитоплазменная оболочка;

5-цитоплазменные нити;

6-клеточный сок

Особое значение для жизни клетки, а также для технологии ряда пищевых производств имеет структура цитоплазменной мембраны. Она, как и клеточная оболочка, является не сплошной, а пористой. Но если клеточную оболочку можно назвать микропористой, то цитоплазменная мембрана является ультрамикропористой. Отверстия в ней настолько малы, что через них могут проходить лишь молекулы небольших размеров, например, молекулы воды. Более же крупные молекулы, например, таких веществ как сахар и соль, через поры цитоплазмы пройти не могут. Таким образом цитоплазменная оболочка – полупроницаема.

Полупроницаемость цитоплазменной оболочки осложняет протекание диффузионных и физических процессов в пищевых производствах и в ряде случаев должна обязательно приниматься во внимание при построении технологического процесса производства пищевых продуктов.

Цитоплазменная оболочка не приклеена к наружной клеточной оболочке. И если осмотически отсасывать из нее воду объем цитоплазменного мешочка уменьшается и цитоплазма начинает отслаиваться от клеточной оболочки сначала по углам клетки, а потом по всему периметру. Этот процесс съеживания цитоплазмы называется плазмолизом. В плазмолизованном состоянии клетка является нежизнедеятельной. Она не погибает, но нормальные ее функции приостанавливаются, и в таком состоянии она может находиться чрезвычайно долго, не проявляя никакой активности.

Если поместить плазмолизованную клетку в чистую воду, то процесс пойдет в обратном направлении. Теперь клетка будет жадно всасывать воду, цитоплазменный мешочек будет увеличиваться в объеме, расправляться до тех пор, пока плотно не прижмется к наружной, клеточной оболочке. Последняя является ограниченно растяжимой, и, когда предел растяжения ее наступит, поступление воды в клетку прекратится, а сама она будет находиться в напряженном состоянии, называемом тургором.

Весьма важным для понимания технологических особенностей растительного сырья является вопрос о влиянии внешних воздействий на клеточную проницаемость. Это свойство – непроницаемость для растворенных в воде веществ – не является постоянной величиной, оно колеблется в больших пределах в зависимости от внутренних и внешних условий.

Полупроницаемость присуща только живой, неповрежденной, здоровой цитоплазме. Такие сильные внешние воздействия, как высокая температура, механические удары, электрический ток и т.п., вызывают раздражение цитоплазмы и интенсивное стремление ее сократить свою поверхность. При этом коллоидные частицы сближаются друг с другом, слипаются и создаются предпосылки для коагуляции белковых веществ, составляющих основную массу цитоплазмы. Коагуляция происходит в бесчисленных точках поверхности цитоплазменной мембраны, при этом образуются тысячи узелков, сгустков белковых веществ, между которыми возникают большие проходы. Клеточная проницаемость увеличивается, сок проходит через увеличившиеся поры оболочки наружу, давление в клетке падает.

Если раздражение не достигло критического уровня, то при устранении источника внешнего воздействия происшедшие изменения обратимы. Начавшаяся коагуляция сменяется набуханием, сгустки рассасываются, поры затягиваются, и клетка становится вновь непроницаемой для растворенных веществ. Если же перейти критический порог раздражения, то коагуляция коллоидов цитоплазмы становится необратимой, и в силу этого резко нарушается ее структура. В ней происходит отделение водянистого сока от свернувшегося осадка, а также отделение липидов от белковых веществ. Вместе с этим разрушаются и полупроницаемые мембраны, и все находящиеся в клетке вещества вступают в беспорядочное взаимодействие друг с другом, а также перестают удерживаться клеткой и свободно выходят из нее в окружающую среду. При этом клетка как живой организм погибает. Таким образом, с физико-химической точки зрения гибель живой ткани заключается в коагуляции коллоидов протоплазменной оболочки клеток.

Для стационара описать более подробно (хим.состав цитоплазмы)