Растительные клетки деление

Установлено, что первоначальный эффект действия аценафтена на растительные клетки не отличается от известного эффекта, вызываемого такими веществами, как диэтиловый эфир, хлораль-гидрат и др. Но в дальнейшем тело растительной клетки, подвергшейся действию аценафтена, разбивается перегородками на части и в каждой такой части обычно оказывается по одному ядру. Таким образом, вместо многоядерных гигантских клеток типа опухолевых, как при действии других веществ, под действием аценафтена возникают гораздо более жизнеспособные одноядерные клетки, различающиеся между собой по составу ядер. При помощи аценафтена оказывается возможным легко и разнообразно изменять хромосомные наборы растений и клеточное деление. Получающиеся под действием аценафтена полиплоиды обладают увеличенным ростом и продуктивностью, а также измененными физиологическими свойствами. [c.14]

Что происходит во время митоза с митохондриями Они, как и хлоропласты в растительных клетках, делятся. Следовательно, на опреде- ленных стадиях клеточного цикла в этих органеллах происходит репликация ДНК- По крайней мере в ряде случаев деление митохондрий так связано с клеточным делением, что среднее число митохондрий в расчете на дочерние клетки остается строго постоянным. Аналогичное яв- ление наблюдается и в клетках низших организмов, содержащих водо- [c.39]

Координированные процессы клеточного деления, роста и дифференцировки контролируются многими факторами. Среди них особенно выделяется группа сигнальных молекул, называемых фитогормонами (или регуляторами роста растений), которые специфически действуют на рост растений и играют ключевую роль в их развитии Известно пять классов таких соединений ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота и газ этилен. Как показано на рис. 20-67, все это небольшие молекулы, способные легко проходить через клеточную стенку. Эти вещества вырабатываются в растительных клетках и либо действуют на месте, либо транспортируются по определенным путям к клеткам-мишеням. Так, например, суммарный поток ауксинов в побегах направлен от верхушки к основанию (скорость его около 1 см/ч). Несмотря на относительно малое число гормонов, растения справляются со своими регуляторными задачами благодаря многообразному использованию каждого гормона их клетки, как правило, реагируют на определенные комбинации этих веществ. Так, сам по себе ауксин способствует образованию корней, в сочетании с гиббереллином вызывает удлинение стебля, вместе с цитокинином контролирует рост боковых почек, а с этиленом стимулирует рост боковых корней. [c.436]

П. В растительных клетках, завершающих деление, остаточные полюсные микротрубочки образуют открытую цилиндрическую [c.252]

Различные органы растения образуются в результате сложного процесса, в котором реализуется генетическая программа деления клеток, их селективного роста и, наконец, дифференцировки. Поскольку растительные клетки имеют ригидную клеточную стенку и не могут передвигаться, в области морфогенеза растений особый интерес приобретают два вопроса 1) чем детерминируется строгая последовательность клеточных делений, происходящих в определенных плоскостях и 2) каким образом регулируются степень н направление роста отдельных клеток Как мы увидим, за то и другое по крайней мере частично ответственны особые ансамбли микротрубочек, имеющиеся только в растительных клетках. Третий аспект развития-клеточная дифференцировка-регулируется гормонами и факторами внешней среды. В этом разделе мы рассмотрим в общих чертах то, что сейчас известно о делении, росте и диффереицировке растительных клеток. [c.197]

Например, сине-зеленые эндосимбионты описаны у простейших [122, 784], грибов 521], а также у эукариотических водорослей. Бесцветные эукариотические растительные клетки [525, 785], поглощая водоросли, по сути дела заново приобретают хлоропласты. Деление хозяина (хозяин и в этом случае всегда эукариот) и эндосимбионта до некоторой степени синхронизировано. [c.189]

При изучении интенсивности синтеза белков на протяжении жизненного цикла растительной клетки установлено, что при максимальной скорости деления каждой клетки, т. е. в период наиболее интенсивного роста, белок синтезируется в большом количестве, которое затем снижается и с прекращением роста становится незначительным. Опыты с колеоптилями трав показали, что при увеличении размеров клеток после клеточного [c.287]

Регуляция экспрессии генов. Фитогормональная регуляция экспрессии генов обусловливает такие важнейшие процессы в жизни растительной клети, как дифференцировка и дедифференцировка, деление, рост и адаптация к новым метаболическим условиям. Среднее время фитогормональной регуляции работы генома исчисляется несколькими часами. В то же время растение способно ответить на изменение уровня некоторых гормонов всего за несколько десятков минут. Эти быстрые реакции связаны со способностью фитогормонов регулировать активность уже существующих ферментов растительной клетки. [c.335]

Мы уже видели, что вызываемое тургором растяжение растительной клетки, часто приводящее к увеличению ее объема в пятьдесят и более раз. определяется ориентацией целлюлозных микрофибрилл клеточной стенки, что в свою очередь зависит от ориентации микротрубочек кортикального слоя цитоплазмы. В определении плоскости деления клеток важную роль играет также цитоскелет. [c.431]

Вязкость гиалоплазмы, измеряемая сантипуазами, может существенно изменяться под действием внешних или внутренних факторов (за единицу измерения принята вязкость воды при температуре 20°С). Вязкость цитоплазмы растительной клетки достигает 3 —4 сП. В частности, она зависит от температуры и концентрации гипотонические растворы вызывают ее понижение, гипертонические — повышение. В процессе митотического деления клетки и при амебоидном двил ении вязкость ее непрерывно возрастает. [c.27]

Еще один возможный механиз.м сохранения информации об активности генов в ходе клеточного деления — это метилирование ДНК- У прокариот метилаза узнает полуметилированный по одной цепи ДНК сайт после репликации и восстанавливает общую картину метилирования. Возможно, сходные механизмы действуют у эукариот. Ряд данных указывают на то, что ингибиторы метилирования ДНК активируют многие гены после одного или нескольких раундов репликации. В растительных клетках метилирование регуляторных участков некоторых генов приводит к их полному выключению на протяжении многих поколений. Это явление трудно отличить от истинной мутации. [c.258]

Следует отметить, что клеточное деление-не исключительная привилегия меристем. Некоторые очень крупные, сильно вакуолизированные клеткн (а иногда и полностью дифференцированные) тоже способны делиться. Это может быть естественным ходом событий или же ответом на какие-то внешние стимулы, например на повреждение близлежащей ткани. Сохранение зрелыми клетками способности делиться-это одна из общих особенностей растений. У животных многие зрелые клетки также могут делиться, однако зрелые растительные клетки отличаются необычайной способностью дедифференциро-ваться и снова давать начало плюрипотентным клеткам, потомство которых может пойти по совершенно иным путям дифференцировки. Иногда в условиях эксперимента возможен даже переход одного клеточного типа в другой без промежуточных делений (рнс. 19-53). Эта особенность, по-видимому, обусловлена требованиями адаптации растениям, которые не могут двигаться и таким образом уберегать себя от повреждений, особенно полезно иметь эффективные механизмы регенерации клеток и тканей. [c.198]

Независимо от того, будет ли деление симметричным или асимметричным, будет ли оно поперечным, продольным или тангенциальным, растительная клетка еще до начала митоза заранее определяет, где именно оно произойдет (рис. 19-59). Надо полагать, что микротрубочки препрофазного пучка, исчезающие к началу митоза, оставляют о себе некий локальный след в молекулярной памяти. Важность такой системы контроля клеточного деления очевидна, особенно ввиду того, что сильно асимметричное деление часто приводит к образованию двух дочерних клеток с разной онтогенетической судьбой например, клетки устьиц, клетки корневых волосков или генеративные клетки пыльцевых зерен развиваются из меньших по величине продуктов асимметричного деления (рис. 19-60). Возможно, что эта особенность деления растительных клеток обусловлена утратой ими подвижности. Для неподвижных клеток важно, чтобы были точно определены места и плоскости их деления, так как наличие клеточных стенок делает пространственную реорганизацию после митоза невозможной. [c.202]

Определение экзогенной связанной ИУК-С в растительных клетках микрорадиоавтографическим методом проводят в верхушках стеблей и корней растений, т. е. в зоне роста, которая охватывает клетки, находящиеся в фазе деления и в начале фазы растяжения. Этот метод может быть применен при изучении взаимосвязи между из- [c.30]

Во многих отношениях хлоропласт проявляет свойства независимого организма, зара-зивнгего клетку высших растений. К этим свойствам относятся наличие в хлоропластах специфической ДНК и РНК, способность к синтезу белка и способность к самовоспроизведению путем деления. Такая автономность хлоропластов позволила генетику Ледербергу заявить, что клетки, обесцвеченные стрептомицином, излечиваются от своих хлоропластов . Возможно, дальнейшие исследования хлоропластов, пусть даже по-прежнему касающиеся наиболее удивительного их свойства — фотосинтеза, еще более подчеркнут биологическую независимость хлоропластов в растительной клетке. [c.83]

Закончившая рост взрослая типичная живая растительная клетка имеет следующие части оболочку, протопласт и вакуоль с клеточным соком. Протопласт — живое содержимое клетки. Оболочка и клеточный сок — продукты жизнедеятельности протопласта. Протопласт состоит из протоплазмы (цитоплазмы) и включенных в нее органоидов ядра, пластид, митохондрий (хондриозом). В молодой клетке, образовавшейся в результате деления, цитоплазма заполняет ее сплошь или почти сплошь. Вакуолизация, т. е. появление полостей, заполненных клеточным соком, происходит постепенно, по мере роста клетки. Во взрослой клетке цитоплазма тонким слоем выстилает внутреннюю поверхность оболочки образовавшаяся внутри клетки полость наполнена клеточным соком. [c.13]

Растительные клетки, подобно клеткам прокариот и грибов, заключены в сравнительно жесткую клеточную стенку, материал для построения которой секретирует сама находящаяся в ней живая клетка (протопласт). По своему химическому составу клеточные стенки растений отличаются от клеточных стенок прокариот и грибов (табл. 2.2). Клеточная стенка, отлагающаяся во время деления клеток растения, назьшается первичной клеточной стенкой. Позже в результате утолщения она может превратиться во вторичную клеточную стенку. На рис. 5.30 воспроизведена электронная микрофотофафия, на которой можно видеть одну из ранних стадий этого процесса. [c.204]

Способность к росту — одна из гдавных характеристик всех живых организмов. Нередко рост представляют себе просто как увеличение в размерах однако, серьезно обдумав такое определение, приходится признать его неверным. Так, например, размеры растительной клетки могут увеличиться за счет осмотического поглошения воды, но этот процесс иногда оказывается обратимым и, следовательно, его нельзя считать истинным ростом. Определенное число делений зиготы сопровождается только увеличением числа клеток, а не увеличением обших размеров (объема или массы) раннего зародыша. Этот процесс, названный дроблением, представляет собой результат деления клеток, но без последу-юшего увеличения размеров дочерних клеток. Однако он включает развитие, и поэтому его все же следует рассматривать как рост. [c.119]

Обязательным условием дедифференцировки растительной клетки и превращения ее в каллусную является присутствие в питательной среде представителей двух групп фитогормонов ауксинов и цитокининов. Ауксины вызывают процесс дедифференцировки клетки, подготавливающий ее к делению, а цитокинины — пролиферацию (деление) дедифференцированных клеток (рис. 3.1). Если в питательную среду без гормонов поместить кусочек стебля, листа, корня (без верхушки) или любой другой растительный эксплант, состоящий из специализированных (дифференцированных) клеток, то деления клеток не произойдет и каллусная ткань не образуется. Это связано с неспособностью дифференцированных клеток к делению. Каждая клетка проходит три фазы роста 1) деление 2) растяжение 3) дифференцировку. Характерной чертой заключительной фазы роста является утолщение вторичной клеточной оболочки и потеря клеткой способности к делению. Для того чтобы дифференцированные клетки вновь приобрели способность к делению, необходимо, чтобы произошла их дедифференцировка, т. е. клетки как бы возвратились в меристематическое состояние. Размножение дедифференцированных клеток приводит к анархическому, неорганизованному росту, в результате чего образуется каллусная ткань. Таким образом, превращение специализированной клетки в каллусную связано с индукцией клеточного деления, способность к которому она потеряла в процессе дифференцировки. [c.84]

Повышение уровня этилена в растении стимулирует образование фитоалексинов (веществ, выполняющих роль антибиотиков у растений), повышает активность хитиназы (фермента, разрушающего хитин пищеварительного тракта насекомых или хитиноподобное вещество, из которого состоят стенки гифов патогенных грибов, после чего их протопласты ли-зируются ферментами растительной клетки), стимулирует синтез другого фитогормона — абсцизовой кислоты, затормаживающей процессы роста и деления клеток и стимулирующей синтез стрессовых белков. У некоторых растений этилен увеличивает содержание фенольных веществ, вредных для многих животных и ингибирующих рост растений. [c.364]

Методы генетики соматических клеток растений имеют много важных приложений, поскольку растительные клетки в культуре в отличие от клеток животных обладают очень важным свойством-из одной растительной клетки можно получить целое растение. У животных линия клеток, которые затем образуют гаметы, отделяется от соматических клеток на ранних этапах индивидуального развития особи. По мере этого развития соматические клетки специализируются, при этом они теряют способность при делении восстановить целую особь. У растений генеративные клетки не существуют в виде отдельной клеточной суб-по-пуляции цветок формируется из неспециализированных соматических клеток. Тотипотентность растительных клеток, выращенных в культуре, была впервые показана в 1958 г. Одиночная клетка моркови при пролиферации давала массу недифференцированных клеток, так называемый каллус, которые на среде, содержащей растительные гормоны, подвергались дифференцировке, образуя корни и стебель. На стебле формировались цветы и затем семена. Из этих семян затем вырастали нормальные растения. [c.329]

Вне зависимости от того, симметрично или асимметрично деление клетки, является оно трансверсальным, периклинальным или антиклинальным, препрофазный пучок в растительной клетке всегда определяет место будущего деления клетки еще до того, как начнется митоз (см. рис. 20-63. Б). Подобный пространственный контроль имеет особенно большое значение в случае асимметричного деления клеток, в результате чего образуются две дочерние клетки с разными последующими путями развития например, клетки устьиц, клетки корневых волосков и генеративные клетки пыльцевых зерен развиваются из меньшей по размеру дочерней клетки. В ходе такого деления ядро переходит в соответствующую область клетки еще до митоза (рис. 20-65). Хотя механизм перемещения ядра пока остается неизвестным, имеются доказательства того, что в этот процесс вовлечены как микрогрубочки, так и актиновые филаменты. [c.433]

Способность соматических клеток растений и регенерации в культуре дает возможность проводить с такими клетками разнообразные генетические манипуляции и получать трансгенные растения. Для гого чтобы облегчить попадание чужеродной ДНК в растительные клетки, их лишают жесткой оболочки. Этого можно добиться с помощью обработки клеток ферментами, гидролизующими связи в полисахаридах клеточной стенки В результате такой обработки клетки превращаются в иротоиласты (рис. 20-71). Носле введения в них чужеродной ДНК протопласты можно заставить вновь сформировать клеточную стенку, индуцировать деление и даже регенерировать новое растение [c.438]

Последняя треть XIX в. ознаменовалась крупнейшими открытиями в области цитологической науки в растительной клетке были обнаружены особые внутриклеточные структуры — хромосомы, а также описаны способы деления ядра. Тогда же зоологи Шнейдер (1873) и Бючли (1874) наблюдали картину деления ядра в животных клетках (черви), но не сумели обобщить и оценить виденного ими явления. Эти интересные открытия были сделаны русским ученым И. Д. Чистяковым в 1874 г. Со времени выхода в свет его классического труда о структуре и делении ядра растительной клетки началось развитие цитологии в России. В 1875 г. Э. Страсбургером также было детально описано деление ядра оплодотворенной яйцеклетке ели. Им же были предложены термины профаза , метафаза , анафаза , гаплоидное и диплоидное число хромосом. [c.5]

Клетки растений отличаются от всех прочих клеток тем, чтО они заключены в довольно жесткий футляр , как бы помещены в коробочку. Про растительную клетку вполне можно сказать, что она живет в деревянном футляре , потому что в чив-ло химических компонентов клеточной стенки входят и те, которые придают древесине свойственную ей жесткость и прочность. У зрелой клетки стенка, очевидно, представляет собой неживое образование — продукт секреторной активности протопласта, отлагающийся в виде ряда последовательных слоев на различных стадиях развития клетки (рис. 2.28). Однако в клеточной стенке имеется также и какое-то количество белка, в том числе белка, обладающего ферментативной активностью. По за-верщении клеточного деления прежде всего отлагается первый слой—срединная пластинка, состоящая вначале главным образом из студенистых пектиновых веществ, но позднее инфильтрируемая более жесткой целлюлозой, разными прочими полисахаридами и, наконец, в одревесневших тканях — лигнином. [c.66]

Растительные клетки диаметром около 50 мкм содержат ядро, в котором находится большая часть наследственной информации клетки. Эта информация хранится здесь в форме дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), сосредоточенной в палочковидных структурах, нйзыъй иых - хромосомами. При каждом клеточном делении (митозе) хромосомы делятся, расщепляясь по всей длине надвое, благодаря чему обе дочерние клетки получают одинаковое число хромосом и качественно одинаковую ДНК. Половому воспроизведению предшествует специальное редукционное деление (мейоз), приводящее к появлению гаплоидных клеток, т. е. клеток с вдвое меньшим числом хромосом, чем в обычном диплоидном наборе. Когда эти половые клетки (гаметы) в процессе оплодотворения сливаются в зиготу, диплоидное число хромосом восстанавливается. [c.77]

Многочисленные данные свидетельствуют о том, что микротрубочки часто выполняют роль временных шаблонов , определяющих расположение остальных компонентов цитоплазмы. Эта их функция особенно ясно выражена в растительных клетках (см. гл. 19). Так, например, препрофазный пучок, состоящий из кортикальных микротрубочек, определяет плоскость деления клетки, а другие микротрубочки-место закладки и ориентацию клеточной стенки (разд. 19.3.7 и 19.4.3). У млекопитающих спиральные витки микротрубочек окружают аксонему развивающегося спермия, а затем исчезают, оставив после себя спираль из митохондрий, снабжающих аксонему аденозинтрифосфатом (см. рис. 9-4). Наконец (самый поразительный пример ), у насекомых в период раннего развития летательных мышц микротрубочки образуют правильные ряды в области формирования тонких и толстых филаментов (рис. 10-80) позднее эти микротрубочки исчезают, а на их месте остается высокоорганизованная система филаментов, характерная для этих специализированных мышц. [c.130]

На примере сельскохозяйственных культур дано общее понятие о растительной клетке, ее строении, роли отдельных структур в делении. Рассказано о полиплоидии, микро- и макроспорогенезе, развитии мужского и женского гаметофитов, оплодотворении и эмбриогенезе. [c.2]

Л изосомы (от греч. lisis — растворение, soma — тело) — сферические частицы диаметром около 0,4 мкм, окруженные липопротеиновой мембраной. Содержат большое число кислых гидро-лаз, способных гидролизовать любые биополимеры — белки, нуклеиновые кислоты, липиды, полисахариды. В растительных клетках лизосомы участвуют в мобилизации путем гидролиза питательных веществ эндосперма, а также в растворении и выделении отмирающих структур во время дифференциации и деления клеток. [c.26]

Индукция корончатого галла и косматого корня агробактериями обычно происходит в участках поранения, и растительные клетки, как полагают, компетентны для трансформации только в течение короткого промежутка времени, вероятно, соответствующего S-фазе клеточного цикла, когда происходит репликация генома [52]. Поранение может привести к следующим последствиям 1) обеспечить бактериям доступ к участкам узнавания на поверхности клеток, 2) стимулировать связанное с раневым ответом деление клеток, обеспечивающее компетентность растительных клеток для трансформации, и 3) стимулировать продукцию образующихся в ране соединений, например ацетосирингона, которые привлекают агробактерии и активируют utr-гены, необходимые для переноса Т-ДНК. Таким образом, для достижения трансформации клетки растения должны находиться в S-фазе и быть легкодоступны для вирулентных агробактерий (рис. 2.3). Особенно важно отметить, что зачатки многих органов в сложных эксплантатах, таких, как сегменты гипокотилей и стебля, часто развиваются из покоящихся меристем или специфичных тканей, глубоко запрятанных под несколько слоев клеток эксплантата (см. гипокотиль льна на рис. 2Л, В). Хотя такие клетки способны к регенерации в побеги, их расположение может препятствовать контакту с агробактериями и, следовательно, трансформации. [c.95]

Селекцию растительных клеток, трансформированных неонкогенными векторами, на фоне нетрансформированных клеток можно осуществить по их способности расти на питательной среде, содержащей антибиотики, в норме токсичные для таких клеток. Из подобных резистентных к антибиотикам тканей можно регенерировать нормальные побеги с помощью стандартных методов культуры тканей. Однако при попытках трансформировать растительные клетки неонкогенными векторными системами на основе Ti- или Ri-плазмид перед исследователем встает следующая проблема. В отличие от индукции корончатого галла или косматого корня неонкогенные трансформированные растительные клетки необходимо снабдить ростовой средой строго определенного состава, содержащей правильное соотношение фитогормонов. Такие среды специально подбирают для конкретных видов (или даже сортов) растений, чтобы поддержать образование каллуса после непродолжительного деления клеток в ответ на поранение. Обычно пораженную ткань культивируют in vitro — с этим подходом связаны различные проблемы, имеющие отношение к селекции трансформированных клеток [c.101]

Анализируют рост высеянных клеток и определяют время вступления клеток в митоз, чтобы добавить агробактерии именно в тот момент, когда растительные клетки компетентны для трансформации. Это особенно важно для протопластов, которым может потребоваться около недели или более для дедифференциации, восстановления клеточной стенки, начала репликации генома и инициации клеточного деления. Высев на чашку суспензионной культуры с низкой плотностью клеток, как правило, тормозит деление до тех пор, пока клетки не кондиционируют среду, что может занять несколько дней. В большинстве случаев можно использовать фидерный слой, чтобы облегчить рост протопластов или суспензионной культуры с низкой плотностью кле- ок. Важно детально знать характеристики системы культивирования. Кроме того, система должна быть воспроизводимой, чтобы время, в течение которого живые агробактерии культивируются с растительными клетками, сократить до минимума иначе бактерии заполняют культуральную среду и вызывают гибель растительных клеток. [c.142]

Аппарат Гольджи. Еще недавно считали, что аппарат Гольджи — обязательный компонент животной клетки. При помощи электронного микроскопа его обнаружили в растительной клетке (см. рис. 36). В аппарат Гольджи входят пачки плоских параллельно расположенных цистерн, от которых отходят, образуя сложную сеть, трубочки и пузырьки, замыкающие концы трубочек. В растительных клетках наибольшего развития дости гают уплощенные цистерны. Число аппаратов Гольджи на клетку зависит от степени дифференцировки. Число цистерн в аппарате Гольджи неодинаково у разных видов и на разных этапах развития. Есть данные, что во время деления аппарат Гольджи распадается на мелкие элементы, названные диктиосомами (этот же [c.124]

Клеточная инженерия растений. Растения по праву называют гениальными инженерами природы. Их уникальное свойство восстанавливаться после повреждений обусловлено тем, что даже зрелые растительные клетки сохраняют способность к делению и пе-редифференцировке. Такая пластичность (тотипотентность) наглядно проявляется при культивировании растительной ткани в среде, содержащей необходимые пита. ельные вещества (органические и неорганические) и факторы роста (фитогормоны). [c.138]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология