Лекция №1 Тақырыбы: Кіріспе. Өсімдіктер физиологиясы пәні және маңызы (1 сағат) Лекция жоспары

Лекция мақсаты: Клетка қабығының астар жағындағы жұқа қабықша плазмалемма деп аталады.Оның қалыңдығы 7,5-10,0нм шамасында болады.Плазмалемма қабықсыз клеткаларды сыртқы орталар мен, қабықты клеткаларды өзара және цитоплазмамен байланыстырады. Цитоплазмадағы мембраналар сияқты белокты және қос липидті екі қабаттан тұрады.

Плазмалемманың су өткізгіштігі жоғары. Липидті қабатында диаметрі 0,4нм шамасында ,ерекше су өткізгіш молекулалық саңылаулары болады.

Сонымен қатар плазмалеммада ауксин және цитокинин сияқты қоздырғыштар (рецептор) да болуы мүмкін.

Бактериялардың плазмалеммаларында тыныс алу тізбегі орналасқан. Жоғары сатыдағы өсімдіктер плазмалеммаларында электрондардың ,флавопротеинді оксиредуктазаның және цитохромның қатысуымен жүзеге асатын тасымалдау тізбегі болатындығы анықталды.

Плазмалемма өсімдік организміндегі зәр бөліну (секреция) пройестеріне де қатысады . Плазмалемманың жартылай өткізгіштігі, құрылысы метаболиттік процестермен реттеледі.

Сонымен плазмалемма клеткада заттардың енуімен бөлінуін реттейді, клетка қабығының қалыптасуына қатысады, рецепторлық және осмостық процеске байланысты қызметтер атқарады.

Клеткадағы плазмалемма үздіксіз қозғалыста болады және қайталанып қалыптасып жатады.

Плазмодесмалар - өсімдік денесіндегі көрші клеткалардың протопластары өзара жіңішке талшықтар арқылы байланысатындығы анықталған. Оларды Страсбургер (1901) плазмодесмалар( плазма және грек. Desmos-байланыс)деп атады. Клеткалардың плазмодесмалар арқылы өзара байланыстылығын мынадай үш түрлі процестермен бейнелеуге болады:1) иондардың және метаболиттердің клеткадан-клеткаға тасымалдануы; 2) цитоплазма мен генетикалық бағдарламаның алмасуы;3)бағдарламаны қашықтыққа жеткізу үшін қажет электрлік тербелістің (импульс) өтуі. Жеке плазмодесма екі жағы плазмалеммамен астарланған өзек (саңылау) сияқты.

Ұлпалардағы және мүшелердегі клетка қабықтары өзара ұштасып апопласт деп аталатын біртұтас жүйе құрайды .

Ұлпа, немесе мүше (орган) клеткаларының біртұтас цитоплазмалық жүйесі симпласт деп аталады. Клеткадан клеткаға өтіп жататын эндоплазмалық тордың тұтас мембраналар жүйесі эндопласт деп аталады.Демек, өсімдік ұлпалары мен мүшелеріндегі тұтас құрылымдарға клетка қабығы (апопласт),цитоплазма(симпласт),плазмалемма,эндоплазмалық тор (эндопласт)жатады.

Тонопласт – клетка шырынын қошап тұратын осы клетка қабығы мен протоплазманың қасиеттері, әсіресе осмостық қасиеттері түрліше болады. Клетка қабығы ұсақ тесікті, созылғыш қасиеті нашар, кілегйлі болып келеді. Сондықтан қабық клетканы белгілі бір қалыпта ұстап ұрады. Бірақ, клетка қабығының өткізгіштік қабілеті протомлазмадан анағұрлым күшті. Қабық пораларынан үлкен мицеллалар өте алмайдыда, крисаллоидтар тоқтаусыз өтіп кетеді. Оның осмостық қасиеті мал жарғағына, коллодий жарғағына өте ұқсас.

Протоплазмасы, плазмолемма, мезоплазма, тонопласт қабаттарынан тұрады. Плзмолемма мен тонопласт қабаттары, өзінің осмостық қабілетіне қарай шала өткізгіш жарғаққа / тұнба жарғақ/ көп ұқсас. Себебі, бұл қабаттар тек суды ғана өткізіп,көптеген кристаллоидтарды өткізбейді.

Майда поралы жарғақты диализатор ретінде қолданылады. Мұнда эндоосмоспен қатар экзоосмос болады. Ал, шала өткізгіш жарғақта экзоосмос болмайды.

Егер Пфеффер осмометрімен клетканы салыстырсақ: поралы фарфор ыдыс – клетка қабығы, тұнба жарғақ – плазмолемма, ыдыс ішіндегі концентрациялы ерітінді – клетка шырыны. Сыртқы концентрациясы әлсіз ерітінді – топырақ ерітіндісі.

Клетка шырынының құрамында еріген түрде қантты, минералды, илік т.б. заттар кездеседі. Бұл заттар клетка шырынының осмос қысымын арттырып, клетканың сыртқы ортадан өз бойына суды сіңіруіне себепші болды.

Тірі клеткадан клетка шырынында еріген заттардан, мысалы, қант сыртқа шықпайды.

Егер клетканы калий селитрасының /KNO₃/, қанттың және т.б. зиян келтірмейтін заттың концентрлі ерітіндісіне салып қойып микроскоп арқылы қарасақ – плазмолиз құбылысын байқаймыз. Плазмолиз кезінде – клетка шырынындағы су сыртқа шығып, клетка шырынының концентрациясы артып, протоплазма әбден жиырылады. Протоплазма мен қабақтың арасын сыртқы ерітінді алып жатады. Тонопласт клетка шырынында еріген заттар өте алмайды. Осындай клетканы суға салсақ, протоплазма суды тез өткізіп, клетка шырыны суды сорып, қайтадан бастапқы қалпына келеді – деплазмолиз. Көпшілік жағдайда концентрлі заттар протоплазмаға енбей, оның суын тартып алып протоплазманы сусыздандырады. Протоплазма клетка қабығынан қашықтау кезіндеойыс плазмолиз туып, біраз уақыт өткенсін /10-15мин./ дөңес плазмолизге көшеді. Кейбір объектілерде алғаш ойыс плазмолиз орнына тітіркенгіш /судорожный/ плазмолиз туады. Пияз эпидермисін бір молярлы роданды калий ерітіндісімен өңдеу арқылы поазмолиз тудыруға болады.

Көп уақыт өтпей –ақ клеткада плазмолиздің жаңа тү рі /колпачковоый/ плазмолиздің түзілгенін байқауға болады. Бұл кездероданды калий KCNS, яғни оның ионы – CNS клеткаға еніп, мезоплазманы сұйылтады. Ол клетка шырынына жетпей өте алмайды. Мезоплазма бұл кезде шарға кикізген қалпақ тәрізденіп протопластың екі жақ бүйірін қоршайды. Міне, осы ерекшелігіне байланысты тоқпалы плазмолиз деп атаймыз.

Белгілі уақыттан кейін бояу клетка шырынының ішіне өтіп, көпшілік жағдайда көп жинақталып, вакуоль ішінде бояу тұнба түзе бастайды.

Бұл жағдай протоплазманың бойынан суды өткізіп, суда еріген заттарды өткізбейтінін, оның шала өткізгіш қасиеттері бар екінін көрсетеді. Бірақ клетка қабығынан кристаллоидтар оңай өтеді.

Плазмолиз құбылысы:

1.Протоплазма мен қабықтың өткізгіштік қабілетінің әр түрлі екенін көрсетеді;

2. Клетканың тірі екнін.

3. плазмолиз арқылы клетка шырынының осмос қысымын айыруға болады.

Осмос қысымы жер бетіндегі өсімдіктерде 5-10 атмосфера шамасында. Су өсімдіктерінде 1-3 атмосфера. Жемістерде қанттың көптігінен 20-40 атмосфера. Галофиттерде 60-100 атмосфераға тең клетка шырынының осмос қысымын мына әдіс термен айырады.

1. плазмолиз әдісі /1884 ж.Де Фриз ашқан/. Бұл әдіс үшін концентрациясы түрліше ерітінділер алып, оған өсімдік колеткасы бар кесінділер салып, плазмолиз құбылысын бақылыу арқылы анықтайды.

2. Криоскопиялық әдіс, яғни клеткадан алынған шырынның мұз болып қату температурасы арқылы табу.