[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Ściana komórkowa
- martwy składnik komórki, otoczka
komórkio funkcji ochronnej i
szkieletowej. Ściana komórkowa występuje u
roślin,grzybów,bakteriii niektórych
protistów.U
każdej z tych grup jest zbudowana z innych substancji, np. u grzybów jest to
chityna,a u roślin
celulozai jej pochodne (
hemicelulozai
pektyna) oraz
lignina,natomiast u bakterii podstawowym
składnikiem jest
mureina.Ściana komórkowa leży na zewnątrz
błony komórkowej.W tkankach
ściany komórkowe sąsiadujących ze sobą komórek są zlepione pektynową substancją tworzącą
blaszkę środkową. Między komórkami istnieją wąskie połączenia w postaci
plasmodesm- wąskich
pasm cytoplazmy przenikających ściany i zawierających fragmenty
retikulum endoplazmatycznego.Młode komórki roślin otoczone są ścianą pierwotną, której strukturę wewnętrzną stanowią ułożone
w sposób nieuporządkowany łańcuchy celulozowe wypełnione hemicelulozą i pektyną. W starszych
komórkach obserwuje się również ścianę wtórną - powstającą po wewnętrznej stronie ściany
pierwotnej, zwykle grubszą i bardziej wytrzymałą niż pierwotna, o uporządkowanej budowie
szkieletu celulozowego, również wypełnionego hemicelulozą i pektyną. Ulega ona inkrustacji
(węglan wapnia, krzemionka lub lignina) i adkrustacji (kutyna, suberyna, woski).
Funkcje
•
Ogranicza wzrost komórki
•
Chroni przed urazami mechanicznymi
•
Chroni przed infekcjami bakteryjnymi i
wirusowymi•
Zabezpiecza przed nadmiernym parowaniem
•
Nadaje kształt i sztywność komórce
•
Chroni przed utratą wody
•
Przepuszcza substancje
Powstaje w anafazie
kariokinezyi jest sygnałem do zapoczątkowania
cytokinezy:1. w środkowej części dzielonej komórki powstają
mikrotubule:•
układają się równolegle do siebie i prostopadle do osi podziału komórki
•
tworzą beczułkowatą strukturę - fragmoplast, w którego obrębie powstają pęcherzyki
z polisacharydami, wytwarzane przez
aparat Golgiego2. Pęcherzyki zlewają sie ze sobą, tworząc trój-warstwową przegrodę w obrębie dzielącej sie
komórki,
zwanej przegrodą pierwotną
. Warstwa środkowa otoczona jest 2 błonami
plazmatycznymi.
3. Celuloza zostaje wbudowana przez aparat Golgiego do środka przegrody pierwotnej. Jest
ona odkładana od wewnętrznej strony warstwy środkowej i po zewnętrznej stronie błon
plazmatycznych. Tak powstaje ściana komórkowa pierwotna. Ma ona wbudowaną do środka
blaszkę środkową, która spaja 2 części ściany.
Budowa
1. Składniki szkieletowe, stanowiące 40% całej jej masy :
u
eukariota:•
rośliny - celuloza, która tworzy regularne łańcuchy celulozowe. Ich pęczki to
miofibryle. Kilka miofibryli to fibryla celulozowa. Jest pogrążona w macierzy i
pełni funkcję głównego rusztowania ściany komórkowej
 •
grzyby - chityna
•
glony - koloza i mannoza (hemicelulozy). To mieszanina wielocukrów
amorficznych, lżejsza od celulozy
u
prokariota:•
sinice, bakterie - kwasy pileminowy, murawinowy, stanowiące razem mureinę.
2. Składniki podłoża, stanowiące 60% masy ściany komórkowej. Wypełniają one wnętrze
rusztowania utworzonego przez składniki szkieletowe. :
•
białka
•
pektyny
•
hemicelulozy
•
woda (do 60%)
Wtórne przekształcenia
Przekształcenia ściany komórkowej dorosłych organizmów, spowodowane czynnikami fizycznymi
lub chemicznymi
1.
Inkrustracja- odkładanie się substancji mineralnych między elementami szkieletu
celulozowego np.:
•
mineralizacja
- inkrustowanie ścian komórkowych związkami mineralnymi, najczęściej
krzemionką SiO
2
(np.
turzyce,skrzypy)lub węglanem wapnia CaCO
3
(
ramienice). Ściany
są twarde, sztywne, ale łamliwe.
•
drewnienie
(lignifikacja, ligninizacja) - odkładanie się ligniny (drzewnika). Rozpoczyna się
od zewnętrznych warstw ściany komórkowej. Najwięcej ligniny jest w
blaszce środkowej.Proces ten powoduje, że ściany stają się sztywne, odporne na zgniatanie i przerwanie, mają
ograniczoną zdolność pęcznienia i przepuszczania wody.
•
kutynizacja
- proces odkładania
kutynymiędzy warstwami celulozy w obrębie ściany
komórkowej.
2.
Adkrustacja- odkładanie sie substancji mineralnych na powierzchni pierwotnej ściany
komórkowej. Związane z następującymi procesami:
•
kutykularyzacja
- odkładanie na zewnętrznej powierzchni ścian komórek
skórkikutyny
tworzącej
kutykulę.•
korkowacenie
(suberynizacja) - adkrustowanie ścian suberyną, kutyną i woskiem. Suberyna
odkłada się na pierwotnej ścianie komórkowej, na przemian z warstwami kutyny i wosku.
Proces ten zachodzi głównie w
korku,ale także np. w komórkach
egzodermyi
endodermy.•
sporopolenizacja
,
•
powlekanie substancjami tłuszczowymi - np. woskiem
\
Chloroplast
(ciałko zieleni) – otoczone podwójną
błonąbiałkowo-lipidową
organellumkomórkowe
występujące u
roślini
glonóweukariotycznych.Są rodzajem
plastydów.Zawierają zielone barwniki
chlorofilepochłaniające energię
światłasłonecznego potrzebną do
fotosyntezy.W nich zachodzi
przemiana
dwutlenku węglaoraz
wodyz wykorzystaniem energii świetlnej w
glukozęoraz
tlen. Budowa
Schemat chloroplastu: 1 – zewnętrzna błona 2 – przestrzeń międzybłonowa 3 – wewnętrzna błona
(1+2+3: otoczka) 4 –
stroma(roztwór koloidalny) 5 – wnętrze tylakoidu (lumen) 6 – błony
tylakoidów 7 – granum (stos tylakoidów) 8 –
tylakoidy(lamella) 9 –
skrobia10 –
rybosomy11 –
chloroplastowy DNA12 –
plastoglobule(krople lipidów)
Chloroplasty są otoczone dwiema błonami o różnej przepuszczalności, otaczającymi
stromęwypełniającą wnętrze chloroplastu. Błona zewnętrzna dobrze przepuszcza
jony.Wewnętrzna błona
jest natomiast słabo przepuszczalna i tworzy liczne woreczki (zwane
tylakoidami). W
chloroplastach granalnych ułożone są one w płaskie stosy zwane
tylakoidami gran.U chloroplastów
bezgranalnych natomiast występują jedynie lamelle – tylakoidy stromy, czyli tylakoidy rozciągnięte
wzdłuż całego chloroplastu (w
komórkach pochew okołowiązkowychniektórych roślin
przeprowadzających
fotosyntezę C4i glonów.
Model chloroplastu - wnętrze
Wnętrze chloroplastu wypełnia białkowa substancja – stroma – koloid białkowy. W jej skład
wchodzą m.in. niewielkie ilości
DNA,enzymybiorące udział w
fotosyntezieoraz
rybosomytypu
prokariotycznego (tzw. rybosomy małe, o stałej sedymentacji 70s), które biorą udział w produkcji
białek, są one jednak mniejsze od rybosomów eukariotycznych o stałej sedymentacji 80s,
znajdujących się w
cytoplazmie.Pochodzenie
Chloroplasty powstają z
proplastydów.Pierwszy etap to zmiana kształtu proplastydu z kulistego na
ameboidalny oraz zmiany w stromie. Powstaje tzw. plastyd ameboidalny, ze słabo rozwiniętym
systemem błon. Kolejny etap cechuje się stopniowym zwiększaniem komplikacji budowy
wewnętrznej. Pęcherzyki powstające poprzez wpuklanie się do środka wewnętrznej błony ustawiają
się parami i łączą ze sobą, tworząc pęcherzyki pierwotnych tylakoidów. Powstaje tzw. plastyd
przedgranowy. Poprzez wbudowywanie
białek,tłuszczyi barwników –
chlorofilii
karotenówzaczynają się kształtować błony tylakoidów. Następuje dalsza komplikacja budowy wewnętrznej,
łączenie się tylakoidów w grana i w efekcie – utworzenie dojrzałego, funkcjonującego
chloroplastu
SUBSTANCJE ZAPASOWE ROSLIN
–
KRÓTKA
CHARAKTERYSTYKA
Komórki odznaczają się zdolnością gromadzenia materiałów zapasowych takich jak węglowodany,
tłuszcze właściwe i białka. Niektóre komórki roślinne, zwłaszcza miękiszu spichrzowego gromadzą
bardzo duŜe ilości substancji zapasowych.
Najczęściej gromadzonym węglowodanem jest
skrobia.
Jest podstawowym wielocukrem
występującym w roślinach. Od innych wielocukrów róŜni się tym, Ŝe tworzy ziarna o
   charakterystycznym
dla danej rośliny kształtach. Skrobia nie jest substancją jednolitą, lecz składa się z 2 róŜnych
komponentów –
amylozy
i
amylopektyny
.
Cząsteczka
amylozy
jest zbudowana z 100 – 300 reszt glukozowych, połączonych (wiązaniami β-
1,4-glikozydowymi) w długi nierozgałęziony i skręcony spiralnie łańcuch.
Amylopektyna
jest równieŜ zbudowana z reszt glukozowych, lecz na jej łańcuchu głównym
osadzone są łańcuchy boczne (wiązanie β-1,6-glikozydowe) od których odchodzą dalsze
rozgałęzienia. W
sumie daje to rozgałęzioną cząsteczkę zbudowaną z około 1000 reszt glukozowych. Łańcuchy
główne i
boczne są śrubowo skręcone.
Skrobia asymilacyjna powstaje w chloroplastach podczas dnia, kiedy wytwarzanie fosfotrioz w
fotosyntezie przewyŜsza ich eksport do cytoplazmy. Skrobię tę wykorzystuje roślina w czasie
godzin
nocnych na potrzeby energetyczne. Wówczas ulega ona przekształceniu w cukry rozpuszczalne
głównie
w sacharozę i w tej postaci zostaje przetransportowana do innych organów rośliny.
W tkankach zapasowych (np. bulwach ziemniaków) w bielmie roślin liściennych (ziarniak zbóŜ)
lub w liścieniach dwuliściennych sacharoza ulega ponownej przemianie na skrobię. Proces ten
odbywa
się w leukoplastach. Przekształcenie cukrów rozpuszczalnych na skrobię ma dla roślin duŜe
znaczenie, bo
nadmierne ich stęŜenie zakłóca stosunki osmotyczne komórki. Skrobia natomiast jako
nierozpuszczalna
w wodzie nie wpływa na własności osmotyczne.
Dla zapoczątkowanie syntezy skrobi niezbędna jest obecność krótkiego łańcucha reszt glukozy, do
którego pod działaniem
syntetazy skrobi
kolejno przyłączane są cząsteczki
UDP
lub
ADP-
glukozy.
Tak
powstają nierozgałęzione łańcuchy amylozy. Enzym rozgałęziający rozrywa ten łańcuch i przenosi
jego
jedną cześć na drugi łańcuch amylopektyna.
Skórka
-
tkanka roślinnaokrywająca, pełniąca funkcje ochronne.
U
roślin nasiennychskórka występuje jedynie na młodych
łodygach-
epidermai
korzeniach-
ryzoderma.W późniejszych stadiach rozwoju, gdy pęd zaczyna przyrastać na grubość, zastępuję ją
perydermaskładająca się z trzech warstw: tkanki korkotwórczej (
fellogen)w środku,
fellodermy(warstwy odkładanej przez fellogen do środka) i korka
(fellemu)odkładanego na zewnątrz.
Komórki korka stanowią szczelną warstwę izolacyjną, a wymiana gazowa możliwa jest jedynie
przez
aparat szparkowy.Drewno pierwotne
– martwa
tkankaroślinna przewodząca wodę, powstała w wyniku podziałów
miazgipochodzącej z nasiona, występująca u
jednoliściennychi
dwuliściennych.U roślin wieloletnich drewno pierwotne razem z
łykiem pierwotnymtworzy
pierwotną tkankęprzewodzącą.W korzeniu drewno pierwotne przybiera kształt „plusa”. W łodydze tworzy razem z
łykiem pierwotnym trójkątne wiązki, które są ułożone koncentrycznie – drewno jest zawsze po
wewnętrznej stronie. Między nimi znajduje się
miazga wiązkowa. Sklerenchyma (twardzica)
-
tkankawzmacniającaroślin.Zbudowana z grubościennych komórek,
przeważnie z
komórek prozenchymatycznych(podłużnych). Dojrzałe
komórkisklerenchymatyczne
mają mocno zgrubiałe i na ogół silnie zdrewniałe
ścianywtórne, inkrustowane
ligniną,z licznymi
jamkami.W czasie rozwoju tych komórek ich
protoplastynajczęściej zamierają i zanikają - są to
więc komórki martwe. W rozwoju powstają z
merystemów pierwotnychlub
wtórnych.Twardzica występuje u dorosłych roślin i tworzy struktury takie jak łupiny
nasionroślin (orzechy,
pestki).
Funkcją sklerenchymy jest przede wszystkim nadawanie sztywności poszczególnym częściom
rośliny.
Występuje w dwóch postaciach:
•
Stereidy(włókna sklerenchymatyczne) - forma podłużna,
•
sklereidy(komórki sklerenchymatyczne, komórki kamienne) - forma kulista.
Włókna mają postać podłużnych komórek o klinowato zakończonych końcach, które zachodzą na
siebie. Mogą występować pojedynczo lub tworzyć długie sznury lub pasma. W
korzeniuznajdują
się głównie w części centralnej, a w
łodygachw obwodowej. W liściach wokół wiązek
przewodzących tworzą
pochwę sklerenchymatyczną.Ze względu na lokalizację można wyróżnić
m.in.:
•
włókna łykowe
•
włókna drzewne
•
włókna kory pierwotnej
•
włókna liściowe
Komórki kamienne (
sklereidy)są nasycone solami mineralnymi i są najtwardszą
tkanką roślinną.Sklereidy nie tworzą jednolitej tkanki, lecz występują w postaci skupisk (np. grupy komórek
kamiennych w miąższu owocu rzekomego gruszy) lub pojedynczo jako tzw.
idioblasty.Wyróżnia
się kilka typów tych komórek, w zależności od ich kształtów:
•
brachysklereidy
•
asterosklereidy
•
osteosklereidy
•
makrosklereidy
•
trichosklereidy
Włókna sklerenchymatyczne mają także znaczenie gospodarcze, np. celulozowe włókna łykowe
lnuzwyczajnego(
Linum usitatissimum
) wykorzystywane są do wyrobu nici i tkanin
Kolenchyma (zwarcica)
–
tkanka roślinnawzmacniającazłożona z
komórekżywych, elastycznych
i wydłużonych, zawierających
chloroplasty,(a także protoplast) otoczonych niezdrewniałą
celulozowo-pektynową
ścianąmającą charakterystyczne zgrubienia (zwykle są one
nierównomierne). Najczęściej występuje w postaci pasów wzdłuż kątów komórki, w miejscach
gdzie trzy lub więcej komórek graniczy ze sobą. Komórki kolenchymy zazwyczaj silnie do siebie
przylegają i tworzą zwartą tkankę. Czasem w skład ściany komórkowej wchodzi oprócz celulozy
protopektyna, zdolna do pęcznienia.
Jest to tkanka pierwotna, czyli wytwór merystemów pierwotnych. Jej komórki mogą często
  [ Pobierz całość w formacie PDF ]