Najprostszą jednostką budowy roślin jest komórka. Komórka roslinna to protoplast. Komórki roślinne obok aparatów Golgiego, rybosomów, jądra, mitochondriów, ma charakterystyczne dla siebie organella: plastydy tj. chloroplasty, etioplasty, chromoplasty, wakuole (wodniczki). Po kolei omówię roślinne organella, zacznę od jądra, czyli miejsca gdzie znajduje się materiał genetyczny. Jądro komórkowe otoczone jest podwójną bloną jądrową, wypełnioną kariolimfą. Znajduje się w nim materiał genetyczny wpostaci DNA i RNA oraz bialka histony i białka niehistonowe, tworzą one chromatynę. W jądrze są też enzymy replikacji DNA i RNA np. polimerazy RNA, enzymy naprawcze np. ligazy, helikazy. W czasie podziałów komórkowych chromatyna ulega kondensacji i spiralizacji do chromosomów. Następne ważne organella to plastydy, dzielimy je na aktywne czyli chloroplasty, zdolne do fotosyntezy i nieaktywne czyli niezdolne to barwne chromoplasty i bezbarwne np. leukoplasty. Chloroplasty zawierają chlorofil, zielony barwnik, niezbędny do procesu fotosyntezy. Chloroplasty otoczone są podwójną błoną białkowo - lipidową. Zewnętrzna blona otacza chloroplast, wewnętrzna jest pofałdowana i tworzy tylokaidy, które w chloroplastach granalnych układają się w struktury zwane tylokaidami gran, w bezgranalnych są tylokaidy stromy. Błona zewnętrzna przepuszcza jony, w błonie wewnętrznej odbywa się faza jasna fotosyntezy, w stromie odbywa się faza ciemna. Istnieje teoria, że chloroplasty powstały w wyniku endosymbiozy komórek eukariotycznych i sinic. W chloroplastach są enzymy fotosyntezy, chlorofil, karotenoidy, ksantofile, protochlorofilid (prekursor chlorofilu). Chromoplasty powstają z chloplastów po rozłożeniu chlorofilu jesienią. Mogą powstawać z innych plastydów i dają barwę kwiatom, korzeniom np. marchwi Daucus carota, owocom np. papryki Capsicum sp., pomidora Lycopersicon esculentum i liściom roślin chimer. Etioplasty to chloroplasty powstałe w ciemnościach, mają protochlorofilid. Zawieraja też ciała prolameralne, z których powstają błony tylokaidów. Leukoplasty nie maja chlorofilu ani tylokaidów, maja materiały zapasowe np. amyloplasty skrobię, proteinoplasty mają białka w postaci ziaren aleuronowych, lipidoplasty mają tluszcze. Wspólnymi cechami plastydów jest posiadanie własnego DNA, które koduje plastydowe RNA i część białek. rybosomy 70s - miejsca syntezy białka i plastotubule, czyli miejsca syntezy blon plastydowych, zwierające również produkty rozpadu tych błon.
Kolejnymi organellami występującymi w komórkach roślinnych są wakuole (wodniczki), które odpowiadają za turgor komórek. Gdy komórka ma duzo wody, wakuola wypełnia się nią i nadaje komórce turgor, wtedy komórki są sztywne i rosną, gdy jest sucho wakuola traci wodę, obkurcza się i komórka staje sie oklapnięta, traci sztywność. W wakuolach jest też zamykanie i detoksykacja lub usuwanie toksycznych substancji, które wejdą do komórki. Wakuole zawierają w soku komórkowym także barwniki np. nadające kolor liściom czerwonej kapusty Brassica oleracea var. capitata f. rubra. Wakuola otoczona jest podwójną błoną - tonoplastem i wypelniona sokiem komórkowym, w skład którego wchodzą białka np. enzymy detoksykacyjne, woda, barwniki oraz materiały zapasowe: skrobia i inne polisacharydy. W cytoplazmie są poliole odpowiedzialne za utrzymanie odpowiedniego stopnia osmozy między kompartymentami komórki, są to m. in. ksylitol, mannitol. W młodych komórkach jest wiele małych wodniczek, w starszych jest jedna duża.
Ściana komórkowa jest kolejną cechą charakterystyczną dla świata roślin. Bakteryjna jest zbudowana głównie z peptydoglikanu (mureiny), roślinna jest z celulozy i hemiceluloz. Podstawą ściany komórkowej jest szkielet zbudowany z podjednostek celulozowych, którę łączą się w fibrylę elementarną. Fibryle łączą się w mikrofibryle, mikrofibryle łączą się w makrofibrylę. Pomiędzy jednostkami celulozy jest macierz (matrix), zawiera pektyny (polimery kwasu galakturonowego) i hemicelulozy (polimery kwasu glukoronowego), białka i wodę. Ilośc wody i białek jest różna w ścianie pierwotnej i wtórnej. Pierwotna ściana jest silnie uwodniona, zawiera mało celulozy, ma rozproszony układ mikrofibryli, jest jednowarstwowa, ma zdolność wzrostu. Wystepuje w tkankach merystematycznych, miękiszu i kolenchymie. Ściana komórkowa podlega procesom inkrostacji i adkrustacji, czyli wnikaniu i powlekaniu związkami chemicznymi. Inkrustacja to wnikanie związków organicznych i nieorganicznych między jednostki celulozowe. Adkrustacja to powlekani Związki chemiczne inkrustacji to alkohole, lignina, taniny, żywice, węglan wapnia i dwutlenek krzemu. Związki chemiczne adkrustacji to pochodne lipidów: kutyna, woski, które powlekają od zewnątrz i suberyna od środka oraz pochodne sacharydów: kaloza, śluzy, gumy. Wtórna ściana komórkowa ma 3 warstwy: S1, S2, S3. Ma kilkadziesiąt procent celulozy i uporządkowany układ fibryli, biegną one w różnych kierunkach co daje wytrzymałość, ale nie pozwala komórce rosnąć.
Diktiosomy to organella syntezy pektyn i hemiceluloz.
Obok organelli typowych dla roślin w komórce roślinnej są też organella występujące u wszystkich eukariontów: aparaty Golgiego, mitochondria, rybosomy, lizosomy, szorstka i gładka siateczka śródplazmatyczna (reticulum endoplazmatyczne).
W mitochondriach zachodzi proces trawienia komórkowego (utleniania glukozy do dwutlenku węgla i wody). Mitochondrium jest otoczone podwójną błoną plazmatyczną, wewnętrzna blona jest pofaldowana - tworzy grzebienie mitochondrialne. Organellum wypełnione jest macieżą (matrix), zawiera własne, mitochondrialne DNA, istnieje teoria, że mitochondria powstały przez wniknięcie bakterii do komórki eukariotycznej.
Aparat golgiego tworzy system cystern i pęcherzyków z pojedynczej błony, gromadzone są w nim związki chemiczne powstałe w reticulum endoplazmatycznym. Pęcherzyki z aparatu Golgiego uczestniczą w procesach endo i egzocytozy. Endocytoza, dzieli się na pinocytozę, gdy błona komórkowa wpukla się, otacza cząsteczkę, tworzy pęcherzyk, potem uwalnia zawartośc w komórce, a fragment błony przyłącza się do aparatu Golgiego, fagocytoza gdy błona uwypukla się i otacza cząsteczkę. Egzocytoza gdy od aparatu odchodzi pęcherzy, łączy się z błoną komórkową a otaczana cząsteczka idzie na zewnątrz. U roślin aparat bierze udział w tworzeniu ściany komórkowej. Pęcherzyki transportują składniki ściany na powierzchnię komórki i odkładają je tam.
Siateczka śródplazmatyczna gładka to kompleks pojedynczych błon. Tu odbywa się metabolizm lipidów. Siateczka śródplazmatyczna szorstkia ma rybosomy, w nich jest translacja (przepisanie informacji z RNA na białko). Rybosomy mają własny rybosomalny RNA (rRNA)
Lizosomy otoczone są pojedynczą błoną, zawieraja enzymy rozkładające fragmenty błon bialkowo - lipidowych i rozkładające związki, które dostały się do komórki.
Peroksysomy (mikrociałka) mają enzymy rozkładające wolne rodniki tlenowe. liściowe biorą udział w fotorespiracji (fotooddychanie zachodzi u roślin C3 przy niedoborze CO2), peroksysomy brodawek korzeniowych uczestniczą w przyswajaniu azotu. Glioksysomy są tylko u roślin wyższych, tu jest zamiana tłuszczów w cukry.
Cytoplazma podstawowa (cytozol) macież komórki, w niej zawieszone są organella, składa się z wody, bialek i jonów.
Cytoszkielet to sieć błon białkowo - lipidowych tworzących rusztowanie komórki. Budują go mikrotubule, mikrofilamenty i filamenty pośrednie.
Histologia roślin
Tkanki roslinne moga być twórcze (embrionalne) i stałe (dojrzałe), tkanki stałe to parenchyma (miękisz zasadniczy) i inne rodzaje miękiszu, kolenchyma (zwarcica), sklerenchyma (twardzica), ksylem, floem, otaczająca nadziemne organy epiderma, ryzoderma otaczająca najmłodszą część korzeni, fellem (korek) oraz tkanki i utwory wydzielnicze. Tkanki twórcze to kambium i merystemy. Tkanki są jednorodne (miękisz, zwarcica, twardzica, korek), zbudowane z jednego rodzaju komórek i niejednorodne (drewno, łyko, tkanki okrywające: kora pierwotna, peryderma) zbudowane z różnych rodzajó komórek. Tkanki tworzą układy tkankowe: twórczy, okrywający, chłonny, fotosyntetyzujący, przewodzący, spichrzowy, wydzielniczy, przewietrzający.
Układ tkankowy twórczy to wierzchołki wzrostu pędu i korzenia. Są to miazga (kambium) i felogen (tkanka korkotwórcza). merystemy wierzchołkowe i merystemoidy, gruby komórek zdolnych do podziałów i różnicowania w tkankach stałych.
Układ okrywający to w łodydze epiderma, skórka (pierwotny), korek, peryderma (wtórne), w korzeniu egzoderma.
Chłonny (absorbujący) to w korzeniu ryzoderma, czyli skórka korzeni z włośnikami, komórki przepustowe egzodermy, włoski chłonne pobierające wodę z rosy i deszczu, welamen korzeniowy (martwe komórki epifitów chłonące wodę z mgly i deszczu jak gąbka), ssawki pasożytów i półpasożytów. np. u jemioły Viscum sp.
Fotosyntetyzujący to każda tkanka z chloroplastami, chlorenchyma liścia (miekisz asymilacyjny), jej modyfikacje: miękisz palisadowy i gąbczasty.
Wzmacniający to kolenchyma, sklerenchyma, drewno i miękisz.
Przewodzący to drewno - cewki i naczynia, przewodzące wodę z solami mineralnymi z korzeni do liści i łodygi (transport apoplastyczny), martwe komórki drewna tworzą apoplast i łyko u roślin kwiatowych są rurki sitowe, u szpilkowych i niższych komórki sitowe (transport symplastyczny żywą tkanka). Transportują asymilaty z liści do łodygi i korzeni.
Spichrzowy to tkanka miękiszowa w centrum walca osiowego, miękisz kory pierwotnej w łodydze, promienie rdzeniowe (zespoły komórek ułożonych promieniście w poprzeg łodygi, miękisz drewna i łyka, miękisz spichrzowy, miękisz w kłączach, cebulach, bulwach, nasionach, bielmie, liścieniach zarodka u motylkowatych Papilionaceae,
Przewietrzający to miękisz powietrzny (aerenchyma), przestwory międzykomórkowe, aparaty szparkowe epidermy.
Wydzielniczy to włoski i zespoły komórek, wytwarzające związki chemiczne, które wydzielają na zewnątrz lub zostawiają w komórkach np. parzące włoski pokrzywy Urtica sp. Włoski są żywe (maja protoplast) i martwe (protoplast zanika, zostają puste ściany komórkowe).
Dodaj komentarz