Specyfika komórki roślinnej
ŚCIANA KOMÓRKOWA:
Ściany komórkowe występują w prokariotycznych komórkach bakterii oraz w eukariotycznych komórkach roślinnych i grzybowych, w tym pierwotniaczych.
Podstawowym składnikiem budulcowym wszystkich ścian wszystkich komórek roślinnych i niektórych grzybów jest celuloza. Ściany komórkowe większości grzybów zbudowane są z chityny.
ściana komórkowa
Składniki ściany komórkowej:
Ø szkieletowe - celuloza: występuje w formie fibryli:
o fibryna elementarna – ok. 100 łańcuchów celulozy; 3-7nm.
o mikrofibryla – zbudowana z wiązek fibryli elementarnych; ok. 200 cząsteczek celulozy; 25 nm.
o fibryna – zbudowana z elementów pośrednich; 0,2-0,5 μm.
Ø podłoża – hemicelulozy, pektyny, białka, woda. Pełnią funkcję strukturalną i materiału zapasowego (zawierają cukry typu heksozy i pentozy).
Główne białka wchodzące w skład składników podłoża:
Ø ekstensywny – białka ściany komórkowej;
Ø GRP – białka bogate w glicynę;
Ø PRP – białka bogate w prolinę;
Ø AGP – białka bogate w arabinogalaktan.
Ø inkrustujące – substancje organiczne i nieorganiczne:
Organiczne: lignina (powoduje zdrewnienie); olejki eteryczne; żywice; substancje garnikowe.
Nieorganiczne: węglan wapnia, krzemionka.
Składniki inkrustujące występują w matriks ściany komórkowej.
Ø adkrustujące – odkładają się na powierzchni ściany komórkowej:
Lipidy: suteryna; kutyna; woski.
Polisacharydy: kaloza (występuje w komórkach generatywnych i somatycznych); śluzy; gumy.
W młodych rosnących komórkach roślinnych wykształca się pierwotna ściana komórkowa, cienka, silnie uwodniona, zbudowana z włókien celulozowych o rozproszonym układzie – dzięki temu zachowują elastyczność, potrzebną przy wzroście komórki.
Obszary błony nie pokryte pierwotną ścianą komórkową to pierwotne pola jamkowe, przez które przechodzą plazmodesmy.
Po zakończeniu wzrostu komórki, od strony protoplastu mogą odkładać się warstwy wtórnej ściany komórkowej (ściana pierwotna staje się najbardziej zewnętrzną częścią ściany). Wtórna ściana charakteryzuje się mniejszą zawartością wody, natomiast większym udziałem celuloz i hemiceluloz, a także większą grubością i uporządkowanym układem włókien, co nadaje jej dużą wytrzymałość.
PLASTYDY:
Ø Plastydy to organelle występujące wyłącznie w komórkach roślinnych. Do plastydów zalicza się: protoplasty, etioplasty, leukoplasty, chloroplasty i chromoplasty, wyspecjalizowane w pełnieniu odmiennych funkcji.
Ø Wszystkie plastydy otoczone są dwiema błonami białkowo-lipidowymi, ich wnętrze wypełnia stroma, w której znajdują się rybosomy typu 70S, jedna lub kilka cząsteczek kolistego DNA, cząsteczki RNA, a u większości również ziarna skrobii.
Ø Skład plastydów:
o stroma (matriks) zawiera rozpuszczalne białka enzymatyczne;
o układ błon – tylakoidy;
o plastioglobule – kuliste skupienia substancji lipofilnych (do syntezy błon wewnętrznych, produkt rozpadu błon);
Ø W komórkach tkanki twórczej, dającej u roślin początek innym tkankom, występują protoplasty, zawierające oprócz wymienionych wyżej składników substancje potrzebne do budowy aparatu fotosyntetycznego.
W miękiszu asymilacyjnym i niektórych innych tkankach roślinnych z protoplastów w obecności światła rozwijają się chloroplasty. Chloroplasty mają długość od 3 do 10 μm. Wnętrze wypełnia macierz, zwana stromą, oraz obłonione spłaszczone pęcherzyki – Tylakoidy. Błony tylakoidów są poukładane w stosy, zwane granami, zawierające chlorofil.
Pozostałe rodzaje plastydów to magazynujące materiały zapasowe, zwłaszcza skrobię, bezbarwne leukoplasty (odkładają skrobię w komórkach tkanek pozbawionych dostępu światła) oraz różnobarwne chromoplasty. Te ostatnie mogą powstawać bezpośrednio z protoplastów i nadawać barwę płatkom kwiatów, a mogą również stanowić formę degeneracyjną chloroplastów (żółknięcie liści), kiedy rozłożenie chlorofilu powoduje ujawnienie przytłumionych do tej pory barwników żółtych i czerwonych.
Ø Chloroplasty dzielimy na gramowe i bezgramowe.
WAKUOLA:
Ø Wakuola (wodniczka) – wydzielony obszar cytoplazmy otoczony błona komórkową, u roślin zwaną tonoplastem. Zawiera sok komórkowy. W młodych komórkach roślinnych wakuole są niewielkie, w miarę wzrostu komórki często łączą się aż do utworzenia jednej dużej, centralnie położonej wakuoli, która ogranicza położenie cytoplazmy i organelli tylko do peryferycznych miejsc komórki.
Ø Roztwór wewnątrz wakuoli to sok komórkowy. W zależności od pełnionych funkcji przez wakuolę roztwór ten może zmieniać skład.
Do podstawowych składników soku komórkowego zaliczamy:
§ wodę
§ cukrowce: glukoza, fruktoza (sok komórkowy owoców), sacharoza (sok komórkowy trzciny cukrowej), inulina;
§ aminokwasy i białka: białka w formie zapasowej występują jako: białka proste o jednorodnej strukturze oraz ciała białkowe złożone;
§ barwniki:
o antocyjany (zabarwienie zależy od pH środowiska: kwaśne – czerwone, zasadowe – fioletowe i niebieskie)
o flawony (zabarwienie żółte). Aglikon – pochodna flawonu i hydroksyflawonu;
§ garbniki – w formie utlenionej tzw. taniny (w liściach herbaty, w szpilkach sosny);
§ kwasy organiczne;
§ substancje nieorganiczne:
o fosforany, azotany, chlorki, siarczany;
o kryształy szczawianu wapnia (nierozpuszczalne w wodzie);
§ alkaloidy – związki heterocykliczne z pierścieniem azotu. Pełnią funkcję obronną przed roślinożercami i patogenami. W niskich dawkach działają leczniczo (np. morfina – uśmierzanie bólu, kodeina – łagodzenie kaszlu, chinina – leczenie malarii);
§ glikozydy – cukier + aglikon (alkohole, fenole, sterole, zasady azotowe):
o glikozydy cyjanogenne;
o glikozydy flawonowe.
Nadają roślinom charakterystyczny smak, zapach, kolor. Pełnią funkcję obronną dla rośliny. Mają działanie farmakologiczne i działanie trujące.
sm1967