komórki
advertisement
KOMÓRKI – BUDOWA I FUNKCJE 1 NAJPROSTSZĄ PREBIOLOGICZNĄ FORMĄ ORGANIZACJI MATERII SĄ WIRUSY. CECHY WŁAŚCIWE STRUKTUROM ŻYWYM UJAWNIAJĄ ONE DOPIERO PO WNIKNIĘCIU DO KOMÓREK ROŚLINNYCH LUB ZWIERZĘCYCH. BUDOWĘ TYPOWEGO WIRUSA PRZEDSTAWIONO NA PONIŻSZYM PRZEŹROCZU. NAJMNIEJSZĄ STRUKTURĄ BIOLOGICZNĄ ZDOLNĄ DO SAMODZIELNEGO ŻYCIA JEST KOMÓRKA. ZDOLNOŚĆ TĘ ZAWDZIĘCZA POSIADANIU INFORMACJI GENETYCZNEJ MAJĄCEJ POSTAĆ KWASU DEOKSYRYBONYKLEINOWEGO (DNA), KTÓRY MOŻE SIĘ REPLIKOWAĆ. 4 WYRÓŻNIAMY KOMÓRKI PROKARIOTYCZNE I EUKARIOTYCZNE. POMIMO RÓŻNEJ BUDOWY MAJĄ ONE SZEREG CECH WSPÓLNYCH. PORÓWNANIE BUDOWY KOMÓRKI PROKARIOTYCZNEJ I EUKARIOTYCZNEJ KOMÓRKA PROKARIOTYCZNA KOMÓRKA EUKARIOTYCZNA PLASMA MEMBRANE – BŁONA KOMÓRKOWA CYTOPLASM - CYTOPLAZMA DNA – KWAS DEOKSYRYBONUKLEINOWY NUCLEOID REGION - NUKLEOID NUCLEUS - JĄDRO RIBOSOMES - RYBOSOMY KOMÓRKA ROŚLINNA KOMÓRKA ZWIERZĘCA KOMÓRKI PROKARIOTYCZNE I EUKARIOTYCZNE MAJĄ SZEREG CECH WSPÓLNYCH, A MIANOWICIE: a) POSIADAJĄ DNA W POSTACI JEDNEGO (PROKARIONTY) LUB WIĘKSZEJ LICZBY CHROMOSOMÓW (EUKARIONTY). LICZBY CHROMOSOMÓW U RÓŻNYCH GATUNKÓW b) MAJĄ BŁONĘ CYTOPLAZMATYCZNĄ ZBUDOWANĄ Z DWU WARSTW FOSFOLIPIDÓW ORAZ BIAŁEK, KTÓRA ODDZIELA KOMÓRKĘ OD OTACZAJĄCEGO ŚRODO- WISKA I PEŁNI FUNKCJĘ WYBIÓRCZEJ BARIERY DLA POBIERANYCH I WYDZIELANYCH SUBSTANCJI. c) MAJĄ CYTOPLAZMĘ, KTÓRA JEST OTOCZONA BŁONĄ CYTOPLAZMATYCZNĄ. CHROMOSOM (NUKLEOID) PROKARIONTÓW PRZEMIESZCZA SIĘ W CYTOPLAŹMIE SWOBODNIE, NATOMIAST ZESPÓŁ CHROMOSOMÓW EUKARIONTÓW JEST ZAWARTY W OBŁONIONYM JĄDRZE. BAKTERIE BAKTERIE SĄ ORGANIZMAMI JEDNOKOMÓRKOWYMI POZBAWIONYMI JĄDRA. ICH DNA MA POSTAĆ GĘSTO ZWINIĘTEGO KŁĘBKA NAZYWANEGO NUKLEOIDEM LUB GENOFOREM. DNA TWORZY PODWÓJNĄ SPIRALĘ (HELISĘ) ZAMKNIĘTĄ W KOLISTĄ PĘTLĘ. PONADTO W KOMÓRKACH WYSTĘPUJĄ KOLISTE PLAZMIDY ZBUDOWANE Z KILKUNASTU GENÓW, KTÓRE KODUJĄ OPORNOŚĆ NA ANTYBIOTYKI, ODPOR- NOŚĆ NA METALE CIĘŻKIE, ZDOLNOŚĆ DO SYNTEZY ENZYMÓW ORAZ INNE CECHY. SCHEMAT BUDOWY KOMÓRKI PROKARIOTYCZNEJ NA PRZYKŁADZIE BAKTERII. W CYTOPLAŹMIE BAKTERII WYSTĘPUJĄ RYBOSOMY, KTÓRE POŁĄCZONE WSPÓLNĄ NICIĄ INFORMACYJNEGO RNA (mRNA) TWORZĄ POLIRYBOSOMY. CYTOPLAZMĘ OTACZA BŁONA BIAŁKOWO-LIPIDOWA, SPEŁNIAJĄCA FUNKCJĘ POBIERANIA POKARMU, ODDYCHANIA, MAGAZYNOWANIA ENERGII. Z BŁONĄ POŁĄCZONY JEST WJEDNYM MIEJSCU DNA. Z MIEJSCA TEGO ROZPOCZYNA SIĘ JEGO REPLIKACJA. CYTOPLAZMĘ, ZAWARTE W NIEJ STRUKTURY ORAZ OTACZAJĄCĄ JĄ BŁONĘ NAZYWAMY PROTOPLASTEM. . BAKTERIE SĄ PODOBNE DO SINIC, TE ZAŚ W WYNIKU ZDOLNOŚCI DO FOTOSYNTEZY SĄ PODOBNE DO KOMÓREK ROŚLINNYCH. WYRÓŻNIA SIĘ BAKTERIE GRAMUJEMNE O CIENKIEJ ŚCIANIE KOMÓRKOWEJ I BAKTERIE GRAMDODATNIE O GRUBEJ ŚCIANIE KOMÓRKOWEJ. PEWNE BAKTERIE MAJĄ ORGANELLE RUCHU – RZĘSKI, UTWORZONE ZE SPIRALNIE ZWINIĘTYCH ŁAŃCUCHÓW KURCZLIWEGO BIAŁKA Z WPUKLEŃ BŁONY CYTOPLAZMATYCZNEJ DO WNĘTRZA KOMÓRKI POWSTAJĄ STRUKTURY BŁONIASTE - MEZOSOMY I CIAŁKA CHROMATOFOROWE. MEZOSOMY SĄ BŁONIASTYMI WORECZKAMI ZAWIERAJĄCYMI KONCENTRYCZNIE UŁOŻONE BŁONY WEWNĘTRZNE, KTÓRE UCZESTNICZĄ W PROCESACH ODDYCHANIA ORAZ SYNTEZY WYSOKOENERGETYCZNEGO FOSFORANU – ATP. MEZOSOMY SĄ MIEJSCEM ZAKOTWICZENIA NUKLEOIDU I UCZESTNICZĄ W PROCESIE JEGO REPLIKACJI ORAZ TWORZENIA NOWEJ BŁONY POPRZECZNEJ PODCZAS PODZIAŁU KOMÓRKI. CIAŁKA CHROMATOFOROWE SĄ BŁONIASTYMI PĘCHERZYKAMI LUB RURKAMI WYSTĘPUJĄCYMI U BAKTERII FOTOSYNTETYZUJĄCYCH. CHLOROFIL I KAROTENOIDY SĄ BARWNIKAMI UCZESTNICZĄCYMI W PROCESIE FOTOSYNTEZY. W CYTOPLAŹMIE KOMÓREK BAKTERYJNYCH MOGĄ WYSTĘPOWAĆ WTRĘTY (INKLUZJE) SUBSTANCJI ZAPASOWYCH, np. NIEORGANICZNYCH POLIFOSFORANÓW, WIELOCUKRÓW, KROPELKI TŁUSZCZÓW ORAZ SIARKI U BAKTERII SIARKOWYCH. SINICE PODOBIEŃSTWO KOMÓREK SINIC DO BAKTERII SPOWODOWAŁO, ŻE SĄ ONE RÓWNIEŻ NAZYWANE CYJANOBAKTERIAMI. SINICE MAJĄ KILKUWARSTWOWĄ ŚCIANĘ KOMÓRKOWĄ Z ZAGŁĘBIENIAMI I PORAMI, UMOŻLIWIAJĄCYMI PROTOPLASTOWI KONTAKT ZE ŚRODOWISKIEM. PROTOPLAST ZAWIERA NUKLEOID, KTÓRYM JEST KOLISTO ZAMKNIĘTA, NAGA, PODWÓJNĄ HELISĄ DNA. W CYTOPLAŹMIE ZNAJDUJE SIĘ SYSTEM BŁON APARATU FOTOSYNTEZY, RYBOSOMY, WAKUOLE GAZOWE ORAZ RÓŻNE INKLUZJE. APARATEM FOTOSYNTETYCZNYM SINIC JEST UKŁAD SPŁASZCZONYCH, ROZGAŁĘZIAJĄCYCH SIĘ PĘCHERZYKÓW – TYLAKOIDÓW, UTWORZONYCH PRZEZ BŁONY BIAŁKOWO LIPIDOWE, W KTÓRE WBUDOWANE SĄ BARWNIKI I INNE SUBSTANCJE. TYLAKOIDY CZĘSTO TWORZĄ KONCENTRYCZNE KRĘGI WZDŁUŻ ŚCIANY KOMÓRKOWEJ. POWSTAJE WÓWCZAS PERYFERYJNY OBSZAR PROTOPALSTU NAZYWANY CHROMATOPLAZMĄ LUB NUKLEOPLAZMĄ. TYLAKOIDY MOGĄ TEŻ BYĆ ROZMIESZCZONE W KOMÓRCE REGULARNIE. PODSTAWOWYMI BARWNIKAMI FOTOSYNTETYCZNYMI SINIC SĄ CHLOROFIL „a” ORAZ FIKOBILINY. BARWNIKI TE WYSTĘPUJĄ W STRUKTURACH, KTÓRE POCHŁANIAJĄ ENERGIĘ ŚWIETLNĄ, NAZYWANYCH FIKOBILISOMAMI, RYBOSOMY SINIC SĄ PODOBNE DO BAKTERYJNYCH. CHARAKTERYSTYCZNYMI DLA SINIC ORGANELLAMI SĄ WAKUOLE GAZOWE ZBUDOWANE Z ZESPOŁÓW PĘCHERZYKÓW WYPEŁNIONYCH GAZEM WYSTEPUJĄCYM W OTACZAJĄCYM ŚRODOWISKU: TLENEM, AZOTEM, DWUTLENKIEM WĘGLA. DZIĘKI PĘCHERZYKOM KOMÓRKI UTRZYMUJĄ SIĘ W WODZIE NA OPTYMALNEJ GŁĘBOKOŚCI ORAZ CHRONIĄ SIĘ PRZED NADMIERNYM PROMIENIOWANIEMW W WYNIKU ODBICIA, ZAŁAMANIA I ROZPROSZENIA ŚWIATŁA. W CYTOPLAŹMIE KOMÓREK SINIC WYSTEPUJĄ INKLUZJE (WTRĘTY) BŁONIASTYCH PODJEDNOSTEK, ZAWIERAJĄCE ENZYM ODPOWIEDZIALNY ZA WIĄZANIE CO2 – KARBOKSYLAZĘ. INKLUZJE TE NAZYWAMY KARBOKSY- SOMAMI. DO INNYCH INKLUZJI NALEŻĄ ZIARNA POLIGLUKANU, PODOBNEGO DO ZWIERZĘCEGO GLIKOGENU, KROPLE TŁUSZCZU, CIAŁA POLIFOSFORANOWE I ZIARNA CYJANOFICYNY, BĘDĄCEJ ZAPASOWYM ZWIĄZKIEM AZOTOWYM. KOMÓRKI EUKARIOTYCZNE (MAJĄCE JĄDRA) KOMÓRKI EUKARIOTYCZNE MAJĄ ZESPÓŁ WSPÓŁPRACUJĄCYCH Z SOBĄ ORGANELLI, KTÓRE WYSTĘPUJĄ W CYTOPLAŹMIE (MACIERZY) OTOCZONEJ BŁONĄ. MAJĄ ONE TAKŻE SYSTEM BŁON WEWNĘTRZNYCH, KTÓRY TWORZY PRZEDZIAŁY – KOMPARTAMENTY, ODIZOLOWANE OD INNYCH OBSZARÓW KOMÓRKI. W PRZEDZIAŁACH TYCH PRZEBIEGAJĄ NIEZALEŻNIE OD SIEBIE PROCESY PRZEMIANY MATERII. JEDNĄ Z NAJWAŻNIEJSZYCH STRUKTUR KOMÓRKI JEST JĄDRO OTOCZONE POD WÓJNĄ BŁONĄ. JĄDRO ZAWIERA WIĘKSZOŚĆ KOMÓRKOWEGO DNA. W CYTOPLAŹMIE WYSTĘPUJE SYSTEM BŁON TWORZĄCYCH ZAMKNIĘTE PRZEDZIAŁY (KOMPARTAMENTY) ZAWIERAJĄCE SPECYFICZNE ENZYMY. W W RÓŻNYCH PRZEDZIAŁACH KOMÓRKI MOGĄ PRZEBIEGAĆ RÓŻNE,ODIZOLOWANE OD SIEBIE PROCESY PRZEMIANY MATERII. PONADTO KOMÓRKA EUKARIOTYCZNA MA LICZNE ORGANELLE I STRUKTURY, JAK MITOCHONDRIA, SIATECZKA ŚRÓDPLAZMATYCZNA GŁADKA I SZORSTKA, APARAT GOLGIEGO, LIZOSOMY, PEROKSYSOMY I RYBOSOMY. Budowa komórki roślinnej: A) ściana komórkowa, B) plasmodesma, C) błona komórkowa, D) chloroplast, E) błona tylakoidu, F) mitochondrium, G) lizosom, H) aparat Golgiego, I) wakuola, J) retikulum endoplazmatyczne gładkie, K) retikulum endoplazmatyczne szorstkie, L) jądro, M) błona jądrowa, N) otwór w błonie jądrowej, O) jąderko Autor: Dawid Tracz ORGANIZACJA ŻYCIA KOMÓRKI ORGANIZATOREM ŻYCIA KOMÓRKI JEST JEJ JĄDRO, KTÓRE ZAWIERA DNA, tj. INFORMACJĘ GENETYCZNĄ PRZEKAZYWANĄ DZIEDZICZNIE Z KOMÓRKI DO KOMÓRKI ZA POŚREDNICTWEM CHROMOSOMÓW. ŹRÓDŁEM ENERGII DLA ROŚLIN I POŚREDNIO DLA WSZYSTKICH INNYCH ORGANIZMÓW JEST ENERGIA ŚWIETLNA SŁOŃCA PRZETWARZANA W PROCESIE FOTOSYNTEZY NA ENERGIĘ CHEMICZNĄ GLUKOZY. JĄDRO KOMÓRKOWE JĄDRO JEST OTOCZONE PODWÓJNĄ BŁONĄ, KTÓRA ŁĄCZY SIĘ Z SIATECZKĄ ŚRÓDPLAZMATYCZNĄ. DZIĘKI WYSTĘPOWANIU W JEGO BŁONIE PORÓW JEGO WNĘTRZE MA ŁĄCZNOŚĆ Z CYTOPLAZMĄ. WNĘTRZE JĄDRA WYPEŁNIA NUKLEOPLAZMA, W KTÓREJ MOŻNA WYRÓŻNIĆ CHROMATYNĘ, JĄDERKO I SOK JĄDROWY (KARIOLIMFĘ). CHROMATYNA JEST UTWORZONA Z DNA I BIAŁKA. NAJWYŻSZY STOPIEŃ KONDENSACJI CHROMATYNY WYSTEPUJE W CHROMOSOMACH. W JĄDRZE ZACHODZĄ PROCESY SAMOPOWIELANIA (REPLIKAKCJI) DNA ORAZ PRZEKAZYWANIA INFORMACJI GENETYCZNEJ NA RNA (TRANSKRYPCJA). Z JĄDRA RNA PRZEMIESZCZA SIĘ DO CYTOPLAZMY, W KTÓREJ UCZESTNICZY W SYNTEZIE BIAŁKA. CHROMATYNĘ GENETYCZNIE AKTYWNĄ, KTÓREJ KONDENSACJA JEST ODWRACALNA NAZYWAMY EUCHROMATYNĄ. CHROMATYNĘ, KTÓRA STALE WYSTĘPUJE W POSTACI ZWARTEJI, JEST NIEAKTYWNA GENETYCZNIE (NIE ULEGA TRANSKRYPCJI) NAZYWAMY HETEROCHROMATYNĄ. . JĄDERKO WYSTĘPUJE W JĄDRZE I NIE JEST OGRANICZONE BŁONĄ; MA JEDYNIE WIĘKSZĄ GĘSTOŚĆ NIŻ OTACZJĄCA GO KARIOLIMFA. SKŁADA SIĘ Z ODCINKA KODUJĄCEGO rRNA, z RNA I BIAŁKA I JEST MIEJSCEM SYNTEZY rRNA (rybosomowego kwasu rybonukleinowego). KARIOLIMFA WYPEŁNIA PRZESTRZENIE MIĘDZY STRUKTURAMI JĄDRA I JEST SILNIE UWODNIONA. JEJ PODSTAWOWYM SKŁADNIKIEM (MACIERZĄ) SĄ BIAŁKA, A WŚRÓD NICH SZEREG ENZYMÓW ZWIĄZANYCH Z FUNKCJAMI JĄDRA (polimeraz). RYBOSOMY RYBOSOMY UCZESTNICZĄ W SYNTEZIE BIAŁKA. KAŻDY RYBOSOM JEST ZBUDOWANY Z DWU PODJEDNOSTEK: DUŻEJ I MAŁEJ. W SKŁAD RYBOSOMU WCHODZI KILKA RODZAJÓW RYBOSOMOWEGO RNA (rRNA) ORAZ KILKADZIESIĄT RODZAJÓW BIAŁEK. WSTĘPNE FORMOWANIE RYBOSOMÓW W JĄDRZE ZOSTAJE DOKOŃCZONE W CYTOPLAŹMIE. DUŻA i MAŁA PODJEDNOSTKA RYBOSOMU NIĆ mRNA W PROCESIE SYNTEZY BIAŁKA RYBOSOM PRZYŁĄCZA SIĘ MNIEJSZĄ PODJEDNOSTKĄ DO NICI INFORMACYJNEGO RNA (mRNA) i PRZESUWAJĄC SIĘ WZDŁUŻ NIEJ BUDUJE ŁAŃCUCH BIAŁKOWY, PRZYŁĄCZAJĄC DO NIEGO KOLEJNE AMINOKWASY PRZYNOSZONE PRZEZ TRANSPORTUJĄCY RNA (tRNA Z CYTOPLAZMY. WIĘKSZOŚĆ RYBOSOMÓW ZNAJDUJE SIĘ NA ZEWNĘTRZNEJ POWIERZCHNI SIATECZKI ŚRÓDPLAZMATYCZ- NEJ ZIARNISTEJ, SYNTETYZUJĄC ŁAŃCUCHY BIAŁKOWE WPROST DO WNĘTRZA JEJ CYSTERN. BŁONA KOMÓRKOWA BŁONA KOMÓRKOWA JEST RÓWNIEŻ NAZYWANA BŁONĄ CYTOPLAZMATYCZNĄ , ZAŚ U ROŚLIN PLAZMOLEMĄ. JEST ZBUDOWANA Z LIPIDÓW I BIAŁEK; BUDOWĘ BŁONY PRZEDSTAWIONO NIŻEJ. BŁONA ODDZIELA KOMÓRKĘ OD OTOCZENIA, UMOŻLIWIAJĄC JEDNOCZEŚNIE Z NIM KONTAKT I WYMIANĘ SUBSTANCJI. BŁONA JEST ZBUDOWANA Z TRZECH WARSTW: JASNEJ – ŚRODKOWEJ, SKŁADAJĄCEJ SIĘ GŁÓWNIE Z FOSFOLIPIDÓW I DWU CIEMNYCH: GÓRNEJ I DOLNEJ WARSTW BIAŁKOWYCH. BIAŁKA ZNAJDUJĄCE SIĘ NA OBU POWIERZCHNIACH WARSTWY LIPIDOWEJ CZĘŚCIOWO SĄ W NIEJ ZAGŁĘBIONE, CZĘŚCIOWO PRZENIKAJĄ PRZEZ NIĄ Z JEDNEJ STRONY NA DRUGĄ. BIAŁKA SĄ KANAŁAMI, KTÓRYMI PRZENIKAJĄ ZWIĄZKI ROZPUSZCZAL- NE W WODZIE (HYDROFILOWE). 67 ŚCIANA KOMÓRKOWA MŁODE KOMÓRKI MAJĄ ŚCIANĘ PIERWOTNĄ, ZBUDOWANĄ Z CELULOZY ORAZ INNYCH WIELOCUKRÓW; W MIARĘ WZROSTU KOMÓRKI OD STRONY PROTOPLASTU NA ŚCIANĘ PIERWOTNĄ NAKŁADAJĄ SIĘ NOWE WARSTWY TWORZĄC ŚCIANĘ WTÓRNĄ, W KTÓREJ ZAWARTOŚĆ CELULOZY WYNOSI JUŻ NIE 30, LECZ 60%. ŚCIANA JEST SŁABO PRZEPUSZCZALNA DLA WODY I POWIETRZA I PRZYCZYNIA SIĘ DO WIĘKSZEJ SZTYWNOŚCI I MECHANICZNEJ ODPORNOŚCI KOMÓREK. PLAZMODESMY SĄTO CYTOPLAZMATYCZNE NICI PRZECHODZĄCE PRZEZ PORY W ŚCIANACH KOMÓRKOWYCH, KTÓRE ŁĄCZĄ PROTOPLASTY SĄSIADUJĄCYCH KOMÓREK. CYTOPLAZMA PODSTAWOWA NAZYWANA RÓWNIEŻ MACIERZĄ LUB MATRIKS CYTOPLAZMATYCZNĄ, A TAKŻE CYTOSOLEM, JEST ŚRODOWISKIEM DLA INNYCH SKŁADNIKÓW KOMÓRKI. MA JEDNORODNĄ ZIARNISTĄ STRUKTURĘ I JEST W CIĄGŁYM RUCHU. RUCHY TE SĄ ZWIĄZANE Z FUNKCJAMI MIKROFILAMENTÓW I MIKROTUBUL. MITOCHONDRIA SĄ ORGANELLAMI UCZESTNICZĄCYMI W PROCESACH ODDYCHANIA. ZBUDOWANE SĄ Z DWÓCH RÓWNOLEGŁYCH BŁON PRZEDZIELONYCH PRZESTRZENIĄ MIĘDZYBŁONOWĄ. BŁONA WEWNĘTRZNA TWORZY DO WNĘTRZA MITOCHONDRIUM PROSTOPADŁE WPUKLENIA – GRZEBIENIE. WNĘTRZE MITOCHONDRIUM WYPEŁNIA JEDNORODNA MACIERZ ZAWIERAJĄCA ENZYMY UCZESTNICZĄCE W PROCESACH ODDYCHANIA I SYNTEZY DNA, RNA, BIAŁKA I RYBOSOMY. MITOCHONDRIA SĄ „SIŁOWNIAMI” KOMÓRKI, GDYŻ SĄ GŁÓWNYM MIEJSCEM PRODUKCJI ENERGII W POSTACI WYSOKOENERGETYCZNEGO ZWIĄZKU - ADENOZYNOTRIFOSFORANU (ATP). SĄ ONE ORGANELLAMI PÓŁAUTONOMICZNYMI, GDYŻ ZAWIERAJĄ WŁASNY DNA W POSTACI PODWÓJNEJ HELISY, PRZYPOMINAJĄCEJ NUKLEOID PROKARIOTYCZNY SIATECZKA ŚRÓDPLAZMATYCZNA (RETIKULUM ENDOPLAZMATYCZNE) JEST ZBUDOWANA Z BŁON TWORZĄCYCH SYSTEM RUREK I SPŁASZCZONYCH WORECZKÓW – CYSTERN. W KANAŁACH I CYSTERNACH WYSTĘPUJĄ ENZYMY UCZESTNICZĄCE W PROCESACH SYNTEZY BIAŁEK I LIPIDÓW. JEŚLI BŁONY TWORZĄCE SPŁASZCZONE CYSTERNY SĄ POKRYTE OD ZEWNĄTRZ RYBOSOMAMI NAZYWAMY JE SIATECZKĄ ZIARNISTĄ. GDY NIE SĄ POKRYTE RYBOSOMAMI są tzw. SIATECZKĄ GŁADKĄ.). KANALIKI SIATECZKI GŁADKIEJ SĄ MIEJSCEM SYNTEZY LIPIDÓW. UMOŻLIWIA ONA RÓWNIEŻ PRZEMIESZCZANIE SIĘ CZĄSTECZEK ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH MIĘDZY ORGANELLAMI. OD SIATECZKI ODRYWAJĄ SIĘ PĘCHERZYKI, KTÓRE WŁĄCZAJĄ SIĘ W BŁONY INNYCH ORGANELLI LUB ZEWNĘTRZNEJ POWIERZCHNI PLAZMOLEMY (NA ZEWNĄTRZ PROTOPLASTU). MAMY WTEDY DO CZYNIENIA ZE ZJAWISKIEM EGZOCYTOZY (rysunek SYNTEZA, DOJRZEWANIE I WYDZIELANIE BIAŁKA 1. BIAŁKO JEST SYNTETYZOWANE W RYBOSOMACH SZORSTKIEJ SIATECZKI ENDOPLAZMATYCZNEJ W WYNIKU ŁĄCZENIA SIĘ POLIPEPTYDÓW PRZENIKAJĄCYCH Z CYTOPLAZMY. 2. W TRAKCIE PRZEMIESZCZANIA SIĘ W SZORSTKIEJ SIATECZCE ENDOPLAZMATYCZNEJ BIAŁKA ULEGAJĄ MODYFIKACJI. 3. WYPEŁNIONE BIAŁKAMI PĘCZERZYKI TRANSPORTUJĄCE ODŁĄCZAJĄ SIĘ OD SZORSTKIEJ SIATECZKI ENDOPLAZMATYCZNEJ. 4. PĘCHERZYKI TRANSPORTUJĄCE ŁĄCZĄ SIĘ Z BŁONĄ APARATU GOLGIEGO I WYDZIELAJĄ DO NIEGO BIAŁKA. 5. W APARACIE GOLGIEGO BIAŁKA SĄ NADAL MODYFIKOWANE ORAZ MAGAZYNOWANE. 6. PĘCHERZYKI ZAWIERAJĄCE DOJRZAŁE BIAŁKA SĄ WYDZIELANE PRZEZ APARAT GOLGIEGO. 7. PĘCHERZYKI TE WĘDRUJĄ DO BŁONY KOMÓRKOWEJ I ŁĄCZĄ SIĘ Z NIĄ WYDZIELAJĄC BIAŁKA NA ZEWNĄTRZ (ZJAWISKO EGZOCYTOZY). ETAPY TEGO PROCESU PRZEDSTAWIONO NA PONIŻSZYM PRZEŹROCZU. APARAT GOLGIEGO JEST SYSTEMEM BŁON I PŁASKICH CYSTERN, RUREK I PĘCHERZYKÓW ZWIĄZANYM Z SIATECZKĄ ŚRÓDPLAZMATYCZNĄ. PODSTAWOWĄ STRUKTURĄ APARATU GOLGIEGO JEST DIKTIOSOM, CZYLI STOS 4–6 PŁASKICH PĘCHERZYKÓW (CYSTERN), W CZĘŚCI CENTRALNEJ WYGIĘTYCH NA KSZTAŁT SPODECZKA (rysunek). NA BRZEGACH CYSTERN POWSTAJĄ ODŁĄCZAJĄCE SIĘ KULISTE PĘCHERZYKI. W CZĘŚCIACH OBWODOWYCH CYSTERN MOGĄ WYKSZTAŁCAĆ SIĘ RURKI ŁĄCZĄCE Z SOBĄ DIKTIOSOMY. CYSTERNY DIKTIOSOMU POWSTAJĄ Z GŁADKIEJ SIATECZKI ŚRÓD- PLAZMATYCZNEJ. W CYSTERNACH DIKTIOSOMÓW ZACHODZI MODYFIKO- WANIE BIAŁEK WYTWORZONYCH W SIATECZCE ŚRÓDPLAZMATYCZNEJ, ZWŁASZCZA PRZYŁĄCZANIE DO NICH RESZT CUKROWYCH I POWSTAWANIE GLIKOPROTEIN WCHODZĄCYCH m.in. W SKŁAD PLAZMOLEM. CYSTERNY SĄ RÓWNIEŻ MIEJSCEM SYNTEZY NIEKTÓRYCH WIELOCUKRÓW I ICH POCHODNYCH, JAK PEKTYNY, HEMICELULOZY I INNE. APARAT GOLGIEGO UCZESTNICZY W TRANSPORCIE WEWNĄTRZ- I POZAKOMÓRKOWYM. POLEGA ON NA PRZENOSZENIU ZAWARTOŚCI CYSTERN Z POMOCĄ PĘCHERZYKÓW DO MIEJSC PRZEZNACZENIA. PĘCHERZYKI MAJĄ ZDOLNOŚĆ ROZPOZNAWANIA BŁONY ORGANELLI, Z KTÓRĄ ŁĄCZĄ SIĘ PO STRONIE WEWNĘTRZNEJ I WYLEWAJĄ DO NIEJ SWOJĄ ZAWARTOŚĆ. Z BŁONĄ PLAZMOLEMY ŁĄCZĄ SIĘ NATOMIAST PO STRONIE ZEWNĘTRZNEJ. PLAZMOLEMA PRZYJMUJE PĘCHERZYKI I TWORZY WPUKLENIA DO WNĘTRZA PROTOPLASTU. WPUKLENIA TE ODRYWAJĄ SIĘ OD BŁONY MACIERZYSTEJ I WĘDRUJĄ W GŁĄB KOMÓRKI. ZJAWISKO TO NAZYWAMY ENDOCYTOZĄ. SFEROSOMAMI NAZYWAMY KULISTE, OTOCZONE POJEDYŃCZĄ BŁONĄ PĘCHERZYKI WYPEŁNIONE TŁUSZCZEM, KTÓRE W TKANKACH SPICHRZOWYCH ROŚLIN MOGĄ PRZEKSZTAŁCAĆ SIĘ W CIAŁA TŁUSZCZOWE. LIZOSOMY POWSTAJĄ W WYNIKU PĄCZKOWANIA GŁADKIEJ SIATECZKI ŚRÓDPLAZMATYCZNEJ. SĄ OTOCZONE POJEDYŃCZĄ BŁONĄ BIAŁKOWO-LIPIDOWĄ. TRAWIĄ MAKROMOLEKUŁY WEWNĄTRZKOMÓRKOWE I UCZSTNICZĄ W PROCESACH PRZEMIANY MATERII. LIZOSOMY PIERWOTNE ŁĄCZĄ SIĘ Z RÓŻNYMI STRUKTURAMI, np. Z PĘCHERZYKAMI POWSTAJĄCYMI W WYNIKU ENDOCYTOZY, KTÓRE ZAWIERAJĄ RÓŻNE SUBSTRATY. . W WYNIKU ŁĄCZENIA SIĘ LIZOSOMÓW PIERWOTNYCH POWSTAJĄ LIZOSOMY WTÓRNE. LIZOSOM PIERWOTNY APARAT GOLGI’EGO LIZOSOMY FUNKCJONUJĄ NA ZASADZIE CENTRUM RECYKLIZACJI, KTÓRE DZIAŁA SPRAWNIE DOPÓKI NIE ZOSTANĄ PRZECIĄŻONE, np. SPOŻYWANIEM NADMIERNEJ ILOŚCI KALORII LUB FASTFOOD’U. PEROKSYSOMY I GLIOKSYSOMY POWSTAJĄ PRZEZ PĄCZKOWANIE Z SIATECZKI ŚRÓDPLAZMATYCZNEJ. ICH POJEDYNCZA BŁONA OTACZA DROBNOZIARNISTĄ ZAWARTOŚĆ. ZAWIERAJĄ DUŻO KATALAZY, KTÓRA ROZKŁADA NADTLENEK WODORU (H2O2) NA WODĘ I TLEN. PEROKSYSOMY WYSTĘPUJĄ PRAWIE WE WSZYSTKICH KOMÓRKACH EUKARIOTYCZNYCH UCZESTNICZĄC W PROCESACH UTLENIANIA. Z CHLOROPLASTAMI I MITOCHONDRIAMI BIORĄ UDZIAŁ W PROCESIE FOTOSYNTEZY. GLIOKSYSOMY WYSTĘPUJĄ TYLKO W KOMÓRKACH ROŚLIN MAGAZYNUJĄCYCH TŁUSZCZE (np. ROŚLIN OLEISTYCH). ZAWIERAJĄ ENZYMY UMOŻLIWIAJĄCE RZKŁAD KWASÓW TŁUSZCZOWYCH DO CUKRÓW. PROCESY TE ZACHODZĄ PODCZAS KIEŁKOWANIA NASION. PLASTYDY SĄ ORGANELLAMI MAJĄCYMI WIELE WSPÓLNYCH CECH Z MITOCHONDRIAMI. OTOCZONE SĄ PODWÓJNĄ BŁONĄ. U CHLOROPLASTÓW WYSTĘPUJE WEWNĘTRZNY SYSTEM BŁON, W KTÓRYCH ZACHODZĄ REAKCJE ENERGETYCZNE JAK W MITOCHONDRIACH. PLASTYDY ZAWIERAJĄ TEŻ WŁASNY DNA KODUJĄCY PLASTYDOWE RNA I CZĘŚĆ BIAŁEK ORAZ APARAT SYNTEZY BIAŁKA NA RYBOSOMACH.WIĘKSZOŚĆ PLASTYDÓW CHARAKTERYZUJE SIĘ ZDOLNOŚĆIĄ DO SYNTEZY SKROBI. CZĘSTYM SKŁADNIKIEM PLASTYDÓW SĄ PLASTOGLOBULE – KULISTE SKUPIENIA SUBSTANCJI LIPOFILNYCH SŁUŻĄCYCH DO SYNTEZY BŁON CHLOROPLASTÓW. INNYM ZWIĄZKIEM ZAPASOWYM SĄ FITOFERRYTYNY – KOMPLEKSY BIAŁKA Z ŻELAZEM. ISTNIEJE WIELE FORM PLASTYDÓW. PROPLASTYDY, Z KTÓRYCH ROZWIJAJĄ SIĘ DOJRZAŁE FORMY PLASTYDÓW, SĄ CHARAKTERYSTYCZNE DLA DZIELĄCYCH SIĘ KOMÓREK MERYSTEMATYCZNYCH. GĘSTE PODŁOŻE WYPEŁNIAJĄCE PLASTYDY NAZYWANE JEST STROMĄ. W STROMIE WYSTĘPUJĄ ZIARNA SKROBI, PLASTOGLOBULE ORAZ FITOFERYTYNA. W KOMÓRKACH POZBAWIONYCH DOSTĘPU ŚWIATŁA, PLASTYDY PRZEKSZTAŁCAJĄ SIĘ W ETIOPLASTY ZAWIERAJĄCE PROTOCHLOROFIL. PO WYSTAWIENIU NA DZIAŁANIE ŚWIATŁA , ETIOPLASTY PRZEKSZTAŁCAJĄ SIĘ W CHLOROPLASTY. CHLOROPLASTY ODZNACZAJĄ SIĘ SILNIE ROZWINIĘTYM WEWNĘTRZNYM SYSTEMEM BŁON W POSTACI RÓWNOLEGLE UŁOŻONYCH SPŁASZCZONYCH WORECZKÓW – TYLAKOIDÓW. W TYLAKOIDY WBUDOWANE SĄ BARWNIKI FOTOSYNTETYCZNE. NA PRZEKROJU POPRZECZNYM BŁONY TE SPRAWIAJĄ WRAŻENIE RÓWNOLEGLE UŁOŻONYCH BLASZEK, DLATEGO SĄ NAZYWANE LAMELAMI. GRANA TO ZWARTE STOSY TYLAKOIDÓW, NATOMIAST INTERGRANA TO ICH STOSY LUŹNE. CHLOROPLAST KOMÓRKI ROŚLINNEJ BŁONA ZEWNĘTRZNA BŁONA WEWNĘTRZNA STROMA – GĘSTE PODŁOŻE LAMELA TYLAKOID PRZESTREŃ MIĘDZYBŁONOWA GRANUM (STOS TYLAKOIDÓW) CHLOROPLASTY OTOCZONE SĄ ŁATWO PRZEPUSZCZALNĄ BŁONĄ ZEWNĘTRZNĄ I SŁABO PRZEPUSZCZALNĄ BŁONĄ WEWNĘTRZNĄ. MAJĄ WEWNĘTRZNY SYSTEM BŁON, W KTÓRYCH ZACHODZĄ PRZEMIANY ENERGETYCZNE. MAJĄ TEŻ WŁASNY DNA KODUJĄCY PLASTYDOWE RNA I APARAT SYNTEZY BIAŁKA. ODBYWA SIĘ W NICH SYNTEZA SKROBI. WNĘTRZE WYPEŁNIA GĘSTE PODŁOŻE NAZYWANE STROMĄ. SILNIE ROZWINIĘTY WEWNĘTRZNY SYSTEM BŁON MA POSTAĆ RÓWNOLEGLE UŁOŻONYCH SPŁASZCZONYCH WORECZKÓW – W KTÓRE WBUDOWANE SĄ BARWNIKI FOTOSYNTETYZUJĄCE GLUKOZĘ. OZNACZENIA 1. BŁONA ZEWNĘTRZNA 2. PRZESTRZEŃ MIĘDZYBŁONOWA 3. BŁONA WEWNĘTRZNA (1+2+3 – OTOCZKA) 4. STROMA (ROZTWÓR KOLOIDALNY) 5. WNĘTRZE TYLAKOIDU (LUMEN) 6. BŁONY TYLAKOIDÓW 7. GRANUM (STOS TYLAKOIDÓW) 8. TYLAKOIDY (LAMELLA) 9. SKROBIA 10. RYBOSOMY 11. DNA CHLOROPLASTÓW W CHLOROPLASTACH WYSTĘPUJE BARDZO SILNIE ROZWINIĘTY SYSTEM BŁON W POSTACI RÓWNOLEGLE UŁOŻONYCH SPŁASZCZONYCH WORECZKÓW – TYLAKOIDÓW, W KTÓRE WBUDOWANE SĄ BARWNIKI FOTOSYNTETYZUJĄCE. ZNACZENIE TERMINÓW: • STROMA – GESTE PODŁOŻE WYPEŁNIAJĄCE CHLOROPLAST; • TYLAKOIDY – RÓWNOLEGLE UŁOŻONE SPŁASZCZONE WORECZKI, W KTÓRE WBUDOWANE SĄ BARWNIKI FOTOSYNETYCZNE; • GRANA – ZWARTE STOSY UTWORZONE Z TYLAKOIDÓW; • LAMELA - WEWNĘTRZNY SYSTEM BŁON TYLAKOIDÓW MIKROTUBULE I MIKROFILAMENTY W CYTOPLAŹMIE KOMÓREK EUKARIOTYCZNYCH WYSTĘPUJE ZŁOŻONA SIEĆ WŁÓKNISTYCH STRUKTUR TWORZĄCYCH JAKBY ICH WEWNĘTRZNY SZKIELET (CYTOSZKIELET). ISTNIEJĄ DWA RODZAJE TYCH STRUKTUR: MIKROTUBULE I MIKROFILAMENTY. MIKROTUBULE SĄ CIENKIMI RURKOWATYMI WŁÓKIENKAMI UTWORZONYMI GŁÓWNIE Z BIAŁKA TUBULINY. WYSTĘPUJĄ ONE W CYTOPLAŹMIE POJEDYŃCZO LUB UKŁADAJĄ SIĘ W RÓWNOLEGŁE PASMA. Z MIKROTUBUL UTWORZONE SĄ WRZECIONA PODZIAŁOWE KOMÓREK; WCHODZĄ TEŻ ONE W SKŁAD CENTRIOLI. MIKROFILAMENTY SĄ DELIKATNYMI, UŁOŻONYMI RÓWNOLEGLE WŁÓKIEN KAMI BIAŁKA KURCZLIWEGO – AKTYNY. UCZESTNICZĄ ONE W FUNKCJACH KOMÓRKI ZWIĄZANYCH Z RUCHAMI CYTOPLAZMY I ORGANELLI, Z TWORZENIEM WPUKLEŃ I FAŁDOWAŃ BŁONY CYTOPLAZMATYCZNEJ, W ZMIANIE KSZTAŁTU I PODZIALE KOMÓRKI. LEUKOPLASTY SĄ DOJRZAŁYMI, BEZBARWNYMI FORMAMI PLASTYDÓW, GROMADZĄCYMI MATERIAŁY ZAPASOWE, ZWŁASZCZA SKROBIĘ. WYSTĘPUJĄ GŁÓWNIE W TKANKACH POZBAWIONYCH DOSTĘPU ŚWIATŁA, A WĘC W ORGANACH PODZIEMNYCH ORAZ W GŁĘBIEJ POŁOŻONYCH CZĘŚCIACH DUŻYCH ORGANÓW NADZIEMNYCH. W ICH GĘSTYM PODŁOŻU - STROMIE WYSTĘPUJĄ ZIARNA SKROBI, KTÓREJ SYNTEZA JEST CECHĄ CHARAKTERYSTYCZNĄ LEUKOPLASTÓW. LEUKOPLASTY WYPEŁNIONY SKROBIĄ NAZYWANY AMYLOPLASTAMI. KOŃCOWYM STADIUM ROZWOJU PLASTYDÓW SĄ CHROMOPLASTY. NAJCZĘŚCIEJ TWORZĄ SIĘ ONE Z CHLOROPLASTÓW np. W DOJRZEWAJĄCYCH KWIATACH I OWOCACH LUB STARZEJĄCYCH SIĘ LIŚCIACH JESIENIĄ. CHROMOPLASTY ZAWIERAJĄ BARWNIKI KAROTENOIDOWE, KTÓRE ORGANOM ROŚLINNYM NADAJĄ BARWĘ ŻÓŁTĄ I POMARAŃCZOWOCZERWONĄ. ICH POJAWIENIE SIĘ JEST CZĘSTO OBJAWEM STARZENIA SIĘ I DEGENERACJI (ŻÓŁKNIĘCIE LIŚCI JESIENIĄ). WODNICZKI NAZYWANE SĄ TEŻ WAKUOLAMI. SĄ TO PĘCHERZYKI MAJĄCE POJEDYŃCZĄ BŁONĘ – TONOPLAST, WYPEŁNIONE SOKIEM KOMÓRKOWYM, SKŁADAJĄCYM SIĘ ZE ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH I NIEORGANICZNYCH. SPOŚRÓD ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH ZNAJDUJĄ SIĘ W NICH SOLE POTASU, SODU, WAPNIA, ŻELAZA, MAGNEZU I INNE W POSTACI AZOTANÓW, SIARCZANÓW, FOSFORANÓW, CHLORKÓW itp. W SOKU KOMÓRKOWYM ROZPUSZCZONE SĄ TEŻ NIEWIELKIE ILOŚCI GAZÓW ATMOSFERYCZNYCH: AZOTU, TLENU I DWUTLENKU WĘGLA. SPOŚRÓD ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH DOMINUJĄ: KWAS SZCZAWIOWY, CYTRYNOWY, WINOWY, JABŁKOWY. WOLNE KWASY ORGANICZNE NADAJĄ KWAŚNY SMAK TKANKOM, np. OWOCOM. WYSTĘPUJĄCE W SOKU KOMÓRKOWYM ROZPUSZCZALNE CUKRY NADAJĄ TKANKOM SŁODKI SMAK. PONADTO, W SOKU KOMÓRKOWYM WYSTĘPUJĄ AMINOKWASY, ROZPUSZCZALNE BIAŁKA, ALKALOIDY, BARWNIKI I GARBNIKI. ALKALOIDY I GARBNIKI NADAJĄ TKANKOM GORZKI I CIERPKI SMAK. WODNICZKI POWSTAJĄ W MŁODYCH, DZIELĄCYCH SIĘ KOMÓRKACH W WYNIKU STOPNIOWEGO ZLEWANIA SIĘ PĘCHERZYKÓW POCHODZĄCYCH Z SIATECZKI ŚRÓDPLAZMATYCZNEJ LUB APARATU GOLGIEGO. MOGĄ W NICH BYĆ MAGAZYNOWANE RÓWNIEŻ MATERIAŁY ZAPASOWE, JAK np.. BIAŁKA NASION. W WYNIKU MAGAZYNOWANIA ENZYMÓW HYDROLITYCZNYCH WODNICZKI UCZESTNICZĄ RÓWNIEŻ W PROCESACH TRAWIENIA WEWNĄTRZKOMÓRKOWEGO. W DOJRZAŁYCH KOMÓRKACH ROŚLINNYCH WODNICZKI ZAJMUJĄ DO 50 % ICH OBJĘTOŚCI. DZIĘKI TEMU, WSKUTEK JEDYNIE POBRANIA WODY, KOMÓRKA ROŚLINNA MOŻE SZYBKO ROSNĄĆ. WODNICZKI NADAJĄ TEŻ KOMÓRKOM STAN JĘDRNOŚCI (TURGOR) WSKUTEK CIŚNIENIA WYWIERANEGO NA CYTOPLAZMĘ I ŚCIANĘ KOMÓRKOWĄ. W SOKU KOMÓRKOWYM GROMADZĄ SIĘ RÓWNIEŻ WYDZIELINY JAK np. SKŁADNIKI SOKU MLECZNEGO ORAZ CIAŁA STAŁE: RÓŻNE KRYSZTAŁY W RODZAJU SZCZAWIANÓW WAPNIA. MOGĄ TO BYĆ RAFIDY, DRUZY ORAZ EGZEMPLARZE POJEDYŃCZE. ŚCIANA KOMÓRKOWA PODSTAWOWYM SKŁADNIKIEM ROŚLINNEJ ŚCIANY KOMÓRKOWEJ JEST CELULOZA, KTÓRA STANOWI JEJ WŁÓKNISTY SZKIELET. W MŁODYCH KOMÓRKACH JEST ONA CIENKA, DELIKATNA I ELASTYCZNA. JEST TO tzw. ŚCIANA PIERWOTNA. SKŁADA SIĘ ONA Z BEZPOSTA- CIOWEJ, JEDNORODNEJ MACIERZY UTWORZONEJ PRZEZ NIECELULOZOWE WIELOCUKRY I NIEWIELKIEJ ILOŚCI BIAŁKA ORAZ ZANURZONYCH W NIEJ WŁÓKIEN CELULOZY. CELULOZA, BĘDĄCA NAJWAŻNIEJSZYM SKŁADNIKIEM STRUKTURALNYM ŚCIANY, JEST WIELOCUKREM UTWORZONYM Z TYSIĄCA DO KILKU TYSIĘCY RESZT GLUKOZY. ŁAŃCUCHY CELULOZY ŁĄCZĄ SIĘ W RÓWNOLEGŁE WIĄZKI – MIKROFIBRYLE. UKŁAD CZĄSTECZEK CELULOZY W PEWNYCH OBSZARACH MIKROFIBRYLI JEST BARDZO REGULARNY, DZIĘKI CZEMU TWORZĄ ONE PRZESTRZENNĄ SIATKĘ MOLEKULARNĄ, PODOBNIE JAK W KRYSZTAŁACH. TAKIE KRYSTALICZNE OBSZARY ŚCIANY KOMÓRKOWEJ NAZYWANE SĄ MICELAMI, ZAŚ OBSZARY LEŻĄCE POMIĘDZY NIMI – PRZESTRZENIAMI MIĘDZYMICELARNYMI TURGOR ORGANY ROŚLINNE ZACHOWUJĄ W WARUNKACH DOBREGO UWODNIENIA SZTYWNOŚĆ I OKREŚLONY KSZTAŁT. JEST TO MOŻLIWE DLATEGO, ŻE KOMÓRKI ROŚLINNE ZAWIERAJĄ W TKANKACH WODĘ POD CIŚNIENIEM. UTRATA WODY POWODUJE WIĘDNIĘCIE ROŚLINY. STAN JĘDRNOŚCI KOMÓRKI NAZYWAMY TURGOREM. CIŚNIENIE PROTOPLASTU NA ŚCIANĘ JEST SPOWODO- WANE TYM, ŻE STANOWI ON UKŁAD OSMOTYCZNY. W ŚCIANACH PIERWOTNYCH ZAWARTOŚĆ CELULOZY WYNOSI ok. 20 % SUCHEJ MASY, RESZTĘ STANOWIĄ . SUBSTANCJE MACIERZY PODSTAWOWEJ. W JEJ SKŁAD WCHODZĄ WIELOCUKRY, JAK PEKTYNY I HEMICELULOZY ORAZ MAŁE ILOŚCI BIAŁKA. ŁĄCZĄC SIĘ Z BOCZNYMI ŁAŃCUCHAMI CUKRÓW, BIAŁKA ŚCIANY TWORZĄ GLIKOPROTEINY. WYSOKA ZAWARTOŚĆ NIECELULOZOWEJ MACIERZY W ŚCIANACH PIERWOT- NYCH POWODUJE, ŻE SĄ ONE SILNIE UWODNIONE, PLASTYCZNE I ROZCIĄGLIWE. WRAZ ZE WZROSTEM KOMÓRKI ZWIĘKSZA SIĘ POWIERZCHNIA ŚCIANY DZIĘKI JEJ ROZCIĄGLIWOŚCI, A TAKŻE DZIĘKI WŁĄCZANIU DO NIEJ NOWYCH CZĄSTECZEK WIELOCUKRÓW WYDZIELANYCH PRZEZ PROTO- PLAST. SKŁADNIKI MACIERZY SĄ SYNTETYZOWANE W APARACIE GOLGIEGO I W PĘCHERZYKACH PRZENOSZO- NE NA ZEWNĄTRZ PROTOPLASTU. CELULOZA JEST NATOMIAST SYNTETYZOWANA BEZPOŚREDNIO NA PO- WIERZCHNI PROTOPLASTU PRZEZ ENZYMY ZWIĄZANE Z PLAZMOLEMĄ. PO OSIĄGNIĘCIU PRZEZ KOMÓRKĘ OSTATECZNYCH ROZMIARÓW I ZAKOŃCZENIU WZROSTU, ŚCIANA NADAL MOŻE ROSNĄĆ NA GRUBOŚĆ ODKŁADAJĄC OD STRONY PROTOPLASTU NOWE WARSTWY, KTÓRE TWORZĄ ŚCIANĘ WTÓRNĄ. ŚCIANA WTÓRNA SKŁADA SIĘ ZWYKLE Z TRZECH WARSTW, KTÓRE SĄ ZBUDOWANE PODOBNIE JAK ŚCIANA PIERWOTNA, tj. Z MIKROFIBRYLI CELULOZY I MACIERZY PODSTAWOWEJ. ZAWARTOŚĆ CELULOZY JEST JEDNAK W ŚCIANACH WTÓRNYCH WIĘKSZA, WYNOSZĄC OD 60 DO 90 % (WŁÓKNA BAWEŁNY). MIKROFIBRYLE CELULOZY SĄ W ŚCIANIE WTÓRNEJ GRUBSZE. W SOKU KOMÓRKOWYM GROMADZĄ SIĘ RÓWNIEŻ WYDZIELINY JAK np. SKŁADNIKI SOKU MLECZNEGO ORAZ CIAŁA STAŁE: RÓŻNE KRYSZTAŁY W RODZAJU SZCZAWIANÓW WAPNIA. MOGĄ TO BYĆ RAFIDY, DRUZY ORAZ EGZEMPLARZE POJEDYŃCZE. ŚCIANY MOGĄ ULEGAĆ INKRUSTACJI ZWIĄZKAMI MINERALNYMI, JAK WĘGLAN WAPNIA I KRZEMIONKA. W LIŚCIACH NIEKTÓRYCH TRAW INKRUSTACJA ŚCIAN KOMÓRKOWYCH SKÓRKI KRZEMIONKĄ POWODUJE, ŻE SĄ ONE SZORSTKIE I OSTRE, WSKUTEK CZEGO MOŻNA SIĘ NIMI ŁATWO SKALECZYĆ. ŚCIANY ZDREWNIAŁE SĄ INKRUSTOWANE LIGNINĄ, ZWANĄ DRZEWNIKIEM. JEGO OBECNOŚĆ W ŚCIANIE POWODUJE SILNE STWARDNIENIE WSKUTEK CZEGO STAJE SIĘ ONA MNIEJ PRZEPUSZCZALNA DLA POWIET- RZA I WODY, JEST SZTYWNA I NABIERA MECHANICZNEJ ODPORNOŚCI. W ŚCIANACH MOGĄ TEŻ ODKŁADAĆ SIĘ SUBSTANCJE TŁUSZCZOWE. NA ZEWNĄTRZ ŚCIANY POWIERZCHNIOWYCH KOMÓREK ROŚLINY MOŻE WYSTĘPOWAĆ WARSTWA KUTYKULARNA ZBUDOWANA Z NIECELULOZOWEJ MACIERZY ORAZ WOSKU I KUTYNY, BĘDĄCEJ MIESZANINĄ WYŻSZYCH KWASÓW TŁUSZCZOWYCH. KUTYNA I WOSK MOGĄ TAKŻE NAKŁADAĆ SIĘ NA ZEWNĘTRZNĄ POWIERZCHNIĘ ŚCIANY JAKO SPECJALNA WARSTWA ZWANĄ KUTYKULĄ. KUTYNIZACJA ZEWNĘTRZNYCH ŚCIAN ORAZ WYSTĘPOWANIE KUTYKULI SĄ CHARAKTERYSTYCZNĄ CECHĄ KOMÓREK SKÓRKI W NADZIEMNYCH CZĘŚCIACH ROŚLIN LĄDOWYCH. W TKANCE KORKOWEJ ŚCIANY KOMÓRKOWE ULEGAJĄ KORKOWACENIU. POLEGA ONO NA NAKŁADANIU SIĘ PO WEWNĘTRZNEJ STRONIE ŚCIANY PIERWOTNEJ WARSTWY SUBERYNY, PODOBNEJ POD WZGLĘDEM CHEMICZNYM DO KUTYNY. NA NIEJ, OD WNĘTRZA KOMÓRKI WYSTĘPUJE ZWYKLE JESZCZE WARSTWA CELULOZOWA ŚCIANY WTÓRNEJ, WSKUTEK CZEGO SUBERYNA WYSTĘPUJE POMIĘDZY ŚCIANĄ PIERWOTNĄ, A WTÓRNĄ. W PEWNYCH KOMÓRKACH NA WEWNĘTRZNĄ POWIERZCHNIĘ ŚCIANY MOŻE SIĘ TEŻ ODKŁADAĆ SPECJALNY WIELOCUKIER – KALOZA. KALOZOWE WYŚCIÓŁKI WYSTĘPUJĄ W KOMÓRKACH RUREK SITOWYCH ORAZ W ZIARNACH PYŁKU. KOMÓRKI W TKANCE W TKANCE, KOMÓRKI ROŚLINNE SĄ POŁĄCZONE BLASZKĄ ŚRODKOWĄ, KTÓRA ZNAJDUJE SIĘ POMIĘDZY ŚCIANAMI PIERWOTNYMI SĄSIADUJĄCYCH KOMÓREK (rysunek). BLASZKA UTWORZONA JEST Z PEKTYNIANIU WAPNIA I STANOWI WARSTWĘ SILNIE CEMENTUJĄCĄ KOMÓRKI. W TRAKCIE DOJRZEWANIA ROŚLIN STAJE SIĘ MIĘKKA I KRUCHA, CO OBSERWUJE SIĘ RÓWNIEŻ PODCZAS GOTOWANIA, np.. ZIEMNIAKA, KTÓREGO BULWA STAJE SIĘ SYPKA. W ŚCIANACH KOMÓREK ZNAJDUJĄ SIĘ NIEWIELKIE PORY, PRZEZ KTÓRE PRZECHODZĄ CYTOPLAZMATYCZNE NICI – PLAZMODESMY ŁĄCZĄCE PROTOPLASTY (rysunek s. 63). PLAZMODESMY SĄ PASMAMI CYTOPLAZMY OTOCZONYMI BŁONĄ, BĘDĄ- CĄ PRZEDŁUŻENIEM PLAZMOLEMY. PRZESTWORY KOMÓRKOWE POWSTAJĄ W MIEJSCACH, W KTÓRYCH ULEGAJĄ ROZPUSZCZENIU BLASZKI ŚRODKOWE ALBO WSKUTEK ROZKŁADU KOMÓREK W PEWNYCH MIEJSCACH TKANKI. PRZESTWORY TE WYPEŁNIONE SĄ POWIETRZEM, KTÓREGO TLEN I DWU- TLENEK WĘGLA UCZESTNICZĄ W WEWNĄTRZKOMÓRKOWEJ WYMIANIE GAZOWEJ W CZASIE ODDYCHANIA I FOTOSYNTEZY. ŁĄCZĄC SIĘ ZE SOBĄ, I DZIĘKI SZPAR- KOM POWIETRZNYM Z ATMOSFERĄ, TWORZĄ CIĄGŁY SYSTEM PRZEWIETRZAJĄCY ROŚLINĘ. SYMPLAST I APOPLAST DZIĘKI PLAZMODESMOM ORGANIZM ROŚLINNY FUNKCJONUJE JAKO CAŁOŚCIOWY UKŁAD ZŁOŻONY Z POŁĄCZONYCH PROTOPLASTÓW. UKŁAD TEN – SYSTEM POŁĄCZONYCH PLAZMODESMAMI PROTOPLASTÓW – NAZYWAMY SYMPLASTEM. POZOSTAŁE SKŁADNIKI CIAŁA ROŚLINNEGO – ŚCIANY KOMÓRKOWE, WNĘTRZA MARTWYCH KOMÓREK I PRZESTWORY KOMÓRKOWE SĄ NAZYWANE APOPLASTEM. POŁĄCZONE Z SOBĄ I WYSYCONE WODĄ ŚCIANY KOMÓRKOWE APOPLASTU WRAZ Z WYPEŁNIONYMI WODĄ WNĘTRZAMI MARTWYCH KOMÓREK PRZEWODZĄCYCH SĄ GŁÓWNYMI DROGAMI TRANSPORTU WODY W ROŚLINIE. PRZESTWORY MIĘDZYKOMÓRKOWE WYPEŁNIONE SĄ POWIETRZEM I SĄ ZBIORNIKAMI GAZÓW STANOWIĄC CIĄGŁY SYSTEM, DZIĘKI KTÓREMU ROŚLINA MOŻE WYMIENIAĆ GAZY Z OTOCZENIEM. KOMÓRKI GRZYBÓW KOMÓRKA GRZYBÓW GRZYBY SĄ ORGANIZMAMI EUKARIOTYCZNYMI CUDZOŻYWNYMI, ROZTOCZAMI LUB PASOŻYTAMI, POBIERAJĄCYMI GOTOWY POKARM ORGANICZNY W POSTACI ROZTWORÓW. POKARM STAŁY POBIERAJĄ WYDZIELAJĄC ENZYMY ROZKŁADAJĄCE GO NA SKŁADNIKI ROZPUSZCZALNE. KOMÓRKI GRZYBÓW RÓŻNIĄ SIĘ OD KOMÓREK ROŚLINNYCH TYM, IŻ NIE ZAWIERAJĄ PLASTYDÓW. WIELOCUKREM ZAPASOWYM W KOMÓRKACH GRZYBÓW JEST GLIKOGEN. ŚCIANY KOMÓRKOWE MAJĄ BUDOWĘ WARSTWOWĄ; ŚCIANĘ ZEWNĘTRZNĄTWORZĄ GLUKANY, A NAJBARDZIEJ WEWNĘTRZNĄ – MIKROFIBRYLE CHITYNY ORAZ BIAŁKO. W SKŁAD WARSTWY POŚREDNIEJ WCHODZĄ, OPRÓCZ WIELOCUKRÓW, BIAŁKA I GLIKOPROTEINY. PODZIAŁ I RÓŻNICOWANIE SIĘ KOMÓREK WZROST ROŚLIN JEST ZWIĄZANY Z NAMNAŻANIEM SIĘ KOMÓREK W WYNIKU ICH PODZIAŁU W PROCESIE MITOZY. PODZIAŁ KOMÓRKI ROZPOCZYNA SIĘ OD PODZIAŁU JĄDRA. W TRAKCIE TEGO PROCESU DZIELĄ SIĘ PODŁUŻNIE CHROMOSOMY, A POWSTAŁE CHROMATYDY PRZEMIESZCZAJĄ SIĘ DO KOMÓREK POTOMNYCH. PODWAJANIU SIĘ ILOŚCI CHROMATYNY TOWARZYSZY SYNTEZA BIAŁEK HISTONOWYCH. W ORGANIŹMIE DIPLOIDALNYM, KTÓRY POWSTAJE Z POŁĄCZENIA SIĘ GAMETY MĘSKIEJ Z GAMETĄ ŻEŃSKĄ KOMÓRKI MAJĄ PODWÓJNY ZESPÓŁ CHROMOSOMÓW OKREŚLANY JAKO 2n. RÓWNOLEGLE Z REPLIKACJĄ DNA ODBYWA SIĘ SYNTEZA BIAŁEK HISTONOWYCH. NAJCZĘSTSZYM SPOSOBEM PODZIAŁU JĄDRA JEST KARIOKINEZA, PO KTÓREJ NASTĘPUJE PODZIAŁ CYTOPLAZMY – CYTOKINEZA. NOWOPOWSTAŁE KOMÓRKI PRZECHODZĄ FAZĘ WZROSTU I DOJRZEWANIA (PRZYGOTOWANIA DO NASTĘPNEGO PODZIAŁU). PROCESY ZACHODZĄCE OD MOMENTU POWSTANIA KOMÓRKI DO ZAKOŃCZENIA JEJ NOWEGO PODZIAŁU SĄ NAZYWANE CYKLEM KOMÓRKOWYM. STADIA MITOZY PRZEDSTAWIONO NA PONIŻSZYM PRZEŹROCZU. STOSUNKOWO DŁUGI OKRES MIĘDZYPODZIAŁOWY – INTERFAZA, ROZPOCZYNA SIĘ FAZĄ G1. NAJWAŻNIEJSZYM PROCESEM INTERFAZY JEST REPLIKACJA DNA, NAZYWANA FAZĄ S (OD SŁOWA SYNTEZA). W ORGANIŹMIE DIPLOIDALNYM, KTÓRY POWSTAŁ Z POŁĄCZENIA DWU GAMET, KOMÓRKI MAJĄ PODWÓJNY ZESPÓŁ CHROMOSOMÓW OKREŚLANY JAKO 2n. POZIOM DNA W KOMÓRKACH W FAZIE G1 OKREŚLA SIĘ JAKO 2C. PODCZAS FAZY S POZIOM TEN WZRASTA DO 4C. RÓWNOLEGLE Z REPLIKACJĄ DNA ODBYWA SIĘ SYNTEZA BIAŁEK HISTONOWYCH, A WIĘC NASTĘPUJE PODWOJENIE ILOŚCI CHROMATYNY. PO FAZIE S NASTĘPUJE FAZA G2, KTÓRA JEST OKRESEM DALSZEGO WZROSTU KOMÓRKI I PRZYGOTOWANIA DO DALSZEGO PODZIAŁU JĄDRA. W ORGANIŹMIE DIPLOIDALNYM, KTÓRY POWSTAŁ Z POŁĄCZENIA DWU GAMET, KOMÓRKI MAJĄ PODWÓJNY ZESPÓŁ CHROMOSOMÓW OKREŚLANY JAKO 2n. POZIOM DNA W KOMÓRKACH W FAZIE G1 OKREŚLA SIĘ JAKO 2C. PODCZAS FAZY S POZIOM TEN WZRASTA DO 4C. RÓWNOLEGLE Z REPLIKACJĄ DNA ODBYWA SIĘ SYNTEZA BIAŁEK HISTONOWYCH, A WIĘC NASTĘPUJE PODWOJENIE ILOŚCI CHROMATYNY. PO FAZIE S NASTĘPUJE FAZA G2, KTÓRA JEST OKRESEM DALSZEGO WZROSTU KOMÓRKI I PRZYGOTOWANIA DO DALSZEGO PODZIAŁU JĄDRA. PODZIAŁ KOMÓRKI – MITOZA ROZPOCZYNA SIĘ OD KONDENSACJI CHROMATYNY I WYODRĘBNIENIA SIĘ CHROMOSOMÓW. TEN PIERWSZY ETAP MITOZY JEST NAZYWANY PROFAZĄ. CHROMOSOMY SĄ W NIM PODZIELONE PODŁUŻNIE NA DWIE CZĘŚCI – CHROMATYDY - POŁĄCZONE Z SOBĄ W MIEJSCU ZWANYM PRZEWĘŻENIEM PIERWOTNYM ALBO CENTROMEREM. CENTROMER DZIELI CHROMOSOM NA DWA PODŁUŻNE RAMIONA. W POBLIŻU JEDNEGO Z KOŃCÓW CHROMOSOMU WYSTĘPUJE CZASEM DODATKOWE PRZEWĘŻENIE WTÓRNE, ODDZIELAJĄCE KRÓTKI ODCINEK NAZYWANY SATELITĄ. W PRZEWŻENIU WTÓRNYM, PEŁNIĄCYM ROLĘ ORGANIZATORA JĄDERKOWEGO WYSTĘPUJĄ GENY RYBOSOMALNEGO RNA (rRNA). W PROFAZIE NASTĘPUJE PRZEBUDOWA W CYTOPLAŹMIE UKŁADU MIKROTUBUL, KTÓRE POJAWIAJĄ SIĘ W POBLIŻU JĄDRA I ORGANIZUJĄ WE WRZECIONO MITOTYCZNE. W NASTĘPNYM STADIUM MITOZY – W METAFAZIE, NA DWÓCH PRZECIWLEGŁYCH BIEGUNACH KOMÓRKI POWSTAJE UKŁAD MIKROTUBUL. CZĘŚĆ Z NICH PRZEBIEGA OD JEDNEGO BIEGUNA KOMÓRKI DO DRUGIEGO – SĄ TO WŁÓKIENKA MIĘDZYBIEGUNOWE. W CHROMOSOMACH, PO OBU STRONACH KAŻDEGO CENTROMERU POJAWIA SIĘ ZGRUBIENIE ZWANE KINETOCHOREM. CZĘŚĆ WŁÓKIENEK WRZECIONA PRZYCZEPIA SIĘ DO KINETOCHORU – SĄ TO WŁÓKIENKA KINETOCHOROWE. W METAFAZIE CHROMOSOMY USTAWIAJĄ SIĘ W PŁASZCZYŹNIE RÓWNIKOWEJ KOMÓRKI, TWORZĄC PŁYTKĘ METAFAZOWĄ. W ANAFAZIE ROZPOCZYNA SIĘ PODZIAŁ CENTROMERÓW I ROZDZIELANIE PAR KINETOCHORÓW. W WYNIKU SKRACANIA SIĘ WŁÓKIEN WRZECIONA SIOSTRZANE CHROMATYDY ZOSTAJĄ ODCIĄGNIĘTE DO JEDNEGO Z DWU BIEGUNÓW KOMÓRKI. TELOFAZA JEST OSTATNIM STADIUM MITOZY, KYÓRE NASTĘPUJE, GDY CHROMATYDY SIOSTRZANE, TERAZ JUŻ JAKO CHROMOSOMY SIOSTRZANE, ZNAJDUJĄ SIĘ NA DWÓCH BIEGUNACH WRZECIONA. WOKÓŁ KAŻDEJ GRUPY CHROMOSOMÓW ZOSTAJE ODTWORZONA OTOCZKA JĄDROWA, CHROMATYNA ZAŚ ULEGA PONOWNIE DEKONDENSACJI, TWORZĄC DŁUGIE I CIENKIE FIBRYLE CHROMATYNOWE. POZIOM DNA W JĄDRZE WYNOSI 2C I JĄDRO WKRACZA W FAZĘ G1 INTERFAZY. PODZIAŁ CYTOPLAZMY – CYTOKINEZA ROZPOCZYNA SIĘ JUŻ W TELOFAZIE. 2.5. RÓŻNICOWANIE SIĘ KOMÓREK ROŚLINNYCH ZDOLNOŚĆ DO PODZIAŁU PRZEZ CAŁY OKRES ŻYCIA ROŚLINY MAJĄ KOMÓRKI EMBRIONALNE, ZWANE MERYSTEMATYCZNYMI. SĄ TO PRZEWAŻNIE KOMÓRKI MAŁE, OTOCZONE CIENKĄ ŚCIANĄ PIERWOTNĄ, SĄ POZBAWIONE CENTRALNEJ WODNICZKI, ZAŚ PROTOPLAST JEST WYPEŁNIONY CYTOPLAZMĄ Z ORGANELLAMI I DOŚĆ DUŻYM JĄDREM. Z KOMÓREK TYCH W WYNIKU RÓŻNICOWANIA SIĘ POWSTAJĄ WSZYSTKIE INNE TYPY KOMÓREK CIAŁA ROŚLINNEGO. POD POJĘCIEM RÓŻNICOWANIA SIĘ ROZUMIEMY PROCES ROZWOJU KOMÓRKI MERYSTEMATYCZNEJ W KOMÓRKĘ DOJRZAŁĄ OKREŚLONEGO TYPU, NIEKIEDY BARDZO WYSPECJALIZOWANĄ, PRZY CZYM Z JEDNAKOWYCH KOMÓREK MERYSTEMATYCZNYCH MOGĄ POWSTAWAĆ RÓŻNE RODZAJE DOJRZAŁYCH KOMÓREK, TKANEK I ORGANÓW. RÓŻNICOWANIE SIĘ KOMÓRKI ROZPOCZYNA SIĘ OD ZAPRZESTANIA JEJ PODZIAŁÓW. JEŻELI CYKL KOMÓRKOWY ULEGA WSTRZYMANIU W FAZIE G1, RÓŻNICOWANIE SIĘ KOMÓREK NASTĘPUJE NA POZIOMIE DNA WYNOSZĄCYM 2C, JEŻELI ZAŚ W FAZIE G2 –NA POZIOMIE 4C. JEŻELI CYKL ODBYWA SIĘ Z POMINIĘCIEM CYTOKINEZY – POWSTAJĄ WIELOJĄDROWE KOMÓRCZAKI (CENOCYTY). JEŻELI ZAKŁÓCENIU ULEGA MITOZA, NIE WYKSZTAŁCA SIĘ WRZECIONO MITOTYCZNE I POZOSTAJE OTOCZKA JĄDROWA, MOGĄ POWSTAĆ KOMÓRKI O ZWIELOKROTNIONEJ LICZBIE CHROMOSOMÓW, WYNOSZĄCEJ 4n, 8n, 16n itd.. ZAMIAST LICZBY 2n CHARAKTERYSTYCZNEJ DLA KOMÓREK DIPLOIDALNYCH. TEGO RODZAJU CYKL NAZYWA SIĘ ENDOMITOZĄ, A POWSTAŁE W JEGO WYNIKU KOMÓRKI ENDOPLOIDALNYMI. JEŻELI POMINIĘTA ZOSTAJE CAŁA MITOZA, CYKL KOMÓRKOWY PRZEBIEGA WEDŁUG SCHEMATU G1 → S → G2 → G1… ZJAWISKO TO NOSI NAZWĘ ENDOREPLIKACJI, A JEJ WYNIKIEM JEST ZWIELOKROTNIENIE POZIOMU DNA W KOMÓRCE DO 8C, 16C, 32 C itd.. I POWSTANIE CHROMOSOMÓW OLBRZYMICH (POLITENICZNYCH) – DŁUGICH I GRUBYCH. POWIELANIE RNA W ENDOREPLIKACJI CZY ENDOMITOZIE POZWALA NA NASILENIE SYNTEZY BIAŁKA I POWODUJE ZWIĘKSZENIE ROZMIARU KOMÓREK. REPLIKACJA W FAZIE S MOŻE OGRANICZAĆ SIĘ TYLKO DO PEWNYCH ODCINKÓW DNA, CO POWODUJE ZWIĘKSZENIE LICZBY KOPII TYLKO PEWNYCH GENÓW BĘDĄCYCH MATRYCAMI DO SYNTEZY OKREŚLONYCH RODZAJÓW RNA I BIAŁEK. ZJAWISKO TO JEST NAZYWANE AMPLIFIKACJĄ (WZMOCNIENIEM). AMPLIFIKACJA PEWNYCH ODCINKÓW MOŻE SPOWODOWAĆ NASILONĄ PEWNYCH CECH, NP.. SZYBKI ROZWÓJ CHLOROPLASTÓW W KOMÓRKACHMIĘKISZU ASYMILACYJNEGO
