BIOLOGIA KOMÓRKI

Zakład Biologii Roślin

Dr Anna Wilczek

Ćwiczenia 7.

Budowa, znaczenie oraz

powstawanie ściany komórkowej

komórek roślinnych. Komunikacja

międzykomórkowa.

Ściana komórkowa



Szkielet komórki roślinnej



Udział w tworzeniu kory komórki



Regulacja wzrostu komórek – teoria
kwasowego wzrostu



Odpowiedź na bodźce – jak matrix
zewnątrzkomórkowa

Struktura ściany

komórkowej

Skład chemiczny ściany komórkowej



Układ dwufazowy:



Włókna celulozy tworzące strukturę

krystaliczną



Matriks amorficzna: polisacharydy,

białka, fenole



Udział wody



Substancje adkrustujące i
inkrustujące

Struktura chemiczna celulozy

wiązanie β (1->4)

Struktura fibryli celulozy

Struktura ściany komórkowej

Warstwowa
struktura ściany



Blaszka środkowa
spaja dwie komórki
(powstaje z
przegrody
pierwotnej)



Ściana pierwotna



Ściana wtórna:



S1



S2



S3



Polisacharydy



Pektyny – składniki blaszki

środkowej



Hemicelulozy – charakterystyczne

dla ściany pierwotnej, występują
szczególnie licznie we włóknach
żelatynowych

Składniki amorficzne:

Składniki amorficzne



Białka



Białka strukturalne

○

Bogate w hydroksyprolinę (ekstensyny)
HRP

○

Bogate w prolinę PRP

○

Bogate w glicynę GRP

○

Arabinogalaktonowe AGP

○

Lektyny Solanaceae



Białka enzymatyczne:

○

Peroksydazy, lakkazy, oksydazy,
inwertazy, kwaśne fosfatazy, pektynazy,
hydrolazy.

Modyfikacje ściany

komórkowej



Inkrustacja:



proces odkładania się nowych substancji wewnątrz

istniejącej ściany komórkowej.



Przykłady substancji inkrustujących: lignina,

garbniki, olejki eteryczne, żywice, woski, węglan
wapnia, krzemionka.



Adkrustacja:



odkładanie na wewnętrzną powierzchnię ściany

komórkowej substancji bezszkieletowych.



Przykłady substancji adkrustujących: związki

lipofilne (np. suberyna, kutyna, woski), związki
hydrofilne typu wielocukrów (np. kaloza).

Związki fenolowe



Oparte na jednostce fenylopropanu.



Najczęściej w postaci związanej –
ligniny



Inne formy:



Kwas ferulowy



Kwas p-kumarowy

Modyfikacje ściany komórkowej



korkowacenie ściany – adkrustacja
suberyną komórek korka



metakutynizacja – adkrustacja suberyną
komórek innych niż korka.



kutykularyzacja – wytwarzanie warstwy
kutyny



kutynizacja – odkładanie warstewek
kutyny wewątrz ściany komórek skórki
między warstwami zawierającymi celulozę.

Kutykula



Odkładana na zewnętrznej powierzchni
ściany



Woski



Mieszanina kwasów tłuszczowych (C16 i C18)



Kutyna



Ω-hydroksykwasy tłuszczowe C16 i C18



Podobna jest budowa suberyny,
odkładanej
na wewnętrznej powierzchni ściany



Ω

-hydroksykwasy tłuszczowe C16 do C24

Epiderma i kutykula

Powstawanie ściany komórkowej



Cytokineza komórek roślinnych



pęcherzyki produkowane przez Aparat Golgiego.



Lokalizacja wyznaczona przez PPB.



Przegroda pierwotna -> blaszka środkowa.



Apozycja fibryl celulozy ściany pierwotnej.



Kierunek centryfugalny (wyjątki, np. podział
bielma)

Charakterystyka ściany pierwotnej



powstaje podczas wzrostu komórki (lub jej
części)



odporna na rozciąganie



elastyczna (odwracalne odkształcenie)



plastyczna (nieodwracalne odkształcenie)



wiotka - mało odporna na ściskanie



Celuloza < 10% świeżej masy



mikrofibryle położone równolegle do powierzchni
–
w pozostałych wymiarach w różnych kierunkach



w trakcie wzrostu komórki pierwotne ułożenie
mikrofibryl ulega zmianie



dwa rodzaje ułożenia fibryli:



siatkowaty – nowe fibryle są układane poprzecznie
do kierunku wzrostu komórki, później są rozciągane
tak,
że tworzą siatkę



helikoidalny – nowo tworzona warstwa mikrofibryl
tworzy pewien kąt w stosunku do mikrofibryl
poprzedniej warstewki, mikrofibryle są więc ułożone
helikoidalnie, wzrost komórki powoduje zmniejszenie
kąta nachylenia helisy względem osi komórki

Charakterystyka ściany pierwotnej

Charakterystyka ściany wtórnej



Powstaje po zakończeniu wzrostu komórki



Celulozy jest więcej niż w ścianie pierwotnej



Układ mikrofibryli bardziej regularny niż w
ścianie pierwotnej



Zwykle nierównomiernie wykształcona na
całej powierzchni, powstają:



Jamki – małe pola niezajęte ścianą wtórną



Listwy – wydłużone zgrubienia wtórnej ściany

(gdy są duże pola bez ściany wtórnej)



mikrofibryle ułożone w obrębie warstw
równolegle względem siebie – helikalnie w
odniesieniu do osi komórek wydłużonych



wyróżnia się trzy warstwy:



zewnętrzną S1 – cienka, mikrofibryle w kolejnych

warstwach krzyżują się



środkową S2 – najgrubsza, we wszystkich

lamellach układ mikrofibryl taki sam



wewnętrzną S3 – cienka, układ mikrofibryl mniej

stromy, często przeciwny, niż w S2

Charakterystyka ściany wtórnej

Układ fibryl

celulozy

w ścianie

komórkowej

Człon naczynia – zgrubienia
siateczkowate

Plazmodesmy a jamki

Jamki

Jamki proste

Jamki

Prosta

Lejkowat

a

Torus

Margo

Schemat

budowy

plazmodesmy

Szczególne typy drewna

Drewno kompresyjne

Drewno tensyjne

Szczególne typy drewna



Drewno kompresyjne



U roślin nagonasiennych



Zlokalizowane w miejscach

ściskanych



Szczególnie silny skręt helisy fibryl

celulozy, gruba ściana wtórna

Szczególne typy drewna



Drewno tensyjne



U roślin okrytonasiennych



Zlokalizowane w miejscach

rozciąganych



Występowanie włókien

żelatynowych

Warstwa
żelatynowa