Drewno (ksylem) rozprowadza wodę i sole mineralne Woda pobierana z gleby, wraz z rozpuszczonymi w niej solami mineralnymi, jest doprowadzana do każdego organu rośliny dzięki tkance przewodzącej, zwanej drewnem. Ksylem jest zbudowany z wielu typów komórek, z których najbardziej istotne funkcje pełnią cewki (u paprotników i większości nagozalqżkowych) i naczynia (u okryto-zalążkowych). Naczynia są wydłużonymi, martwymi komórkami o zgrubiałych ścianach komórkowych wysyconych ligniną. Cewki mają skośne poprzeczne ściany komórkowe, podczas gdy w naczyniach uległy one zanikowi. Transport wody w ksylemie jest transportem biernym - nie wymaga nakładów energetycznych, a jedynie drożnych kanałów, w których może sprawnie przebiegać; dlatego też cewki i naczynia są pozbawione protoplastów. W ciągu sezonu wegetacyjnego transport pobieranych z gleby wody i soli mineralnych odbywa się drewnem - od korzenia do wyższych partii rośliny. Gdy wiosną zostaje wznowiony wzrost i rozwój drzew, drewnem wędrują do pączków liściowych substancje odżywcze, magazynowane w tkankach spichrzowych. Ksylem składa się głównie z komórek zdrewniałych, dlatego pełni także funkcje tkanki wzmacniającej. Jest tkanką bardzo niejednorodną, zbudowaną z wielu typów komórek. Cewki są wydłużonymi komórkami o końcach zwężonych bądź zakończonych ukośnymi ścianami komórkowymi. Ściany cewek są zdrewniałe, a nierównomierne odkładanie się substancji tworzących ściany wtórne sprawia, że są one siatkowate, spiralnie bądź pierścieniowato zgrubiałe. Dojrzałe cewki są martwymi komórkami pozbawionymi protoplastów. W ich ścianach znajdują się jamki, przez które woda może bez przeszkód przemieszczać się między komórkami i dzięki temu jest sprawnie rozprowadzana po roślinie. Z cewek składa się drewno paprotników i większości roślin nagonasiennych. Naczynia budujące ksylem roślin okrytozalążkowych są długimi rurami, które powstały dzięki zanikowi ścian poprzecznych składających się na nie komórek. Komórki te, zwane członami naczyniowymi, są martwe, a budową przypominają cewki. Ich podłużne ściany komórkowe są nierównomiernie zgrubiałe, są też zaopatrzone w jamki. Ustawione pionowo w szeregi, tworzą system nieprzerwanych kanałów ciągnących się na znacznych odcinkach. Dzięki zanikowi ścian pomiędzy poszczególnymi członami rury woda przepływa bez żadnych przeszkód. Człony naczyniowe różnicują się z młodych, wydłużonych komórek, otoczonych pierwotną ścianą komórkową. Na ich dłuższych końcach, w miejscu połączeń z innymi rozwijającymi się członami, blaszka środkowa pęcznieje. Na ścianach podłużnych odkładają się wtórne warstwy i zgrubienia, całość jest impregnowana ligniną. Protoplasta stopniowo obumiera. Poprzeczne, pierwotne ściany komórkowe wraz z blaszką środkową zostają rozpuszczone. Powstaje ciągła rura naczyniowa. Człony naczyniowe wyewoluowały najprawdopodobniej z cewek. Znane są formy przejściowe pomiędzy tymi dwoma typami komórek. Ściany poprzeczne niektórych młodych członów naczyń są skośne w stosunku do ich długiej osi. W niektórych członach ściany poprzeczne nie uległy całkowitemu zanikowi, występuje w nich tylko otwór (bądź kilka otworów). Miękisz drzewny występuje w postaci pasm komórek miękiszowych, biegnących pomiędzy innymi elementami drewna; jest jedynym żywym elementem ksylemu. Pełni funkcje spichrzowe oraz zapewnia łączność drewna z innymi tkankami. Włókna drzewne rozmieszczone są pojedynczo lub grupami pomiędzy innymi komórkami tej tkanki. Zbudowane są z martwych komórek o zdrewniałych ścianach wtórnych opatrzonych jamkami. Pełnią wyłącznie rolę mechaniczną. Włókna drzewne rozwinęły się najprawdopodobniej z cewek; istnieje wiele form przejściowych między tymi typami komórek.
Łyko (floem) przewodzi organiczne substancje pokarmowe Substancje pokarmowe, transportowane przede wszystkim w formie drobnocząsteczkowych cukrów, dostarczane są do wszystkich organów rośliny dzięki tkance przewodzącej, zwanej floemem. Podobnie jak ksylem, tyko jest złożoną tkanką, zbudowaną z wielu rodzajów komórek. Funkcje przewodzące pełnią żywe komórki, zwane rurkami sitowymi. Transport substancji pokarmowych jest transportem aktywnym, czyli wymagającym nakładów energii (stąd też może on zachodzić jedynie w żywych, oddychających, czyli produkujących związki magazynujące energię, komórkach). Rurki sitowe są wydłużone, w ich ścianach poprzecznych znajdują się zespoły otworów zwane sitami, przez które odbywa się transport. Rurki sitowe u roślin okrytonasiennych zbudowane są z wydłużonych, żywych komórek, zwanych członami rur (rurek) sitowych. Są one połączone w pionowe szeregi. Wnętrze członów wypełnia duża wakuola, otoczona cienką warstwą cytoplazmy. W dojrzałych komórkach zwykle zanika jądro. W ich poprzecznych ścianach występują charakterystyczne skupienia otworów (porów) zwane sitami. Przez pory sit przechodzą grube pasma cytoplazmy (znacznie grubsze od plasmodesm), łączące ze sobą poszczególne człony rurek sitowych. U pozostałych grup roślin naczyniowych komórki te są mniej wyspecjalizowane. Pory wyścielone są warstwą kalozy - wielocukru o śluzowatej, kleistej konsystencji. Jesienią u roślin wieloletnich zawartość kalozy wzrasta - stopniowo, w miarę przechodzenia rośliny w stan spoczynku, czopuje ona pory sit. Wiosną zasklepki z kalozy zostają rozpuszczone, sita udrożnione, a transport przez rurki sitowe wznowiony. Najczęściej transportowaną substancją jest dwucukier - sacharoza. U paprotników i roślin nagonasiennych komórki sitowe są mniej wyspecjalizowane. Sita rozmieszczone są w ścianach komórkowych mniej regularnie, a pory mają mniejszą średnicę. Komórki towarzyszące (przyrurkowe) są żywymi wydłużonymi komórkami, przylegającymi ściśle do członów rurek łykowych. Ich funkcją jest między innymi odżywianie rurek sitowych. Komórki przyrurkowe mają wspólne pochodzenie z przyległą komórką sitową - obie powstały przez podłużny podział jednej komórki macierzystej. Komórka towarzysząca często dzieli się jeszcze kilkakrotnie, dlatego do jednego członu rurki sitowej przylega kilka komórek przyrurkowych. Komórki towarzyszące występują wyłącznie w łyku roślin okrytozalążkowych. Miękisz łykowy składa się z żywych wydłużonych komórek, połączonych w pasma przenikające inne elementy floemu. Pełni funkcje łącznika między nimi i między łykiem oraz innymi tkankami. W niektórych organach może pełnić funkcje tkanki spichrzowej (np. w korzeniu marchwi). Występuje u wszystkich roślin naczyniowych. Włókna łykowe mają zbliżoną budowę i pełnią podobne funkcje jak włókna drzewne. Włókna łykowe występują u części roślin nagozalążkowych i wszystkich okrytozalążkowych. Tkanki przewodzące łączą się w wiązki przewodzące Wiązki przewodzące zbudowane są z ksylemu i floemu, a także niejednokrotnie z wtórnej tkanki twórczej - miazgi (kambium). Układ sit i naczyń oraz rozmieszczenie wiązek przewodzących w organach rośliny są charakterystyczne dla jej wieku i pozycji systematycznej. W młodych organach wiązki przewodzące budują biegnące obok siebie, połączone pasma komórek naczyniowych i sitowych, a u roślin nagozalążkowych i dwuliściennych także pasmo miazgi. W budowie pierwotnej łodyg i korzeni roślin nagozalążkowych i okrytozalążkowych dwuliściennych najbardziej rozpowszechnione są otwarte wiązki przewodzące. Składają się one z jednego pasma naczyniowego i jednego pasma łyka, przedzielonych pasmem tkanki twórczej (kambium). U roślin jednoliściennych występują zamknięte wiązki przewodzące - pasma drewna i łyka nie są rozdzielone tkanką twórczą, lecz stykają się ze sobą.
Budowa tkanki przewpodzącej ksylemu i floemu.
Ksylem: tk . przewodzaca, rozprowadza wode i sole mineralne od korzenia do calej rośliny. W sklad ksylemu wchodzą:
-cewki-kom. wydlużone na końcach zwęzone mają ukośne ściany poprzeczne zdrewniale nierównomierne odkladanie się ścian wtórnych prowadzi do powstania zgrubień, dojrzale cewki są martwe.
-naczynia- charakterystyczne dla okrtonasiennych sa to dlugie rury utworzone z kom które przeksztalcily się w czlony naczyniowe. Czlony te podobne sa do cewek i pelnią te same funkcje ale sa lepiej przystosowane do transportu wody ze względu na częściowy lub calkowity zanik ścian poprzecznych. Czlony naczyniowe najprawdopododniej z cewek
-wlókna drzewne-rozmieszczone pojedynczo lub grupami pomiędzy innymi kom. tkanki w ścianach zredukowane jamki lejkowate . Typowe wlókno to element martwy i wylącznie mechaniczny
-miękisz drzewny- jest żywym elementem drewna pelni role tkanki spichrozowej i zapewnia lączność i innymi tkankami.
Floem: -przewodzi organiczne sub. pokarmowe najwyższy stopień organizacji u okrytozalążkowych w sklad wchodzą:
-rurki sitowe-pionowe szeregi kom. które nazywają się czlonami rur sitowych są to kom. żywe o wydlużonym ksztalcie celulozowej ścianie. Ich wnętrze wypelnia duża wodniczka u doroslych jądro przewaznie zanika. Charakterystyczne perforacje na ścianach poprzecznych.
-kom. towarzyszące- w lyku roślin okrytozalążkowych są żywe wydlużone, mniejsze od sit i przylegaja do nich, czlon kom. sitowej i kom towarzyszącej powstaja przez podlużny podzial kom. macierzystej.
-miękisz lykowy- kom. mniej lub bardziej wydlużone w postaci pasm wśród innych elementów lyka , czasem może pelnić funkcje spichrzowe
-wlókna lykowe-zwykle dluższe od wlókien drzewnych i róznia się od nich jamkami prostymi . nie występuje w lyku niższych drzewe.
KSYLEM (DREWNO)
Jest to tkanka przewodząca, rozprowadzająca po całej roślinie wodę i sole mineralne pobrane z gleby przez korzenie. Ksylem jest tkanką niejednorodną, która osiąga najwyższy stopień zróżnicowania u okrytozalążkowych. W jej skład wchodzi kilka elementów:
cewki
Są to komórki wydłużone, na końcach zwężone lub o ukośnych ścianach poprzecznych. Ich ściany są zdrewniałe, a nierównomiernie odkładanie się ścian wtórnych doprowadza do powstania różnego rodzaju zgrubień (pierścieniowych, spiralnych, siatkowatych) lub jamek.Dojrzałe cewki są komórkami martwymi, pozbawionymi protoplastów, przystosowanymi do przewodzenia wody i nadawania roślinom sztywności i mechanicznej wytrzymałości.
naczynia
Stanowią element drewna charakterystyczny dla okrytozalążkowych. Są to długie rury utworzone ze specjalnych komórek, które przekształciły się w człony naczyniowe. Są one lepiej niż cewki przystosowane do transportu wody ze względu na częściowy lub zupełny zanik ścian poprzecznych.
Człony naczyniowe rozwinęły się prawdopodobnie z cewek, świadczy o tym istnienie form przejściowych pomiędzy nimi a cewkami. Podobnie jak w cewkach człony naczyniowe mają liczne jamki lejkowate lub różnego kształtu zgrubienia wytworzone w wyniku nierównomiernego odkładania się ściany wtórnej.
U paprotników i nagozalążkowych naczynia występują tylko wyjątkowo. Cewki są u tych roślin jedynymi elementami przewodzącymi wodę.
włókna drzewne
Rozmieszczone są w drewnie pojedynczo lub grupami pomiędzy innymi komórkami tkanki. W scianach ich występują zredukowane jamki lejkowate. Obecność tych jamek wskazuje na to, że one prawdopodobnie również rozwinęły się z cewek. Typowe włókna stanowią martwy i wyłącznie mechaniczny element drewna.
miękisz drzewny
Występuje w postaci pasm komórek miękiszowych pomiędzy innymi elementami drewna. Miękisz drzewny jest jedynym żywym elementem drewna i pełni rolę tkanki spichrzowej oraz zapewnia łączność drewna z innymi tkankami organu.
FLOEM (ŁYKO)To tkanka w której odbywa się przewodzenie na dalsze odległości organicznych substancji pokarmowych., przede wszystkim cukrów. Głównym miejscem produkcji tych substancji są liście. To tkanka niejednorodna. Najwyższy stopień specjalizacji i zróżnicowania tej tkanki występuje u okrytozalążkowych:
rurki sitowe - Są to pionowe szeregi specjalnych komórek, nazywanych członami rur sitowych. Są to komórki żywe, o wydłużonym kształcie i celulozowej ścianie. Wnętrze ich wypełnia duża wodniczka, otoczona cienkim cytoplazmatycznym płaszczem. W dojrzałych członach rurki sitowej jądro przeważnie zanika. W ścianach komórkowych występują charakterystyczne perforacje sita. Poprzez pory sit przechodzą pasma cytoplazmy grubsze od plazmodesm, łączące ze sobą poszczególne człony rurki sitowej. Pory wyścielone są pochewką z kalozy, która jest wielocukrem o śluzowatej, kleistej konsystencji. W okresie jesienno- zimowym zawartość kalozy na terenie sit wzrasta i może nastąpić całkowite ich zamknięcie zasklepkami z kalozy.
U niższych roślin naczyniowych (paprotniki, nagozalążkowe) występują komórki sitowe. W komórkach tych sita rozmieszczone są w ścianie komórkowej mniej lub bardziej nieregularnie, a ich pory mają mniejszą średnicę.
komórki towarzyszące
Występują w łyku roślin okrytozalążkowych. Są to komórki żywe, wydłużone, mniejsze od sitowych i ściśle do nich przylegające.
miękisz łykowy
Składa się z komórek mniej lub bardziej wydłużonych, występujących w postaci pasm wśród innych elementów łyka. W niektórych organach może być w łyku bardzo dużo miękiszu i wtedy pełni on funkcje tkanki spichrzowej.
włókna łykowe
Są zwykle dłuższe od włókien drzewnych i różnią się od nich jamkami prostymi. Włókna nie występują w łyku niższych roslin naczyniowych. U paprotników i wielu nagozalążkowcyh łyko składa się tylko z komórek sitowych i miękiszu łykowego.
2. Związki chemiczne:
Nieorganiczne
Woda
Sole mineralne
Organiczne
Sacharydy (węglowodany, cukrowce) - pełnią funkcje budulcowe, odżywcze, energetyczne
Cukry proste (monosacharydy) - ryboza, dezoksyryboza, glukoza, fruktoza, galaktoza
Dwucukry (disacharydy) - sacharoza, maltoza, laktoza
Lipidy ( tłuszczowce) - są to estry gliceryny i kwasów tłuszczowych. Pełną funkcje; odżywcze i energetyczne
Proste
Złożone
Białka Proste (proteiny)
Albuminy - biorą udział w regulacji zawartości wody we krwi
Globuliny - transportują żelazo, miedź, witaminy i hormony a także biorą udział w procesach odpornościowych
Fibrynogen odpowiada za krzepnięcie krwi
Aktyna i miozyna - to białka kurczliwe mięśni
Kolagen - buduje szkielet
Kreatyna - zawiera dużo siarki i tworzy między innymi włosy, paznokcie, pióra, kopyta
Histony - występują w jądrze komórkowym
Złożone (proteidy)
Glikoproteidy - warunkują właściwości grupowe krwi
Chromoproteidy - to np. hemoglobina, która transportuje tlen i dwutlenek węgla
Lipoproteidy - są składnikiem błon biologicznych
Nukleoproteidy - są podstawowym składnikiem jądra komórkowego
Kwasy nukleinowe
Komórka roślinna:
Cytoplazma - półpłynna galaretowata substancja, w której znajdują się składniki komórki, czyli organelle
Błona plazmatyczna (plazmalemma) - jest to podwójna błona lipidowa, w której są zanurzone przemieszczające się cząsteczki białek. Błona ma właściwości półprzepuszczalne, czyli selektywne.
Aparat Golgiego - Zbudowany jest ze spłaszczonych woreczków oraz dużych i małych pęcherzyków. W woreczkach odbywa się synteza różnych substancji np. wielocukrów, nadepnie związki te przechodzą do pęcherzyków i wraz z nimi wędrują do różnych regionów komórki.
Siateczka wewnątrzplazmatyczna, czyli retikulum endoplazmatyczne ER. Jest to zespół kanalików i pęcherzyków połączonych ze sobą pełniących takie funkcje jak: oddzielenie od siebie różnych miejsc w komórce, w których zachodzą różne reakcje, transport substancji wzdłuż kanalików, udział w syntezie białek (szorstkie retikulum, czyli połączone z rybosomami), udział w syntezie kwasów tłuszczowych i innych substancji ( retikulum gładkie).
Lizosomy - są to drobne pęcherzyki otoczone pojedynczą błoną, zawierają enzymy odpowiedzialne za reakcje katabolityczne i pełniące w komórce funkcje trawienne, a także rozkładające zbędne produkty przemiany materii.
Rybosomy - zbudowane SA z dwóch podjednostek białkowych, łączą się w większe grupy, czyli polirybosomy i biorą udział w biosyntezie białek.
Mitochondria - mają kształt kulisty, pałeczkowaty lub nitkowaty. Zbudowane są z białek, lipidów, DNA i RNA. Otacza je podwójna błona białkowo - lipidowa. Wewnętrzna część tej błony uwypukla się do środka tworząc grzebienie zanurzone w substancji zwanej matrix. Mitochondria biorą udział w oddychaniu komórkowym.
Plastydy - są to organelle otoczone podwójna błoną lipidowo - białkową:
Chloroplasty - uczestniczą w fotosyntezie. Wypełnione są białkową substancją zwana stroma, w której znajdują się grana - stosy spłaszczonych pęcherzyków, zwanych tylakoidami zawierających chlorofil,
Ściana komórkowa - zbudowana jest z włókien celulozowych, pektyn, hemiceluloz. Jest błona przepuszczalną tzn., że przechodzą przez nią w obu kierunkach rozpuszczalnik i substancje rozpuszczone. Jamki, przez które przechodzą cienkie pasemka cytoplazmy, czyli plazmodesmy umożliwiają kontakt między sąsiednimi komórkami. Ściana komórkowa zabezpiecza komórkę przed nadmierną utrata wody, niekorzystnym wpływem środowiska i tworzy rusztowanie dla całej rośliny. Może ona podlegać licznym modyfikacjom.
Wakuola - otoczona jest pojedynczą błoną lipidowo - białkową zwaną tonoplastem. Wewnątrz zawiera sok komórkowy w skład, którego wchodzą woda, glikozydy, garbniki, alkaloidy, antybiotyki, barwniki
Budowa jądra komórkowego:
DNA - jest głównym składnikiem jądra komórkowego, połączone jest z białkami. Zawiera informacje o kolejności aminokwasów we wszystkich białkach, które może syntetyzować jest syntetyzowana w jądrze komórkowym
RNA -jest syntetyzowane w jądrze komórkowym
Jąderka - są to twory nieposiadające błony o owalnym kształcie. Zbudowane są z RNA, DNA i białek
Błona jądrowa - jest to błona białkowo - lipidowa z licznymi porami - otworami umożliwiającymi kontaktowanie się wnętrza jądra z cytoplazmą.
Chromatyna jądrowa - tworzy zrąb jądrowy przez połączenie DNA z białkami zasadowymi. Występuje w dwóch postaciach: zwartej - heterochromatyna i luźnej - euchromatyna
Sok jądrowy - inaczej nazwany jest kariolimfą, ma charakter białkowy z niewielką domieszką fosfolipidów
Kwasy nukleinowe są polimerami zbudowanymi z nukleotydów:
Kwas dezoksyrybonukleinowy DNA
Zbudowany jest z połączonych ze sobą par nukleotydów, czyli zbudowany jest z dwóch nici. W skład każdego nukleotydu wchodzą:
Cztery zasady azotowe: adenina (A), guanina (G), cytozyna (C), tymina (T)
Pięciowęglowy cukier - dezoksyryboza
Reszta kwasu fosforowego Kwas rybonukleinowy RNA
RNA występuje pod postacią:
mRNA - RNA informacyjny, matrycowy, bierze udział w biosyntezie białek
tRNA - RNA transportujący , bierze udział w biosyntezie białek
rRNA - RNA rybosomalny, uczestniczy w budowaniu rybosomów
Zbudowany jest z połączonych ze sobą nukleotydów - ma strukturę jednoniciową. W skład każdego z nich wchodzą:
Zasady azotowe: Adenina (A), guanina (G), cytozyna (C), uracyl (U)
Pięcioweglowy cukier - ryboza
Reszta kwasu fosforowego
Funkcja jądra komórkowego:
Kieruje metabolizmem komórki - synteza białek, regulacja zawartości ATP
Wytwarza kwasy nukleinowe
Przechowuje DNA jako centrum informacji
Kieruje podziałem komórek
Podział komórki:
1. Mitoza - dotyczy podziału komórek somatycznych, czyli komórek budujących organizm. W wyniku mitozy liczba chromosomów nie ulega zmianie. Skład się ona z następujących etapów:
Profaza - substancja chromatynowa zawarta w jądrze przyjmuje stopniowo formę coraz bardziej skręconych nici aż do wytworzenia chromosomów, zanika otoczka jądrowa, tworzy się wrzeciono kariokinetyczne
Metafaza - chromosomy układają się w płaszczyźnie równikowej wrzeciona kariokinetycznego, chromosomy są zgrubiałe i podzielone podłużnie na dwie identyczne części zwane chromatydami
Anafaza - włókna wrzeciona kariokinetycznego skracają się i odsuwają przyczepione do nich połówki chromosomów (chromatydy), między chromatydami powstaje wrzeciono cytokinetyczne które odgrywa istotna role w podziale cytoplazmy
Telofaza - połówki chromosomów (chromatydy) docierają na bieguny gdzie zachodzi proces tworzenia się nowych jąder, powstaje otoczka jądrowa i jąderka, chromosomy rozkręcają się tworząc cienkie nici, podział cytoplazmy następuje po powstaniu jąder
2. Mejoza - jest to podział z redukcją chromosomów, następstwem mejozy jest powstanie haploidalnych plemników, komórek jajowych czy zarodników. Obejmuje ona podziały takie jak:
Profaza I - chromosomy podobne zwane chromosomami homologicznymi zbliżają się do siebie
Metafaza I - chromosomy układają się w płaszczyźnie równikowej wrzeciona kariokinetycznego, chromosomy homologiczne leża naprzeciwko siebie
Anafaza I - do biegunów rozchodzą się całe chromosomy rozciągane przez włókna wrzeciona kariokinetycznego
Telofaza I - w nowo powstałych jądrach znajduje się o połowę mniejsza liczba chromosomów
Profaza II - chromosomy podzielone są na dwie chromatydy, tworzy się wrzeciono kariokinetyczne, zanika otoczka jądrowa i jąderko
Metafaza II - chromosomy ustawiają się w płaszczyźnie równikowej wrzeciona kariokinetycznego
Anafaza II - do biegunów rozchodzą się chromatydy, powstaje wrzeciono cytokinetyczne
Telofaza II - powstają cztery jądra o haploidalnej liczbie chromosomów, kończy się podział cytoplazmy