Strukturalno-funkcjonalne przystosowanie roślin do rozwoju i korzystania z zasobów środowiska:
budowa korzenia
metabolity wtórne
budowa, wzrost roślin
zdolności regeneracyjne rośliny
rozmnażanie i cykl rozwojowy rośliny
Do królestwa roślin zaliczamy nie tylko rośliny autotroficzne…
Rośliny zaliczane do eukaryota (jądrowe): protista, fungi… (glony zaliczamy do protista)
Rośliny charakteryzują się:
wielokomórkowością
zdolnością do fotosyntezy (samożywności)
nieograniczonym wzrostem (zachodzi w określonych miejscach)
rozmnażaniem wegetatywnym i płciowym (przez spory i nasiona)
przytwierdzeniem organizmu do podłoża
na poziomie komórkowym: ścianą komórkową, plastydami, dużymi wakuolami
Budowa roślin – morfologia:
Pęd: pąki boczne, liście, łodyga
Korzeń: korzenie główne, korzenie boczne (system wiązkowy wyrastający z łodygi-przybyszowe), strefa włośników, czapeczka.
Rośliny jednoliścienne: (trawy)
jeden liścień zarodkowy
nasiona typu bielmowego
system korzeniowy wiązkowy
wiązki przewodzące rozproszone po łodydze
pojedyncze liście
nerwacja równoległa
kwiaty rozdzielnopłatkowe (3krotnie)
okwiat niezróżnicowany, zredukowany
Rośliny dwuliścienne: (drzewa)
dwa liścienie zarodka
nasiona bezbielmowe
system korzeniowy palowy
wiązki przewodzące ułożone pierścieniowo w łodydze
wiązki przewodzące otwarte, posiadają kambium
pojedyncze lub złożone liście
nerwacja pierzasta
kwiaty 4krotnie lub 5krotnie rozdzielnopłatkowe, obupłuciowe
okwiat zróżnicowany na kielich i płatki korony
Aparat Golgiego:
Budowa:
diktosom – stos cystern (4G), który spłaszcza pęcherze rozdęte na brzegach (pęcherze wydzielnicze)
Liczba:
związana z funkcją komórki
Rola:
- procesy wydzielnicze (egzocytoza)
- modyfikacja białek syntetyzowanych w ER
- syntetyzowanie wielocukrów
- syntetyzowanie wydzielin (olejki eteryczne, żywice, śluzy)
- segregacja substancji do miejsc ich przeznaczenia (proces przepływu błon)
Peroksysomy: (w komórkach roślinnych i zwierzęcych)
Budowa:
kuliste, posiadają jedną błonę, w matriks (enzymy), utlenianie z wykorzystaniem O2 (oksydaza) i utylizacji H2O (katalaza, peryksydaza)
Rola:
- przemiana tłuszczu w cukier (szczególnie podczas kiełkowania)
- współdziałają z mitochondriami
Wakuola – otoczona tonoplastem (pojedyncza błona białkowo-lipidowa).
gromadzi soki komórki (woda, jony, białka, metabolity wtórne, kryształy, aminokwasy, węglowodany)
utrzymuje turgor rośliny
rozszerzenie kanałów ER z aparatami Golgiego
trawienie fragmentu cytoplazmy z organelli – autofagia
samotrawienie zachodzi głównie w wakuolach litycznych (rośliny, grzyby)
trawienie niektórych elementów komórki:
- wymiana składników komórki
- uzyskanie pokarmu
PCD u roślin, grzybów i zwierząt (niekiedy)
Zróżnicowanie wakuoli: lityczne (hydrolity), zapasowe (białka)
Komórki merystematyczne nie posiadają wakuoli lub posiadają nieliczne bardzo małe.
cytodeferencja – różnicowanie komórkowe
Autofagia u rośliny PCD – przebieg:
zahamowanie ruchu cytoplazmy
zapadnięcie się wakuoli (utrata osmoregulacji)
zmniejszenie liczby organelli (np.RE)
kondensacja chromatyny i fragmentu DNA
degradacja zawartości chloroplastów
degradacja mitochondriów i otoczki jądrowej
fragmentacja jąder i komórki
Fazy PCD:
- inicjacja – odbiór sygnałów śmierci (pod działaniem bodźca)
- wykonawcza – przekazanie sygnału śmierci i aktywacja enzymów wykonawczych i uruchomienie proteazy
- zniszczenia – degradacja struktur (skład komórki wytworzonych białek apoptotycznych i ich fagocytoza)
1)PCD-rozwojowa (DCD) – podczas ontogenezy roślin: eliminacja komórek, spełniły swoją rolę, ostateczne zróżnicowanie komórek
2)PCD – podczas starzenia, zachodzi wolno
3)PCD – reakcja nadwrażliwości HR, autodestrukcja komórek zainfekowanych przez mikroorganiczne patogeny , szybkie obumieranie, zmiany w mitochondriach, jądrze
Materiał zapasowy roślin:
białka
tłuszcze (w leukoplastach – elejoplastach gram tłuszcze, deosomy) – dla nasion
węglowodany (skrobia, sacharoza, hemiceluloza) – gromadzone w amyloplastach
enzymy hydrolityczne u roślin są głównie zlokalizowane w wakuolach litycznych
Osmoza – dyfuzja rozpuszczalnika z roztworu o niższym do roztworu o wyższym stężeniu poprzez błonę półprzepuszczalną.
Plazmoliza – obkurczanie protoplastu w wyniku utraty wody w środowisku hipertonicznym. (nie zachodzi w środowiskach naturalnych życia roślin). Gdy cytoplazma zachowuje łączność włóknami Hechta, to jest możliwy proces odwracalny – deplazmoliza.
Metabolity wtórne:
substancje fizjologicznie aktywne
ich wytwarzanie jest cechą roślin wyższych
są gromadzone w wakuolach
wydzieliny są syntetyzowane w komórkach wydzielniczych
Rola:
obrona przed:
- infekcjami
- roślinożercami
- nadmiernym wysychaniem, oświetleniem
- tworzeniem reaktywnych form tlenu (antyoksydanty)
1. Terpeny – stanowią grupę pochodnych izoprenu, zbudowane z węgla i wodoru, nadają barwę kwiatom i owocom, odstraszają owady, nadaja nieprzyjemny smak. Miejsce syntezy to plastydy.
- monoterpeny (10C)
- seskwiterpeny (15C)
- diterpeny (20C)
- isriterpeny (30C)
- tetraterpeny (40C)
- politerpeny (>20C)
Zastosowanie: to związki ułatwiające przepuszczalność innym związkom.
- limonen – cytryna
- mentol – mięta
- cineol – rozmaryn
- mircen – sosna, kminek, koper, imbir, estragon
- kamfen
- pinen
- kapsaicyna – z ostrej papryki
seskwiterpeny – znajdują się w wytworach skórki
- farnezol – z kwiatów lipy (jaśmin)
- farmezen – o zapachu jabłka
- bosabolen – izolowany z olejku cedrowego
- gossypol – z bawełny
diterpeny
- gibereliny – regulatory wzrostu roślin
- fitol – używany do półsyntezy witaminy E i K
- forbol – obecny w olejkach krotonowych
triterpeny
- kwas oteanowy – saponiny (moczopędne, wykrztuśne)
- betulina – w korze brzozy (potrzebna przy regulacji tłuszczów)
- kwas ursolowy – z szałmi i jemioły
- glikozydy nasycone – występują u naparstnicy purpurowej i konwalii majowej
tetraterpyny (likopen, beta-karoten, astaksontyna, retinol) – wzmacniacze wolnych rodników
- karotenoidy – karoteny, ksantofile (chronią organizm przed starzeniem)
politerpeny
- kauczuk
2. Związki fenolowe
taniny – rola ochronna przed patogenami, właściwości antyoksydacyjne, wykonywanie działań alleopatyczne
flawonoidy
- kwercytyna – w małych ilościach pobudza rozmnażanie komórkowe, w dużych ilościach uśmierca PCD, hamuje wydzielanie histaminy oraz cholesterolu złego, blokuje cykl komórkowy w dużych stężeniach, antyoksydacyjne.
3. Alkaloidy – pochodne aminokwasów