Kamforowce to rośliny zimozielone rosnące w Japonii; ich młode pędy są zielonego koloru; należą do rodziny Laureaceae; osiągają ogromne rozmiary dzięki „zaplataniu” się włókien drewna. Naturalne stanowisko kamforowca to południe Honsiu. Kamforowce posiadają kambium, które brązowieje w wyniku styczności z powietrzem (np. po przecięciu).
Drewno dorosłego drzewa charakteryzuje się dużą odpornością mechaniczną dzięki zaplataniu się włókien ksylemu kolejnych warstw (kolejne warstwy włókien odkładane są pod różnymi kątami).
Komórkę inicjalną kambium można rozpoznać badając częstotliwość podziałów antyklinalnych. Można również wykonać badania nad ekspresją specyficznych genów (cięcie kambium na warstwy i badanie).
W pierwszych latach aktywności kambium u kamforowca (2 rok) rozpoczyna się tzw mikrocykl (roczny) zmian nachylenia kambium (pół roku skręt w jedną stronę, pół roku w drugą. Zgodnie z hipotezą prof. Zagórskiej Marek mikrocykl jest wynikiem działania monsunów (po monsunie drzewa wytwarzają młode pędy aktywacja merystemu apikalnego; nowe liście produkują dużo auksyn, które mogą mieć wpływ na kąt nachylenia podziałów kambium).
Właściwy cykl zaplatania włókien trwa 20 lat, więc można go obserwować dopiero u starszych okazów.
Cytoszkielet tubulinowy w inicjałach kambialnych jest bardzo delikatny, ale widać wyraźny ukośny układ mikrotubul. W komórkach przyległych komórkom inicjalnym cytoszkielet jest już nieco grubszy; mikrotubule mają tu czasem pofalowany przebieg.
Helikalny układ mikrotubul wyklucza możliwość powstania opaski preprofrazowej w jednej płaszczyźnie; stąd powstała hipoteza o istnieniu ukośnych obręczy układu mikrotubul.
W komórkach różnicujących się cytoszkielet jest masywny, widać efekt przekrzyżowania mikrotubul (patrząc na całą komórkę z boku) przekrzyżowanie świadczy o układzie helikalnym.
Komórki olejowe to idioblasty charakterystyczne dla pierwotnych dwuliściennych (Magnoliophyta, Lauraceae), zapylanych przez chrząszcze kierujące się zmysłem powonienia; zatem komórki olejowe funkcjonują jako element wabiący owady.
Ekspansyny
Ekstensyny to białka elastyczne spinające mikrofibrylle celulozowe w ścianie komórkowej, nie można ich mylić z ekspansynami.
W ścianie znajdują się enzymy szlaku syntezy ligniny, a także degradujące ścianę.
Ekspansyny w środowisku kwaśnym oddzielają hemicelulozy od mikrofibrylli (rozkładają wiązanie wodorowe; ekspansyny nie są białkami enzymatycznymi, ponieważ wiązanie wodorowe nie jest typowym wiązaniem chemicznym).
Komórki posiadające ściany komórkowe posiadają receptory (w ścianie rzecz jasna), które rozpoznają komórki sąsiednie.
Elicytacja
Elicytacja - proces, w którym enzymy ściany komórkowej (podczas kontaktu ze ścianą patogena, np. bakterii) rozkładają ścianę agresora. Polisacharyd budujący ścianę patogena cięty jest na oligosacharydy, które migrują wewnątrz ściany komórki roślinnej i docierają do plazmalemmy (gdzie łączą się z receptorami). Stąd informacja biegnie do jądra komórkowego; następuje ekspresja genów odpowiedzialnych za produkcję fitoaleksyn (antybiotyków roślinnych).
Zatem ściana komórkowa wpływa na ekspresję genów i modyfikuje metabolizm komórki.
Komórka produkuje fitoaleksyny tylko, gdy są potrzebne; niestety nie da się wykorzystać tego w rolnictwie, chociaż znane są substancje (np. elicytol), które zmuszają komórkę do produkcji antybiotyków. Takiego traktowania komórka się oczywiście nie spodziewała, więc osłabła bidulka i wszystkie pyry padły.
Zapylanie
Gdy ziarno pyłku pada na znamię słupka, komórki znamienia identyfikują ziarno i sprawdzają jego kompatybilność.
Ziarno niekompatybilne - pochodzi od tego samego kwiatu (zapobiega to zapylaniu wsobnemu); niekompatybilne są też ziarna pyłku innych roślin (chociaż występują czasem hybrydyzacje między gatunkami).
Ziarno pyłku kompatybilne jest rozpoznawane i w ciągu kilku minut komórki znamienia zapadają się wydzielając wodę z węglowodanami, solami mineralnymi i hormonami, które powodują kiełkowanie łagiewki. łagiewka może kiełkować tylko w środowisku hipertonicznym.
Ziarno pyłku otoczone jest egzyną zbudowaną ze sporopoleniny (po raz pierwszy wytworzonej przez pierwotne zielenice). Sporopolenina to biopolimer odporny na biodegradację.
Łagiewka pyłkowa kiełkuje dzięki obecności szczelin i otworków pozbawionych sporopoleniny; w tych miejscach znajdują się białka wywołujące katar sienny (np. profilina - białko związane z aktyną; silny alergen).
Urzeźbienie powierzchni ziaren pyłku jest charakterystyczne gatunkowo zajmuje się tym palinologia.
Kiełkująca łagiewka osiąga wielkie rozmiary (u kukurydzy nawet kilkanaście cm); jej wzrost jest szczytowy; cała treść łagiewki przesuwa się do przodu (czoła), a pusta przestrzeń z tyłu oddzielana jest koreczkami kalozowymi.
Typy ściany komórkowej (ze względu na wypełniacz)
Typ I (XyG) - ksyloglukany
Typ II (GAX) - glukuronoarabinoksylany
Wszystkie dwuliścienne posiadają I typ ściany (XyG), natomiast w obrębie jednoliściennych występują oba typy (oznacza to, że w pewnym momencie ewolucji nastąpiła zmiana składu ściany):
XyG - Obrazkowate, Liliowate, Storczykowate
GAX - Ananasowate, Trawy, Turzyce, Imbirowate, Palmy
Plasmodesmy to połączenia protoplasów. Retikulum obu komórek łączy się - tworzy się symplast. Przez plasmodesmy mogą przenikać duże cząsteczki (RNA, białka).
Komórki o różnym programie (różnej ekspresji genów) są oddzielone od siebie kalozą (aby nie zachodziła wymiana RNA).
wykład # 6 11..01.2006
1