KOMÓRKA ROŚL.

Komórka
-jej struktura dostosowana jest do pełnionej funkcji
-kiedy zamiera pozostaje po niej ściana kom., która wzmacnia organ, który buduje
-różnice zwierzęcej i roślinnej:

Główne cechy różniące oba rodzaje komórek:
Ściana komórkowa- nadaje komórce stały kształt, zbudowana jest z celulozy. Jest u roślin, u zwierząt brak.
Plastydy- trzy rodzaje dojrzałych plastydów: chloroplasty- zawierają chlorofil, chromoplasty- zawierają karotenoidy- bezbarwne, pełnią funkcje zapasowe. Są u roślin, u zwierząt brak.
Wakuole- zawierają soki komórkowe. U roślin jest jedna, duża (90%obj). U zwierząt są mniejsze. Jest ich kilka. Są wyspecjalizowane na wodniczki pokarmowe i tętniące.
Główne cechy wspólne obu rodzajów komórek:
Podwójna błona białkowo- lipidowa- pełni funkcje ochronne, jest półprzepuszczalna.
Cytoplazma- wypełnia wnętrze komórki.
Jądro komórkowe- zawiera materiał genetyczny- DNA.
Mitochondria- przebieg procesów oddechowy: łańcuch oddechowy i cykl Crebsa.
-kształt kulisty,elispoidalny; wielościany(najczęściej 14stościany) stykające się wzajemnie, liczba ścian od 4 do kilkudziesięciu; izodiametryczne-równowymiarowe, prozenchymatyczne-wydłużone, tafelkowe, ramieniste, rozgałęzione
-protoplast- cała zawartość komórki, ale bez ściany kom.
-protoplazma-protoplast bez soku komórkowego i subs. ergastycznych.
CYTOPLAZMA= matriks+dwie błony (plazmalemma i tonoplast)+struktury jednobłoniaste+rybosomy+mikrotubule+mikrofilamenty
-cytoplazma podstawowa(matriks)=cytozol= jednorodna część cytoplazmy; budowa- łancuchy białek połączone wiązaniami (kowalencyjnymi, elektrostatycznymi, siłami van der Waalsa); wśród białek znajdują się enzymy biorące udział w glikolizie czy aktywacji aminokwasów dla syntezy białka; obecność wody, tłuszczowców(lipoproteidów), tRNA, aminkowasów, soli min.;
wysoka aktywność meatboliczna;
duża masa cząst.białek+zdolność do tworzenia agregatów= cytoplazma wykazuje cechy układu koloidowego;
zmiany cytoplazmy: zol koaguluje w żel, żel peptyzuje w zol.;
zdolność adsorpcji (zatrzymywanie subs.na powierzchni granicznej ciał stałych lub ciekłych)-ma to znaczenie przy pobieraniu z gley skł.min. oraz w reakcjach enzymatycznych;
płynny charakter cytoplazmy:
>napięcie powierzchniowe-grudka cytoplazmy ma kulisty kształt
>lepkość
>ruch cytoplazmy- zależny od mikrotubul i mikrofilamentów, uzależniony od żelu/zolu; może być albo autonomiczny(niezależny od czynników zewn.), albo indukowany(zależny od światła czy temperatury); rodzaje ruchu- lokalny(pozbawiony określonego kier.), cyrkulacyjny(różne kier.,różna prędkość, w pasmach cytoplazmy oddzielonych wakuolami), rotacyjny(w przysciennych warstwach cytoplazmy, jeden kier.,wokół centralnej wakuoli); funkcja-przemieszcza organelle komórkowe i subs.uczestniczące w metabolizmie np enzymy,hormony.
Stały charakter cytoplazmy:
>elastyczność
>kurczliwość
>plastyczność
>imbibicja-zdolność pęcznienia

BŁONY PLAZMATYCZNE
-plazmalemma+tonoplast
-budowa-60%białek,40%lipidów,20%woda (białka i lipidy mogą tworzyć z cukrowcami glikolipidy i glikoproteidy); woda-utrzymuje strukturę; lipidy-są polarne (część hydrofiliowa i hydrofobowa), fosfolipidy=glicerol+kw.tłuszczowe+kw.fosforowy+zasada azotowa lub rodnik; najczęściej fosfolipidami są lecytyna i kefalina; białka-białka globularne, różnorodność składu aminokwasowego,zawartości białek enzyamtycznych i białek dysocjujących z błon i białek integralnych
-na zewn.powierzchniach błon wyst.cukrowce jako glikolipidy i glikopreoteidy(2-10%masy)
-model płynno-mozaikowy- podwójna warstwa lipidowa z cząsteczkami białek, powierzchnia warstwy→grupy hydrofilowe fosfolipidów, wewnątrz warstwy→hydrofobowe łańcuchy kw.tłuszczowych; lipidy są płynne, więc mogą się przemieszczać; obecnośc w warstwie białek- 1)integralnych-mocno przytwierdzonych 2)peryferyjnych(powierzchniowych) - luźno zasocjowane, łatwe do usunięcia.
-prosta dyfuzja- błony przepuszczają 02, CO2, N2, cząsteczki polarne(glicerol) i niepolarne(węglowodory). Gdzie w warstwie występują pory i białka przepuszczana jest woda i subs.hydrofilne. Odbywa się to zgodnie z gradientem stężeń, nie wymaga energii metabolicznej=transport bierny.
-dyfuzja ułatwiona- błony nie przepuszczą zbyt dużych cząstek-gluzkozy, jonów, muszą się one przedostac w poprzek błony dzięki przenośnikom(białkom transportującym)=transport aktywny; transport aktywny- z obszaru o niższym stężeniu do wyższego stęzenia, doprowadza do akumulacji cząsteczek lub jonów, wymaga energii z ATP(korzystając z pomp jonowych) lub potencjału elektrochemicznego. Powierzchnia komórki jest dodatnio naładowana. Czasem pompy protonowe syntezują ATP tzn przemieszczaenie protonów z wyższego do niższego stezenia
-transport subs. przez błony- endocytoza, egzocytoza. Endocytoza- pobranie płynów z substancjami drobnocząsteczkowymi(pinocytoza) lub większych (fagocytoza), endocytoza jest ograniczana przez ściany kom., sprzyja jej więc uszkodzenie ściany. Egzocytoza-przemieszczanie subs.lub stałych cząstek z cytoplazmy poza protoplast. Do tego dochodzi tworzenie się i modyfikacje ściany kom.
-funkcje błon:
>transport subs.
>plazmalemma chroni komórkę przed infekcją i uszkodzeniem, kontrola przepuszczalności, nośnik enzymów i receptorów, pośrednio buduje scianę kom., przez plasmodesmy sąsiednie komórki mogą się kontaktować
>podział komórki na przedziały-kompartymenty: 1)jednobłoniaste-wakuole, retikulum, aparat Golgiego,mikrociała 2)z dwiema błonamijądro, mitochondria,plastydy. Takie rozgraniczenia pozwalają na niezakłócony przebieg wielu reakcji. Znanym kompartymentem jest cytoplazma podstawowa ograniczona plazmalemmą i błonami znajdujących się w niej organelli.
>integracja pewnych reakcji np. Fazy świetlnej fotosyntezy z tylakoidami chloroplastów



JĄDRO KOMÓRKOWE
-org.bez jądra-prokariota, z jądrem-eukariota
-kulisty, elipsoidalny lub wydłużony kształt, położenie-w centrum komórki otoczone cytoplazmą wokółjądrową lub przyściennie(spłaszczane przez dużą wakuolę)
-jądro= podwójna błona białkowo-lipidowa(otoczka)+nukleoplazma(sok jądrowy,chromatyna, jąderko, czasem kilka jąderek)
-otoczka-zawiera pory i dwie błony. Zewn.błona łączy się z retikulum, wewn.otacza nukleoplazmę i łączy się z chromatyną. Funkcja-umożliwia przenikanie RNA z jądra do cytoplazmy, a z cytoplazmy do jądra kw.nukleinowych,enzymów,metabolitów,białek strukturalnych i jonów(dzięki nim replikacja i transkrypcja).
-sok jądrowy=kariolimfa- koloid, budowa=woda+ białka budujace rybosomy+ glikoproteidy+ kw.nukleinowe+enzymy. Funkcja-synteza/rozpad różnych zw.
-chromatyna-budowa=DNA(35%)+RNA(5%),białka histonowe i niehistonowe(60%); chromatyna=włókna (nukleosom+nukleosom+nukleosom+...).
-chromosom: skł.się z dwóch chromatyd siostrzanych,rozdzielonych bruzdą. Chromatydy zaw.przewężenia pierwotne zwane centromerem(kinetochor,tworzy wrzeciono podziałowe.) Czasem występuje drugie przewężenie-organizator jąderkowy, za nim jest satelita, która odtwarza jąderko w telofazie. Na zakończeniach chromosomu są telomery-zabezpieczają przed skracaniem.
-kariotyp-cechy wyróżniające dany zespół chromosomowy-liczba,dł.,szer.chromosomów, lokalizacja centromeru
-diploidalny zespół chromosomów-2n- u roślin wyższych, w zygocie i kom.somatycznych
-haploidalna,pojedyncza liczba chromosomów-n-w zarodnikach,gametoficie,gametach; genom
-triploid-3n, tetraploid-4n - zwielokrotnienia genomów to poliploidyzacja - większa żywotność i odporność
-jąderko-kuliste, bez błony, struktura ziarnista lub włóknista, budowa=DNA(odcinek kodujący rRNA)+RNA+białka. Podział jądra rozprasza jąderka, ponowne formowanie w telofazie. Funkcja-synteza rRNA i łączenie rRNA z białkami rybosomowymi (tworzenie podjednostek rybosomów)
-podziały jąder-amitoza,mitoza,mejoza. Amitoza-podział bezpośredni jądra komórkowego polegający na jego wydłużeniu, przewężeniu, a następnie rozdzieleniu na dwa jądra potomne.Nie wyodrebniają się chromosy; objaw starzenia lub sposób na szybkie zwiększenie liczby kom. np w stożkach wzrostu. Mitoza-kariokineza somatyczna, podział pośredni,jądra potomne noszą identyczną informację gen. Zachodzi w miejscach wzrostu somatycznego, w regeneracji. Mejoza-kariokineza redukcyjna=podział redukcyjny+podział wyrównawczy. Z 2n pows. 4n, zachowanie stałej liczby chromosomów, daje rekombinacje genów-podstawa w przemianie pokoleń.
Przebieg mejozy: Komórki tk.archesporialnej→haploidalne zarodniki(mejospory)→pokolenie haploidalne(gametofit), czasem gamety.
FUNKCJE JĄDRA:
-synteza nowych RNA
-określa cechy budowy komórki (gatunki różnią się genami)
-DNA kieruje metabolizmem i procesami wzrostu/różnicowania




MITOCHONDRIA
-wysokie zapotrzebowanie na energię
-wysoki stopień organizancji
-mogą zmieniac wielkość,kształt,liczbę
-najliczniejsze w komórkach
-podwójna błona=otoczka, przestrzeń międzybłonowa-perimitochondrialna
-zewn.błona-łatwa przepuszczalność i przemieszczanie cząsteczek przez kanały zwane poryną,
może wykazywać ciągłość z ER lub miec na powierzchni rybosomy(translatujące
polipeptydy przeznaczone dla mitochondriów).
-wewn.błona-bardzo szczelna,kontrolowana przez przenośniki i pompy jonowe, głównie
zbudowana z białek; tworzy wypustki-grzebienie, na tej błonie wyst. także
wypukłości- oksysomy, syntezujące ATP.
-wnętrze- matriks mitochondrialna(żel)+różne enzymy+DNA+RNA+rybosomy, zachodzi synteza
białek, głównie jednak synteza w rybosomach cytoplazmatycznych.
-funkcja:
>wytwarzanie ATP (w oddychaniu komórkowym przekształca się energię chem.w energię ATP)
>tworzenie kluczowych związków w procesach metabolicznych
>produkt do syntezy węglowodanów,aminokw.,kw.tłuszczowych
>tworzenie aminokw.-ważnych skł.białek.

PLASTYDY
-mają otoczkę (białkowo-lipidową), wypełnione matriksem (stromą), w stromie: białka enzymatyczne+DNA+RNA+rybosomy (syntezujące niezależnie od jądra własne białka)+skrobia+ plastoglobule
-czasem wyst. fitoferrytyna(białko+żelazo), która buduje białka do fotosyntezy
-plastydy
proplastydy-w tk.merystematycznych i tk.rosnących; z nich powst.nastepne plastydy
plastydy ameboidalne-niezależne od ☼ stadium przejściowe w formowaniu się chloroplastów z proplastydów
etioplastydy-zależne od ☼ stadium przejściowe w formowaniu się chloroplastów z proplastydów; w świetle z protochlorofilidu powst.chlorofil
amyloplasty-syntezują i akumulują skrobię zapasową; po wpływem ☼ zamieniają się w chloroplasty
leukoplasty-nie zazieleniają się; nie są stadium przejściowym, nie mają rybosomów
chloroplasty=ciałka zieleni--najbardziej rozwinięte, zachodzi w nich fotosynteza, zaw.zielony bawrnik-chlorofil; otoczone podw.błoną.: wewn.błona tworzy system lamellarny w postaci tylakoidów. Tylakoidy tworzą grana. W błony tylakoidów wbudowane są barwniki:chlorofil a i b, pomarańczowy karoten i żółty ksantofil. Chlorofil-absorbuje energię świetlną i przekształca ją w wiązania chem. Karotenoidy absorbują promienie niebieskofioletowe i przekazują energię na chlorofil. Barwniki,przenośniki i enzymy warunukują zachodzenie fazy jasnej procesu fotosyntezy- energia świetlna przekształcona w ATP (fosforylacja fotosyntetyczna)i energia świetlna bierze udział w wytw.czynnikaredukcyjnego. ATP+czynnik=siła asymilacyjna= zużyta w fazie ciemnej do redukcji CO2 i przekszt.go w glukozę. Jest to cykl Calvina, zach. w stromie. Chloroplasty są b.wrażliwe na czynniki srodowiska,łatwo zaburzyć fotosyntezę.
chromoplasty-funkcja-biosynteza kw.tłuszczowych i betakarotenu, pows.ze starzejących sie chloroplastów,proplastydów,amyloplastów
gerontoplasty-zawsze produkt starzenia się chloroplastów,brak aktywnosci biosyntetycznej
proteinoplasty-zaw.białka zapasowe lub białka do syntezy błon



RETIKULUM ENDOPLAZMATYCZNE=ER
-cysterny(spłaszczone pęcherzyki)+rurki(tubule)+błony białk.-lipidowe[ER granularne(ziarniste)+ER agranularne(gładkie)]
-ER-duża zmienność, może sie przemieszczać, duża powierzchnia
-funkcja ER:
>tworzy większość błon w komórce w tzw przepływie błon (przebieg tych modyfikacji: retikulum→struktury Golgiego→pęcherzyki Golgiego→plazmalemma/tonoplast)
>wymiana między cytoplazmą a cysternami
>dzieli kom.na kompartymenty
>stabilizuje rybosomy w procesie biosyntezy białka
> transport subs.,jonów,pomiędzy komórkami za pomocą desmotubul
-ER gran.(ziarniste) ma na pow.rybosomy
-ER gładkie bez rybosomów, funkcja-synteza lipidów, czasem kutyny, żywic.

APARAT GOLGIEGO=GA
-zbiór diktiosomów w komórce
-diktiosomy skł.się ze spłaszczonych cystern, które nie łączą się ze soba w sposób ciągły
-cysterny pączkują tworząc pęch.Golgiego(te rosną)
-cysterny tworzą się z błon ER i część diktiosomu od strony ER to biegun cis(strona tworząca się), przeciwny biegun to biegun dojrzały trans
-błony cystern podobne są do błon ER (ale biegun trans podobny do plazmalemmy)
-funkcja:
>przetwarzanie/sortowanie/modyfikowanie białek (np dodawanie cząsteczek węglowodanów)
>bierze udział w budowie ścianie kom.
>udział w osmoregulacji soku kom.
>odtruwanie komórki

LIZOSOMY, SFEROSOMY
-lizosomy-pows.z ER gładkiego; funkcja- 1)zaw.enzymy hydrolityczne, które rozkładają lipidy, białka,węglowodany; 2)biorą udział w hydrolizie mat.zapasowych np w czasie kiełkowania nasion 3)autoliza protoplastu w obumierających komórkach
-sferosomy-pows.z ER gładkiego; to pęcherzyki z jedną błoną wypełniajace się tłuszczem, mogą przekształcać się w ciała tłuszczowe

MIKROCIAŁA
-pows.z retikulum
-1)mikrociała kom.mezofilu-peroksysomy, 2) mikrociała tkanek bogatych w tłuszcze-glioksysomy
-peroksysomy-między chloroplastami i mitochondrami; obecność enzymów, co jest związane z procesami fotooddychania (niekorzystny proces, bo obniża wydajność fotosyntezy); przy udziale mitochondriów peroksysomy łagodzą straty tego procesu+unieszkodliwiają czynnik redukcyjny
-glioksysomy-zaw.enzymy przemieniające tłuszcze w cukry (przy udziale cytoplazmy, mitochondriów i plastydów)

RYBOSOMY
-odpowiedzialne za biosyntezę białka
-najmniejsze organelle
-budowa=dwie podjednostki nieotoczone błoną białkowo-lipidową
-wyst. w cytoplazmie, ER ziarnistym, zewn.błonie otoczki jądrowej,mitochondriach,plastydach
-skład-rybosomalny RNA+białka
-funkcja-stabilizują mRNA, pomoc w translacji, jako polirybosomy biorą udział w syntezie białka


CYTOSZKIELET
-sieć włókien białkowych(mikrotubul- Mt i mikrofilamentów- Mf)
-dynamiczny, ulega zmianom
-Mt, Mf zbudowane z dimerów
-Mt-puste w srodku rurki tworzące pierscień (13 dimerów=protofilamenty),dzieki proteinowym mostkom Mt łączą się z innymi strukturami,
-Mf-krzyżujące się włókna utworzone z białek-aktyny
-funkcja-cytoszkielet, organizacja ruchu cytoplazmy, przemieszczania organelli

WAKUOLA
-wypełniona sokiem komórkowym, otoczona błoną- tonoplastem
-pows. gdy komórka rośnie-początkowo liczne i drobne wakuole, potem łączą się
-moze zajmować od 50-90%komórki- duża powierzchnia wymiany między cytoplazmą a otoczeniem
-labilna
-sok kom.=woda+jony potasu,sodu,wapnia,żelaza+sole azotanów,siarczanów,chlorków+azot,tlen,CO2+cukrowce(glukoza,fruktoza,sacharoza,maltoza,inulina,subs.pektynowe,śluzy),kw.organiczne(szczawiowy,cytrynowy,jabłkowy),glikozydy, barwniki(flawonoidy,antocyjany),garbniki (chronią przed patogenami) białka,emulsje
-funkcja-rezerwuar wody,warunkują potencjał osmotyczny,magazynują subs.zap.,izolują toksyczne prod.

ŚCIANA KOM.
-wydzielina protoplastu, nie wyst.u gamet
-powstawanie-w końcowym etapie cytokinezy z Mt i Mf tworzy sie fragmoplast=wrzeciono cytokinetyczne. Na wrzecionie gromadzą się pęcherzyki otoczone błonami i wypełnione pektynami. Pęch. łączą się i gromadzą na “równiku” wrzeciona. Z błon pows. plazmalemmy obu potomnych protoplastów, z pektyn tworzy się przegroda pierwotna. Potomne protoplasty wytwarzają materiały, z których tworzy się blaszka środkowa, cementująca sąsiednie komórki, a po obu stronach blaszki pows.ściany kom.
-budowa ściany-włóknisty szkielet(odporny na rozciąganie)+mat.wypełniający(właściwości plastyczne)
-szkielet-regularnie ułożone łańcuchy celulozy zgrupowane w mikrofibryle (200-400x mikrofibryle=makrofibryle). Oprócz celulozy mikrofibryle budują hemicelulozy(pozbawione kw.glukoronowego, utworzone z glukozy,galaktozy,amnnozy,arabinozy,ksylozy)
-mat.wypełniający=woda+hemicelulozy+subs.pektynowe←tzw subs.podłoża. Hemicelulozy te zbudowane są z kw.glukoronowego, arabinozy,ksylozy,mniej zwarte łańcuchy niż w szkielecie. Subs.pektynowe-wielocukrowce, duży udział kw.galakturonowego; podział- 1)kw.pektynowe 2)pektyny 3)protopektyny (najpowszechniejsze, to zw.pektynowe zaw.jony wapnia,magnezu. Dzięki jonom wapnia(pektynianom wapnia) blaszka środkowa ma silne właściwości cementujące)
-wyst.także niewielka ilośc białka 1%. Owa ekstensyna wpływa na rozciąganie ściany.
-rodzaje ścian:
1)pierwotna:
>ściana uformowana przed zakończeniem rozrastania sie komórki;elastyczna,rozciągliwa
>celuloza5-20%+hemiceluloza20%+subs.pektynowe10-20%+woda60%+białka1%
>wzrasta przez apozycję lub intususcepcję-pierwsze oznacza odkładanie nowych Mf na istniejace,poprzecznie do kier.wydłużania się kom.(w efekcie w miejscu syntezy Mf są poprzeczne, a przy blaszce Mf są w miarę równoległe do kier.wydłużania). Intususcepcja=wbudowywanie Mf pomiędzy rozsunięte fibryle. Poza tym wzrost komórki wymaga uzupełniania składników podłoża; wzrastać może szczytowo lub w konkretnych miejscach.
>obecność pierwotnych pól jamkowych-plasmodesmy(tam kontaktują się sąsiednie komórki).
2)wtórna ściana
>warstwy wzrastajace przez apozycję- warstwy: zewn.,środkowa,wewn.
>struktura: regularne Mf celulozy tworzące helisy, różne kąty nachylenia helisy dają większą wytrzymałość ściany
>może obejmować np tylko jedna ścianę kom. lub fragm.ścian
>60-90%celulozy- stad funkcja wzmacniania ściany pierowtnej
>obecnośc jamek-zagłębień o różnych rozmiarach, jamki: 1)proste(kanalik, w tk.miękiszowych), 2)lejkowate(kanał rozszerza się w kier. ściany pierwotnej. Pary jamek leżacych naprzeciw siebie odgrodzone są blaszką(błoną zamykajacą). Zgrubiała błona=zatyczka=torus (w iglastych drzewach).Torus reguluje przepływ międzykomórkowy cieczy. Jamka nie musi wyst.w parze, może być jednostronna (np styk naczyń lub cewek z kom.miękiszowymi)

-FUNKCJE ŚCIAN:
>nadaje kom.kształt,wzmacnia ją,chroni przed uszkodzeniami
>zabezpiecza przed rozerwaniem
>odkładanie mat.zap.(hemiceluloz lub subs.trujacych np ołowiu)
>inne funkcje wynikają z modyfikacji ścian

-modyfikacje ścian: (a-adkrustacja, i-inkrustacja)
drewnienie(i) =lignifikacja, wypełnianie ligniną (drzewnikiem) przestrzeni między fibrylami, lignina zmniejsza pęcznienie, zwiększa odporność na mikroorg., zdrewniałe ściany są sztywne, twarde, odporne na zgniatanie, protoplast obumiera. Lignina umożliwia funkcjonowanie martwych komórek (naczyń, włókien,cewek), bez niej byłyby zgniecione. Lignina pozwala roślinom uzyskać duże rozmiary,lepsze wykorzstanie energii słonecznej.
mineralizacja(i)-odkładanie krzemionki, węglanu wapnia.
kutykularyzacja(a)-kutykula(kutyna) odkłada się na epidermie
kutynizacja(i)-(kutyna i wosk na epidermie, chroni przed pasożytami,ogranicza traspirację kutykularną(parowanie lisci).Wyst.u kserofitów. Wosk ogranicza przepuszczalność, obniża zdolność do zwilzania powierzchni.Wyst.u owoców,warzyw.
korkowacenie(a)=suberynizacja-suberyna znajduje się pomiędzy ścianą pierwotna a wtórną. Jeśli ten proces zach.w komórkach innych niż kom.korka, nosi nazwę metakutynizacji.Suberyna utrudnia wnikanie patogenów. Komórki korka-protoplast zamiera, jego miejsce wypełnia powietrze; ochrona przed utratą wody,zmianami temp.
powlekanie kalozą(a)-kaloza to bariera dla przepływu związków rozpuszczalnych w wodzie, ma to znaczenie w przypadku uszkodzenia komórki, zabezpiecza przed uszkodzeniem cytoplazmy,infekcją.
śluzowacenie(?)-jako zw.hydrofilowe mogą pochłaniać wodę, wyst. w wodnych gat.roślin.

I-odkładanie wewn.ściany
A-nowe subs.nakładane na pow.ściany.

---