OrgPad logo

Biologie rostlinné buňky - buněčná stěna a rozdělení plastidů

Created by Miloš Halda

Rozpracovaná schémata buňěčných procesů a součástek pro předmět "Biologie rostlinné buňky".

#PřF

Biologie rostlinné buňky - buněčná stěna a rozdělení plastidů

Mitochondrie

Obsahuje dvě membrány, vyrábí ATP z glukózy a má vlastní DNA.

Plastidy

Mezi ně patří především chloroplasty a dále tyto:image

Přičemž je dobré znát: Chloroplast, proplastid, chromoplast, gerontoplast, amyloplast, elaioplast a proteinoplast.

Jména plastidů jsou poměrně návodná, shodují se s funkcemi plastidů.

Chloroplast

Probíhá v něm největší část fotosyntézy, obsahuje vlastní DNA, ale přesto některé proteiny potřebuje získat z jaderné DNA. Má také vlastní ribozomy.

Je tvořený vnější membránou a vnitřní membránou, dále pak obsahuje tělíska zvané thylakoidy, které jsou uspořádány do stromulů (thylakoidy naskládané na sebe do sloupců), nebo volně plavou ve stromě, což je něco jako cytoplazma uvnitř chloroplastu.

Organely obsahující DNA

Nesourodá kategorie, jen pro lepší členění organel.

Chloroplast a procesy v něm

Endosymbióza

Stav ve kterém jsou plastidy a mitochondrie uvnitř buňky.

Původ plastidů a mitochondrií je prokariotický. Předek buňky pravděpodobně fagocytoval nějakou bakterii, či sinici a nevyužil ji jako přímý zdroj energie a bakterie, či sinice nezemřela. V průběhu času se sinice, či jiná prokaryotní buňka adaptovala na nové podmínky, postupně část její DNA odmigrovala do jádra buňky a buňka sama začala vykonávat (na plný výkon) funkci, kterou vykonávala doposud.

Kromě výše popsané endosymbiózy I. typu existuje ještě endosymbióza II. typu, která spočívá v pohlcení nějaké buňky (která již fotosyntetizuje, protože endosymbióza II. typu se týká většinou fotosyntézy) nějakou jinou buňkou, takže buňka 1 obsahuje celou buňku 2, kterou vyživuje a naopak z ní získává nějaké látky, které tato syntetizuje.

Organely

Jsou to útvary v buňce, které jsou obaleny membránou.

Hledal jsem nějakou obecnou definici, ale nenašel jsem jinou než na Wiki, kde se tento pojem používá pro jakoukoliv buňěčnou strukturu obalenou membránou a navíc cytoplazmatickou membránu samotnou.

To je v kontradikci s tím, že mi jedna studentka na magistru říkala, že např. peroxizóm není organela.

Každopádně -- organela je určitě buněčné jádro a semiautonomní organely -- mitochondrie a plastidy.

Wikipedie za organely považuje i

- cytoplazmatickou membránu,

- endoplazmatické retikulum,

- Golgiho aparát,

- thylakoidy,

- lyzozomy,

- vakuoly a

- mikrotělíska -- peroxyzómy a glyozómy.

Zkratky

ER ... Endoplazmatické retikulum

GA ... Golgiho aparát

Dezmotubul

Centrální část plazmodezmatu, která je tvořena mikrotubuly, lipidicko trubičkou navazující na hladké ER a nějakými proteiny.

Střední lamela

Jedna ze složek buněčné stěny. Je mezi dvěma buněčnými stěnami dvou buněk. Skládá se především z pektinů.

Plazmodezma

Kanálek v buněčné stěně, který zprostředkovává propojení buńky s okolními buňkami.

Vzniká již při dělení buněk ve fragmoplastu tím, že na místě, kde se vylévá kalóza je ponechán mikrotubul.

Na obrázku je vidět průřez a stavba plazmodezmy.

3-s2.0-B9780123848710000108-f10-09b-9780123848710

Buněčná stěna

Chrání rostlinnou (a bakteriální buňku) před mechanickým poškozením, dává jí tvar, zprostředkovává kontakt dvou buněk a vytváří strukturu rostlinného pletiva.

Je několika typů: Primární buněčná stěna, sekundární buněčná stěna a střední lamela.

Skrz buněčnou stěnu vedou "kanálky", které se jmenují plazmodezmy.

 

 

Sekundární buněčná stěna

Začíná se tvořit při druhotném tloustnutí buněčné stěny například v pletivech sklerenchymu.

Skládá se z celulózy, dalších polysacharidů, je impregnována ligninem a suberinem.

Pektin

Pektin je polysacharid tvořící součást buněčné stěny (všech tří typů). Stěnu zpevňuje a propojuje. Esterifikací je za reakce s vápenatými katyonty přeměněn v pevnou strukturu.

Je zpravidla složen z kyseliny galaktouronové v kombinaci s cukernými kyselinami.

Do mezibuněčného prostoru je vyléván pomocí exocytózy, transportní váčky jsou produkované v Golgiho aparátu.

Esterifikace pektinu

Pektin je přímo v mezibuněčném prostoru esterifikován pomocí pektin-esterázy.

Tím je u pektinu obnažena karboxylová skupina, která má silně záporný náboj a váže na sebe Ca2+ kationty, díky kterým vznikne vazba mezi jednotlivými pektiny a ty se tím zpevní do relativně stanbilní struktury.

Kyselina Salicilová

Kalóza

Také se jí říká laminaribiosa.

Polysacharid strukturou podobný celulóze, nicméně glukóza není spojena 1-4 beta vazbou ale 1-3 beta vazbou, takže je relativně snadněji syntetizovatelná a především odbourávatelná.

Díky této svojí vlastnosti hraje důležitou roli při reakci buňky na poškození a stres, dělení buňky a regulaci plazmodezmat.

Kyselina Jasmonová

Její produkce je spuštěna při nějakém stresu, zpravidla způsobeném houbami (fungi), či bakteriemi. Spouští tvorbu ochranných látek a jedů (kalóza, alkaloidy).

Cell plate

Zárodek budoucí buněčné stěny vznikající při dělení buňky za pomocí fragmoplastu. Nejprve je tvořený kalózou, po "dospění" (mature cell plate) má stejnou strukturu, jako buněčná stěna jako taková.

Primární buněčná stěna

Je tak trochu "základním" typem buněčné stěny, kterou mají všechny rostliny. Je poměrně pružná a umožňuje rostlinám růst.

Skládá se především z celulózy, hemicelulózy, pektinů, kalózy a proteinů jako je například extenzin.

U rostlin je možné rozlišit dva typy primární buněčné stěny a to jeden u dvouděložných rostlin, který je jemnější a jeden u jednoděložných, který je odolnější a hrubší, I jednoděložné rostliny ale mají tento typ buněčné stěny, především v květech a v ovoci.

Signalizace

V buňce rostlin a v rostlinách vůbec je mnoho procesů jako například dělení pletiv, odpověď rostliny na nějaký typ stresu atp. řízen fytohormony, tedy signálními molekulami, které šíří mezibuněčným prostorem, floémem a buňkami samotnými a poté se vážou na receptory jednotlivých buněk, zpravidla poté jejich signální dráha, či přímo fytohormony samotné spouští proces ústící v translaci setu nějakých proteinů.

Celulósa

Polysacharid, (C6H12O6)n, Glukóza je pospojovaná 1-4 beta vazbou.

Je obsažená v buněčné stěně a je nejrozšířenějším polysacharidem na Zemi.

Auxin

Rostlinný hormon, který rostlina produkuje při procesu růstu.

Především je produkován, když má růst buňka v závislosti na směru osvětlení, indukuje růst a rozvoj cévních pletiv a také rozvoj kořenového systému. Stimuluje dozrávání ovoce a produkci etylenu.

Expansiny

Proteiny obsažené v primární buněčné stěně, umožňují růst buňky, protože při okyselení prostředí buněčné stěny buněčnou stěnu rozrušují.

Tento proces je indukovaný ný auxinem.

Fragmoplast

Buněčná struktura, která vzniká při anafázi a telofázi při buněčném dělení.

Ve chvíli, kdy jsou nově vzniklé chromozomy již v příslušných částech buňky, uprostřed buňky se vytvoří mikrotubulová struktura, která organizuje transportní váčky s polysacharidy. Tyto polysacharidy začnou postupně vytvářet buněčnou stěnu, která rozděli nově vzniklé buňky.

Hemicelulóza

Polysacharid, doprovází celulózu, jejíž vlákna síťuje, váže se na ní Lignin.

Na obrázku je běžný vzor hemicelulózy s jednotlivými složkami.image

Suberin

Vytváří komplex s ligninem, tvoří podstatnou část korku, dává buněčné stěně hydrofobicitu a pevnost.

Lignin

Polymer s aromatickým jádrem, který impregnuje sekundární buněčnou stěnu.

Celulózu syntetizující komplex

Komplex proteinů, které za spotřeby UDP-Glukózy vyrábí celulózová vlákna. Zpravidla se vyskytuje blízko místa, kde má být celulóza uložena, tedy buďto u cytoplazmatické membrány nebo při tvorbě cell-platu v těchto místech.

Xyloglukan

Běžná hemicelulóza, vyskytuje se v primární buněčné stěně cévnatých rostlin.

Je produkovaný v GA a poté pomocí váčků transportován k buněčné membráně, kde je exocytován.