Rostlinná buňka

  • pro rostlinnou buňku platí v obecné rovině základní informace uvedené v kapitole Buňka - obecné schéma, zde upozorníme na některá jejich specifika

  • složky rostlinné buňky
    • protoplast
      • jádro ohraničené dvojitou membránou jaderného obalu
      • cytoplasma (~ cytosol) s plasmatickou membránou
      • endomembránový systém (endoplasmatické retikulum, Golgiho aparát, vakuoly)
      • peroxisomy
      • mitochondrie
      • plastidy
      • cytoskelet (mikrotubuly, mikrofilamenta)
    • buněčná stěna
      • střední lamela
      • primární stěna
      • sekundární stěna
    • plasmodesmy
  • vakuola
    • endomembránový kompartment ohraničený membránou (tzv. tonoplast)
    • mladé buňky mají vakuol více, u starších splývají v jednu velkou centrální
    • funkce vakuoly:
      • růstová funkce – zvětšování buněk se většinou děje právě zvětšováním objemu jejich vakuol
      • stavební funkce – naplněné vakuoly přispívají k pevnosti pletiv a orgánů
      • funkce ve vodním hospodářství – podíl na regulaci transpirace
      • funkce homeostatická a signální – protonové pumpy regulují pH cytoplazmy, vápník je důležitý v buněčné signalizaci
      • zásobní funkce – ukládání sacharosy, minerálních živin, organických kyselin u CAM rostlin, proteinů
      • detoxikační a lytická funkce – hromadění škodlivých nebo neužitečných látek (produkty sekundárního metabolismu – silice, kaučuk, alkaloidy), hydrolytické enzymy mohou štěpit některé makromolekuly
      • signální funkce – ukládání barevných antokyanů jako lákadel pro hmyz
      • ochranná funkce – některé uložené látky fungují jako UV filtr
  • plastidy
    • větší než mitochondrie, řádově asi první desítky mikrometrů
    • vnější membrána propustná, podobná vnější membráně mitochondrií
    • vnitřní membrána obklopuje základní hmotu, tzv. stroma obsahující enzymy druhé fáze fotosyntézy
    • ve stromatu jsou ploché membránové měchýřky, tzv. tylakoidy obsahující aparát pro první fázi fotosyntézy (např. fotosyntetické pigmenty)
    • hlavní složkou membrán chloroplastů jsou namísto fosfolipidů glykolipidy s hlavní cukernou složkou galaktózou
    • různé typy: chloroplasty (zelené, fotosyntetizují), chromoplasty (obsahují karoteny a xantofyly, způsobují zbarvení květů a plodů, bez fotosyntézy), leukoplasty (zásobní funkce, bez barviv)
  • buněčná stěna
    • vnější kompartment rostlinné buňky, vymezující její velikost a tvar
    • složená převážně z molekul celulózy, z xyloglukanů (dříve nazývané hemicelulózy) a z pektinů
    • střední lamela
      • ontogeneticky nejstarší součást buněčné stěny, spojovací tmel buněk, které k sobě přiléhají
      • tvorba začíná v poslední fázi jaderného dělení, kdy mikrotubuly vytvářejí tzv. fragmoplast
      • na začátku cytokineze se sem přemisťují váčky Golgiho aparátu s pektiny a fúzují zde
      • tak vzniká přepážka zvětšující se směrem ke stěnám (tzv. centrifugálně)
        • poznámka: u živočichů se buňky zaškrcují aktinovým prstencem směrem dostředu (centripetálně)
    • primární stěna
      • tvoří se mezi střední lamelou a cytoplazmatickou membránou dceřiných buněk sekrecí membránových váčků s pektiny a xyloglukany a syntézou celulózových mikrofibril
      • orientaci celulózových určuje systém tzv. kortikálních mikrotubulů uložených pod cytoplazmatickou membránou
    • sekundární buněčná stěna
      • tvoří se v některých buňkách po ukončení expanzního růstu ukládáním nových vrstev na primární stěnu („dovnitř“)
      • kromě celulózy, pektinů, xyloglukanů a dalších látek obsahuje zpravidla 20–35 procent ligninu
        • impregnace buněčných stěn ligninem (lignifikace) je podstatnou součástí dřevnatění
        • lignin stěnám dodává odolnost proti roztržení a rozlomení, zmenšuje i prostupnost pro vodu
        • zajímavost: vlákna osemení bavlníku a sklereidy jsou téměř výhradně složeny z celulózy
    • funkce buněčné stěny
      • zajišťuje mechanickou stabilitu buněk, pletiv a orgánů a zabraňují prasknutí protoplastů v důsledku jejich turgorového tlaku
      • funguje jako permeabilní membrána, je volně prostupná pro vodu a v ní rozpuštěné živiny
      • vytváří prostor sloužící k dálkovému transportu vodných roztoků v rostlině (symplast)
      • na povrchu stonkových orgánů pokryta kutikulou (bariéra proti úniku vody)
      • systém důležitý pro vnímání polohové informace a řízení polarity a diferenciace buněk, účastní se procesů morfogeneze
      • úložiště přebytečných minerálních solí a některých odpadních metabolitů
      • chrání buňku před napadením houbovými a bakteriálními patogeny (impregnace bílkovinami a ligninem)
      • zásobárna apoplastického vápníku (důležitý posel v buněčné siganlizaci)
  • plasmodesmy

    Zajímavost

    Na 1 milimetru čtverečním buněčné stěny, která je v kontaktu s jinou buňkou, se nachází více než 100 plasmodesmů.
    • cytoplasmatická spojení protoplastů sousedících buněk
    • kanálek v buněčné stěně „vystlaný“ cytoplazmatickou membránou, kterým prochází endoplasmatické retikulum (tzv. desmotubulus)
    • rostlina de facto tvoří jeden protoplastický celek, tzv. symplast
    • význam: mezibuněčný transport metabolitů, signálních molekul a makromolekul včetně RNA a bílkovin
Comments