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 sacharózy, 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
struktura (viz obrázek):
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 do středu (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 signalizaci)
PLASMODESMY
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
zajímavost: na 1 milimetru čtverečním buněčné stěny, která je v kontaktu s jinou buňkou, se nachází více než 100 plasmodesmů