Rostlinná buňka

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