Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu www.szkolnictwo.pl Wszelkie treści i zasoby edukacyjne publikowane na łamach Portalu www.szkolnictwo.pl mogą być wykorzystywane przez jego Użytkowników wyłącznie w zakresie własnego użytku osobistego oraz do użytku w szkołach podczas zajęć dydaktycznych. Kopiowanie, wprowadzanie zmian, przesyłanie, publiczne odtwarzanie i wszelkie wykorzystywanie tych treści do celów komercyjnych jest niedozwolone. Plik można dowolnie modernizować na potrzeby własne oraz do wykorzystania w szkołach podczas zajęć dydaktycznych.

Budowa komórki eukariotycznej cz.VIII Ściana komórkowa

Ściana komórkowa ŚCIANA KOMÓRKOWA Jest nieplazmatycznym składnikiem komórki występującym u zdecydowanej większości Procaryota, roślin i grzybów. Ściany komórkowe wyżej wymienionych organizmów różnią się składem chemicznym i konstrukcją. Zawsze jednak tworzą uporządkowaną warstwę protoplastu i spełniają bardzo podobne funkcje. KOMÓRKA ROŚLINNA

Składniki ściany komórkowej Konstrukcję ściany pierwotnej, czyli pierwszego stadium rozwojowego ściany komórkowej, tworzą składniki szkieletowe oraz składniki podłoża. Składniki szkieletowe będące „rusztowaniem„ ściany zwykle są liniowymi polimerami i jak stalowa kratownica w betonowej płycie zapewniają wytrzymałość mechaniczną. U roślin podstawową substancją szkieletową jest celuloza, u grzybów chityna. Składniki podłoża tworzą tzw. matrix (macierz ściany komórkowej). Związki te stanowią wypełnienie rusztowania utworzonego przez składniki szkieletowe. Macierz ścian komórkowych u Eucaryota mogą stanowić substancje pektynowe lub hemicelulozy. Poza tym, składnikiem każdej młodej ściany jest woda.

Struktura ściany komórkowej BLASZKA ŚRODKOWA PEKTYNY PIERWOTNA ŚCIANA KOMÓRKOWA MAKROFIBRYLE CELULOZY BŁONA KOMÓRKOWA

Ściany komórkowe zbudowane są głównie z celulozy, będącej polimerem reszt glukozowych połączonych wiązaniami beta. Proces polimeryzacji (łączenia się ze sobą) cząsteczek celulozy zachodzi prawdopodobnie w układzie Golgiego. Około 100 łańcuchów celulozowych tworzy micele, a te z kolei łączą się w mikrofibryle. Przez połączenie ze sobą licznych mikrofibryli powstaje tzw. makrofibryla. Siatka makrofibryl składa się na ścianę komórkową. FRAGMENT ŁAŃCUCHA CELULOZY

MAKROFIBRYLA MIKROFIBRYLA MICELA ŁAŃCUCHY CELULOZY

Ściany pierwotne są miękkie i elastyczne, są charakterystyczne dla młodych roślin, które rosną. Mikrofibryle w ścianie pierwotnej są cienkie, układają się zawsze równolegle do powierzchni ściany, lecz poza tym przebiegają i splatają się w płaszczyźnie ściany w różnych kierunkach, tworząc nieregularną sieć. W ścianach pierwotnych zawartość celulozy wynosi 20% suchej masy, resztę stanowią substancje macierzy podstawowej, co zapewnia sprężystość i możliwość wzrostu. Gdy komórka osiągnie swe ostateczne rozmiary i przestaje rosnąć, rozbudowa ściany może odbywać się dalej. Może ona teraz rosnąć na grubość dzięki temu, że od strony protoplastu na ścianę pierwotną nakładają się nowe warstwy, tworząc ścianę wtórną. Składa się ona zwykle z trzech warstw, które zbudowane są podobnie jak w ściana pierwotna, z mikrofibryli celulozy oraz macierzy. Zawartość celulozy w ścianach wtórnych jest jednak znacznie większa i wynosi około 60%. Ponadto mikrofibryle celulozy są grubsze i układają się w ścianie regularnie.

PIERWOTNA ŚCIANA WTÓRNA ŚCIANA KOMÓRKOWA KOMÓRKOWA MAKROFIBRYLE CELULOZY PIERWOTNA ŚCIANA KOMÓRKOWA WTÓRNA ŚCIANA KOMÓRKOWA

Modyfikacje ściany komórkowej Ściana komórkowa może ulegać modyfikacjom. Proces zmian chemicznych i strukturalnych może przebiegać na dwa sposoby. Pierwszy, czyli inkrustacja, polega na odkładaniu związków chemicznych do wewnątrz istniejącej ściany, miedzy elementy szkieletu celulozowego. Takie pogrubienie ścian zwykle uniemożliwia wymianę substancji z otoczeniem i prowadzi do obumierania protoplastu. Związkami inkrustującymi mogą być: lignina – proces wówczas nazywa się drewnieniem (lignifikacją) węglan wapnia, krzemiany lub szczawiany – zmiany takie określa się jako mineralizacja.

Modyfikacje ściany komórkowej Innym rodzajem modyfikacji ścian komórkowych jest adkrustacja, czyli odkładanie związków na powierzchni ściany, przez co powstaje warstwa ochronna. Rodzaje: korkowacenie – formowanie się pokładu korka (suberyny), kutynizacja – powlekanie kutyną zewnętrznych ścian komórek nadziemnych części pędu, woskowacenie – formowanie się pokładu wosku na powierzchni liści i owoców wielu roślin, śluzowacenie – tworzenie się warstwy śluzu na powierzchni zewnętrznej ściany wskutek obecności w ścianie substancji śluzowych lub przekształcania celulozy w śluz, gumowacenie – jest to proces patologiczny polegający na przekształcaniu celulozy w różnego rodzaju gumy. Proces ten jest katalizowany enzymami wydzielanymi przez grzyby pasożytnicze.

Rozwój ściany komórkowej Rozwój nowej ściany w komórce roślinnej rozpoczyna się pod koniec podziału, gdzie w środkowym obszarze dzielącej się komórki gromadzą się włókna białkowe oraz wypełnione wielocukrami pęcherzyki powstające z aparatów Golgiego. Zlewanie się pęcherzyków i ich zawartości prowadzi do powstania przegrody pierwotnej. Później aparaty Golgiego rozpoczynają wbudowywanie celulozy do przegrody pierwotnej, która jest odkładana po obu stronach pod błonami. Na skutek „tej operacji” w obu komórkach powstają pierwotne ściany komórkowe, spojone blaszką środkową.

Komórki roślinne w tkance połączone są ze sobą ściśle blaszką środkową Komórki roślinne w tkance połączone są ze sobą ściśle blaszką środkową. Znajduje się ona pomiędzy ścianami pierwotnymi sąsiadujących komórek. Utworzona jest z pektynianu wapna i stanowi warstwę silnie cementującą komórki. Gdy blaszka środkowa ulega rozpuszczeniu komórki mogą się rozsuwać, co ma częściowo miejsce przy dojrzewaniu niektórych owoców. Pomimo, że każda komórka otoczona jest własną ścianą, protoplasty komórek w tkance nie są od siebie całkowicie odizolowane . W ścianach bowiem znajdują się delikatne pory, przez które przechodzą cienkie pasma cytoplazmy otoczone błoną – plazmodesmy – łączące protoplasty. Dzięki plasmodesmom system protoplazmatyczny tkanki ma charakter ciągły.

WAKUOLA KOMÓRKI BŁONA KOMÓRKOWA WTÓRNA ŚCIANA KOMÓRKOWA PIERWOTNA ŚCIANA KOMÓRKOWA WAKUOLA KOMÓRKI BLASZKA ŚRODKOWA WAKUOLA KOMÓRKI CYTOPLAZMA BŁONA KOMÓRKOWA ŚCIANA KOMÓKOWA PLAZMODESMY

Funkcje ściany komórkowej Nadaje komórce charakterystyczny kształt – jest ona jak gdyby zewnętrznym szkieletem komórki. Chroni komórkę przed czynnikami zewnętrznymi (np. przed pyłami, inwazją szkodników). Zmniejsza zdolność komórki do odkształcania się. Ogranicza wzrost komórki.

LITERATURA: Lewiński W., Walkiewicz J., 2000. Biologia 1. Operon, Rumia Szweykowska A., Szweykowski J. 2004. Botanika. Morfologia, PWN, Warszawa Rozmus M., Drewniak M., Kornaś A. 1997. Botanika ogólna, Wydawnictwo Naukowe WSP, Kraków Danowski J., 2005. Repetytorium dla maturzystów i kandydatów na uczelnie medyczne. Tom 1. Medyk, Warszawa