A növényi sejt

Egysejtű növények alsóbbrendű növényeknek tekinthetők, például kék algáknak és gombáknak, amelyekben az egyetlen sejt minden létfontosságú funkciót és szaporodást ellát. Egysejtű növényekben a sejtek alakja lehet gömb alakú, ovális, hengeres, köbös vagy elliptikus.

Többsejtű növények többségnek tekintik, és különféle funkcióikat speciális sejtekből álló szövetek látják el.

nak nek többsejtű növények, a sejtek alakja sokkal változatosabb lehet, azaz gömb alakú (alga Chlorella vulgaris sp.), sokszögű, reniform, hengeres (libériai és faedények), tojásdad (Saccharomyces cerevisiae sp. sörélesztő), prizmás (narancs mag).

Alak és méret szerint:

parenchimasejtek, megközelítőleg egyenlő tengellyel és lekerekített sarkokkal
enzimatikus sejtek, a nagyobb hossztengellyel.

A növényi sejtek mérete származásuk, működésük és a növekedésük környezete határozza meg, az egysejtű algákban 20 μm és 100 cm között, a magasabb növényekben pedig 0,04 μm (Rosa sp.) és 250-255 mm között változik ( Boehmeria tenacissima sp.).

1.ábra - Növénysejt sémája (Enger és mtsai, 2007 után)

Növényi sejt protoplaszt

protoplasztok vagy a növényi sejt élő része citoplazmatikus filmekből áll, citoplazma megfelelő, mag, plasztidák, kondrioszómák, riboszómák, diktiózómák, szferoszómák, endoplazmatikus retikulum, lizoszómák, peroxiszómák, glioxiszómák, lomazómák, centroszómák, csillók/flagellák.

Citoplazmatikus filmek vannak:

plazmalema, nagyon finom film határos külső sejtfal, amely aktívan beavatkozik a sejtfal kialakulásához szükséges anyag lerakódásába, beavatkozik az endoplazmatikus retikulum szekréciós termékeinek kiküszöbölésébe, szelektív féligáteresztő képességgel ellenőrzi az anyagok felszívódását, szekrécióját és kiválasztását;
tonoplastul, egy vákuummal határos citoplazmatikus film, amelynek szerepe van a szelektív félpermeabilitásban, mivel a poláris lipidtartalom magasabb, mint a plazmalemma.

Glioxizomii, mint a peroxiszómák sajátos formája, beavatkoznak a lipidek szénhidrátokká történő átalakításába, szerepet játszva a növényi csírázási folyamatban.

Lomazomii beavatkozni az anyagok szintézisének és lerakódásának mechanizmusába növényi sejtfal.

plasztidák vagy a plasztidok a növényekre jellemző citoplazmatikus szervek, amelyek mindegyike alkotja a sejtet plastidomul . A plasztidák alakja nagyon változatos, mérete körülbelül 3-10 μm. A plasztidákat kettős film határolja, nagyon finom, és belső tömegük van, a stroma. .

A betöltött szerep és a plasztidok színe szerint három kategóriába sorolhatók:

vakolatok kicsi, színtelen, szemcsés plasztidok, amelyek a növények légi és földalatti részeiben találhatók, és amelyek a klorofill (kloroplasztokká válnak), karotinoid pigmentek (kromoplasztokká válnak) vagy keményítők (amilopasztákká) halmozódva néha más típusú plasztidokká alakulhatnak;

kloroplasztok mitokondriális szervek, változó hosszúságúak 2 és 10 μm között, és a növények zöld szerveiben találhatók meg. A kloroplasztot két membrán határolja, amelyek között 5 - 8 μm tér van. A kloroplaszt alapmátrixában vannak határolt endomembrán képződmények, amelyek lamellák vagy tasakok formájában jelennek meg, úgynevezett tilakoidok, változó számban az egyik sejtből a másikba.

A tilakoidok a zöld pigment klorofilt tartalmazzák membránjukban, és egymásra vannak rakva. A tilakoidok minden halmát granumnak nevezzük, egészüket gabonának (kloroplasztin 40-60 szemcsék).

A különböző kötegek között megjelenő összekötő csatornák alkotják az úgynevezett intergranuláris citomembranos rendszert. A kloroplaszt belső membránja, akárcsak a tilakoidok membránja, számos 10-20 nm-es szemcsés részecskéből áll, amelyek megfelelnek a mitokondriális elemi részecskéknek, ugyanolyan szerepet játszanak, mint foszforilációs faktor. Kémiailag a kloroplaszt legfeljebb 60% fehérjét, 30% lipideket, 5-10% klorofillt, 1% egyéb pigmenteket és kis mennyiségű nukleinsavat (DNS és RNS) tartalmaz.

A kloroplaszt szintjén zajlik a fotoszintézis folyamata, amely magában foglalja a fény (nap) energia átalakítását saját kémiai energiájává. Az eljárás fényfüggő enzimatikus lépéseket és sötétfüggő enzimatikus lépéseket tartalmaz. A kloroplasztokban képződő oxigén révén a növényi sejtek folyamatosan fenntartják a környezet oxigénszintjét.

2. ábra - A kloroplaszt szerkezetének vázlata (Karp után, 1984)

Cromoplastele a szirmok mezofilljában és az érett gyümölcsök perikarpjában jelennek meg, gömb alakú, lencsés, acularis vagy fusiform alakúak. A kromoplasztok lehetnek vörös, sárga, narancssárga vagy barna, a karotinoid pigmentek miatt, például: karotin, likopin, fukoxantin, fikoeritrin, xantofill, antocianin stb.

Dictiozomii vagy eszköz Golgi lamellás képződményekként írják le, egymásra helyezett korongokkal, amelyek középső részükön egyesülnek, fizikájukban érmék jelennek meg. A korongok széle szabad, hullámos és kissé ívelt, szintjétől leválik a gömb alakú vezikulumokról, amelyek a citoplazmába vándorolva válnak szekréciós vezikulumokká. A dicioszómáknak szerepük van a poliglucidok szekréciójának és szintézisének folyamatában, a növény sejtfalának kialakulásában és növekedésében.

Sferozomii nagyon kicsi, körülbelül 0,4-1,6 μm méretű szervek, amelyek izoláltan vagy csoportosítva jelennek meg, Brown-mozgásokat mutatnak és részt vesznek a fehérjeszintézisben, a fragmoplasztképződésben és a sejtek légzőcseréjében.

centroszóma csak algákban, gombákban, a bryophita (izom), a pteridophyte (páfrány) és a gymnosperm (fenyő, fenyő) növények hím ivarsejtjeinek őssejtjeiben van jelen.

Szempilla és flagella specifikus formájúak a bryophita és a pteridophyte növények algáiban, reproduktív sejtjeiben (zoosporák, állatkerti gaméták), és megkönnyíthetik a sejtek mozgását a folyékony környezetben.

A növényi sejt paraplazmája

A növényi sejt paraplazmája a figyelembe vett rész élet nélkül és magában foglalja a sejtfalat és az ergasztikus zárványokat.

A növény sejtfala

A legtöbb növényi sejtet kívülről sejtfal borítja a körülhatárolás és az alak érdekében, ebben az esetben a sejtek dermatoplasztok. Vannak csupasz sejtfalak nélküli sejtek is, például ivarsejtek, zoosporák és myxomycetesek, a torna nevű sejtek.

A sejtfal eredete és kialakulása

Növényi sejtfal a sejtosztódás során, telofázisban történik, amikor az osztódási orsó töredékei összekapcsolódnak az endoplazmatikus retikulum egyes részeivel és alkotják a fragmoplaszt.

A dictioszómák aktivitását követően hólyagok jelennek meg, amelyek a fragmoplaszthoz csatlakozva a primitív membránt vagy a medián lamellát eredményezik, és szerepet játszanak a közöttük lévő sejtek cementálásában és a szomszédos sejtek közötti kölcsönös nyomás csillapításában. Néha ezt a primitív membránt természetes maceráció (pépes gyümölcs érése) vagy mikrobiológiai maceráció (len és kender megolvadása) tönkreteszi.

A protoplaszt aktivitása a primitív membrán felületén a cellulóz lerakódásában áll, amely az elsődleges membránt képezi az elsődleges pórusokkal, és szerepet játszik a sejtek közötti kommunikációban. Amint a sejt térfogata növekszik, a cellulóz továbbra is lerakódik az elsődleges membrán felületén, és ezáltal kialakul a fedetlen pórusokkal ellátott másodlagos membrán.

A sejtfal kémiai összetétele

A gombák a sejtfal vizet, a kitinnel és kalluszhoz kapcsolódó mikrocellulózt tartalmaz, a magasabb rendű növényekben pedig vizet, cellulózt, hemicellulózt, pektin anyagokat, lignint, kalluszt, suberint, kutint, gyantát, cserzőanyagot, szilícium-dioxidot, kalcium-karbonátot stb.

A sejtfal ultraszerkezete

A sejtfal molekuláris szerveződésével kapcsolatos hipotézisek, bár számtalanak, nem tudták pontosan reprodukálni a bioszintézisében és strukturálásában részt vevő módot és mechanizmusokat.

A sejtfal felépítésében általában két komponenst különböztetünk meg:

az alapvető anyag (folytonos fázis, parakristályos vagy mátrix), amely hemicellulózból és pektinsavakból áll;
fibrilláris szerkezetek (szakaszos, kristályos fázis) cellulózból képződik és kötőanyagként az alapanyagba ágyazódik.

A sejtfalra jellemző meghatározó struktúrát a jelenlét feltételezi pép.

Elemi fibril (micella) az alapvető szubmikroszkópos képződés, amely 100 láncból áll β-glükopiranóz, különböző módon, kristályokban kapcsolódnak. Becslések szerint a β-glükopiranóz területe körülbelül 3,3 nm2, és egy elemi fibrilluma körülbelül 300 nm2. Az elemi fibrillák magasabb egységekben asszociálódnak, úgynevezett mikrofibrillákként, ami mintegy 20 elemi szál egyesülését eredményezi. Körülbelül 250 mikrofibrillum intim társulásával inibrilláris, 1500 fibrillus egyesülésével makroszkopikus rost eredményez.

Az elektronmikroszkóp alatt a cellulózszálak párhuzamosan helyezkednek el a sejtfal külső felületén, és szinte merőlegesek a belső oldalára, a sejt hossztengelyéhez viszonyítva.

A merisztematikus sejtek falaiban (nagyon fiatalok, differenciálatlanul) a fibrilláris szerkezetek laza, ritka hálózatot képeznek, amely biztosítja a fal nagyobb rugalmasságát, lehetővé téve a kiterjesztését és növekedését. A másodlagos fal tipikusan több különálló rétegből áll, amelyek mindegyike a cellulózos mikrofibrillumok meghatározott orientációjával rendelkezik.

A sejtfal növekedése történhet vagy a felszínen intussuscepcióval (új micellák képződése a cellulózhálózaton keresztül), vagy kiterjeszthetőséggel, vagy vastagságban appositióval (új cellulózrétegek szuperpozíciója a meglévőkön). Vannak más hipotézisek is, amelyek szerint a sejtfal növekedhet mozaikban, csúcsban vagy szigeten is.

Ergasztikus növényzárványok

Őket is hívják vacuoles ergastice, és tartalmuktól függően kétféle típusúak: folyékony és szilárd ergasztikus zárványok.

Folyékony ergasztikus zárványok

A növényi sejt érési folyamatában néhány vezikulum jelenik meg, úgynevezett vakuolák, amelyek alkotják a vakuoláris készüléket ill.vacuomul. A vakuolok tartalmazzák gyümölcslé vacuolar és a tonoplaszt nevű film határolja őket. A vakuolok alakja, száma és mérete az őket tartalmazó sejt típusától és aktivitásától függően változik.

A vakuolák eredete számos hipotézissel magyarázzák, miszerint a vakuolák az endoplazmatikus retikulum egyes részeinek hipertrófiájával vagy a Golgi-tasakok aktivitásából keletkeznének, vagy a növényi sejt citoszoljában már létező vakuolákból származnának.

Kémiai összetétel. A vakuoláris gyümölcslé szervetlen anyagokat, ásványi savakat, tartalék és kiválasztó szerves anyagokat tartalmaz (szerves savak, szénhidrátok, aromás vegyületek, lipidek, fehérjék, alkaloidok, glükozidok stb.).

A vakuoláris lé koncentrációja a növényfajtól és a referencia szervtől függően változik.

A vakuolák élettani szerepe abból áll, hogy hozzájárulnak a víz és egyes anyagok felszívódásához, mivel ezek valódi ozmotikus gátak, szabályozzák a víz cseréjét a sejtben, biztosítva a biokémiai folyamatokban szükséges bizonyos mértékű felszívódást, a nedvességtartalom révén a lágyszárú növények bizonyos merevségét, az anyagokat felhalmozva tartalék, pigmentek, disszimilációs termékek és mérgező termékek.

Szilárd ergasztikus zárványok

Több szempontból is megjelennek:

ásványi kristályok, a sejtszintű anyagcseréből származó szervetlen kiválasztódási termékként, amely kalcium-oxalátot, kalcium-szulfátot, kalcium-karbonátot vagy szilícium-dioxidot tartalmaz;
aleuron szemcsék, amelyek a borsó- és babmagokban a vakuolák kiszáradásával jelennek meg, tartalék fehérjetartalommal;
keményítőszemcsék, amelyek tartalékként jelennek meg a gumós gyökerekben, a föld alatti szárakban és a magfehérjében.