1.Budowa komórki roślinnej

2.Budowa tkanek roślinnych.

Zasadniczym elementem każdej komórki jest cytoplazma. Stanowi ona główną masę całej komórki. Właściwości cytoplazmy porównywane są do koloidu. Jest to półpłynna i przezroczysta, śluzowata substancja o gęstości większej niż woda. Cytoplazma znajduje się w stałym ruchu. Głównymi jej składnikami są lipidy, białka oraz węglowodany. Jej struktura nie jest jednolita, wykazuje zróżnicowanie na podstawową cytoplazmę oraz na siateczkę śródplazmatyczną ( ER, czyli retikulum endoplazmatyczne).

Siateczkę śródplazmatyczną budują głównie błony cytoplazmatyczne, które ułożone są w cysterny oraz rurki, które przenikają całą cytoplazmę. Dzięki takiemu systemowi rurek, komórka zostaje podzielona na przedziały, w których mogą przebiegać często procesy przeciwne.

Siateczka dzieli się na retikulum endoplazmatyczne gładkie i szorstkie. Siateczka śródplazmatyczna, szorstka związana jest rybosomami. Od retikulum endoplazmatycznego należącego do ER gładkiego, mogą odchodzić różnej wielkości pęcherzyków, przekształcających się w wakuole lub mikrociałka ( peroksysomy, sferosomy).

Siateczka śródplazmatyczna, szorstka, odgrywa ważną rolę w syntezie lipidów oraz białek.

Na terenie cytoplazmy znajdują się elementy wchodzące w skład cytoszkieletu. Składa się on głównie z mikrotubul i mikrofilamentów. Dzięki białkom cytoszkieletu możliwe jest tworzenie wrzeciona kariokinetycznego w czasie podziału komórki a także stabilizacja komórki i utrzymywanie organelli komórkowych w jednej pozycji.

Ważnym elementem komórki są błony komórkowe. Plazmalemma jest żywą i półprzepuszczalną, białkowo- lipidową błoną, która otacza cały protoplast. Głównymi składnikami plazmalemmy są białka oraz lipidy. Składniki te układają się w charakterystyczny sposób, przypominający swoim układem mozaikę.

Plazmalemma, dzięki swoim właściwościom może kontrolować metabolizm całej komórki.

Błona komórkowa posiada znaczną dynamiczność. Może regulować ilość dostających się do komórki związków i substancji.

Wewnątrz cytoplazmy znajduje się siateczka wewnątrzplazmatyczna, zwana także retikulum endoplazmatycznym. Jest to zespół kanalików, banieczek oraz pęcherzyków, które są ze sobą połączone przez błony lipidowo białkowe.

Typy siateczki śródplazmatycznej występujące w komórce:

- siateczka wewnątrzplazmatyczna, gładka ( retikulum endoplazmatyczne gładkie), bierze ona udział w syntezie kwasów tłuszczowych,

- siateczka wewnątrzplazmatyczna, szorstka ( retikulum endoplazmatyczne szorstkie), wiążą się z nią rybosomy, dzięki czemu siateczka ta może brać udział w syntezowaniu polipeptydów i białek.

Zasadniczymi składnikami ściany komórkowej jest celuloza oraz pektyny. Celuloza ułożona jest w grube łańcuchy. Pomiędzy nimi znajduje się woda oraz pektyny. Kilka łańcuchów celulozowych tworzy mikrofibryllę. Dodatkowymi elementami znajdującymi się w ścianach komórkowych są związki inkrustujące lub adkrustujące. Mogą to być związki tłuszczowe, ale także mineralne np. krzemionka czy CaCO3.

Kontakt pomiędzy sąsiednimi komórkami możliwy jest dzięki porom komórkowym ( jamkom).

W obrębie komórki znajdują się także rybosomy. Są to koliste, białkowe struktury, w skład których wchodzi kwas rybonukleinowy. Rybosomy występują wolno w cytozolu lub powiązane są ze strukturami retikulum endoplazmatycznego.

Na retikulum szorstkim jest więc możliwe syntetyzowanie białek. Struktura kilku rybosomów i ER, tworzą polirybosom.

W komórce zwierzęcej znajdują się lizosomy. Są one odpowiednikami sferosomów, które spotykamy w komórce roślinnej. W lizosomach znajdują się enzymy, które biorą udział w procesie trawienia. Większość tych enzymów jest nieaktywna, co zabezpiecza przed samostrawieniem.

Za procesy dojrzewania białek i różnych innych substancji odpowiedzialne są aparaty Golgiego. Struktury te bywają czasem nazywane diktiosomami. Tworzą je spłaszczone i ułożone równolegle cysterny. Ogranicza je od reszty zawartości komórki, błona lipidowo- białkowa. Od diktiosomów odrywają się mikrociałka, które transportują różne substancje.

W komórce zwierzęcej i u roślin niższych w okolicy jądra komórkowego znajdują się centriole. W czasie podziału komórki, tworzą one wrzeciono podziałowe, zlokalizowane na biegunach komórki.

Energię komórce zapewniają procesy utleniania, przebiegające w mitochondrium. Jest to wydłużona lub kolista organella, otoczona przez dwie błony cytoplazmatyczne. Wewnątrz mitochondrium znajduje się koloid, w którym znajdują się enzymy oddechowe. Zasadniczą funkcją mitochondrium jest prowadzenie procesów utleniania oraz dostarczanie energii do wszystkich procesów metabolicznych zachodzących w komórce. Większość energii zostaje zmagazynowana w formie łatwo dostępnego związku, zwanego adenozynotrifosforanem ( ATP). Mitochondrium zawiera swój materiał genetyczny, różniący się od RNA i DNA występującego w jądrze komórkowym.

Organellami występującymi tylko w komórkach roślinnych są plastydy. Ich kształt podobny jest do mitochondrium. Podobnie jak w mitochondrium występuje tu podwójna błona plazmatyczna. We wnętrzu plastydów znajduje się stroma oraz plastydowy DNA i elementy aparatu biosyntetycznego, jakimi są rybosomy ( różnią się one jednak od pozostałych rybosomów znajdujących się w komórce).

Komórka roślinna może posiadać nawet kilka rodzajów plastydów. Najbardziej pierwotną formą plastydów są protoplastydy. Z nich powstają pozostałe grupy, do których należą:

a). chloroplasty

Plastydy te zawierają barwniki, w tym chlorofil, dzięki któremu możliwe jest prowadzenie procesu fotosyntezy. Chloroplasty mają bardzo dobrze wykształcone wewnętrzne błony, które przypominają spłaszczone woreczki, nazywane tylakoidami. Woreczki te układają się w stosy, zwane granami. Barwniki fotosyntetyczne wbudowują się w lamelle, należące do tylakoidów.

b). leukoplasty

plastydy te pozbawione są barwnika a ich rola jest głównie gromadzenie skrobi lub innych substancji zapasowych.

c). chromoplasty

Plastydy te posiadają głównie żółte lub czerwone barwniki z grupy karotenoidów. Chromoplasty występują głównie w starszych liściach, owocach czy kwiatach, a więc w tych tkankach, które wykazują znacznie mniejszy stopień aktywności.

Intensywny wzrost rośliny możliwy jest dzięki tkankom twórczym, określanym jako merystemy. Tkanka ta zbudowana jest z żywych i zdolnych do szybkich podziałów komórek.

Merystemy mogą mieć różne pochodzenie embrionalne i wtedy nazywane są pierwotnymi. Do merystemów embrionalnych zaliczamy stożek wzrostu głównego korzenia oraz łodygi. Dzięki nim możliwe jest wydłużanie się tych organów a w przypadku miazgi, czyli kambium , także grubienie łodygi. Dzięki kambium możliwe jest tworzenie się wiązek przewodzących.

W wyniku działania merystemów powstają tkanki pierwotne. Dzięki nim powstaje pierwotna budowa rośliny.

Merystemy wtórne, powstają dzięki odróżnicowaniu się tkanek, które spełniają różne funkcje.

Tkanka merystemu wtórnego różnicuje się najczęściej z komórek znajdujących się w korzeniach bocznych lub przy wierzchołku łodygi. Do merystemów wtórnych należy także miazga międzywiązkowa. Dzięki takim merystemom roślina przyrasta na grubość. Te tkanki, które powstały na skutek działalności merystemów wtórnych nazywamy wtórnymi. Tkanki te składają się na wtórną budowę rośliny.

Do tkanek roślinnych stałych zaliczamy tkankę miękiszową, okrywającą, wzmacniającą oraz przewodzącą.

Główną masę rośliny stanowi miękisz, czyli parenchyma. Tkanka ta składa się z dużych i słabo zgrubiałych komórek, posiadających niezdrewniałe ściany.

Komórki miękiszowe posiadają bardzo duże wodniczki, magazynujące substancje odżywcze. W komórkach miękiszu znajdują się także znaczne ilości chloroplastów, gdyż tkanka ta prowadzi procesy asymilacyjne. Wodniczka, zazwyczaj bardzo duża, zapewnia komórce właściwy turgor.

W roślinie występuje kilka rodzajów tkanki miękiszowej, spełniających różne funkcje:

- miękisz zasadniczy, wypełnia wolne przestrzenie występujące pomiędzy komórkami, spotykamy go w korze pierwotnej oraz w rdzeniu owoców i łodyg;

- miękisz asymilacyjny, składa się z bogatych w plastydy komórek, dzieli się na miękisz gąbczasty i palisadowy, występuje głównie w zielonych częściach rośliny,

-miękisz spichrzowy, magazynuje skrobię, białko oraz tłuszcze, tkanka ta znajduje się głównie w bulwach i korzeniach, a także w tkance nasion, u sukulentów miękisz ten wypełniony jest wodą ,

- miękisz przewodzący, występuje u glonów oraz w tzw. promieniach rdzenia, znajdujących się w zdrewniałych pędach,

- miękisz przewietrzający, charakteryzujący się dużymi przestworami międzykomórkowymi, dzięki niemu możliwa jest wymiana gazowa fragmentów rośliny, które zanurzone są w wodzie,

- miękisz wodonośny, jego rola polega na przechowywaniu wody.

Roślina okryta jest tkanką, którą budują komórki grubościenne a jej rolą jest ochrona położonych głębiej tkanek. Tkanka okrywająca chroni przed wysychaniem oraz uszkodzeniami, ale dzięki odpowiedniej budowie tkanka ta pośredniczy także w wymianie gazowej i w transpiracji.

Tkanką okrywającą jest epiderma, czyli skórka. Pokrywa ona liście oraz łodygę rośliny. W tkance tej występują szparki, zapewniające właściwy poziom wymiany gazowej oraz transpirację.

Transport wody oraz substancji organicznych i składników mineralnych możliwy jest dzięki tkance przewodzącej. Tkanka ta utworzona jest z komórek bardzo zróżnicowanych pod względem budowy.

Podział tkanki przewodzącej:

- ksylem, czyli drewno

Tkanka ta przewodzi wodę oraz zawarte w niej związki mineralne od korzeni do ciała rośliny. Zasadniczymi elementami ksylemu są cewki ( paprotniki) oraz naczynia ( okrytonasienne).

- floem, czyli łyko

Tkanka ta przewodzi asymilaty, od liści do pozostałych elementów rośliny. Budują ją komórki sitowe, bezjądrzaste, które tworzą rurki sitowe, oraz komórki miękiszowe i włókna wzmacniające. U niektórych okrytonasiennych w skład tej tkanki wchodzą komórki parenchymy.

Znaczne rozmiary ciała rośliny powodują, iż roślina ta jest bardziej narażona na uszkodzenia. Niezbędna jest więc rola tkanek wzmacniających.

Tkankami wzmacniającymi są:

- kolenchyma, czyli zwarcica, utworzona z komórek żywych o znacznie zgrubiałych ścianach, tkanka ta występuje w tych częściach, które intensywnie rosną.

- sklerenchyma, czyli twardzica, utworzona jest z komórek martwych o ścianach zgrubiałych w bardzo regularny sposób, komórki twardzicy występują w starszych tkankach roślinnych.

Główną, osiową częścią rośliny jest łodyga. Jej rolą jest podtrzymywanie kwiatów, owoców i liści. Dzięki łodydze odbywa się przewodzenie substancji pokarmowych oraz wody. U niektórych roślin łodyga może spełniać także funkcje asymilacyjne, spichrzowe lub obronne ( wykształca ciernie). Liście wyrastają z węzłów, dzielą także łodygę na międzywęźla. Drzewa posiadają łodygi znacznie zdrewniałe, nazywane pniem albo kłodziną. Pod ziemia znajdują się kłącza ( łodygi podziemne) oraz bulwy ( pędy) i rozłogi.

W budowie pierwotnej łodygi wyróżniamy młodą i niezdrewniałe łodygę, z trzema warstwami: skórką, korą pierwotną i walcem osiowym. Komórkami kory pierwotnej są żywe komórki miękiszowe i wzmacniające. W walcu osiowym znajdują się wiązki przewodzące, które u jednoliściennych "porozrzucane" są na całej grubości łodygi a u dwuliściennych tworzą zwarty i regularny pierścień.

W budowie wtórnej łodygi, która cechuje starsze rośliny, znajduje się miazga twórcza, która dzieląc się powoduje odkładanie się łyka ( z zewnątrz) i drewna ( do wewnątrz) . Rośliny jednoliścienne nie wykazują przyrostu na grubość. Zdrewniałe łodygi pokrywa kora, która powstaje na skutek działania fellogenu.

Twardzica, to tkanka wzmacniająca, która budują martwe komórki o znacznie zgrubiałych ścianach. Często występuje ona w komórce w postaci sklerenchymatycznych włókien albo sklereidów, czyli komórek kamiennych.

Włókna sklerenchymy są znacznie wydłużone a u lnu mogą osiągać nawet 10 centymetrów. Mają silnie zgrubiałe ściany, a światło komórki ogranicza się do bardzo małego kanalika.

Organem podziemnym rośliny jest korzeń. Dzięki niemu roślina jest przymocowana do podłoża i może pobierać wodę wraz z substancjami mineralnymi. Rośliny maja bardzo różnie wykształcone korzenie, tworzące często systemy korzeniowe. Często spotykanym układem korzeniowym jest korzeń palowy. Z korzenia zarodkowego tworzy się korzeń główny, rosnący przez cały okres funkcjonowania i wzrostu rośliny. Jego kształt jest wrzecionowaty lub rzepowaty. Korzeń palowy rośnie czasem bardzo głęboko w ziemie i osiąga często poziom wód gruntowych. Innym rodzajem korzenia są układy wiązkowe. Występują one głównie u roślin jednoliściennych. Charakteryzuje się silnym rozwojem korzeni przybyszowych. Szczyt korzenia stanowi stożek wzrostu, pokryty od zewnątrz czapeczką, która chroni przed uszkodzeniami. W budowie korzenia wyróżniamy kilka stref. Za czapeczką znajduje się strefa wydłużania się, zwana także strefa wzrostu. Nad nią znajduje się strefa włośnikowa, w obrębie której wyrastają włośniki. Charakteryzuje się ona silnie wydłużonymi komórkami, których rola jest wchłanianie wody i substancji nieorganicznych.

W budowie pierwotnej korzenia wyróżnia się kilka warstw. Najbardziej zewnętrzną warstwa jest skórka

( epiblema), za nią znajduje się kora pierwotna oraz walec osiowy. U większości dwuliściennych korzeń może przyrastać na grubość. Odkłada się wówczas drewno, korek oraz łyko. Oprócz utwierdzania rośliny w podłożu, korzeń może spełniać także rolę spichrzową ( burak, marchew).

W pierwotnej budowie anatomicznej korzenia można wyróżnić trzy warstwy: zewnętrzną skórkę, pod nią korę pierwotną i środkowy walec osiowy. U niektórych roślin korzeń ma możliwość przyrostu wtórnego na grubość, odkładając drewno, łyko i korek. Korzenie mogą pełnić funkcję organów spichrzowych (marchew, burak, itp.).

U niektórych storczyków korzenie odgrywają funkcje czepne i asymilujące. U roślin występujących na terenach podmokłych bardzo popularne są korzenie oddechowe. W korze pierwotnej tych korzeni znajdują się liczne przestrzenie, wypełnione powietrzem. Korzenie czepne charakterystyczne są dla pnączy. Dzięki nim roślina przyczepia się do podłoża. Korzenie takie występują u bluszczu oraz innych epifitów.

Dzięki korzeniom przybyszowym możliwe jest rozmnażanie się roślin. W wyniku podziału wiązki korzenia na kilka fragmentów dochodzi do powstania kilku roślin o takim samym zestawie chromosomów.

U niektórych roślin, głównie drzewiastych, występujących w lasach namorzynowych, wykształcają się korzenie szkarpowe, zwane także korzeniami podporowymi.