Слайд 2
Cíl přednášky
Seznámení se s anatomií a fyziologií rostlin
Typy
buněk, organely a jejich funkce
Návaznost na fyziologické projevy rostlin
Слайд 3
První pozorování buněk
Buňka pozorována Robertem Hookem – pozorování
struktury korku – dutiny připomínají včelí plástve, rok 1665
Fyziologie
- studuje životní projevy rostlin – výměna látek, růst a vývoj, reakce na prostředí …
Слайд 4
Buněčné organizmy
Prokaryotní organizmy – bakterie, sinice
Jednobuněčné eukaryotní organizmy
Rostliny
– mnohobuněčné eukaryotní organizmy - řasy, mechorosty, kapraďorosty, rostliny
semenné
Слайд 5
Rozdíl mezi rostlinnou a živočišnou buňku
Živočišná – nepravidelný
tvar, absence buněčné stěny, vakuoly a chloroplastů, glykogen místo
škrobu, nukleolus v centru jádra
Rostlinná – velmi vzácné centrioly a lysozomy
Слайд 6
Buněčná stěna
Význam:
Mechanická pevnost
Bariéra proti patogenům
Prochází jí komunikační kanály
Uložení
množství uhlíku
Brání vysýchání nadzemních částí
Struktura vodivých částí – dálkový
transport
Ukládání xenobiotik, vápníku, ….
Слайд 7
Buněčná stěna
Amorfní matrix z polysacharidů, v ní uloženy
svazky celulózních molekul
Při dělení buněk vznikne přepážka společná sousedním
buňkám, střední lamela (pektiny)
Слайд 8
Buněčná stěna
Celulóza - vlákna, hemicelulózy a pektin –
amorfní hmota, proteiny, glykoprotein extenzin
Střední lamela, primární stěna, případně
dostředivě ještě sekundární buněčná stěna (více celulózy)
S. lamela – pektiny, primární b. s.- expansiny, sekundární b.s. - celulóza, lignin (derivát kys. ferulové, skořicové a sinapové.
Bílá a hnědá hniloba
Слайд 9
Ukládání dalších látek do buněčné stěny
Lignifikace (dřevnatění): do
prostorů v buněčné stěně se ukládá lignin (fenylpropanoid), zvyšuje
pevnost a snižuje pružnost stěny).
Kutin - vnější stěny pokožkových buněk, hydrofobní, obvykle se ukládá spolu s vosky - kutikula
Suberin – v korkovém pletivu na vnitřních stěnách buněk spolu s voskem
Sporopolenin – stěny spor a pylových zrn
Kyselina křemičitá – trávy, přesličky
Слайд 10
Struktura plazmodezmy
Sekundární stěna se může ukládat nerovnoměrně –
ztenčeniny
Plazmodezmy – spojují živé protoplasty. 5-50 plazmodezmat na µm2
Слайд 11
CYTOSKELET
3D síť proteinových vláken
Aktin – mikrofilamenta, motorický protein
– myozin
Tubulin – mikrotubuly, dyneiny a kinesiny
Слайд 12
Plazmatická membrána
(plazmalema)
Gradient elektrického potenciálu
Tvořena:
Dvojitou vrstvou fosfolipidů –
hydrofobní a hydrofilní oblast
Membránovými proteiny – kanály a přenašeče
Podíl
nasycených a nenasycených MK
Слайд 13
Funkce plazmatické membrány
Regulace transportu látek mezi buňkou a
okolním prostředím – kontrola permeability
Regulace syntézy buněčné stěny
Podílí se
na reakci buňky na podněty zevního prostředí
Schopnost enzymaticky štěpit substráty, obsahuje ATP
Слайд 14
Cytoplazma
Obsahuje jednotlivé organely
Plastidy
Mitochondrie
Ribozomy aj.
Cytozol je nestrukturní substance cytoplazmy.
Cytozol obsahuje 75 – 80 % vody, 10 –
20 % bílkovin, 2 – 3 % lipidů, 1 % sacharidů, 1 % popelovin.
Cyklóza – cytoplazmatické proudění
Слайд 15
Buněčné jádro
Většina buněčné DNA
Informace pro růst, vývoj a
diferenciaci buněk
Soubor genetické informace je genom
Nukleozóm (řetězec DNA) obtáčený
kolem histonů (bílkovin) = chromatin
chromozómy
Слайд 16
Plastidy
Obsahují pigmenty
Chloroplasty
Chromoplasty
Amyloplasty
Při nedostatku světla – etioplast
Ve stárnoucích
listech se odbourává nevratně chlorofyl – gerontoplast.
Слайд 17
Chloroplasty
Variabilní velikost
tylakoidy
probíhá fotosyntéza
Stroma
Calvinův cyklus
Syntéza cukrů
Chloroplast má svůj genom
Fotosyntéza
mění světelnou energii na chemickou
Слайд 18
Chloroplasty
Obsahují pigment chlorofyl (a, b, c, d)
a karotenoidy
1
buňka obsahuje 40 – 50 chloroplastu
1 mm2 listu více
jak 500 tis. chloroplastů
Místo kde probíhá fotosyntéza
Tvorba organických látek a ukládání zásobních látek (alokace škrobu)
Слайд 19
Chloroplast
Granální a agranální chloroplasty (agranální u C4 rostlin
– tylakoidy nejsou seskupené do gran)
Bundle-shealth cells
Слайд 20
Chromoplasty
Obsahují jen pigmenty karotenoidy
Karoteny
Xantofyly
Žluté, oranžové nebo červené zbarvení
Konečné stádium ontogeneze plastidů
Mohou vznikat z chloroplastů
Změna uspořádání membrán,
rozklad chlorofylu, zvýšení obsahu karotenoidů
Слайд 21
Leukoplasty
Neobsahují pigmenty (bezbarvé)
Syntéza škrobu (amyloplasty)
Syntéza bílkovin a tuků
(proteinoplasty, elaioplasty)
Mohou se měnit v chloroplasty (z amyloplastů)
Слайд 22
Mitochondrie
Velikost – 1 µm (menší než plastid)
Stovky až
tisíce mitochondrií v buňce
Koncentrovány kolem membrány
buněčné dýchání (Krebsův cyklus)
spojené s tvorbou ATP (adenosintrifosfát)
Vlastní genom
Buněčné dýchání:
Přeměna cukru na energii (ATP)
Слайд 23
Vakuola
Dutina v protoplastu, ohraničená tonoplastem, vyplněná šťávou
buněčnou (vodný roztok různých látek)
Tonoplast – zásadní pro transport
iontů, protonové pumpy – koncentrace iontů vyšší než v cytoplazmě – vytváření osmotického tlaku
Слайд 24
Obsah vakuoly
Voda
Meziprodukty buněčného metabolismu
Anorganické ionty
Rezervní sacharidy rozpustné ve
vodě
Rezervní bílkoviny
Sekundární produkty metabolismu
Hydrolytické enzymy
Слайд 25
Sekundární metabolity ve vakuole
Barviva rozpustná ve vodě (hydrochromy)
- zbarvení květů, plodů, např. antokyany, některé žluté pigmenty,
flavonoidy nebarevné pro lidské oko; pohlcují UV záření
Glykozidy – hořčiny, sirné glykozidy atd.
Alkaloidy – většinou toxické pro živočichy
Třísloviny – svíravá chuť, oxidací vznikají látky zbarvující borku dřevin
Polyterpeny – např. v latexu v mléčnicích
Слайд 26
Funkce vakuoly
Udržování pH buňky na konstantní výši, ukládání
vodíkových iontů
buněčná šťáva kyselejší (pH 5 až 6) než
protoplazma (pH 7)
Zásoba vody a dalších látek
Uložení barviv a odpadních produktů
Слайд 27
Endomembránový systém
Endoplasmatické retikulum
Golgiho aparát
Jaderný obal (karyolema)
Tonoplast
Слайд 28
Endoplasmatické retikulum
a) hladké (bez připojených ribozómů) – syntéza
lipidů
b) drsné (s připojenými ribozómy) – syntéza bílkovin
- zásobárna Ca+2 (četné regulační funkce v buňce)
Слайд 29
Golgiho aparát
tvořen sloupci membránových vaků (diktyozómy)
slouží k distribuci
lipidů a bílkovin z ER po buňce
sekrece bílkovin z
buňky (exocytóza) (zejména exoenzymy, bílkoviny buněčné stěny)
tvorba a exocytóza polysacharidů (zejména polysacharidy buněčné stěny – pektiny, hemicelulóza nebo polysacharidové slizy – kořenová čepička, lapací slizy masožravek)
Слайд 30
Buněčné inkluze
Škrob – asimilační, zásobní, přesýpavý
Tuky
Obsah vakuol
Krystalické inkluze
šťavelan vápenatý
Silice
aromatické látky
Слайд 31
Fytolity
mikroskopické útvary velikost 5-200 μm; inkrustace v listech,
stoncích, kořenech, květech i plodech rostlin
uvnitř i vně buněk
morfologie,
stejně jako prostorové rozmístění krystalů je specifické pro jednotlivé taxonomické jednotky
uhličitan vápenatý (CaCO3) – cystolity, šťavelan vápenatý; oxid křemičitý (SiO2.H2O) – silikátové fytolity, (COO)2Ca.H2O)