AUGALINĖ LĄSTELĖ
Kitas eukariotinių ląstelių tipas - augalinės ląstelės. Jos susintetina didziąją dalį Zemės biosferos organinių medziagų. Fotosintetinti organines medziagas is neorganinių geba tik augalinės ląstelės ir dalis prokariotų.
Bendroji augalinės ląstelės sandara tokia pati, kaip ir gyvūninės ląstelės. Du esminiai skirtumai yra a 333m1217d ugalinėms ląstelėms būdingos plastidės ir ląstelės sienelės. Tačiau augalinės ląstelės turi ir daugiau ypatumų.
Augalinės ląstelės ypatumai:
Celiuliozinė ląstelės sienelė
Plastidės ir fotosintezė
Atsarginis angliavandenis - krakmolas
Centrinė vakuolė
Citokinezė su fragmoplastu [Sk. skyrelį "Ląstelių dalijimasis"]
Plazmodezmos
LĄSTELĖS SIENELĖ
Augalinės ląstelės apvalkalą sudaro plazminė membrana ir celiuliozinė ląstelės sienelė. Sienelė yra uz ląstelės plazminės membranos, todėl ji yra uzląstelinis ląstelės darinys. Sienelės sudarymui reikalingas medziagas isskiria ląstelė.
Sienelės karkasą sudaro celiuliozinių gijų rezginys, kurio tarpai uzpildyti polisacharidų drebučiais. Sienelėse yra vandeningos (celiuliozė ir kiti polisacharidai yra hidrofiliniai) - 60-70% jų masės sudaro vanduo, laisvai prasisunkiąs ląstelių sienelėmis.
intarpas AUGALINĖS LĄSTELĖS SIENELĖS SANDARA
Svarbiausia augalinės ląstelės sienelės dalis yra celiuliozė. Siūlinės celiuliozės molekulės labai atsparios tempimui.
Celiuliozės molekulė yra ilga polimerinė grandinė is >500 gliukozės liekanų. Skersinėmis vandenilinėmis jungtimis sutvirtintos celiuliozės siūliskos molekulės sudaro 10-25 nm storio mikrofibriles. Mikrofibrilės tvirtos kaip ir tokio storio plieninė viela. [Mikrofibrilės gali susivyti į storesnius "lynus", vadinamus makrofibrilėmis, kurių storis apie 0,5 m, o ilgis iki 4 m.]
Ląstelei dalijantis susidaranti sienelė vadinama pirmine sienele. Vėliau ji storėja ir virsta antrine sienele. Dalis augalinių ląstelių (pvz., lapo minkstimo ląstelės) visą gyvenimą turi tik pirminę sienelę. Celiuliozės mikrofibrilės, sujungtos tarpusavyje hemiceliuliozės molekulėmis, sudaro tempimui atsparų sienelės karkasą. Celiuliozinis karkasas paniręs drebutinėje medziagoje. Drebučius sudaro irgi tinkliskai susijungę pektinai. Pirminėje sienelėje celiuliozės, hemiceliuliozių ir pektinų būna mazdaug po lygiai.
Pektinai yra polisacharidai, kuriuos sudaro retesnieji monosacharidai (arabinozė, galaktozė, galakturono rūgstis ir kt.). Ilgos pektinų molekulės gali būti sakotos arba nesakotos. Pektinai yra tirpesni uz hemiceliuliozes.
Pektinai sudaro drebutinę masę, kuri uzpildo sienelės karkasą ir sudaro sluoksnelį, suklijuojantį gretimų ląstelių sieneles.
Kai kurių augalų rūsių nokstančiuose vaisiuose netirpūs pektinai virsta tirpiais ir istirpsta, o pridėjus cukraus sudaro drebučius. Obuolių, raudonųjų serbentų prinokusių vaisių pektinai drebučius sudaro ir be cukraus, tereikia ilgiau pavirinti.
Pektinai naudojami maisto pramonėje drebučiams gaminti ir vaistų pramonėje kaip vaistinė ir kaip pagalbinė medziaga. Daug pektinų turinčios vaisių sultys rekomenduojamos zmonėms, galintiems apsinuodyti sunkiųjų metalų jonais, nes pektinai sujungia juos ir padeda pasalinti is organizmo. [Ar tikrai?]
Hemiceliuliozės - misri polisacharidų, sudarytų is įvairių monosacharidų (ksilozės, galaktozės, manozės, gliukozės ir gliukomanozės) liekanų, grupė. Hemiceliuliozių molekulės grandininės, tačiau jos trumpesnės, labiau sakotos. Hemiceliuliozės lengviau virskinamos, nei celiuliozė, tirpios sarmuose.
Daugelis uzaugusių ląstelių vidiniame pirminės sienelės pavirsiuje sudaro papildomus celiuliozės sluoksnius. Sienelė su papildomais celiuliozės sluoksniais vadinama antrine sienele. Viename papildomame sluoksnyje celiuliozės skaidulos issidėsčiusios viena kryptimi, antrame sluoksnyje - kita kryptimi, trečiame - trečia kryptimi ir t.t. Tokių sluoksnių visuma labai padidina atsparumą tempimui. Pirminė sienelė kur kas silpnesnė.
Paprastai augalinės ląstelės viduje istirpusių medziagų osmosinė koncentracija didesnė, negu aplinkoje. Todėl vanduo verziasi į ląstelių vidų. Ląstelių tūris didėja, ląstelės pučiasi, kol istempia ląstelių sieneles. Taip automobilio ar dviračio rato pripūsta kamera kietai istempia padangą. Augalo sienelių istempimas vadinamas turgoru. Turgoras zoliniams augalams suteikia stangrumo, islaiko jų formą. Trūkstant vandens (pvz., labai karstą dieną, kai augalas nuskintas) ląstelės prarandą dalį vandens, supliūksta.
Dalis ląstelių - vandens indai, medienos plausų ląstelės - gali sumedėti. Medėjant visi sienelės sluoksniai persunkiami ligninu - sudėtingu nepolisacharidiniu polimeru. Ligninas sutvirtina celiuliozines skaidulas. Jis veikia kaip labai kietas uzpildas, padidina sienelių atsparumą tempimui ir ypač gniuzdymui. Būtent ligninas suteikia medienai jai būdingas savybes.
Kamstinių ląstelių sienelės persisunkia lipidinės kilmės suberinu ir pasidaro nepralaidzios nei vandeniui, nei dujoms. Kamstinės ląstelės - geras izoliatorius. [reikia intarpo apie kamstinių ląstelių funkcijas]
Lapų ir vaisių odelės isorines sieneles padengia kutinas ir vaskai, kurie stabdo vandens garavimą pro pavirsių.
Ląstelės sienelės funkcijos:
a) ląstelės formos palaikymas,
b) sauga nuo mechaninių pazeidimų (sprogimo hipoosmosinėje terpėje),
c) sauga nuo augalinių virusų,
d) vandens ir istirpusių medziagų transportas tarpuląsčiais.
Specializuotų augalinių ląstelių sienelės taip pat:
a) paverčia ląstelę atramine ląstele (medienos ir karnienos plausai, akmeninės ląstelės sklereidės),
b) sudaro nepralaidų barjerą (kamstinės ląstelės).
intarpas SIENELĖS IR VANDENS TRANSPORTAS AUGALE
Hidrofilinės ląstelių sienelės jungiasi viena su kita , todėl jomis lengvai sunkiasi vanduo ir istirpusios mineralinės druskos. Sienelių visuma veikia lyg traktas vandens tekėjimui.
Gretimas augalines ląsteles jungia citoplazminiai takeliai, vadinami plazmodezmomis . Plazmodezmos suvienija ląstelių protoplastus į vieną visumą . Sienelėse yra nedidelės angos, pro kurias plazmodzmos praeina.
[pagal Sovremennaja botanika2 - apie vandens ir jonų transportą saknyse, endodermą, saknų slėgį]
[apie vandens indų sandarą]
intarpas apie medienos ir karnienos plausus
intarpas apie kamstinį audinį
VAKUOLĖS
Vakuolės - tai skysčiu uzpildyti membraniniai maiseliai, nuo citozolio atskirti paprasta membrana. Gyvūnų ląstelių vakuolės - fagocitozinės ir virskinamosios, pulsuojančios ir transportinės, lizosomos ir peroksisomos - uzima nedidelę ląstelės tūrio dalį.
Tuo tarpu suaugusioje augalinėje ląstelėje vakuolės daznai uzima didelę citoplazmos dalį. Suaugusi augalinė ląstelė paprastai turi vieną didelę centrinę vakuolę. Centrinę vakuolę uzpildo ląstelės sultys. Tai koncentruotas mineralinių druskų, cukrų, organinių rūgsčių, pigmentų ir kai kurių antrinių metabolizmo produktų tirpalas.
Centrinės vakuolės funkcijos:
Vanduo osmosiskai verziasi į koncentruotas ląstelės sultis pro plazminę membraną bei vakuolės membraną. Ląstelėje issivysto turgoro slėgis, spaudziantis citoplazmą prie sienelės ir įtempiantis ląstelės sieneles. Osmosinis vandens siurbimas į centrinę vakuolę labai svarbus ląstelei augant ir apsirūpinant vandeniu.
Kartais ląstelės sultyse būna antocianinų - raudonų, mėlynų ar purpurinių pigmentų . Sie pigmentai nudazo vainiklapius (pvz., rozių, naslaičių, jurginų), o taip pat neretai ir vaisius, pumpurus bei lapus. Antocianinai ir kai kurie chloroplastų pigmentai nudazo ir rudeninius lapus. Spalvingi ziedai privilioja apdulkinančius vabzdzius bei pauksčius, vaisiai - pauksčius sėklų platintojus.
Kartais centrinė vakuolė turi hidrolizinių fermentų ir gali virskinti lyg lizosoma. Zuvus ląstelei suyra centrinės vakuolės membrana, ir hidroliziniai fermentai suardo citoplazmą .
Vakuolėje gali kauptis medziagų apykaitos atliekos (pvz., kalcio oksalato kristalai) ir kai kurie antriniai metabolitai. Vakuolėse gali būti alkaloidų, saugančių nuo augalėdzių gyvūnų. Lapų, zievės, medienos, neprinokusių vaisių, sėklų luobelių ląstelių vakuolėse (ir citozolyje, ląstelių sienelėse) gali būti gaizių taninų .
Kai kurios ląstelės sulčių medziagos (sacharozė, inulinas, mineralinės druskos) yra maistmedziagių atsarga.
intarpas AUGALŲ PIENAS
Kiaulpienės, karpazolės, ugniazolė ir kai kurie kiti augalai turi pientakius. Pientakių ląstelių centrinėse vakuolėse kaupiasi pieniskos sultys - pieno baltumo emulsija.
Brazilinės hevėjos pieniskose sultyse yra fermentų ir monomerų, sudarančių kaučiuką. [intarpas apie natūralų kaučiuką]
Aguonos pieniskose sultyse yra narkotinių alkaloidų. [Apie is aguonų gaunamų narkotikų poveikio mechanizmus - bus intarpas "Individualaus vystymosi" skyriuje]
Karpazolių pieniskos sultys yra nuodingos.
intarpas INULINAS, TRŪKAZOLĖ IR TOPINAMBAS
Inulinas - tai stambiamolekulis sakotas polisacharidas, sudarytas is keliasdesimties sacharozės liekanų. Graizaziedziai augalai jį daznai kaupia saknyse (kiaulpienė, debesylas, trūkazolė) ir stiebagumbiuose (topinambas) kaip atsarginį angliavandenį. Pavadintas pagal lotyniską graizaziedzio augalo didziojo debesylo Inula helenium pavadinimą.
Trūkazolės saknis ir topinambo stiebagumbius kartais naudoja fruktozei gauti.
Trūkazolė Cichorium intybus - dvimetė graizaziedzių seimos storasaknė zolė ryskiai mėlynais ziedais. Ji - techninis, maistinis ir vaistinis augalas. Rudenį ~11% jų saknų masės sudaro inulinas, kelis procentus - cukrūs. Is sakniastiebių isgauna inuliną, fruktozę, gamina etanolį. Pakepinus ir sumalus dziovintas saknis gaminamas kavos tipo gėrimas be kofeino.
Trūkazolės lapus valgo kaip salotas, verda, troskina. Liaudies medicinoje trūkazolės saknys ir antzeminė dalis vartojamos kaip slapimą varanti ir virskinimą skrandyje gerinanti priemonė.
[trūkazolės nuotrauka]
Laukinės trūkazolės auga visoje Europoje, Kaukaze, V.Sibire, Vidurinėje Azijoje. Kaip kultūrinį augalą augino jau romėnai. Dauguma trūkazolės veislių sakninės, likusios - lapinės.
Topinambas Helianthus tuberosus - daugiametė iki 2,5 m auksčio zolė. Stolonai sudaro stiebagumbius - nuo smulkios iki vidutinės bulvės dydzio. Siurksčiais plaukeliais apaugęs stiebas primena plonos aukstos saulėgrazos stiebą, graizai - kaip smulkios saulėgrazos. Topinambas ir saulėgraza yra vienos genties augalai.
Stiebagumbiuose būna 15-20% inulino ir ~3% fruktozės. Dazniausiai auginamas kaip pasarinis augalas. Pasarui naudojami stiebagumbiai, is antzeminės dalies daromas puikus silosas.
Is stiebagumbių gauna inuliną, gliukozę, fruktozę.
Laukiniai topinambai auga S.Amerikoje. Sukultūrino indėnai. Derlingumas - iki 15 t/ha stiebagumbių, iki 70-90 t/ha zaliosios masės. Stiebagumbiai nebijo salčio, juos galima kasti ir pavasarį. Todėl Lietuvoje topinambus kartais vadina "zieminėmis bulvėmis".
[topinambo nuotrauka]
|
