Materialy pochodza z Platformy Edukacyjnej Portalu www.szkolnictwo.pl

1
Materialy pochodza z Platformy Edukacyjnej
Portalu www.szkolnictwo.pl
Wszelkie tresci i zasoby edukacyjne publikowane
na lamach Portalu www.szkolnictwo.pl moga byc
wykorzystywane przez jego Uzytkowników wylacznie
w zakresie wlasnego uzytku osobistego oraz do
uzytku w szkolach podczas zajec dydaktycznych.
Kopiowanie, wprowadzanie zmian, przesylanie,
publiczne odtwarzanie i wszelkie wykorzystywanie
tych tresci do celów komercyjnych jest
niedozwolone. Plik mozna dowolnie modernizowac na
potrzeby wlasne oraz do wykorzystania w szkolach
podczas zajec dydaktycznych.
2
Budowa komórki eukariotycznej cz. VII

• System wakuolarny

3
Wakuole

• Sa to mniejsze lub wieksze pecherzyki oddzielone
  od cytoplazmy pojedyncza blona tonoplastem i
  zawierajace wodny roztwór sok komórkowy
  (wakuolarny). Wodniczki wystepuja wylacznie u
  Eucaryota. W komórkach roslin sa zwykle duze i
  nieliczne, natomiast u zwierzat maja male
  rozmiary i sa liczniejsze.
• Powstaja w mlodych, dzielacych sie komórkach
  przez stopniowe zlewanie sie pecherzyków
  pochodzacych z siateczki sródplazmatycznej lub
  aparatu Golgiego.
• Wakuole, wraz ze sciana komórkowa, sa zaliczane
  do martwych skladników komórki (przestrzen
  wypelniona sokiem komórkowym jest martwa,
  natomiast blona jest klasyczna blona biologiczna
  i zalicza sie ja do skladników protoplastu).
• Calosc systemu wakuolarnego komórki nazywana jest
  wakuomem.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

4
KOMÓKA ROSLINNA
WAKUOLA
CYTOZOL
TONOPLAST
JADRO KOMÓRKOWE
WAKUOLA
SCIANA KOMÓRKOWA
CHLOROPLAST
5
Skladniki soku komórkowego

• Sklad soku komórkowego ulega zmianom w toku zycia
  komórki i organizmu.
• Glównym skladnikiem jest woda, w której
  rozpuszczone sa zwiazki nieorganiczne i
  organiczne. Wsród zwiazków nieorganicznych
  znajduja sie sole potasu, sodu, wapnia, zelaza,
  magnezu i inne w postaci azotanów, siarczanów,
  fosforanów, chlorków itp. W soku komórkowym
  rozpuszczone sa tez niewielkie ilosci gazów
  atmosferycznych azotu, tlenu, a zwlaszcza
  dwutlenku wegla.

6
Skladniki soku komórkowego

• Ze zwiazków organicznych na pierwszym miejscu
  nalezy wymienic kwasy organiczne, takie jak
• szczawiowy w komórkach szczawiu,
• jablkowy w komórkach owoców jabloni,
  jarzebiny, maliny,
• winowy w komórkach owoców winorosli, morwy,
  pomidora,
• cytrynowy w komórkach owoców cytryny,
  porzeczki, truskawki,
• bursztynowy w komórkach owoców truskawki,
  porzeczki.
• Kwasy te moga wystepowac w postaci wolnej lub w
  polaczeniu z nieorganicznymi kationami jako sole.
  Wolne kwasy organiczne nadaja kwasny smak
  niektórym tkankom (np. w owocach).
• W soku komórkowym wystepuja tez cukry
  rozpuszczalne, które w wiekszej ilosci nadaja
  tkankom smak slodki, np. u buraka cukrowego.

7
Skladniki soku komórkowego

• W soku komórkowym spotyka sie takze aminokwasy,
  rozpuszczalne bialka (wypelnione bialkiem wakuole
  nazywa sie ziarnami aleuronowymi), barwniki,
  garbniki i alkaloidy (nadaja tkankom smak gorzki
  i cierpki )oraz glikozydy, zywice, balsamy,
  kauczuk, antybiotyki.
• Barwnikami charakterystycznymi dla soku
  komórkowego sa
• flawony - wystepuja m.in. w platkach kwiatów
  rezedy i forsycji, zólta barwa kwiatów przez nie
  wywolana spelnia role powabni dla zapylajacych
  owadów
• antocjany ich zabarwienie zalezy od pH
  srodowiska, antocjany w srodowisku kwasnym sa
  czerwone, w zasadowym niebieskie i fioletowe, sa
  to barwniki kwiatów, owoców oraz niektórych
  innych organów, jak korzenie buraka czerwonego
  czy liscie czerwonej kapusty.

8
FORSYCJA
REZEDA ZÓLTA
9
Skladniki soku komórkowego

• Garbniki posiadaja wlasciwosci przeciwgnilne,
  wystepuja w soku komórkowym wielu roslin np. debu
  szypulkowego, borówki czarnej.
• Zywice, balsamy stanowia mieszanine kwasów
  zywicowych, olejków eterycznych, garbników i
  innych zwiazków aromatycznych. Maja wlasciwosci
  konserwujace. Sa charakterystyczne dla
  Szpilkowych np. jodly balsamicznej, swierka
  pospolitego i in.

10
Skladniki soku komórkowego
Kauczuk tworzy sie w rurach mlecznych róznych
roslin np. kauczukowca brazylijskiego - 1,
figowca sprezystego - 2. Antybiotyki sa
wytwarzane w komórkach strzepek grzybni
niektórych grzybów np. u pedzlaka.
1
2
11
Skladniki soku komórkowego

• Glikozydy digitalina, strofantyna
  wykorzystywane w przemysle farmaceutycznym jako
  leki nasercowe. Digitalina otrzymywana jest z
  Digitalis purpurea, natomiast strofantyna z
  nasion skretnika Strophanthus, kory Acocanthera
  ouabaio, soku mlecznego Adenium multiflorum.

STROPHANTHUS
DIGITALIS PURPUREA NAPARSTNICA PURPUROWA
12
Skladniki soku komórkowego

• Skladnikami soku komórkowego sa takze alkaloidy,
  wykorzystywane przez czlowieka w celach
  leczniczych oraz euforycznych. W wiekszych
  dawkach wykazuja dzialanie silnie trujace.
  Najbardziej powszechne to
• kofeina
• chinina
• kolchicyna
• nikotyna
• kokaina
• morfina

13
Funkcja wakuol (wodniczek)

• Magazynowanie substancji, które w wiekszych
  stezeniach dzialalyby szkodliwie na cytoplazme,
  np. alkaloidy, kauczuk.
• U roslin magazynowanie zbednych produktów
  przemiany materii, a takze skladowanie jonów i
  materialów zapasowych, np. bialka zapasowe
  nasion.
• Trawienie wewnatrzkomórkowe zwiazane z
  wystepowaniem u nich enzymów hydrolitycznych.
• Utrzymuja komórki w odpowiednim stanie
  uwodnienia, inaczej mówiac odpowiadaja za
  turgor (jedrnosc komórki).

14
Potencjal wody (?)

• Dla charakteryzowania ukladów biologicznych jako
  osmotycznych ukladów otwartych wprowadzono
  wielkosc zwana potencjalem wody ? (psi).
• Potencjal wody jest miara zdolnosci wody do
  wykonania pracy transportu w porównaniu ze
  zdolnoscia, jaka ma chemicznie czysta woda.
• Jednostka potencjalu wody jest 1 paskal (Pa).
• Potencjal czystej wody jest zawsze wiekszy niz
  potencjal wody w roztworze obecnosc w roztworze
  substancji powoduje obnizenie potencjalu wody.
  Tak wiec im wyzsze stezenie roztworu, tym nizszy
  potencjal wody, tym mniejsza prace transportu
  moze ona wykonac. Ruch wody odbywa sie zawsze w
  kierunku nizszego potencjalu, a wiec do roztworu
  o wyzszym stezeniu.

15
Turgor

• Organy roslinne zachowuja w warunkach dobrego
  uwodnienia sztywnosc i okreslony ksztalt. Dzieje
  sie tak dlatego, ze zawieraja one w swych
  tkankach wode pod pewnym cisnieniem i zachowuja
  sie jak napelnione gazem baloniki. Utrata wody
  powoduje, ze roslina wiednie. Stan jedrnosci
  komórki, bedacy wynikiem napiecia scian
  komórkowych pod wplywem wewnetrznego cisnienia
  protoplastu na sciany, nazywa sie turgorem.
  Cisnienie zas protoplastu na sciany spowodowane
  jest tym, ze wraz z otoczeniem stanowi on uklad
  osmotyczny.
• Z ukladem tego typu mamy do czynienia, gdy dwa
  roztwory o niejednakowym stezeniu oddzielone sa
  blona, która jest przepuszczalna tylko dla
  czasteczek rozpuszczalnika, natomiast
  nieprzepuszczalna dla czasteczek rozpuszczonych w
  roztworze. Blone taka nazywamy pólprzepuszczalna.
  W warunkach tych odbywa sie osmoza dyfuzja
  rozpuszczalnika (wody) od wyzszego stezenia
  rozpuszczalnika (a wiec z roztworu bardziej
  rozcienczonego) do nizszego (a wiec do roztworu
  bardziej stezonego).

16
ROZTWÓR BARDZIEJ ROZCIENCZONY
ROZTWÓR BARDZIEJ STEZONY
SUBSTANCJA ROZPUSZCZONA
BLONA PÓLPRZEPUSZCZALNA
OSMOZA
17

• Protoplast roslinny wraz z swym otoczeniem
  stanowi równiez uklad osmotyczny. Blony
  plazmatyczne plazmolemma i tonoplast sa
  nieprzepuszczalne lub slabo przepuszczalne dla
  niektórych substancji i jonów, natomiast latwo
  przepuszczaja wode. Blony te wiec maja cechy
  blony pólprzepuszczalnej (selektywnej).
• Sok komórkowy w wodniczce stanowi roztwór
  osmotycznie czynny, którego potencjal wody jest
  tym nizszy, im wyzsze jest stezenie
  rozpuszczonych w niej substancji i jonów.

18

• O kierunku przenikania wody w komórce decyduje
  róznica potencjalu wody w komórce i w srodowisku
  zewnetrznym.
• Roztwory, w których ? sa równe, nazywamy
  izoosmotycznymi (izotonicznymi). W takim
  naturalnym plynie izotonicznym (plyny ciala)
  znajduja sie komórki organizmów wielokomórkowych.
  W miejsce naplywajacych do wnetrza czasteczek
  wody tyle samo dyfunduje na zewnatrz. Umozliwia
  to wymiane substancji ze srodowiskiem, a
  jednoczesnie nie wplywa na ilosc wody w komórce.

?1
?1 ?2
?2
C1C2
1 ROZTWÓR ZEWNETRZNY, 2 ROZTWÓR WEWNETRZNY C
STEZENIE, ? POTENCJAL WODY
19

• Jezeli dwa roztwory zewnetrzne maja rózna wartosc
  potencjalu wody, to ten którego ? jest mniejsze
  nazywamy hiperosmotycznym (hipertonicznym) B
  zawierajacym malo wody, a duzo zwiazków
  osmotycznie czynnych, zas ten o wyzszym ?
  roztworem hipoosmotycznym (hipotonicznym) A.

?1
?1
?2
?2
A
B
?1 lt ?2
?1 gt ?2
C1 gt C2
C1 lt C2
1 ROZTWÓR ZEWNETRZNY, 2 ROZTWÓR WEWNETRZNY C
STEZENIE, ? POTENCJAL WODY
20

• Jezeli komórke umiescimy w roztworze
  hiperosmotycznym, to woda przenika z niej na
  zewnatrz, w wyniku czego nastepuje wyrównanie
  potencjalów wody w ukladzie. Procesy te powoduja
  odwodnienie wakuoli i cytoplazmy, wzrasta zatem
  stezenia plynów wewnetrznym i zmniejsza sie
  potencjal wody w komórce. W efekcie spadku
  turgoru protoplast kurczy sie i u roslin odstaje
  od scian komórkowych. Zjawisko to nazywa sie
  PLAZMOLIZA.

KOMÓRKA ROSLINNA
KOMÓRKA ZWIERZECA KRWINKA CZERWONA
21

• W roztworach hipoosmotycznych ma miejsce
  przenikanie wody do wnetrza komórki, przez co
  nastepuje wzrost uwodnienia i podwyzszenie
  turgoru.
• Gdy splazmolizowana komórke przeniesiemy do
  czystej wody lub roztworu hipoosmotycznego, to
  woda wnika do wakuoli i uwadnia cytoplazme, w
  nastepstwie czego cytoplazma zaczyna przylegac do
  scian, a w komórce stopniowo wzrasta turgor
  nastepuje wtedy deplazmoliza.

KOMÓRKA ROSLINNA
KOMÓRKA ZWIERZECA KRWINKA CZERWONA
22
Innymi slowy

• Jezeli w roztworze otaczajacym protoplast
  potencjal wody jest wyzszy niz w soku komórkowym
  , wówczas woda wnika do wnetrza wodniczki.
  Protoplast powieksza sie, wywiera cisnienie na
  sciane komórkowa, która powieksza sie i pozostaje
  w stanie napiecia.
• Gdy potencjal wody roztworu zewnetrznego jest
  nizszy niz soku komórkowego, wówczas woda
  przenika z wodniczki na zewnatrz komórki.
  Wodniczka, a wraz z nia caly protoplast kurczy
  sie, turgor sie zmniejsza, wreszcie zanika
  zupelnie, a protoplast, kurczy sie dalej i
  zaczyna odstawac od scian komórkowych. Stan ten
  nazwano PLAZMOLIZA.

23
ROZTWÓR HIPOTONICZNY
ROZTWÓR HIPERTONICZNY
ROZTWÓR IZOTONICZNY
KOMÓRKA ZWIERZECA
KOMÓRKA ROSLINNA
WAKUOLA
24
Plazmoliza pod mikroskopem
PLAZMOLIZA
25
Literatura

• Lewinski W., Walkiewicz J., 2000. Biologia 1.
  Operon, Rumia
• Szweykowska A., Szweykowski J. 2004. Botanika.
  Morfologia, PWN, Warszawa
• Rozmus M., Drewniak M., Kornas A. 1997. Botanika
  ogólna, Wydawnictwo Naukowe WSP, Kraków
• Wisniewski H., 1998. Biologia dla klas III.
  Wydawnictwo Agmen, Warszawa