Download pdf - Građa biljne stanice

Graa biljne stanice CITOLOGIJA

Prof. dr. sc. Edita tefaniPoljoprivredni fakultet u Osijeku

Botanika = gr. botane

biljka, zelen, trava

Botanika (znanost o biljkama)+

Zoologija (znanost o ivotinjama)+

Antropologija (znanost o ovjeku)

= Biologija (znanost o ivotu)

Zajednike osobine biljaka i ivotinja:

1. Stanina graa: stanica - protoplast- nositelj ivota

2. Metabolizam:izmjena tvari i energije:sinteza ili izgradnja vezanje energijeanaliza ili razgradnja oslobaanje energije

3. Rast:kad procesi izgradnje premae procese razgradnje(jednostanini org. - poveanje obujma mase)(viestanini org. posljedica mitotike diobe)

Zajednike osobine biljaka i ivotinja:

4. Razmnoavanje:stvaranje potomaka

5. Podraljivost:primanje mehanikih, toplinskih i svjetlosnih podraaja i odgovaranje na njih

6. Kretanje:ivotinje: aktivno kretanjebiljke: pokreti kojima se organi dovode u

najpovoljniji poloaj

Razlike izmeu biljaka i ivotinja

to je stupanj organizacije tijela vii to su i razlikeizmeu biljaka i ivotinja izraenije


Biljke ivotinjeFotosinteza: sposobnost proizvodnje hrane (glukoze)

Ne posjeduju sposobnost fotosinteze

Posjeduju klorofil (zeleni pogment) Ne posjeduju klorofil

Kruta stanina stijenka (celuloza) esto impregnirana ligninom, suberinom i sl.

Nemaju celulozu u staninim membranama, membrane su elastine

Imaju sposobnost neograniena rasta; rast u duinu putem apikalnih meristema, u irinu putem vaskularnog kambija

Ogranien rast; rast zavrava nakon to ivotinja dospije u stadij zrelosti

ivotni vijek: neodreen (Pinus longaeva starost 4600 god.)

ivotni vijek: genetski odreen

Sintetiziraju aminokiseline i vitamine.Priizvode i skladite krob.

Rijetko sintetiziraju aminokiseline i vitamine. Skladite glikogen umjesto kroba


Biljke ivotinjeMehanika potpora putem mehanikog tkiva.

Mehanika potpora putem skeleta.

Ne posjeduju svojstvo kretanja. Fiksno privrene za podlogu cijelog ivota.

Dobro razvijeno svojstvo kretanja.

Vrlo sporo reagiraju na podraaje. Nemaju definiran nervni sustav.

Brzo reagiraju na podraaje. Vrlo dobro razvijen nervni sustav.

Ne postoje specijalizirani sustavi za probavu, disanje, ekskreciju. Spora respiracija.

Dobro razvijeni probavni,dini i sustav za ekskreciju. Visoka respiracija.

Vegetativno razmnoavanje uobiajeno.

Nema vegetativnog razmnoavanja.

Sastoje se od velikog broja mrtvih stanica (ksilem, pluto, vlakana i sl.)

Imaju relativno malo mrtvih stanica

Oblik i veliina biljne stanice

Biljne stanice su raznolikog oblika: Kuglaste, elipsoidne,

prizmatine, cilindrine, vretenaste, ploaste,...

Izgled je genetski odreen i ovisi o ulozi koju stanica ima

Kod viestaninih organizama na oblik utjee i poloaj stanice u tkivu, te njen odnos sa susjednim stanicama

Veliina: raznolika Najmanje: bakterije

(mikrokoki 0,2m) Najvee:cjevaste

mlijene cijevi (nekoliko metara)

Oblik i veliina biljne stanice

A: Parenhimske (sve tri prostorne dimenzije su priblino jednake)

B: Prozenhimske (znatno vea duina od irine i na vrhu su uiljene)

A B

Dijelovi biljne stanice

PROTOPLAST ivi dio stanice

APOPLAST Neivi dio stanice

Shematski prikaz grae biljne stanice

Iz: Wolfe, S. L.: An Introduction to cell and molecular biology. ITP publ. 1995.

Protoplast

(protos prvi; plasma uoblieno)- sav ivi sadraj koji se nalazi unutar stanine stijenke

Citoplazma Jezgra Plastidi Mitohondriji Ribosomi Golgijev aparat Centrosomi Lizosomi Sferosomi Specijalne citoplazmatske organele

Citoplazma

Citoplazma (gr. kytos stanica; plasma uobliena tvar) bezbojna, polutekua masa, netopiva u vodi

Specif. teina: 1,025 do 1,055

Konzistencija varira od: sol stanja (svojstveno citoplazmi mnogih aktivnih stanica do gel stanja(svojstveno citoplazmi spora i sjemenki)

Citoplazma

AB A: Kod starijih stanica

se nalazi izmeu vakuole i stanine stijenke

B: U mladim embrionskim kao i meristemskim stanicama ispunjava cijelu unutranjost stanice

Iz: Weier, T.E., Stocking, C.R., Barbout, M.G., Rost, T.L. Botany, an introduction to plant biology. John Wiley & Sons, 1982.

CitoplazmaKemijski sastav

Organizirana koloidna smjesa razliitih organskih i anorganskih tvari, promjenjivog sastava

U plazmi ive stanice uglavnom mijenjaju agregatno stanje

Sadri: ugljik (C), vodik (H), kisik (O), duik (N), fosfor (P), sumpor (S), kalcij (Ca), magnezij (Mg), kalij (K), natrij (Na) i eljezo (Fe) biogeni elementi

U tragovima: silicij (Si), klor (Cl), bakar (Cu), molibden (Mo), bor (B) i dr.

CitoplazmaKemijski sastav

Molekule koje sudjeluju u grai citoplazme:* Voda..................................................80 % Bjelanevine......................................10 % Nukleinske kiseline............................ 3,4% Lipidi...................................................2 % Polisaharidi.........................................2 % Drugi malomolekulski spojevi.............1,3 % Anorganski spojevi..............................1,3 %

(mineralne tvari, elektroliti)

*podaci se odnose na analizu molekula bakterijskih stanicaIz: Denffer & Ziegler:Botanika, Morfologija i fiziologija. kolska knjiga Zagreb,1982.

CitoplazmaKemijski sastav - voda Najzastupljenija je voda (oko 60 90%) Kod vodenih biljaka do 99% vode u stanici Citoplazma spora i stanice sjemenki od 5-15%

Voda stanice moe biti: Konstitucijska: - nalazi se u sastavu sloenih

spojeva i sudjeluje u prometu tvari i energije Imbicijska: - vezana je za molekule (makromolekule)

ili molekulske agregate

Najvie vode sadre vakuole, tj. u stanini sok vakuola

CitoplazmaKemijski sastav - bjelanevine

temeljni gradivni polimer citoplazme (gr. proteios=od iznimne vanosti)

Najvee uee u citoplazmi (40 50 %) Makromolekularni spojevi (molekulska teina preko 10000

i sadre vie od 1500 atoma) Uvijek sadre: ugljik (C), vodik (H), kisik (O), duik

(N) esti su sastojci: S i P, te manje koliine tekih

metala Fe, Cu, Zn, Co, Mo

CitoplazmaKemijski sastav - bjelanevine Navedeni elementi grade aminokiseline Aminokiseline sadre:

amino skupinu (NH2) lunati karakter karboksilnu skupinu (COOH) kiseli karakter

Obje skupine vezane su za isti atom ugljika u molekuli Od oko 200 poznatih aminokiselina samo 20 aminokiselina je

esencijalnih Preko amino i karboksilnih skupina aminokiseline se

meusobno povezuju u molekule bjelanevina putem peptidnih veza (CO-NH)

Za grau bjelanevina znaajan je i prostorni raspored i redosljed aminokislina u molekuli

CitoplazmaKemijski sastav - bjelanevine

Proteini ili jednostavne bjelanevine: graeni iskljuivo od aminokiselina

Priuvne tvari, dolaze u sjemenkama Albumini (topivi u vodi) Globulini (topivi u

neutralnim solima) Prolamini (topivi u

alkoholu) Glutelini (netopivi u

alkoholu)

Proteidi: pored aminokiselina (proteina) sadre i neke druge tvari prostetinu skupinu

Glikoproteidi (osim aminokiselina sadre neki ugljikohidrat-monosaharid)

Kromoproteidi (osim aminokiselina sadre neki metal)

Lipoproteidi (osim aminokiselina sadre lipide)

Nukleoproteidi (osim aminokiselina sadre nukleinske kiseline)

Fosfoproteidi (osim aminokiselina sadre fosfornu kiselinu)

CitoplazmaKemijski sastav -ugljikohidrati

Vaan izvor energije za stanicu Spojevi ugljika (C), vodika (H) i kisika (O), a suha

tvar citoplazme sadri 15-20%

S obzirom na sloenost razlikujemo: Monosaharide Oligosaharide Polisaharide

CitoplazmaKemijski sastav -ugljikohidrati Monosaharidi:

najjednostavniji ugljikohidrati - ne mogu se razloiti na jednostavnije ugljikohidrate (razlau se do CO2 i H2O)

Najei monosaharidi su: Pentoze (riboza:

C5H10O5,. deoksiriboza C5H10O4

Heksoze (glukoza i fruktoza C6H12O6)

Oligosaharidi: nastaju vezanjem 2 7 molekula monosaharida

Disaharidi- nastaju spajanjem dviju molekula monosaharida, pri emu izlazi jedna molekula vode Maltoza (glukoza +

glukoza) Laktoza (glukoza +

galaktoza) Saharoza (glukoza +

fruktoza)

CitoplazmaKemijski sastav -ugljikohidrati

Polisaharidi: polimerizacija velikog broja molekula monosaharida krob Glikogen Celuloza

CitoplazmaKemijski sastav -lipidi

Raznolika skupina organskih spojeva (masti, ulja, voskovi)

Suha tvar citoplazme sadri 2-5 %

Masti: priuvne tvari U krutom stanju: (loj) i tekuem stanju (ulja) Netopive u vodi Svojstva ovise o masnim kiselinama, duljini njihovog

lanca i broju dvostrukih veza u molekuli

CitoplazmaKemijski sastav -lipidi

Dipolne molekule: hidrofilna strana na njoj se nalazi OH skupina

koja pokazuje afinitet prema vodi hidrofobna strana na njoj je metilni radikal

(CH3) i pokazuje afinitet prema mastima i drugim lipofilnim tvarima

Slue za izgradnju staninih membrana

CitoplazmaKemijski sastav fizioloki aktivne tvari Enzimi, vitamini, hormoni, fitoncidi

Enzimi: sloeni organski spojevi bjelanevinaste prirode Njihova se molekula sastoji iz dva dijela:

Apoenzim bjelanevinasti dio Koenzim nebjelanevinasti dio

Uloga: omoguuju da se kemijske sinteze i razgradnje odvijaju u

blagim uvjetima temperature, kiselosti i tlaka koji podnosi stanica

Usmjeravaju kemijske reakcije i djeluju u vrlo malim koncentracijama

Ubrzavaju kemijske reakcije koje su i bez njih mogue

CitoplazmaKemijski sastav fizioloki aktivne tvari Vitamini: organski spojevi

razliite kemijske grae

Sintetiziraju se u biljnim organizmima, vrlo rijetko u stanicama drugih ivih bia

Poznato je oko 30 vitamina

Kod ovjeka i ivotinja njihov nedostatak dovodi do poremeaja u organizmu

Biljni hormoni: organski spojevi koje sintetiziraju protoplasti biljnih stanica

Uloga: regulacija specifinih fiziolokih procesa (od klijanja do zriobe plodova), pospjeujui ih ili koei

Najvie ih nastaje u vegetacijskim vrkovima stabljike i korijena te u listovima

CitoplazmaKemijski sastav fizioloki aktivne tvari

Biljni hormoni

Auksini: stimuliraju rast biljnih organa, rizogenezu kod reznica, parentokarpiju kod plodova, te opadanje listova i plodova

Giberelini: osim utjecaja na rast, pospjeuju aktivnost kambija, klijanje sjemenki, ubrzavaju cvatnju i zametanje plodova, te utjeu na poveanje priroda

Citokinini: polifunkcijsko djelovanje; reguliraju sintezu RNA, djeluju na diobu i izduivanje stanica, na rast vegetacijskog vrka korijena i na inicijaciju korijenove kape

Apscizin: inhibitorno djelovanje na rast biljaka; djeluje na uravnoteenje rasta biljaka, ubrzava opadanje lia i plodova te inhibira klijanje

Fitoncidi: fitoncidi jedne vrste mogu imati tetan utjecaj na rast irazvoj druge biljne vrste

CitoplazmaKemijski sastav prenositelji energije

Nukleotidi: (pored to su sastavni dijelovi pohranjivaa i prenosioca informacija) - uloga: kratkotrajno pohranjivanje energije i njezino brzo prenoenje na razliite endergone procese izmjene tvari

Najvaniji je ATP: adnin, riboza, i tri ostatka fosfatne kiseline od kojih je prvi s ribozom povezan putem esterske veze, a ostala dva pomou anhidridske veze

Anhidridske veze se lako prekidaju, bogate su energijom i pri njihovom odjeljivanju oslobaa se 30,5 kJ/molu odn. 7 kcal/molu

Nastaje energijom siromaniji ADP

Obrnuto, ADP se moe uz primanje energije ponovo regenerirati u ATP

Citoplazma - kemijski sastav intermedijarni produkti metabolizma

Pri izmjeni tvari nastaju u velikom broju metaboliti ili sekundarne biljne tvari ili ergastini produkti

Nagomilavaju se u citoplazmi, zatim se odlau u vakuole ili se posve izluuju iz stanice

CitoplazmaSvojstva

Pokazuje svojstva tipina za koloide koloidna otopina

Koloidne estice su veliine od 1 do 200 nm molekulski agregati ili makromolekule

U citoplazmi ine disperznu fazu ili otopljenu tvar Voda predstavlja disperzno sredstvo ili otapalo

CitoplazmaSvojstva

S obzirom na afitnitet prema vodi koloidne estice citoplazme su hidrofilne citoplazma je hidrofilni koloid

Molekule vode okruuju i obavijaju koloidne estice u obliku hidratacijskih plateva

Molekule vode su dipoliVodikova strana je pozitivnaStrana na kojoj je hidoksilana skupina je negativna

CitoplazmaSvojstva Citoplazma je iva dok je u koloidnom stanju

Ukoliko ima dosta vode - koliodne estice su neovisne jedna o drugoj i slobodno se kreu sol stanje

Kad se koliina vode smanji koloidne estice se povezuju u mreu, prestaje njihovo slobodno kretanje gel stanje

Reverzibilan proces stanica je iva

CitoplazmaDijelovi citoplazme

Citoplazma se sastoji od: Plazmalema rubni sloj uz staninu stijenku Mezoplazma- dio citoplazme izmeu plazmaleme

i tonoplasta u kojem se nalaze organeli Tonoplast - rubni sloj uz vakuole

Meusobno se razlikuju izgledom, graom i funkcijom

Submikroskopska graa nije vidljiva svjetlosnim mikroskopom

CitoplazmaDijelovi citoplazme Plazmalema i tonoplast su

lipoproteinske grae Elementarne membrane u

stanici Graene su od tri sloja:

Sredinji bimolekularni sloj lipida

Dva vanjska makromolekularna sloja proteina

Meusobno su povezani preko hidrofobnih krajeva njihovih molekula

Tonoplast je gotovo iste grae kao i plazmalema

Jae izraena svojstva barijera (zbog vie lipoida vri je od plazmaleme)

Regulira ulazak tvari iz citoplazme u vakuolu i obrnuto

O njemu ovisi sastav staninog soka


Mezoplazma - koliinski najvei dio citoplazme

Struktura trodimenzionalne mreice endoplazmatski retikukum ER

Sustav meusobno povezanih kanalia (uske cijevi), cisterni (spljoteni dijelovi cjevica) i vezikula(proirenje cjevica u obliku mjerhuria)

CitoplazmaDijelovi citoplazme ER:izvana obavijen

dvostrukom lipoproteinskom membranom, iznutra ispunjen intracisternalnom fazom tkuinom koja je rjea od mezoplazme

S jedne je strane povezan s porama na jezgrinoj membrani, a s druge strane prolazi kroz pore plazmaleme i zalazi u susjedne stanice

Kod aktivnih stanica na vanjskom sloju lipoproteinske membrane ribosomi; hrapavi retikulum

Retikulum bez ribosoma je gladak; karakteristian je za starije stanice


Ulazak tvari u citoplazmu -intrabilnost

Prolaz tvari do vakuola permeabilnost

Ioni i elektroliti prolaze kroz plazmalemu aktivno (neovisno o razl. u koncentraciji izvan i unutar stanice kretanjem nasuprot gradijentu koncentracije)

Voda, uglj. dioksid i kisik i neke tvari manje molekularne teineprolaze pasivno (na osnovi difuzije i osmoze s podruja vie koncentracije prema podruju nie koncentracije)

Makromolekule (proteini i DNA) prolaze putem endocitoze, ili fagocitoze ukoliko se radi o krutim esticama, ili pinocitoze ako su estice tekue

Dolazi do stvaranja udubljenja plazmaleme na mjestu kontakta tvari i plazmaleme pomou koje se estice potpuno uvlae u stanicu

CitoplazmaDijelovi citoplazme Pojave temeljene na polupropusnosti plazmaleme:

Turgor Osmotski tlak Plazmoliza i deplazmoliza

A stanica u vodiB stanica u 0,5 M KNO3C stanica nakon dueg djelovanja 0,5 M KNO3D stanica nakon prenoenja u vodu - deplazmoliza

Citoplazmastrujanje citoplazme

Strujanja citoplazme:

Rotacijska javljaju se u potpuno vakuoliziranim stanicama u kojima je protoplast uz staninu stijenku; citoplazma se kree kruno u jednom smjeru

Cirkulacijska gibanje u razliitim pravcima, esto u suprotnim, i ritmiki se mijenjaju

Javlja se u stanicama u kojima od citoplazme to se nalazi uz stijenku prolaze mnogobrojne citoplazmatske niti koje presijecaju sredinju vakuolu

Jezgra

lat. nucleus, gr. karyon

Najvea stanina organela, kuglasta, leasta, rjee

vretenasta oblika uvijek sposobna da elastino mijenja oblik

Omnis nucleus e nuclei

Veliina jezgre: 5 25 m

Najvea je u jajnim stanicama cikadeja i konifera

Najmanje jezgre imaju gljive

Jezgra

Prokarioti organizmi ije stanice nemaju formiranu jezgru (bakterije i cijanobakterije)

Eukarioti - organizmi ije stanice imaju formiranu jezgru

Najee jedna jezgra u stanici monoenergide

Polienergide vie jezgara u stanici

Jezgra

U embrionalnim stanicama zauzima vie od polovice ukupnog promjera stanice i smjetena je u sredini

Kod starijih stanica, zbog prisustva sredinje vakuole jezgra je smjetena u citoplazmi uz staninu stijenku


Graa jezgreJezgrina ovojnica (karioteka)

Izmeu diobenih stadija jezgra je prema citoplazmi ograniena jezgrinom ovojnicom

Semipermeabilna opna lipoproteinske grae Proeta je mnogobrojnim porama

Izmeu oba sloja tekuina slina intercisternalnoj tekuini ER

Graa jezgreJezgrice (lat. sing. nucleolus. pl. nucleoli)

Tjeleca loptastog ili elipsoidnog oblika Broj varira (1- 3, pa ak i do 100 kod nekih algi)

Nemaju ovojnice

na sebi nose ribosome sredita sinteze bjelanevina i RNA

Graa jezgreKarioplazma (nukleoplazma, jezgrin sok)

Osnovna tvar jezgre, koloidnog karaktera

Dolazi u sol (kariolimfa) i gel stanju (nazonost kromosoma)

Sastoji se od DNA, enzima, histonskih proteina, nekoliko tipova RNA, vode i dr.

Graa jezgreKromatin Njena, nitasta tvorevina koja se specifinim bojama

moe selektivno obojati

Mreica tankih niti kromatinska mreica Graeni su od jezgrinih bjelanevina

deoksiribonukleoproteida (oko 90%) i ribonukleoproteida (oko 10%)

Tijekom diobe stanice molekule DNA se skrauju i sjedinjuju u kromosome

Graa jezgreKromosomi (gr. chromos- boja, soma tijelo)

Nitastog, tapiastog ili kuglastog oblika

Otkriveni su 1882. godine

Njihov broj je karakteristian za svaku vrstu

Haplopappus gracilis: 2n = 4 Crepis sp.: 2n = 6 Vicia faba: 2n = 12 Cucumis sativus: 2n = 14 Zea mays: 2 n = 20 Arachis hypogaea: 2n = 40 Triticum sativum: 2n = 42 Coffea arabica: 2n = 44 Dryopteris filix mas: 2n = 164 Equisetum sp.: 2n = 216 Ophioglossum reticulatum 2n =

1260

Homo sapiens: 2n = 46


Ukoliko se biljka razmnoava spolno tada je broj kromosoma u tjelesnim i spolnom stanicama razliit: U spolnim je polovian ili haploidan (n) U tjelesnim je dvostruk ili diploidan (2n)

Haploidan broj kromosoma predstavlja jednu kromosomsku garnituru ili genom: ili od oca ili od majke

Diploidan broj ima dvije garniture: od oca i majke

Graa jezgreKromosomi (gr. chromos- boja, soma tijelo)Graa kromosoma:Sastoje se iz dva kraka,

apo njihovoj duini i izgledu mogu biti:

1. metacentrini 2. Submetacentrini 3. Subtelocentrini 4. telocentrini


Kromoneme (dvije) - graene od DNA

Matriks

Centromera-primarno suenje

Satelit ili trabant

Sekundarno suenje

Kromatide- uzdune polovice

Graa jezgreDeoksiribonukleinska kiselina - DNA

Makromolekula dvije spiralno uvijene

niti oko zajednike osi, meusobno direktno povezane

1962. Nobelova nagrada za model DNA Watson i Crick

Iz: Moore,R., Clark,D.W., Stern, K.R.: Botany. WCB, 1995.


Svaka nit molekule DNA je polinukleotid Osnovna graevna jedinica je nukleotid:

eer pentoza deoksiriboza Fosforna kiselina Jedna od duinih purinskih baza ( adenin ili

gvanin) Jedna od duinih pirimidinskih baza (citozin ili

timin)

4 vrste nukleotida


Nukleotidi se meusobno povezuju u jednu nit preko eerofosfatne veze:

Deoksiriboza jednog nukleotida vee se za fosfornu kiselinu drugog nukleotida

Dvije se niti meusobno veu preko vodikovih veza koje se formiraju izmeu duinih baza

Veu se komplementarne baze: Adnin timin; gvanin - citozin


DNA ima svojstvo reduplikacije

Pod utjecajem encima cijepa se na dvije jednostruke niti, koje nakon to veu na sebe slobodne nukleotide ponovo prelaze u dvostruke niti

Na taj nain od jedne dvostruke DNA nastaju dvije dvostruke DNA

Iz: Moore,R., Clark,D.W., Stern, K.R.: Botany. WCB, 1995.

Graa jezgreRibonukleinska kiselina - RNA

U stanici je nalazimo kao: mRNA (glasnika) tRNA (transportna) rRNA (ribosomska)

Za razliku od DNA ona je jednostruka nit eer riboza Duine baze: adnin, gvanin, citozin i uracil

Iz:

Graa jezgreUloga jezgre u stanici9 Bez jezgre stanica ne moe ivjeti

9 Formiranje stanine membrane

9 Jezgra sudjeluje u rastu stanice

9 Sudjeluje u zacjeljivanju tkiva

9 Sjedite je genske osnove

9 Oblikovanje

9 Sinteza aminokiselina

Plastidi

Sadre biljne pigmente ili bojila Dolaze iskljuivo u biljnim stanicama Izuzetak su bakterije, modrozelene alge,

miksomicete i gljive

Nastaju od proplastida u mladim embrionalnim stanicama koje se aktivno dijele postoje plastidni zametci oblika malih bezbojnih zrnaca koji se ameboidno kreu

Iz: Denffer & Ziegler:Botanika, Morfologija i fiziologija.kolska knjiga Zagreb,1982.

A - stadij proplastidaB i C meustadij sa stroma tilakoidimaD i E izrasli kloroplast

A

B CD E

Plastidi

Podjela plastida:1. Fotosintetski aktivni

kromatofori (zeleni: kloroplasti; smei: feoplasti; crveni: rodoplasti)

2. Fotosintetski neaktivni kromatofori (crveni i uti kromoplasti)

3. Fotosintetski neaktivni, bezbojni (leukoplasti)

Graa plastida:Izvana: dvostruka

lipoproteinska membrana plastidna ovojnica

Unutranjost: stroma s ribosomima i molekulama DNA

Plastidi rastu ireproduciraju se diobom

PlastidiKloroplasti Najvaniji biljni pigment aktivan za vrijeme

fotosinteze Gr. chloros = zelen

Plastidi zelene boje koja potjee od zelenih pigmenata klorofila

Smee alge (Phaeophyceae) osim klorofila - velika koliina fukoksantina

Crvene alge (Rhodophyceae) fikoeritrin i fikocijanin

PlastidiKloroplasti

Oblik: Kod niih biljaka varira;

zvjezdasti, mreasti, ploasti, vrpasti i spiralno savijeni

ima i taksonomsko znaenje, posebice kod algi

Kod viih biljaka preteito kuglastog i ovalnog oblika, rjee vretenastog

Broj kloroplasta varira ovisno o staniju, vrsti biljke i vanjskim imbenicima, a kod kultiviranih biljaka i o sorti

Graa: Izvana su obavijeni dvostrukom

lipoproteinskom membranom U unutranjosti se nalazi

matriks graen od lipoida, proteina, RNA, DNA i enzima

Membranski sustav tzv. sustav tilakoida: grana i stroma

Kloroplasti mogu mijenjati poloaj u stanici:pasivno noeni strujanjem citoplazme (karakteristino za odrasle kloroplaste)

aktivno kada se sami kreu (karakteristino za mlade kloroplaste)

Prof. dr. sc. Edita tefaniIz: Moore,R., Clark,D.W., Stern, K.R.: Botany. WCB, 1995.

PlastidiKloroplasti

Klorofil, zeleni pigment, aktivan za vrijeme fotosinteze nalazi se uklopljen u lipoidnim slojevima u bezbojnoj osnovnoj tvari stromi

Glavni dio molekule porfirinski prsten sastavljen od 4 meusobno povezana pirolova prstena, u sredini je atom Mg

Repni dio je alkohol - fitol

PlastidiKromoplasti

Fotosintetski neaktivni plastidi;ne posjeduju klorofil (pigmentinaranaste, utonaranaste, ute ili crvene boje)

Naranasta: potjee od karotena

uta: potjee od ksantofila Crvena: potjee od

likopena

S obzirom na oblik karotenoida dijele se na:

Globularne: pigmenti su otopljeni, pa se vide kao diskretne kapljice

Fibrilarne: pigmenti u obliku niti

Kristalne: pigmenti oblika kristala

PlastidiLeukoplasti

Fotosintetski neaktivni plastidi Bezbojni ne sadre pigmente Oblik: loptast, vretenast, tapiast

Dva tipa:a) leukoplasti prisutni u osvijetljenim stanicama njihova funkcija nije poznata

Leukoplasti na epidermi sobne lozice(Tradescantia sp.); pov. 20 x 10

PlastidiLeukoplasti

b) leukoplasti prisutni u stanicama do kojihsuneva svjetlost ne dopire

Uloga: nastaje priuvni krob u obliku zrnaca (amiloplasti) , priuvne bjelanevine (proteinoplasti ili aleuronoplasti) i priuvne masti (ejaloplasti)

Mitohondriji ili hondriosomi

Organeli nitastog, odn. zrnastog oblika (Gr. mitos nit, hondrion zrno, soma tijelo)

Prisutni u svakoj stanici (biljnoj i ivotinjskoj eukariotskoj stanici, u prokariotskih stanica ih nema)

50 5000 u stanici (ovisno o tipu, metabolikoj aktivnosti i fiziolokom stanju)

Ravnomjerno rasporeeni u citoplazmi osim tijekom diobe kada su skupljeni oko diobenog vretena


Graa:

Izvana su obavijeni lipoproteinskom membranom od dva sloja vanjski je gladak, a unutarnji naboran

Izmeu je perimitohondrijalni prostor ispunjen tekuinom

Unutranjost je ispunjena homogenim matriksom ili hondrioplazmom koja sadri molekule DNA i ribosome


Uloga:

U mitohondrijima se odvija glikoliza - razgradnja glukoze u sklopu Krebsovog ciklusa

Nastaje CO2 i H2O uz oslobaanje energije u obliku ATP

Osloboenu energiju koriste oni dijelovi stanice kojima je potrebna

elektrine centrale stanice

Ribosomi

Graa:

Mali organeli loptastog oblika Graeni su od proteina, malo lipoida i mnogo RNA Veinom nalijeu na vanjski sloj ER (hrapavi), a

nalaze se slobodno u citoplazmi, jezgri, kloroplastima i mitohondrijima

Ima ih mnogo u mladim embrionskim stanicama

Ribosomi

Uloga:

sudjeluju u sintezi bjelanevina stvaranjem lanaca proteina od aminokiselina

Informaciju o slijedu aminokiselina u polipeptidnom lancu donosi iz jezgre messenger RNA, a prijenosi je do ribosoma transportna RNAkoja se nalazi u citoplazmi

Intenzivnu sintezu vre oni ribosomi koji su privreni za ER

Golgijev aparat (diktiosomi)

Skupina ploasto spljotenih cisterni, poredanih jedna uz druge;

Dolaze u stanici u veem broju Svaka cisterna ima jednostruku lipoproteinsku

membranu i predstavlja zasebnu cjelinu; zajednika membrana ne postoji

Uloga: Glavno mjesto sinteze raznih sloenih ugljikohidrata,

celuloze i pektina; sudjeluju u stvaranju sredinje lamele i stanine stijenke nakon diobe stanice

Sferosomi ili oleosomi uljna tjeleca

Kuglasti organeli, obavijeni jednoslojnom lipoproteinskom

membranom Unutranjost ispunjena granuliranom tvari

proteinske prirode

Uloga: pohranjivanje ulja koja nastaju transformacijom eera

Lizosomi

Sitne organele (karakteristine za ivotinjske stanice) Biljke: hife gljiva, stanice klijanaca kukuruza

Obavijeni su troslojnom lipoproteinskom membranom Unutranjost- gusta zrnata stroma (sadri vei broj

hidrolaza)

prisutnost brojnih enzima razlau makromolekule glikoproteina, nukleinskih kiselina, polisaharida, lipida i dr.

Mikrotubuli

Graa: uplje i izduene cjevice koje se sastoje od

globularnih proteinskih podjedinica tzv. tubulina

Nalaze se u perifernoj citoplazmi stanica, blie stjenci, a ima ih i u mitotikom i mejotikom diobenom vretenu

Uloga: usmjeravanje kretanja drugih organela

Neivi dio staniceVakuole i tvari u vakuoli

Vakuole upljine u citoplazmi ispunjene staninim sokom

Otopljeni razliiti spojevi, rezervne tvari i produkti metabolizma (ergastine tvari)

Sasvim mlade embrionalne stanice nemaju vakuola

Kasnije se u citoplazmi pojavljuju brojne sitne vakuole nastaju u cisterni ER



Tonoplast membrana koja odvaja citoplazmu od vakuole

U vakuolama se pohranjuju otpadni produkti metabolizma - ekskreti

Najvaniji ekskreti vakuola su:anorganske soli, organske kiseline i njihove soli, alkaloidi, glikozidi, tanini, biljne boje i terpeni

Anorganske soli i organske kiseline i njihove soli

U najveoj koliini su prisutni: natrijev klorid (NaCl), kalcijev sulfat (CaSO4) i kalcijev karbonat (CaCO3)

Od organskih kiselina najea je okslana, limunska, jabuna, vinska

One su esto u obliku soli oksalata (kalijev i kalcijev oksalat)

Neivi dio staniceVakuole i tvari u vakuoliAlkaloidi

Heterogeni organski spojevi s duikom, alkalnog karaktera i gorkog okusa; s kiselinama tvore soli

Poznato je oko 120 vrsta: morfin, papaverin, kodein, kokain, kinin, strihinin, nikotin, kolhicin, atropin i dr.

Glikozidi Sloeni organski spojevi ije se molekule hidroliziraju na dva dijela: eerni dio monosaharid i neeerni dio aglikon koji ima OH skupinu

Poznato je oko 80 vrsta glikozida: sinigrin, amigdalin, digitalin


Tanini ili trijeslovine

Heterogeni organski spojevi, ciklike grae ali bez duika

U veoj koliini ima ih u plodovima nekih biljaka: oskorue, planike, mumule, rogaa

Najvie u sastavu drvenog dijela stabala: hrastovi, ari, eukaliptusi

Imaju antiseptika svojstva

Biljne boje

Pigmenti otopljeni u staninom soku

Antocijani: crveni, ljubiasti ili modri biljni pigmenti, glikozidnog karaktera

Flavoni: srodnici antocijanima, blijedo ute boje, a esto su i bezbojni (bijela boja latica)

Neivi dio staniceErgastine uklopine

Sekundani (intermedijarni ili krajnji) produkti izmjene tvari

Neke se nagomilavaju u stanici kao priuvne tvari, neke slue kao graevne tvari, neke su otpadni produkti

Najvanije ergastine tvorevine su: krobna zrnca, aleuronska zrnca, priuvne bjelanevine, masti, eterina ulja i smole

Neivi dio staniceStanina stijenka Neivi dio stanice, javlja

se samo kod biljnih stanica

Uloga: daje vrstou i oblik, te titi protoplast

Stijenku nemaju jedino sluznjae (Myxomicetes) te stanice mnogih algi i gljiva

Staninu stijenku stvara protoplast izluivanjem tvari na njezinu povrinu

Graa: celuloza (40-60%) i pektin

Dolaze jo i hemiceluloze (rezervne celuloze), hitin, lignini, suberin, kutin, minerali i gumoze

Neivi dio staniceStanina stijenka

Dijelovi stanine stijenke:

Razlikujemo tri dijela:1. Primordijalna stijenka ili sredinja lamela2. Primarna stijenka3. Sekundarna stijenka


Sredinja lamela nalazi se izmeu dvaju susjednih stanica

zajednika je objema stanicama, tj. zajednika je tvorevina oba protoplasta

Izgraena je od pektina, a moe imati i primjesa celuloze

Primarna stijenka Proizvod je svakog

zasebnog protoplasta Graena je od celuloze,

ima i pektina i hemiceluloze

Kod mladih stanica je tanka, elastina i prozirna

Starenjem postaje deblja i manje elastina


Sekundarna stijenka Naslanja se na primarnu stijenku Graena je od celuloze i hemiceluloze, s mnogo

inkrustriranog lignina Sekundarnu stijenku imaju stanice mehanikog tkiva

(sklerenhim) i provodni elementi (traheje i traheide)


Rast stanine stijenke

1. Ploni ili intususcepcijski rast Umetanje novih estica tvari izmeu ve postojeih, poveavanje povrine, prati rast protoplasta

2. Rast u irinu ili apozicijski rast Stijenka se deblja Na postojee celulozne lamele prislanjaju se novi fibrili

koje formiraju nove lamele Na taj nain nastaje sekundarna stijenka


Lokalna zadebljanja stanine stijenkeS vanjske strane (centrifugalna) stanine stijenke spore i pelud

S unutarnje strane (centripetalna) stanine stijenke prstenastog, spiral

Lokalna utanjenja stanine stijenke

Jaice, male jamice okruglog ili ovalnog oblikaJedna se nalazi nasuprot drugoj jaini par

Iz: Stanley, R.G. & Linskens, H. F. Pollen, biology, biochemistry, management.Springer- Verlag 1974.


Sekundarne promjene stanine stijenke:

Odrvenjavanje (lignifikacija) Oplutnjavanje (suberinizacija) Kutinizacija Mineralizacija Osluznjavanje

Dioba stanice i jezgre

Stanice nastaju diobama stanica,

Omnis cellula e celluli

one obuhvaaju:diobu jezgre (kariokinezu) diobu citoplazme (citokinezu)

Dioba stanice i jezgre moe biti: 1. amitoza ili diektna dioba 2. mitoza ili kariokineza 3. mejoza ili redukcijska

dioba

Kod jednostaninih organizama dioba stanice je ujedno i razmnoavanje

Kod viestaninih organizama dioba stanice rast

Kod niih biljaka sve stanice imaju sposobnost diobe

Kod viih biljaka samo one stanice koje pripadaju primarnim i sekundarnim meristemima

Dioba stanice i jezgre

Amitoza Ne dolazi do strukturalnih promjena u jezgri i

citoplazmi, bez stvaranja kromosoma Stanica se zajedno s jezgrom izdui, u sredini stanji

te podijeli na dva dijela Vrlo rijetko u diferenciranom tkivu, samo u stanicama

koje imaju privremeno znaenje (perisperm, endosperm)

Dioba stanice i jezgreMitoza

Njome se dijele meistemske ili tvorne stanice i pri tome prelaze u trajne, tjelesne ili somatske stanice

Imaju isti broj kromosoma kao i stanica majka

5 faza mitoze: interfaza, profaza, metafaza, anafaza i telofaza

Interfaza Vrijeme izmeu

zavrnog stupnja telofaze i poetka sljedee diobe


Profaza Spiralizacija raspletenih

kromatinskih niti Kromosimi su dvostruki-

reduplikacija DNA svaki je sastavljen iz dvije kromatide

Nestaje jezgrina ovojnica, kromosomi su u sredini stanice

Metafaza Kromosomi su u

ekvatorijalnoj ravnini Stvaranje kontraktilnih

vlakana na koje su vezani kromosomi

Pojavljuju se polarne kape


Anafaza Kromatide se odvajaju i

kreu jedna ka jednom a jedna ka drugom polu stanice

Svaka kromatida zapoinje razvijati drugu polovinu i nastaje potpuno novi kromosom

Telofaza Ponovna rekonstrukcija

jezgre Na suprotnim polovima

stvaraju se nove jezgre jednake onoj na poetku mitoze

Nestaje diobeno vreteno, stvara se membrana

Dioba stanice i jezgreMejoza

Redukcijska dioba dolazi do redukcije broja kromosoma na polovicu, do rekombinacije genetikog materijala i razmjne dijelova izmeu homolognih kromosoma (crossing over)

Sastoji se od dvije diobe: Prve redukcijske diobe Druge mitotike diobe


Prva mejotika diobaProfaza:Leptoten kromatinska tvar se poinje diferenciratiZigonem konjugacija oinskih i majinskih

kromosomaHomologni kromosomi se zbliavaju - sinapsa

Pahiten konjugacija zavrena Svaki kromosom sa dvije kromatide priljee za kromatide suprotnog spola Stadij kromatinskih tetrada


Diploten kromosomi se poinju trgati, pojedini dijelovi kromosoma se otkidajuHijazme mjesta krianja kromosoma crossing over

Dijakineza razilaenje kromosoma prema periferiji jezgre Nestaje jezgricaPoinju se formirati polarne kape


Metafaza:Kromosomi su postavljeni ekvatorijalno

Anafaza:Cijeli kromosomi putuju prema polovima

Telofaza:Dvije nove stanice

Druga mejotika dioba potpuno jednaka mitozi

Rezultat: dobivaju se 4 spolne stanice