Biologia - Plastydy

Plastydy to owalne organelle, otoczone podwójną błoną biologiczną. Podobnie jak mitochondria, posiadają własne materiał genetyczny – plastydowe DNA, oraz rybosomy, dlatego też zaliczane są do organelli pół autonomicznych. 

Wymienia się kilka rodzajów plastydów. Wszystkie te typy powstają z prekursorów plastydów, jednego rodzaju struktur wyjściowych. Są to niewyspecjalizowane, otoczone podwójną błoną proplastydy. Te komórki nie posiadają wyraźnej struktury wewnętrznej i zewnętrznej. 

Występują licznie w komórkach embrionalnych i merystematycznych. Można dokonać podziału plastydów, ze względu na obecność barwników, na bezbarwne i barwne. Plastydy bezbarwne powstają bez udziału światła i uaktywniają się w procesach metabolicznych. Do plastydów bezbarwnych należą leukoplasty i etioplasty. Leukoplasty to plastydy, których główną rolą jest przechowywanie materiałów zapasowych. Wśród nich wymienia się: lipidoplasty (olejoplasty, elajoplasty), amyloplasty i proteoplasty. Lipidoplasty to plastydy magazynujące tłuszcze. Amyloplasty magazynują węglowodany, w postaci ziaren skrobii, uczestniczące w geotropizmie statolity. 

Proteoplasty 

to plastydy, których zadaniem jest przechowywanie białek w postaci ziaren aleuronowych. 

Etioplasty

 to typ plastydu, zabarwiony na kolor żółty, wytwarzany w komórkach potencjalnie zdolnych do fotosyntezy (np. liście), lecz bez dostępu do światła. Po naświetleniu mogą przekształcić się w plastydy barwne - chloroplasty.

Plastydy barwne powstają przy udziale światła. Wyróżnia się : 

Chromoplasty

 nieaktywne w fotosyntezie i innych procesach metabolicznych. Posiadają one barwniki takie jak czerwony karoten i żółty ksantofil, które nadają barwę kwiatom, owocom, a niekiedy również korzeniom (np. marchew). 

Chloroplasty 

są niezwykle aktywne w procesie fotosyntezy oraz w innych procesach metabolicznych. Większość proplastydów przekształca się właśnie w ten typ plastydów. Są one przystosowane do przeprowadzania procesu fotosyntezy.Chloroplasty są otoczone podwójną błoną biologiczną o różnym stopniu przepuszczalności. Błona zewnętrzne przepuszcza jony, natomiast błona wewnętrzna jest nieprzepuszczalna i wytwarza liczne wypustki nazywane tylakoidami. Tylakoidy ułożone są w płaskie stosiki, zwane granami. Jeden taki stosik to granum. Grana są połączone rozciągniętymi tylakoidami zwanymi lamellami. U chloroplastów granalnych występują grana i lamelle, a w chloroplastach bezgranalnych jedynie lamelle. Wnętrze chloroplastu wypełnia stroma. Jest to roztwór koloidowy, w którego skład wchodzą niewielkie ilości DNA (chloroplastowy), enzymy biorące udział w fotosyntezie, a także rybosomy typu prokariotycznego (rybosomy małe, 70S), które biorą 
udział w produkcji białek.

Biologia - Pochodzenie mitochondriów i plastydów

Teoria ta została zaproponowana przez Lynn Margulis (w roku 1970 w książce „The Origin of the Eucariotic CelI”). Jest powszechnie uznawana i świadczy o ogromnej roli bakterii w ewolucji świata ożywionego. Endosymbioza ma miejsce wtedy, kiedy jeden organizm żyje stale w innym z mutualistyczną korzyścią obydwu, co doprowadza do tego, że obydwa organizmy stają się jednym funkcjonalnym organizmem. Stanowi ona jeden z głównych mechanizmów ewolucji i różnicowania roślin i glonów. Plastyd, który wywodzi się z włączenia przez komórkę eukariotyczną do swojego protoplastu organizmu prokariotycznego, który wykazuje pokrewieństwo z sinicami doprowadziły do powstania trzech gromad glonów. Następnie z gromady zielenic wyewoluowały rośliny lądowe. Mitochondrium, które wywodzi się z włączenia przez komórkę eukariotyczną organizmu prokariotycznego wykazującego pokrewieństwo z bakteriami purpurowymi. Mitochondria i plastydy mają wiele wspólnego z bakteryjnymi przodkami. Charakteryzuje je znaczna niezależność. Nie powstają w komórkach de novo, a jedynie przez podział już istniejących organelli. Mają własną maszynerię translacji i własny zdolny do replikacji DNA. Faktem, który popiera teorię endosymbiozy jest, bez wątpliwości, posiadanie przez mitochondria i chloroplasty własnych genomów - nagich kolistych cząsteczek DNA (a więc takich samych jak u bakterii). Poza tym analiza sekwencji genomów wskazuje szereg cech charakterystycznych dla genomów bakteryjnych. Obecne w organellach rybosomy mają podobieństwo do analogicznych struktur bakteryjnych, nie do rybosomów komórek eukariotycznych. Błony otaczające te organelle także są podobne do tych bakteryjnych.

Tkanki - rodzaje i funkcje

Wstęp

Na początek wyjaśnijmy sobie co to jest tkanka.

Tkanka to zespół komórek i ich wytworów (substancja międzykomórkowa) o podobnym pochodzeniu, budowie, przemianie materii i przystosowanych do wykonywania określonej funkcji na rzecz całego organizmu. Tkanki są elementami składowymi narządów i układów.

Tkanki dzielą się na:

 zwierzęce:

* mięśniowa,
* nerwowa,
* nabłonkowa,
* łączna:
- stała: tkanka zarodkowa, łączna właściwa, kostna, chrzęstna, krwiotwórcza,
- płynna: krew i chłonka;

i roślinne:

* twórcza,
* stała - tkanka miękiszowa, wzmacniająca, okrywająca i przewodząca.

Biologia – Tkanki roślinne

                                                          Tkanki twórcze.
Tkanka twórcza – merystem - to tkanka roślinna, w której zachodzi intensywny proces podziału komórek. U większości roślin takie organy, jak łodyga, liście, rozwijają się z małego, centralnego skupiska komórek – merystemu. Merystemy dzielimy na:

* merystemy pierwotne,
* merystemy wtórne
- miazga,
- fellogen – tkanka korkotwórcza, miazga korkorodna,
- kallus – tkanka twórcza regeneracyjna.

                                                           Tkanki stałe



Tkanka okrywająca: 



zbudowana z grubościennych komórek, których zadaniem jest ochrona głębiej położonych komórek przed wysychaniem i uszkodzeniami mechanicznym. Jej komórki pośredniczą też w transpiracji i wymianie gazowej.



Budowa tkanki okrywającej:

* epiderma,
* szparki,
* warstwa korkowa.

                                                             Tkanka przewodząca: 


dzięki niej odbywa się transport wody wraz z rozpuszczonymi w niej substancjami do wszystkich części roślin. Dzieli się na:

* martwy ksylem (drewno) – przewodzi wodę i rozpuszczone w niej sole mineralne z korzeni do innych części ciała rośliny,
* żywy floem (łyko) – przewodzi rozpuszczone produkty asymilacji z liści w głąb rośliny.

                                                             Tkanka wzmacniająca: 


jej zasadniczą funkcją jest ochrona rośliny przed rozerwaniem lub złamaniem.

                                                                    Rozróżniamy:

* kolenchymę – zbudowana z żywych komórek o nierównomiernie zgrubiałych ścianach komórkowych, występuje w intensywnie rosnących częściach roślin,


 
Rys. 9 Kolenchyma płatowa i kątowa.

* sklerenchymę – zbudowana z martwych komórek o równomiernie zgrubiałych ścianach komórkowych, występuje w już wyrośniętych organach rośliny.

                                                     Tkanka miękiszowa: 

wypełnia całe ciało rośliny. Pełni w roślinie zasadnicze czynności fizjologiczne przemiany materii, uczestniczy w fotosyntezie, oddychaniu, gromadzi także substancje zapasowe i wodę.

                                                           Wyróżnia się:

* miękisz asymilacyjny – występuje w liściach i łodygach, zawiera chloroplasty, w nim zachodzi fotosynteza,
* miękisz powietrzny – tworzy przestrzenie wypełnione powietrzem, co zmniejsza ciężar rośliny,
* miękisz rdzeniowy,
* miękisz spichrzowy – pełni funkcję magazynującą, gromadzi materiały zapasowe. Występuje w organach spichrzowych roślin,
* miękisz wodny – magazynuje wodę,
* miękisz zasadniczy – wypełnia przestrzenie między innymi tkankami w roślinie.
 


Rys. 10 Miękisz zasadniczy i miękisz powietrzny.

Biologia – Tkanki zwierzęce

Tkanka mięśniowa:

zbudowana z włókien mięśniowych, składających się z  zespołów komórek mięśniowych, posiadających zdolność kurczenia się.

Rozróżnia się następujące tkanki mięśniowe:

* mięsień poprzecznie prążkowany szkieletowy – zbudowany z długich, wielojądrzastych włókien o charakterystycznym poprzecznym prążkowaniu. Działanie tych mięśni podlega naszej woli. Występują one między innymi jako mięśnie mimiczne twarzy lub gardła, podniebienia.



Rys. 1  Tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana.
* mięsień gładki – działa niezależnie od woli i świadomości człowieka. Skurcz mięśni gładkich jest powolny, długotrwały. Jest elementem budowy naczyń, ścian przewodu pokarmowego, ścian moczowodów, pęcherza moczowego, cewki moczowej.



Rys. 2 Tkanka mięśniowa gładka.
* mięsień sercowy – występuje tylko w sercu. Jego działanie jest niezależne od naszej woli. 



Rys. 3 Tkanka mięśniowa serca.

Funkcje tkanki mięśniowej:

* wykonywanie wszystkich ruchów,
* lokomocja,
* realizacja podstawowych funkcji życiowych (oddychanie, trawienie, wydalanie),
* utrzymanie postawy ciała,
* wytwarzanie ciepła ciała,
* kształtowanie sylwetki,
* ochrona dla tkanek znajdujących się pod nią,
* ochrona dla naczyń i nerwów.

Tkanka nerwowa: 

odbiera, przekazuje i reaguje na impulsy zewnętrzne np. dotyk czy światło.



Rys. 4  Tkanka nerwowa.

Tkanka ta zbudowana jest z:

* neuronów,
* komórek glejowych,
* ciałka komórkowego,
* dendrytów,
* aksonu,
* jądra.

Narządami zbudowanymi z tkanki nerwowej są:

* ośrodkowy układ nerwowy,
* obwodowy układ nerwowy.

Tkanka nabłonkowa: 

jej komórki przylegają ściśle do siebie, a ilość substancji międzykomórkowej między nimi jest minimalna. Pełni przede wszystkim funkcję ochronną, bierze również udział we wchłanianiu pokarmu, w wymianie gazów i wydalaniu, chroni przed atakiem mikroorganizmów.



Rys. 5 Komórki tkanki nabłonkowej.

Ze względu na budowę i pełnione funkcje wyróżnia się:

* nabłonek wielowarstwowy, w którym komórki ułożone są w kilku warstwach; ze względu na budowę wyróżnia się: płaski- rogowaciejący i nierogowaciejący, sześcienny, walcowaty, gruczołowy,

* nabłonek jednowarstwowy; ze względu na budowę wyróżnia się: płaski, sześcienny, walcowaty, wielorzędowy



Rys. 6 Nabłonek: A – jednowarstwowy walcowaty, B – jednowarstwowy walcowaty urzęsiony, C – wielowarstwowy płaski, D – jednowarstwowy płaski, E – przejściowy, F – wielorzędowy (migawkowy), G – sześcienny, I – wielowarstwowy walcowaty urzęsiony.

Tkanka łączna: 

charakteryzuje się silnie rozbudowaną substancją międzykomórkową, przy stosunkowo małej liczbie komórek. Dzieli się na tkankę:

* chrzęstną składa się z elastycznej substancji międzykomórkowej. Jeżeli ta substancja zawiera włókna sprężyste, tkanka chrzęstna nosi nazwę sprężystej. Gdy zaś pozbawiona jest tych włókien nazywa się szklistą,



Rys. 7 Tkanka łączna chrzęstna: A – istota międzykomórkowa, B – komórka chrzęstna.

* kostną - elementami strukturalnymi kości są blaszki kostne zbudowane z istoty międzykomórkowej, w której znajdują się rozrzucone komórki kostne. Komórki kostne znajdują się w jamkach kostnych, od których odchodzą kanaliki. W tkance występują trzy rodzaje komórek kostnych: komórki kościotwórcze (osteoblasty), kostne (osteocyty) i kościogubne (osteoklasty).



Rys. 8 Tkanka kostna: A – kanały Haversa, B – jamki kostne.