NÖVÉNYSZERVEZETTAN Sejttan és szövettan 1 NÖVÉNYSZERVEZETTAN Sejttan és szövettan 1. előadás Sejttan A sejt fogalma, felépítése, sejtciklus és sejtosztódás

A sejttan és szövettan helye a biológiai tudományok között: A sejttan és szövettan helye a biológiai tudományok között: növénytan, állattan, embertan Botanika - szervezettan: sejttan, szövettan, szervtan, egyedfejlődéstan - élettani tudományágak (növ. élettan, egyedkörnyezettan, örökléstan) - rendszertani tud. ágak (törzsfejlődéstan, ősnövénytan, növ. rendszertan) - növényföldrajzi tud. ágak (környezettan, társulástan, florisztikai növényföldrajz, fejlődéstörténeti növ.földrajz)

A sejt fogalma: - az élő szervezet szerkezeti és működési egysége Botanika - növényszervezettan sejttan - cytologia szövettan - histologia szervtan - organografia egyedfejlődéstan - ontogenia A sejt fogalma: - az élő szervezet szerkezeti és működési egysége

A sejtkutatás története: 1665: R. Hooke – parafa mikroszkopikus vizsgálatakor látott üregeket sejtnek nevezte (100×) "Nyilvánvalónak tapasztaltam azt, hogy ezek perforáltak vagy pórusosak, mint a lépes méz, de ezek a pórusok nem rendszerezettek […] ezek pórusok, vagy sejtek, […] voltak az első mikroszkopikus pórusok valójában amiket láttam, és talán, amit valaha láttak, mert nem találkoztam még olyan íróval vagy személlyel, aki ilyet említett volna azelőtt…" – Hooke magyarázza egy vékony parafadugón tett megfigyeléseit. http://hu.wikipedia.org/wiki/Robert_Hooke

A sejtkutatás története: A. v. Leeuwenhoek (1632-1723) – baktériumok, moszatok, harasztok, kerekesférgek, vvt (300×) http://en.wikipedia.org/wiki/Antonie_van_Leeuwenhoek

A sejtkutatás története: 1831: R. Brown: a sejtmag felfedezése 1838: M. J. Schleiden – T. Schwan: a sejtelmélet megalkotása: minden élőlény sejtes felépítésű, a sejt az élőlények alapvető szerkezeti és működési egysége XIX. sz. – sejtosztódás, sejtalkotók W. Waldeyer (1890): bevezette a kromoszóma kifejezést C. Golgi (1898): leírja Golgi-apparátust http://hu.wikipedia.org/wiki/Camillo_Golgi

A sejtkutatás története: XX. sz. – elektronmikroszkópos (1950) (200 000 x) és röntgendiffrakciós vizsgálatok Sejtalkotók szubmikroszkópikus vizsgálta 1953: Watson és Crick (a DNS kettős hélix szerkezetének leírása) A sejt az élő szervezet alapvető szerkezeti működési és fejlődéstani egysége.

A sejt típusa: prokariota, eukariota Energida polienergidás sejt monoenergidás sejt - A sejtmag és a hozzá tartozó citoplazma egysége. sf: sejtfal sm: sejtmag c: citoplazma Gracza, 2004 Sejt fogalma (tágabb értelemben) - sejthártyával borított protoplaszt - sejtfallal körülvett protoplaszt - elhalt protoplaszt megmaradó sejtfala (pl. szklereida, trachea)

A sejt alakja Parenchimatikus sejtek: minden irányban nagyjából egyenlő kiterjedésűek, csúcsuk tompa, lekerekített, általában sokáig élő, plazmatartalmú, vékony falú sejtek pl.: osztódószövetek, asszimiláló és raktározó alapszövetek sejtjei Gracza, 2004

Prozenchimatikus sejtek: erősen megnyúltak, hosszuk szélességük többszöröse, csúcsuk rendszerint kihegyezett, plazmájuk korán elhal, sejtfaluk vastag, korán fásodik, pl.: szállító és szilárdítószövetek sejtjei Gracza, 2004

A sejt mérete: 10-100 µm merisztéma 6-10 µm epidermisz 28-40 µm kollenchima 22-28 µm kéregparenchima 25-60 µm bélsugár 12-16 µm bélszöveti par. 18-160 µm periciklus sejtjei 12-15 µm tracheida 130-300 µm trachea 1000-8000 µm = 1-8 mm rostok 2000-60.000 µm = 0,2-6 cm

A növényi sejt felépítése:. sejtfal + protoplaszt. - citoplazma: A növényi sejt felépítése: sejtfal + protoplaszt - citoplazma: - sejtmag - színtestek - mitokondriumok alapállomány + sejtorganellumok 400× sejtfal citoplazma színtestek vakuólum vakuólum Ligustrum vulgare termésfalának sejtjei

A protoplaszt felépítése 1. citoplazma: alapállomány membránok endoplazmatikus retikulum diktioszómák (Golgi-apparátus) mikrotubulusok mikrotestek vezikulumok Vakuólum, sejtnedv, plazmazárványok (plazmaproduktumok) 2. sejtmag 3. színtestek: kloroplasztisz, kromoplasztisz, leukoplasztisz 4. mitokondriumok http://legacy.lclark.edu/~seavey/plant%20cell72-1.jpg

A növényi sejt felépítése sejtmagvacska sejtmag endoplazmatikus retikulum mitokondrium citoplazma mikrotubulusok lizoszóma riboszómák diktioszómák (Golgi-app.) peroxiszóma plazmalemma sejtfal Bolgár, 1999 kloroplasztisz A növényi sejt felépítése

A növényi sejt felépítése kloroplasztisz vakuólum sejtmag citoszkeleton mitokondrium endoplazma-tikus retikulum plazmahíd plazmodezmosz citoplazma plazmalemma diktioszóma (Golgi-app.) sejtfal vezikulum http://www.tvcc.edu/depts/biology/HotPot/Biol%201406/plant_cell.htm

A citoplazma és részei Önálló alakja nincs, kitölti a sejtfal által körülvett sejtüreget Határoló anyaga: membránok Sejtfal felé: plazmalemma Vakuólum felé: tonoplaszt Részei: cytosol (alapállomány): ektoplazma (gél) + endoplazma (szol), 3 fázisú víz oldott szervetlen sók, szerves vegyületek szerves óriásmolekulák, kolloidok sejtorganellumok (szilárd fázis) endoplazmatikus retikulum diktioszómák mikrotubulusok mikrotestek vezikulumok

A citoplazma és részei citoplazma plazmalemma sejtfal Gracza, 2004

A citoplazma alkotói 1. membránok: lipid kettős réteg (zsírsav + foszforsav), benne membránfehérjék Szerepe: határoló (plazmalemma, tonoplaszt) belső szerkezetet tagoló membránfehérjék Lipid réteg (foszfolipidek): zsírsav, foszforsav Váczi, 1995

Féligáteresztő tulajdonságúak (szemipermeábilis) Az anyagok felvételében és leadásban fontos szerepet játszik Elektronmikroszkópban hármas tagolódásúnak látszik (unit membrán) A kettős lipidréteg kétdimenziós folyadéknak tekinthető (fluid membrán) membránfehérjék lipidek http://www.cropsci.illinois.edu/classes/cpsc112/images/FormFunction/plasmalemma.jpg

A citoplazma alkotói 2. endoplazmatikus retikulum Az egész citoplazmát behálózó kettős membránú ciszternarendszer (tubuláris, vezikuláris, tömlő- vagy zsákszerű) Kapcsolatban áll: maghártyával (egymásból keletkeznek), Golgi-készülékkel, plazmalemmával, mikrotestekkel A plazmahidakon által az egyes sejtek között is átnyúlik. Szerepe: sejten belüli transzport, szintézis, tárolás, elosztás endoplazmatikus retikulum Gracza, 2004

sejtmag riboszómák durva felszínű ER sima felszínű ER 2 típusa van: durva felszínű (szemcsés) – rajta riboszómák (fehérjeszintézis) sima felszínű (szénhidrát és lipid anyagcsere)

A citoplazma alkotói 3. Diktioszóma (Golgi-készülék) - párhuzamos membránokból ciszternákból és tubulusokból felépülő sejtorganellum a ciszternák vezikulumokat fűznek le: szállítás A diktioszómák összessége a Golgi-készülék (XIX. sz. vége, Golgi, állati sejtekben) Funkciója: - poliszacharidok (hemicellulóz, pektin) szintézise tárolása és szállítása sejtfal képződés - fehérjék szállítása - raktározás - kiválasztás Gracza, 2004

A citoplazma alkotói 3. Diktioszóma (Golgi-készülék) Gracza, 2004 ciszternák tubulusok vezikulumok Gracza, 2004 Gracza, 2004

A citoplazma alkotói 3. Diktioszóma (Golgi-készülék) Diktioszóma „érkező” vezikulum ciszterna üreg Diktioszóma képződő vezikulum szekréciós vezikulum

A citoplazma alkotói 3. Diktioszóma (Golgi-készülék) John Sadowski

A citoplazma alkotói 4. Mikrotubulusok - A citoplazma és a sejtfal érintkezésénél, fiatal sejtekben kialakuló csőszerű képződmények Szerkezetük: globuláris fehérjékből spirális módon épülnek fel Szerepük: sejtfalképzésben (anyagok szállítása és elrendezése), csillangók és ostorok felépítése sejtosztódáskor a magorsó rostjai alkotják Váczi, 1995

A citoplazma alkotói 5. Mikrotestek http://www.palaeos.com/Eukarya/Lists/EuGlossary/EuGlossaryP.htm A citoplazma alkotói 5. Mikrotestek Egyrétegű membránnal határolt, gömbölyű képződmény. Típusai: Peroxiszóma: zöld levelekben, kapcsolatban áll a kloroplasztiszokkal és a mitokondriumokkal. Szerepe: fénylégzésben (fotorespiráció), a hidrogénperoxidot vízre és oxigénre bontja. Glioxiszóma: olajos magvakban, sziklevelekben, endospermiumban. Szerepe: lipidek lebontása, zsírok szénhidrátokká alakítása.

A citoplazma alkotói 6. Vezikulumok 7. Egyéb organellumok: Lizoszóma http://ecurriculum.mv.ac.th/science/science/m1/145/lysosome.jpg A citoplazma alkotói 6. Vezikulumok diktioszómákból keletkeznek, szerepük: membrántranszport, kapcsolatban állnak a plazmalemmával és a sejtfallal. 7. Egyéb organellumok: Mikroszómák: riboszómák és kül. méretű hólyagocskák Lizoszómák: sima falú endoplazmatikus retikulumból keletkeznek, szerepük a lebontás, az elhalt sejtrészek feloldása, káros anyagok semlegesítése. Szferoszómák: a zsíranyagcserében vesznek részt, fejlődésük során olajtestekké alakulnak (erősen fénytörők). Lizoszóma enzim komplex

Vakuólum, sejtnedv, plazmazárványok A citoplazma ürege, határhártyája a tonoplaszt, mérete a sejt öregedésével nő (több kicsiből egy vagy néhány központi vakuólum lesz). Benne tárolódik a sejtnedv. sejtfal citoplazma plasztiszok vakuólum

Vakuólum, sejtnedv, plazmazárványok Vizes oldat, az anyagcsere terméke. Feladata: Tárolás: tartalék tápanyagok: szénhidrátok, fehérjék pigmentek anthociánok, anthoxantinok védő anyagok: glükozidok, alkaloidok, szerves savak Gyűjti és közömbösíti az anyagcsere káros termékeit. Turgor létrehozója, a citoplazmát a sejtfalhoz nyomja, a vízfelvételt befolyásolja. Részt vesz a protoplaszt lebontásában (hidroláz enzimekkel)

http://www.plantcellbiology.com/tag/vacuole/

Vakuólum, sejtnedv, plazmazárványok Alkotó elmei: Szénhidrátok (szacharóz, maltóz, inulin, glikogén, nyálka) Szerves savak (almasav, citromsav, borkősav, oxálsav) N tartalmú anyagok (aminosavak, fehérjék, enzimek, alkaloidok) Cseranyagok (nitrogénes fenolszármazékok, szőlőcukor + csersav) Glükozidok (cukor + szerves vegyület) Anthociánok és flavonoidok Tejnedv Vitaminok, hormonok, antibiotikumok, fitoncidok

Kettős hártyával burkolt sejtorganellumok sejtmag színtestek mitokondriumok DNS-t és teljes fehérjeszintetizáló rendszert tartalmaznak.

Színtestek: kloroplasztisz kromoplasztisz leukoplasztisz - amiloplasztisz - proteinoplasztisz - elaioplasztisz Csak a növényi sejtekre jellemző. Evolúciós megjelenésük: endoszimbionta elmélet (prokariota algák). Kialakulásuk, fejlődésük: plasztisziniciálisokból proplasztisz fényviszonytól függően alakul ki a belső membránrendszer A plasztiszok egymásba átalakulhatnak.

Színtestek 1. Kloroplasztisz zöld színtest, a fotoszintetikus asszimiláció színtere 400 × Kloroplasztiszok zöldmoszat sejtjében, ligetmoha (Mnium sp.) levélkében és átokhínár (Elodea canadensis) levelében 400 × 400 ×

Színtestek 1. A kloroplasztisz típusai: kromatoforon: membránhoz kötött, kettős hártya nélküli gömbölyded vagy lapos zsákszerű vezikulumok baktériumok, kékmoszatok lemezes kloroplasztisz: kettős membránokból, lapos zsákszerű lemezekből áll moszatok (fotók) gránumos kloroplasztisz mohák-virágos növények Gracza, 2004 Gracza, 2004

Színtestek 1. Kloroplasztisz A gránumos kloroplasztisz felépítése: - kettős membrán - sztróma (színtelen, szemcsés alapállomány) - Tilakoidok (belső membránrendszer, párhuzamos lemezek) - sztrómatilakoid - gránumtilakoid Sztrómatilakoid gránumtilakoid Váczi, 1995

A kloroplasztisz felépítése 4. 1. 5. 6. 3. Raven P, Evert R, Eichorn S: Biology of Plants. 1999. A kloroplasztisz felépítése 2. 1. sztróma 2. belső membrán 3. külső membrán 4. perisztrómium 5. gránumtilakoid 6. sztrómatilakoid 1. ábra: A kloroplasztisz felépítése

A fotoszintézis két szakaszának összekapcsolódása fény fényszakasz szénhidrát külső membrán belső membrán sötét szakasz Raven P, Evert R, Eichorn S: Biology of Plants. 1999. A fotoszintézis két szakaszának összekapcsolódása

Színtestek 1. Kloroplasztisz A gránumos kloroplasztisz felépítése 4 féle pigment (tilakoidokban) Klorofill-a (kékeszöld) Klorofill-b (sárgászöld) Karotin (narancs) Xantofill (sárga) Gracza, 2004

Színtestek 2. Kromoplasztisz sárga v. vörös, színanyaguk: karotinoidok, helyük: virágszirmokban, termésekben, szerepük: megporzás, termés elterjesztésének segítése Kromoplasztiszok, sejtmag és sejtmagvacska (Lycopersicum esculentum, termésfal)

Színtestek leukoplasztiszok 3. Leukoplasztiszok sejtmag Gömb, orsó vagy pálcika alakú színtelen színtest, szerepe: raktározás Amiloplasztisz – keményítőt Proteinoplasztisz – fehérjét Elaioplasztisz - olajat leukoplasztiszok sejtmag Leukoplasztiszok és kloroplasztiszok (Zebrina pendula, fonáki epidermisz)

Színtestek 3. Leukoplasztiszok Színtelen színtest, raktároz A keményítő megjelenése az Egeria densa elsődleges kérgének sejtjeiben, szeptemberben. Amilóz, amilopektin Keményítő szemcse (Solanum tuberosum ággumóban)

Mitokondriumok (kondrioszómák): minden eukariota sejtben, 1-1,5 µm Sejtlégzés, biológiai oxidáció színtere Alakja: ovális, hosszúkás, pálcika. Felépítése: kettős membrán határolja, a belső membrán lehet: lemezes (krisztás) csöves (tubuláris), Perimitokondriális (perifériális) tér: a belső és külső membrán által határolt tér terminális oxidáció Mátrix: a mitokondrium alapállománya citromsav ciklus Szerepe: sejtlégzés, biológiai oxidáció , ATP-termelés Fehérjéket, DNS-t, RNS-t tartalmaz.

Mitokondriumok: Lemezes (krisztás) és csöves (tubuláris) mitokondrium. Bolgár, 1999 Mitokondriumok: Lemezes (krisztás) és csöves (tubuláris) mitokondrium. Lemezes (krisztás) mitokondrium finom szerkezete. Gracza, 2004

https://organelles.wordpress.com/characters/the-mitochondrian/

Sejtmag (nucleus, karyon): minden eukarióta sejtben meghatározott alakú, összetételű és működésű irányító funkció (anyagcsere, öröklődés) (Lig. vulg. 400 ×) Sejtmag és sejtmagvacska (Lyc. esc.) 400 ×

Sejtmag (nucleus): Keletkezése: osztódás vagy két sejtmag összeolvadása (ivaros szaporodás) Működése: anyagcsere irányítása: a citoplazma fehérjeszintézisének szabályozása öröklődés központja (kromoszómák, teljes génkészlettel sejtosztódás) sejtmag (Allium cepa, allevél epidermisz, 400 ×)

Sejtmag (nucleus): alakja Gömb, elliptikus, lencse, hosszúkás: Gracza, 2004

Sejtmag (nucleus): Felépítése: Kettős membrán, a (sejt)maghártya borítja: pórusos: anyagforgalom Egy vagy néhány sejtmagvacskát (nucleolus) tartalmaz A sejtciklus során változik: interfázisban: szol állapotú alapállomány (magnedv, nukleoplazma), benne kromatin (gél állapotú) DNS tart. osztódáskor: a kromatin állomány kromoszómákká tömörül http://www.cartage.org.lb/en/themes/Sciences/Anatomy/Nucleus/Nucleus.htm sejtmagvacska maghártya pórus Sejtmaghártya pórusokkal Gracza, 2004 kromoszómák kromatin

Sejtmag (nucleus): A kromoszóma felépítése: - spirálisan csavart fonál = kromonéma - 2 kromonéma + mátrix = kromatida duplikáció 2 kromatidás kromoszóma kromomer = kromatin felhalmozódás centromer = elsődleges befűződés, rajta kinetochor (a magorsó megtapadási helye) másodlagos befűződés - nukleolusz organizátor, fölötte szatellit Váczi, 1995

Sejtmag (nucleus): Sejtmagvacska (nucleolus): A kromoszómák száma és alakja fajra jellemző. - kromoszóma szerelvény (a sejtmag összes kromoszómái) diploid (2n) állapot - testi sejtekre jell. (minden kromoszóma 2× fordul elő) - homológ kromoszómapárok (apai + anyai) haploid (1n) állapot – ivarsejtek (n=kromoszómák száma) Sejtmagvacska (nucleolus): a sejtmag legtömörebb része, gömbös alakú, nagy RNS-tartalom (DNS, fehérjék) Szerepe: fehérje-szintézis, RNS szintézis és tárolás (Lyc. esc.)

Sejtciklus és sejtosztódás Sejtciklus 2 szakasza: 1. – Interfázis 2. – osztódási szakasz A sejtmagosztódás típusai: - amitózis (közvetlen, direkt sejtmagosztódás: a sejtmag középen befűződve kettéválik, anélkül, hogy benne alaki változás, azaz kromoszómák megjelenése lenne (moszatok, élesztőgombák) -közvetett, indirekt sejtmagosztódás: mitózis: számtartó, ekvációs osztódás – ugyanannyi kromoszóma keletkezik az utódsejtekben, mint az anyasejtekben volt, meiózis: számfelező, redukciós osztódás – az utódsejtekbe feleannyi kromoszóma kerül (diploid haploid)

Az interfázis szakaszai: Bolgár, 1999 G1 – posztmitotikus (preszintetikus, preduplikációs) - perc-évek - intenzív növekedés - RNS-, fehérjeszintézis S – a DNS-szintézis szakasza - 6-12 óra - megduplázódik a DNS G2 – premitotikus (posztszintetikus, posztduplikációs) - 1-5 óra

A mitózis szakaszai: (2-3 óra) profázis – előszakasz metafázis – középsz. anafázis – utószakasz telofázis – végső sz. Bolgár, 1999

A mitózis szakaszai: Profázis – előszakasz Bolgár, 1999 Profázis – előszakasz A kromatin állomány (2n) fonalas lesz, a fonalak megrövidülnek, a 2 kromatidából álló kromoszómák kialakulnak. Feloldódik a maghártya és a sejtmagvacska. Megkezdődik a magorsó fonalak kialakulása: - támasztófonalak: pólus és a sejt központi része közt - húzófonalak: pólus és a kinetochorok között

A mitózis szakaszai: Metafázis – középszakasz A kromoszómák Bolgár, 1999 Metafázis – középszakasz A kromoszómák középsíkba rendeződése, a testvér kromatidák elkülönülnek, csak a centromernél kapcsolódnak (monaster – egy csillag állapot)

A mitózis szakaszai: Anafázis – utószakasz - A testvér kromatidák Bolgár, 1999 Anafázis – utószakasz - A testvér kromatidák szétválnak, és a pólusok felé vándorolnak (a húzófonalak megrövidülnek). (diaster – kettős csillag állapot)

A mitózis szakaszai: Telofázis – végszakasz Bolgár, 1999 Telofázis – végszakasz A kromoszómák kicsomagolódása (dekondenzáció). Megjelenik a 2 maghártya és a 2 sejtmagvacska. - Kialakul az új sejtfal.

Sejtciklus és sejtosztódás A mitózis szakaszai: Váczi, 1995 profázis metafázis anafázis telofázis

A meiózis és szakaszai: Számfelező, redukciós osztódás szaporítósejtek képzése. Diploid (2n) sejtből haploid (1n), a kromoszómaszám felére csökken. Az anyasejt két egymást követő osztódása úgy, hogy közben nincs újabb DNS-duplikáció. Az anyasejt homológ kromoszómapárjai közül csak egy-egy kerül a leánysejtekbe, véletlenszerű elrendezésben. A meiózis szakaszai: Profázis I. – leptotén – zigotén Profázis II. – pachitén Metafázis II. – diplotén Anafázis II. Metafázis I. Telofázis II. Anafázis I. Telofázis I.

A meiózis szakaszai: I. főszakasz Gracza, 2004 Profázis I. – leptotén (vékony szalagos szakasz): a kromoszómák vékony szalagok formájában kezdenek láthatóvá válni. - zigotén (páros szalagos sz.): a homológ kromoszómák egymás mellé rendeződnek, rövidülnek, helyenként összetapadnak.

A meiózis szakaszai: I. főszakasz Gracza, 2004 Profázis I. – pachitén (széles szalagos szakasz): a homológ kromoszómák spiralizáció révén megrövidülnek, összetapadnak . .

A meiózis szakaszai: I. főszakasz Gracza, 2004 Profázis I. – diplotén (kétszalagos szakasz): - a homológ kromoszómák távolodni kezdnek, de bizonyos helyeken még összetapadnak: itt törések jöhetnek létre, és az eltört darabok kölcsönösen a másik homológhoz kapcsolódnak átkereszteződés (croissing over). - a szakasz végén a kromoszómák elválnak, eltűnik a maghártya és a sejtmagvacska.

A meiózis szakaszai: I. főszakasz Gracza, 2004 Metafázis I. – a homológ kromoszóma párok (apai és anyai) a középsíkba rendeződnek. Anafázis I. – a homológ kromoszóma párok apai és anyai kromoszómái különválva a sejt ellentétes pólusa felé vándorolnak. (2n 1n)

A meiózis szakaszai: I. főszakasz Gracza, 2004 Telofázis I. – a két póluson haploid, de kétkromatidás állapot. A despiralizáció csak részleges, nincs újabb DNS-szintézis.

A meiózis szakaszai: II. főszakasz Gracza, 2004 Profázis II. – Kromoszómák újbóli rövidülése (2 magorsó és 4 pólus alakulása). Metafázis II. – A kromoszómák két csoportban, az előbbire merőleges síkban középre rendeződnek.

A meiózis szakaszai: II. főszakasz Gracza, 2004 Anafázis II. – A testvér kromatidák szétválása, pólusokba vándorlása. Telofázis II. – Despiralizáció, magorsók eltűnése, 4 maghártya és 4 sejtmagvacska kialakulása 4 utódsejt létrejötte.

A sejtfal felépítése és vastagodási módjai A sejt részei: sejtfal + protoplaszt Sejtfal: Növényi sejtek jellemzője (kiv.: ostoros moszatok, mozgó szaporító sejtek) A citoplazma terméke. Szerepe: szilárdít, ellentart a turgor nyomásnak, kapcsolat a külvilággal (plazmodezma), környezeti hatások mérséklése, védelem. (Szállítóelemek és szilárdító holt szövetek megmaradó, elfásodott sejtfala holtfa) © Dennis Kunkel

A sejtfal kémiai összetétele: cellulóz, hemicellulóz, pektin, fehérjék, víz (kb. 50 %). Cellulóz – (C6H10O5)n n>1000 cellobióz egységekből álló ( 2 glükóz), összetett szénhidrát, vegyi anyagokkal szemben ellenálló Szintézise: plazmalemma környezetében. Hemicellulóz – szacharóz egységekből álló poliszacharidok n=150-200, kémiailag és funkcionálisan sokfélék, pl. tartalékt. Pektin – poliszacharidok, galakturonsav egységekből állnak. Főzés v. pektináz enzim hatására elbomlik, összetartó szerepű, vízfelvételre, duzzadásra képes, szintézisük: Golgi-app. Fehérjék – főként az elsődleges sejtfalban, enzim és szerk.

A sejtfal felépítése: Alapegység: cellulóz molekulák micellum: c. m. kristályrácsa elemi rost: micellum + nem kristályos cellulóz rész mikrofibrillum: elemi rostok kötege - rendezetlen szövedék: e. sejtfal - fibrillum: mikrofibrillumok köteges szövedéke: m. sejtfal sejtfal réteg: fibrillumok szövedéke sejtfal: sejtfalrétegekből áll Intermicelláris, interfibrilláris tér: -szállítás -berakódó anyagok Bolgár, 1999

A sejtfal kialakulása: A citoplazma produktumaiból épül fel, a sejtosztódás telofázisában. Gracza, 2004 Fejlődési típusai: A – citoplazmából gyűrűszerűen (fonalas moszatok) B – betokozódás, sejtmegnyúlás, új sejtfal képződés (bakt.) C – hasadás, elvékonyodás, regenerálódás (bakt.) D – húzófonalakból, citoplazmából (pollen) E – leemésztés, sejtegyesülés, újra alakulás (mesterséges)

A sejtfal kialakulása: Fragmoplaszt (fehérje): a sejtfalkezdemény anyagait Golgi vezikulumok szállítják, majd összeolvadnak középlemez (pektin): egymással érintkező sejteket összeköti, elsődleges sejtfal (sok pektin, hemicellulóz, kevés cellulóz). Az elsődleges (primer) sejtfal tulajdonságai: -a citoplazma külső, középlemezzel határos része (membranogén réteg) hozza létre, a középlemezre pektin, hemicellulóz és cellulóz rakódik - mikrofibrillumok rendezetlen szövedéke, - ritka szövésű, gödörkemezős a plazmodezma számára átjárható, növekedésre és alakváltozásra képes Az elsődleges sejtfal növekedése: - megnyúlási szakasz: központi vakuólum kialakulása, vízfelvétel -közbeékelődési szakasz: a cellulózláncok kapcsolódását fellazítja az auxin, eltávolodó mikrofibrillumok, új cellulóz beépülése, sejtfal gyarapodása, végül a kapcsolódási pontok rögzülnek

A másodlagos (szekunder) sejtfal: A sejtfal vastagságbeli növekedése, a sejtméret végleges kialakulása után, rárakódással képződik (lemezes vagy molekuláris), szerkezete már nem egységes, anyaga főképpen cellulóz (60-90 %). Felépítése: 3 rétegű -külső, középső (többrétegű), belső (harmadlagos sejtfal, tiszta cellulóz) Középlemez Elsődleges sejtfal Másodlagos sejtfal : A különböző rétegekben a micellumok, ill. fibrillumok lefutási iránya eltérő külső középső belső réteg Bolgár, 1999

A sejtfal vastagodási módjai: Gracza, 2004 Külső, centrifugális sejtfalvastagodás - rárakódás = appozíció - más sejtek belsejében keletkezett sejteken (pollenek, spórák) - lécek, szemcsék, tüskék, hálózatok, csapok, taréjok - a könnyebb megtapadást biztosítják - a mintázat faji sajátosság. Chr. × hortorum pollen, 200 ×

http://micro. magnet. fsu. edu/primer/techniques/hoffmangallery/pollen http://micro.magnet.fsu.edu/primer/techniques/hoffmangallery/pollen.html http://theora.com/images/pollen.jpg Author: gruiz

A sejtfal vastagodási módjai: B2 B3 Gracza, 2004 2. Belső, centripetális sejtfalv.: beékelődés = inkrusztáció 2.1.- egyenletes (A): sejtfal mindenütt egyformán vastagszik lemezes (B1,B2), sarkos (B3), Caspary-pontos (B4), U-alakú (B5), O-alakú (B6), kollenchimatikus: a sejtfal egy meghatározott része vastag B5 B6 B4

A sejtfal vastagodási módjai: Gracza, 2004 2. Belső, centripetális sejtfalvastagodás 2.2.- egyenlőtlen: a sejtfal általában vékony helyenként vastag 2.2.1.- helyenkénti: csapos (A), léces (B), létrás (C) gyűrűs (D), spirális (E), hálózatos (F), előford.: trachea, tracheida, fiatal szervek

A sejtfal vastagodási módjai: Gracza, 2004 2.2.- egyenlőtlen 2.2.2.- általános: a sejtfal szinte teljes felületén megvastagszik csak helyenként vékony: gödörkés (A): paren., udvaros-gödörkés (B1, B2): tracheida, trachea, csatornás (C): kősejt, lépcsős (D)

A sejtfal elváltozásai: - Az egyedfejlődés során különböző anyagok rakódhatnak a sejtfalba Elfásodás: lignin berakódása az intermicelláris és interfibrilláris terekbe (csak növényi sejtekben) Főleg a középlemezbe és az elsődleges sejtfalba (laza szerkezetű) - vizet, gázokat átengedi nő a szilárdság, keménység, tartósság, csökken a rugalmasság Konzerváló: véd a baktériumokkal és gombákkal szemben - egyéb anyagok: fagumi = xilán, galaktán, metilpentozán, aromás anyagok (vanilin, coniferin).

A sejtfal elváltozásai: 2. Elparásodás: - Kialakulásuk után holt sejtek (sejtplazma elhal), a víz és levegő számára átjárhatatlan, kiszáradás, hőingadozás elleni védelem. - Jellemző megjelenési helyei: - másodlagos bőrszövet (phellom, phellogen, phelloderma), alakulása a szár elsődleges kérgében, ill. gyökér endodermiszében - sebpara - levél és termés leválasztó rétege Epidermisz Elsődleges kéreg (leválik) Paraszövet Kéregparenchima Másodlagos bőrszövet kialakulása a Ribes uva-crispa (köszméte) szárában 400 ×

A sejtfal elváltozásai: 3. Kutinosodás: - Kutikula létrehozása, - epidermiszekre jell., - párolgás csökkentése. 4. Viaszosodás: - levelek, gyümölcsök epidermiszére jell., - védelmi funkció: víz, gombák, baktériumok. 5. Mézgásodás: - sebzési felületen, cellulóz bomlásával. 400 × Vastag, kutikula az Eryngium planum szárának epidermiszén. 6. Egyéb berakódások: - kova, Ca-karbonát, Ca-oxalát, egyéb szerves anyagok (xilokróm,cserzőanyagok, flavonoidok) http://www.netikka.net/matti.nyberg/Prunus.JPG

Készítsünk sejtmodellt! http://www.ehow.com/how_5517269_make-plant-cell-model-cake.html