Więc ściana komórkowa występuje przede wszystkim u bakterii. Dlaczego przede wszystkim? No bo bakterie są najliczniejszymi organizmami na Ziemi, prawda?
I u nich ściana komórkowa jest zbudowana z mureiny. Mureina to jest taka substancja, która występuje tylko u bakterii właściwie. I to jest tak zwany peptydoglikan, czyli jak się możecie domyśleć, jakaś substancja taka białkowo-cukrowa.
Więcej na temat mureiny powiemy sobie omawiając bakterie, także tutaj tylko napomknęłam. No i następna grupa to są grzyby. U grzybów również występuje ściana komórkowa, z tym, że zbudowana z chityny, czyli z takiego wielocukru. I wreszcie u roślin i u części protistów, głównie u protistów roślinopodobnych, również występuje ściana komórkowa, również zbudowana z wielocukru, z polisacharydu, właściwie z różnych polisacharydów, z czego jest to głównie celuloza. Na temat celulozy i chityny mówiliśmy w odcinku o cukrach, także już powinniście wiedzieć jak te związki są zbudowane.
I my głównie w tym odcinku będziemy się zajmować ścianą komórkową u roślin. ale zanim do tego przejdziemy, powiedzmy sobie jeszcze o związku budowy z funkcją, bo to jest to, co zawsze nas najbardziej w biologii interesuje. W przypadku ściany komórkowej to tutaj funkcja jest dość oczywista. To znaczy jest to nadawanie komórce wytrzymałości mechanicznej i kształtu. W przypadku komórek roślinnych jest to też zapobieganie pękaniu, jak komórki pęcznieją, napełniają się wodą.
Widzieliście w poprzednim odcinku, jak... w komórkach roślinnych, jak duże jest wakuola, jak dużo się w nich znajduje wody. No i żeby po prostu taka komórka nie pękała, po to jest też ta ściana komórkowa.
No i ponieważ ściany komórkowe mają głównie funkcję właśnie taką mechaniczną, dawanie wytrzymałości mechanicznej, no to siłą rzeczy muszą być zbudowane z jakichś wytrzymałych mechanicznie substancji. Takimi substancjami są właśnie wspomniana celuloza i chityna. U roślin też pamiętajcie, że ściany komórkowe tak naprawdę stanowią szkielet całej rośliny.
Rośliny nie mają jakiegoś osobnego układu szkieletowego. Także ściany komórkowe stanowią w ogóle rusztowanie dla roślin, umożliwiają im utrzymanie się w pionie, wbrew grawitacji, wbrew czynnikom fizycznym, takim jak wiatr. Także to jest zasadniczo ten związek budowy z funkcją.
I teraz tak, jeśli chodzi o ścianę komórkową u roślin, to z czego ona się składa? To jest bardzo brzydki rysunek, ale wybaczcie, liczy się treść. Także ściana komórkowa roślin pod względem składu wygląda mniej więcej tak.
Mamy włókna celulozowe, to są te brązowe. Te włókna celulozy tworzą taki szkielet, takie jakby rusztowanie i pomiędzy nimi... Są takim jakby wypełniaczem.
Są pektyny i hemicellulozy. To też są rodzaje wielocukrów. Takie mocno skomplikowane pod względem budowy.
No i wreszcie mamy pewną ilość białek. I teraz ten skład, to znaczy proporcje tych poszczególnych składników, bo skład jest mniej więcej taki sam, ale proporcje tych substancji zależą od tego, czy jest to tak zwana ściana pierwotna, czy wtórna. I teraz o co chodzi ze ścianą pierwotną i wtórną. A więc ściana komórkowa pierwotna... To jest taka, która występuje u młodych komórek, które jeszcze rosną.
I możemy ją sobie porównać do takiego szałasu budowanego przez małe dzieci. No bo to są młode komórki i tak, więc małe dzieci, takie bardzo niewyszukane porównanie. Także gdyby małe dzieci budowały szałas, no to wezmą jakąś niewielką ilość gałęzi, poukładają je raczej chaotycznie, napchają pomiędzy nie dość dużo jakichś tam liści, mchu, innych wypełniaczy.
I tak to mniej więcej będzie wyglądało. I teraz jak przyjmiemy, że te gałęzie to są właśnie włókna celulozy... Te wypełniacze pomiędzy nimi to są te hemicellozy, pektyny, białka itd.
To tak mniej więcej wygląda struktura ściany komórkowej pierwotnej. Czyli mamy taką dość nieregularnie poukładaną, niewielką ilość włókien celulozy. To jest około 20-30% tej celulozy.
I duża ilość tych wypełniaczy, czyli tych hemicelloz i pektyn. I ta ściana komórkowa jest właśnie cieńsza, delikatniejsza. Ponieważ komórka jeszcze rośnie, no to ta ściana musi się... rozciągać. Także to jest budowa ściany pierwotnej.
Natomiast ściana wtórna, czyli taka, która się pojawia, jest wytwarzana już u dorosłych komórek, które przestają rosnąć. Można porównać z kolei do takiego szałasu budowanego właśnie przez osoby dorosłe, systematyczne, zorganizowane. Taka ściana komórkowa ma regularny układ włókien, tutaj mamy regularnie poukładane gałązki. w dużej ilości, pracowicie, cierpliwie, nie tak jak w przypadku dzieci.
No i też znacznie mniej jest tych wypełniaczy. I tak właśnie wygląda ściana komórkowa wtórna, czyli mamy właśnie takie regularnie poukładane gęsto włókna celulozy. Tutaj może ich być nawet 60-90%, więc już znacznie więcej.
One układają się w wielu kierunkach, mogą się też układać warstwowo. No i tych hemicelulos i pektyn siłą rzeczy tu jest już znacznie mniej. Także tak wygląda ściana komórkowa pierwotna i wtórna. Jest to myślę takie dość logiczne. Ale w ścianie komórkowej mogą występować też dodatkowe składniki i mogą to być inkrustacje, czyli takie dodatkowe substancje, które są odkładane wewnątrz, czyli wewnątrz ściany, pomiędzy tymi włóknami celulozy.
No i one jakby jeszcze dodatkowo wzmacniają mechanicznie taką ścianę. Te substancje to może być np. lignina, lignifikacja to jest proces drewnienia, inaczej lignina występuje głównie w drewnie. No i krzemionka.
Krzemionka występuje u niektórych roślin, u niektórych trawiastych, u skrzypów, dlatego skrzypy skrzypią, ponieważ zawierają krzemionkę, chrzęszczą pod nogami. Krzemionka to jest mniej więcej taka substancja, to jest mniej więcej to z czego składa się piasek. Także to są przykłady inkrustacji, ale możemy mieć też adkrustacje, czyli na powierzchni, przylegające do powierzchni.
I to są substancje odkładane na zewnątrz ściany komórkowej. One mają głównie taką funkcję impregnującą, ochrona przed utratą wody, przed odparowywaniem wody, no bo woda jest bardzo cenną rzeczą dla roślin. I to jest na przykład kutyna, tworząca kutykulę na liściach, na powierzchni liści, czyli taką woskową warstwę zabiegającą w parowaniu wody.
Jest również suberyna, która z kolei pokrywa powierzchnię komórek budujących korek. czyli to, co potocznie nazywa się korą. I ta suberyna z kolei też zapobiega wnikaniu wody, zapobiega nasiąkaniu wodą, jest nieprzepuszczana dla wody, dla powietrza.
Także dzięki tej suberynie kora jest taką bardzo dobrze izolującą dla rośliny warstwą. Będziemy o tym jeszcze wspominać, omawiając anatomię roślin, także w pewnym momencie znowu się Wam to przypomni, mam nadzieję. No i takimi substancjami adkrustującymi mogą być również śluzy i gumy naturalne. I te gumy to jest na przykład lateks, czyli taka właśnie naturalna guma wydzielana przez roślinie w celu zasklepienia rany, czyli jeżeli takie roślinie się natnie, to one zaczynają wypuszczać tę gumę, żeby zakleić to nacięcie. No i człowiek z tego korzysta, pozyskując po prostu w ten sposób tę gumę.
No i śluzy. Śluzy to na przykład pokrywają nasiona. Jak macie siemię lniane, czyli nasiona lnu, jeżeli się je namoczy wodą, to one robią się takie strasznie śluzowate.
Niektórzy piją ten śluz jako taką osłonę dla żołądka. To jest całkiem skuteczne. No i ten śluz na powierzchni ma właśnie tę funkcję, niekoniecznie żebyśmy to pili, ale po prostu po to, żeby chłonąć wodę, ponieważ woda jest potrzebna do kiełkowania nasion.
Pierwszym etapem kiełkowania jest zawsze pęcznienie nasion w obecności wody. Także te śluzy właśnie służą temu, żeby tę wodę gromadzić wokół nasienia, żeby ono mogło kiełkować. Ok, i teraz przechodzimy już do tematu połączeń międzykomórkowych.
Co to są połączenia międzykomórkowe? Po co one są? Więc połączenia międzykomórkowe umożliwiają kontakt komórek z jednej strony, czyli wymianę substancji pomiędzy komórkami oraz wiążą ze sobą, czy spajają ze sobą, sklejają sąsiadujące komórki. Także to są dwie takie funkcje, które mogą pełnić różne połączenia międzykomórkowe.
I teraz omówimy je sobie po kolei. To były trzy slajdy bez żadnych obrazków. Mam nadzieję, że jakoś to przeżyliście.
Teraz już będzie bardziej wesoło znowu. Także tak, omówiłem połączenia międzykomórkowe u roślin i u zwierząt. U roślin mamy coś takiego, po pierwsze, jak blaszkę środkową. I blaszka środkowa to jest po prostu taki jakby klej, taka warstwa sklejająca, złożona głównie z pektyn.
I ona po prostu bardzo mocno spaja ze sobą sąsiadujące komórki, taki cement. I to jest właściwie tyle, co można powiedzieć o blaszce środkowej. Natomiast drugi rodzaj to są tzw. plazmodesmy i to już jest ten rodzaj połączeń, który umożliwia kontaktowanie się komórek ze sobą.
Plazmodesmy to są takie jamki czy otworki w ścianie komórkowej, przez które przechodzi cytoplazma. Czasami też przechodzą właśnie pasemka, siateczki śródplazmatycznej. Także są to takie dość duże otworki, przez które różne substancje mogą swobodnie przenikać, nawet całkiem duże substancje.
Także te plazmodesmy jakby zapewniają ciągłość cytoplazmy pomiędzy komórkami. Także nawet całe tkanki, organy, czy właściwie nawet cała roślina w pewnym sensie tworzy jakby taką jedną całość połączonych ze sobą komórek. No i to z jednej strony jest fajne, bo łączność jest... Słucham? Słucham?
Słucham? Słucham Na przykład wirusy roślinne mogą być przenoszone przez mszycę, czyli mszyca się wpija w tkanki przewodzące takiej rośliny i może wpuścić do komórki roślinnej takiego wirusa, no to potem ten wirus już łatwo i bez problemu może się rozprzestrzeniać praktycznie po całej roślinie właśnie przez te plazmo-desny. Także to jest jeśli chodzi o połączenia międzykomórkowe u roślin. Myślę, że dość łatwo. Jedne sklejające, jedne kontaktujące ze sobą.
No i teraz u zwierząt. Pierwsze to będą złącza szczelinowe i złącza szczelinowe to jest trochę pod względem funkcjonalnym odpowiednik plasmodesm. Czyli generalnie to są takie jakby...
tuneliki białkowe. Te tuneliki są zwane koneksonami, ponieważ robią connection, tak, między komórkami. I one umożliwiają przepływ np.
jonów z jednej komórki do drugiej, ewentualnie małych cukrów, nukleotydów. One mają dość małe średnice. One nie przepuszczają, tak jak plazmodesmy, jakichś dużych cząsteczek, tylko raczej mniejsze substancje, mniejsze cząsteczki. I one występują np.
w mięśniach gładkich, w mięśniu sercowym, w tkance nerwowej. I one umożliwiają jakby w tych rodzajach tkanek szybszy przepływ impulsów elektrycznych z komórki do komórki. Wspomnimy sobie o tym jeszcze omawiając np. tkankę nerwową, także pewnie Wam się to przypomni. Także dzięki tym połączeniom po prostu tkanki czy narządy mogą jakby szybko reagować czy działać w taki bardziej synchroniczny sposób.
Np. skurcz komórek serca odbywa się synchronicznie, bo właśnie te komórki mięśnia sercowego są jakby połączone w taką jedną... całość synchronicznie działającą.
No i też te złącza szczelinowe stanowią taki łącznik chemiczny, na przykład w trzustce, gdy jedna komórka zostaje pobudzona do wydzielania insuliny, to sygnał rozchodzi się przez te złącza szczelinowe do innych komórek, co zapewnia odpowiedź całego narządu, a nie tak, że każda komórka z osobna musi być pobudzona jakoś zewnętrznie. Tylko jakby całość szybko, sprawnie, synchronicznie reaguje właśnie dzięki tym koneksonom. Także one... wpływają na sprawne działanie naszych narządów.
No i następny rodzaj to są desmosomy. I desmosomy to są takie jakby zatrzaski białkowe. Takie białkowe wypustki, które działają trochę na zasadzie takiego zatrzasku mechanicznego po prostu. I one spinają ze sobą sąsiadujące komórki. Tutaj już nie chodzi o wymianę substancji, tylko o to spajanie ze sobą komórek tak bardzo, bardzo mocno.
No i to widać na przykład po komórkach nabłonka, które generalnie... So... nasz nabłonek, nasz naskórek konkretnie może.
Nasz naskórek, czyli ta najbardziej wierzchnia warstwa naszej skóry. Komórki są właśnie połączone tymi desmosomami i dzięki temu nasz naskórek jest bardzo, bardzo odporny na rozciąganie. Jak pomyślicie sobie o kobietach w ciąży, to myślę, że jest to dość wyrazisty przykład na to, co komórki naskórka są w stanie znieść.
Także te połączenia są naprawdę bardzo, bardzo mocne. I tutaj od desmosomów odchodzą filamenty pośrednie, które mam nadzieję, że pamiętacie z odcinka o cytoszkielecie. No i trzeci rodzaj połączeń międzykomórkowych u zwierząt to są tzw. połączenia ścisłe, czy też połączenia zamykające, albo strefy zamykające.
One mają trochę różne nazwy, ale chodzi generalnie o to samo, o to na co nazwa wskazuje. One występują tak w przyszczytowych częściach komórek zwykle i one po prostu powodują takie bardzo ścisłe przyleganie do siebie błon komórkowych. I ich funkcja to jest na przykładzie nabłonka jelita cienkiego. bo to jest dobry przykład na funkcję właśnie tych płączeń ścisłych. Chodzi o to, że oczywiście w jelicie cienkim zachodzi wchłanianie substancji odżywczych różnych i chodzi o to, żeby te substancje odżywcze były wchłaniane przez komórki, w poprzek, że tak powiem, komórek, a nie gdzieś pomiędzy, bo chodzi o to, żeby substancje, które...
są wchłaniane z jelitia, dostawały się do krwi w sposób, że tak powiem, kontrolowany, a nie to, że po prostu trafia tam wszystko, co jest w jelicie. Także właśnie dzięki tym połączeniom ścisłym substancje są wchłaniane jakby do komórek jelita cienkiego, a nie gdzieś tam pomiędzy, nie trafiają gdzieś pomiędzy. No i podsumujmy sobie jeszcze na koniec te połączenia międzykomórkowe, czyli u roślin mamy blaszkę środkową, to coś co spaja komórki ze sobą i mamy plazmodesmy, czyli te otworki w ścianach komórkowych, które kontaktują ze sobą poszczególne komórki.
No i u zwierząt mamy desmosomy, czyli te takie białkowe zatrzaski, które łączą ze sobą komórki. Mamy złącza szczelinowe, czyli te odpowiedniki plazmodezmu, które kontaktują ze sobą komórki, umożliwiają wymianę substancji i wreszcie połączenia ścisłe, czyli zamykające, czyli te, które umożliwiają komórkom tworzenie zwartej warstwy. nieprzepuszczalnej dla różnych substancji.
I to by było na tyle, jeśli chodzi o temat ścian komórkowych i połączeń międzykomórkowych. W następnych odcinkach zajmiemy się już podziałami komórkowymi i to będzie koniec działu cytologia. Dziękuję Wam za uwagę i zapraszam do następnego odcinka.