Sejttan – amiloplasztisz

Az amiloplasztiszok  tipikusan növényi sejtalkotók, a plasztiszok népes családjának tagjai. A színanyagokat  nem tartalmazó plasztiszokhoz/ leukoplasztiszok / tartozó, keményítőt szintetizáló és raktározó sejtorganellumok.

 Általában gömb, orsó, vagy pálcika alakú, kettős membránnal határolt sejtszervecskék, a belső membránjaik eltérően a kloroplasztiszoktól és a mitochondriumoktól tagolatlanok, viszont tartalmaznak prokarióta, cirkuláris DNS-t és riboszómákat. Fiatalon  amöba szerűen mozognak a  sejtekben/amöboid amiloplasztiszok/.

Keményítőt tartalmazó sejtek különböző raktározó szövetekben

Többnyire fénytől elzárt helyeken, raktározó szervekben/gumó, rizóma, mag/ és a gyökércsúcs középső un columella részében előforduló specializált organellumok, melyekben a keményítő szintézise,valamint a keményítőszemcsék felépítése és raktározása történik .

A keményítőzárvány a- D-glükóz molekulákból épül fel és két alapegység alkotja: az elágazó térhálós  amilopektin és a spirálisan tekeredő el nem ágazó amilóz.

Egyszerű excentrikus burgonya keményítő

A keményítő szintézise a  máj glikogén szintéziséhez hasonlóan nagyenergiájú aktivált glukóz molekulákból /UDP-glukóz/ történik. A zöld kloroplasztiszokban a fotoszintézis ismert folyamataihoz szorosan kapcsolva épül fel nappal az un asszimilációs, vagy primer keményítő. Éjszaka ez kisebb keményítő egységekre bomlik és elvándorol a kloroplasztiszból/ tranzitorikus keményítő/ később  azután a raktározó szervek amiloplasztiszaiban  majd újra keményítő  polimer molekulává alakul /raktározott,vagy szekunder keményítő/.

A keményítőszemcse úgy jön létre, hogy adott kristályosodási góc körül kialakul egy réteges lerakódás. Koncentrikus keményítőről beszélünk, ha a kristályosodási góc a szemcse közepén van/pl búza, kukorica/.

Kukorica/ Zea mays/ egyszerű koncentrikus keményítő
Kukorica/ Zea mays/ egyszerű koncentrikus keményítő

Amennyiben a góc a perem táján alakul ki excentrikus keményítő keletkezik/pl burgonya, borsó/. Egyszerű a keményítő. amelyben egyetlen kristályosodási góc van. A félig összetett keményítőben a gócok száma 2-3 és  és a legkülső rétegek közösek. Az összetett keményítő néha többszáz gócot tartalmazhat. A  zabban akár 300 is lehet, míg a sóskaféléknél elérheti ennek a tízszeresét is. Ezekben az esetekben a keményítőszemcsék nagyon aprók, az egységek növekedéskor egymást nyomják és emiatt az egyébként kerekded szemcsék szögletessé válnak.

Bab/ Phaseolus/ excentrikus egyszerű keményítő hosszanti hasadékkal a felszínén

A keményítőszemcse alakja, mérete, szerkezete rendkívül változatos és fajra jellemző, melynek alapján lehetőség van a növényi minták azonosítására. Ennek gyakorlati jelentősége van a drogismeretben, az élelmiszeriparban, a hamisítások felismerésében.

 

 

Kategória: Botanikai szemléltető | Címke: , , , , , , , , , , , | Hozzászólás most!

Sejttan – proteinoplasztisz

A plasztiszok a növényi sejt legnagyobb méretű organellumai. Néhány plasztisz típust fénymikroszkópban is könnyen megfigyelhetünk. . Két fő csoportjukat különböztetjük meg:

  1. pigmentet tartalmazó színes kloroplasztisz és kromoplasztisz
  2. pigmentet nem tartalmazó főként raktározó leukoplasztisz

A proteinoplasztiszok  tipikusan növényi sejtalkotók, a plasztiszok népes családjának tagjai. A színanyagokat  nem tartalmazó plasztiszokhoz/ leukoplasztiszok / tartozó fehérjét szintetizáló és raktározó sejtorganellumok.Általában gömb, orsó, vagy pálcika alakú, kettős membránnal határolt sejtszervecskék, a belső membránjaik eltérően a kloroplasztiszoktól és a mitochondriumoktól tagolatlanok, viszont tartalmaznak prokarióta jellegű DNS-t és riboszómákat. Fiatal állapotban amöboid mozgást végeznek a sejtekben.Többnyire fénytől elzárt sejtekben, raktározó szervekben esetleg epidermiszben előforduló specializált organellumok, melyekben fehérjék szintézise, fehérjekristályok felépítése és raktározása történik .

Proteinoplasztiszok „gyöngysora” Tradescantia epidermisz sejtekben a sejtmag körül

 Hangsúlyozni kell, hogy a növényekben  található raktározott fehérje túlnyomó része nem a proteinoplasztiszban keletkezik és raktározódik. A gabonafélék szemterméseiben, vagy a  pillangósok magjaiban található értékes fehérjék a sejtplazma eukarióta riboszómáin épülnek fel és vakuólumokban történik a raktározásuk.

 Fénymikroszkópban  – különösen még éretlen, fiatal állapotban –  a proteinoplasztiszok könnyen összetéveszthetők a keményítőt szintetizáló és raktározó amiloplasztiszokkal. Amint megjelennek az amiloplasztiszokban a keményítőszemcsék a különbség nyilvánvaló lesz. A keményítő kimutatásra használt Lugol-oldatban a proteinoplasztisz megbarnul, míg a keményítő intenzív ibolyakékre színeződik.

 

Kategória: Botanikai szemléltető | Címke: , , | Hozzászólás most!

Alaktan/ hajtás / – platikládium

Általában levéllemezhez hasonló kiszélesedett, ellaposodott, lemezes,- gyakran levélhez hasonló hajtástengely, melyen a levelek a túlzott párologtatás elleni védekezés érdekében különböző mértékben visszafejlődtek. A szükséges  fotoszintetizáló  felület  ebben az esetben a szár levélszerű alakulásával biztosított.  Ismert típusai:

1.    Fillodium   — pl Genista sagittalis – a szárnyas szár egy sajátos esete

2.  A korlátolt növekedésű fillokládium — pl a nyitvaternő Phyllocladus, vagy a hazai flórából a Ruscus és Asparagus fajok

3. A korlátlan növekedésű modulszerű egységeket képező kladodium — pl Opuntia fajok

A fillodiumnál a levélszerű szárnyas száron a valódi lomblevelek még jelen vannak, bár kisebb méretűek, mint az ellaposodott  asszimiláló hajtástengely. A fillokládium valódi lomblevelei  gyakran teljesen hiányoznak, esetleg csökevényes apró, hártyás támasztólevelek csupán. A kaktuszok kladódiumain a levelek szúrós tövisekké módosulnak.

Részletesebb leírások linkjei a  Plantarium  „Botanikai szemléltető” –ben:

Szárnyas szár   Közvetlen link

Fillokládium  Közvetlen link

Kladodium    Közvetlen link

 

Kategória: Botanikai szemléltető | Címke: , , , , , , , | Hozzászólás most!

Alaktan/ virág / – epigyn termőtáj

Alsó állású magház

Ebben az esetben a magház a vacokba süllyedt, a virágtakaró és a porzók pedig a vacok csúcsán foglalnak helyet. A vacok a benne lévõ magházzal együtt a virágtakaró alatt látható (pl. alma, tökfélék, ernyősök, fészkesek). Alsó állású magháznál a vacok sokszor palack alakú, a magházat teljesen körülveszi; a többi virágrész (csésze, párta, porzók) a magház feletti peremről ered (epigyn virág).

A hóvirág fejlődő termése. Tipikus alsó állású magház.

 Látszólag egyszerűnek tűnik magház helyzetének megállapítása. Azonban ez gyakran csak alapos szövettani (hisztogenetikai) vizsgálatokkal dönthető el. Erre talán legismertebb példa az ernyősvirágúak esete. A család virágfejlődését vizsgálva megállapították, hogy a magház kezdetben inkább felső állású, később azonban a többi viráglevél hozzánő a magház külső falához, s így a takaró- és porzólevelek a magház felső részéről erednek. Tehát egy kezdetben  felső állású magház a virágfejlődés  során alsó állású magházzá alakul.

A magház külső falának szövetei és így a későbbi külső termésfal a receptákuláris elmélet szerint a vacok és a termőlevelek szoros összenövéséből jönnek létre(receptákulum=vacok). Egy másik elmélet szerint ezek a szövettájak a termőlevelek és a virágtakaró levelek alapi részeinek összenövéséből kialakult hypanthium szerű kehelyből fejlődnek( un appendikuláris elmélet).

Az ikerkaszat terméseknél gyakori bordázott külső termésfal inkább az első elméletet valószínűsíti. Bármelyik elmélet igazolódik, a későbbiekben szembesülnünk kell azzal, hogy az alsóállású magházból fejlődő termés nagy valószínűséggel áltermés! A bogyótermések esetében ez már általánosan elfogadott: az alsó állású termőből fejlődő bogyó mindig álbogyó.

Kategória: Botanikai szemléltető | Címke: , , | Hozzászólás most!

Sejttan – sejtfalgödörkék 2.

A vermes vagy udvaros gödörke a vízszállító elemekre jellemző és fontos szerepet játszik a fenyőfák víztranszportjában. A másodlagosan vastagodott sejtfalréteg felhólyagosodva átível a gödörke üregén,  és egy közepén kilyukasztott ernyőhöz hasonlóan borítja azt. A lyukat pórusnak nevezzük és ezen a nyíláson keresztül oldal irányban( radiálisan ) lehetséges az anyagáramlás .

A „gödörkepár” esetében az elválasztó primer fal a középső részen  dugó szerűen megvastagodik: ez a tórusz. A tórusz átmérője szélesebb, mint a pórus, vagyis a gödörke nyílása. A tórusz körül a sejtfal alapanyagai jórészt felszívódnak, csupán a  cellulóz mikrofibrillumok rugalmas kötegei találhatók. A cellulóz  kötegek által „kifeszített” tórusz  záró-nyitó működést végez oly módon, hogy középhelyzetben a nyitott pórusokon oldalirányban a vízmozgás biztosított, míg valamelyik nyíláshoz szorulva ez a dugó zárja  az anyagok átjutását.

Vermes gödörkék fenyő fatest radiális hosszmetszeti képen

A vermes gödörkéket a fenyőfélék fatestében jól tanulmányozhatjuk a fatest radiális(sugár irányú) hosszmetszetén. Ekkor ezek a képletek felülnézetben kettős körökként látszanak. A külső kör a  „ felhólyagosodott ernyő”  külső széle, a középső kör a pórus.

Kategória: Botanikai szemléltető | Címke: , , , , , , | Hozzászólás most!

Sejttan – sejtfalgödörkék 1.

 A sejtfal gödörkék megjelenésekor a sejtfal túlnyomó része vastagodott, csak néhány helyen marad vékony, ahol a gödörke keskeny, szűk, egyenes hasítékszerű formában szerveződik. Képződhet a sejtfalvastagodáskor vagy másodlagosan (utólag a már megvastagodott falakban). A korábban általánosan használt gödörkés sejtfalvastogodás fogalom ezért némileg zavaró, hiszen a gödörke lényegében egy lokális sejtfal vékonyodás!

Gödörkepárok a sejtfalban – oldalnézet

Az egyszerű gödörke esetében: minden gödörkének megvan a párja a szomszédos sejtek  falaiban (gödörkepár), csak a primer sejtfal választja el őket egymástól, melyeken élő  anyagú plazmahidak- plazmodezmák  hatolnak át..

Ezek a sejtfal befűződések pályákat képeznek, oldalirányú transzportot biztosítva a szomszédos  sejtek falain keresztül. Gyakoriak a raktározó parenchimatikus-, vagy a rövidtávú  közeli anyagtranszportot biztosító ( transzfúziós ) szövetekben.

Egyszerű gödörkék felülnézetben – Tilia ág bélszövet

 Fénymikroszkópban az egyszerű gödörke felülnézeti képen egy szabályos, vagy enyhén szabálytalan kör, Oldalnézetben egy keskeny befűződés a sejtfalakban. Számuk ezekben a szövetekben sejtenként: 1000-10 000 között lehet, amely a sejt élete során változhat.

Kategória: Botanikai szemléltető | Címke: , , , | Hozzászólás most!

A hottentottafüge

Carpobrotus edulis – Hottentottafüge

Dél Afrikában őshonos szukkulens növény a kristályvirágfélék/Aizoaceae/ családból. Igénytelen, gyorsan növekedő faj, melyet számos esetben talajtakaró pionir növényként telepítettek be Európába..  Élénkzöld pozsgás levelei keresztmetszetben háromszög alakúak, a kúszó hajtástengely a szárcsomóknál/noduszok/  legyökerezik így a növény vegetativ módon is gyorsan szaporodik. Májustól szeptemberig nyíló virágai első ránézésre nagyon hasonlítanak a fészkesek/ Asteraceae / virágzatához.  A mutatós nagy virág azonban egyetlen igazi magányos virág és nem virágzat .Húsos savanyú fügeterméshez hasonló sokmagvú áltermésének vastag, húsos termésfala ehető, bár gyakran sós mellékízű.Több helyen gyógynövényként ismerik, elsősorban a termés présnedvét használják különböző célokra  fertőtlenítő, antiszeptikus hatása miatt.

Cabo da Roca – Portugália. Kontinensünk legnyugatibb pontja, ahol véget ér Európa

 Napjainkra Franciaország, az Ibériai félsziget vagy Dél Anglia atlanti partvidékein, de a Földközi-tenger környékén is a hatalmas monospecifikus, a biodiverzitást  kizáró Carpobrotus régiók alkultak ki. A sziklákat szinte teljesen benövő, és a homokdűnéken is sebesen terjeszkedő növények monokulturái sok helyem hatalmas területen uralják a tengerpartokat.

 Aki  már egyszer is látta a sós szélben és a szikrázó verőfényben a látóhatár széléig terjedő  Carpobrotus edulis állományokat biztosan elámul és felötlik benne a kérdés: mi lehet ennek az agresszív a terjeszkedésnek a titka? Hiszen a jégvirágként, vagy hottentotta fügeként is emlegetett faj eredetileg Dél-Afrika partjai mentén él. Európai jelenléte azoknak a behurcolt egyedeknek köszönhető, amelyek kiszorították a parti zónából a kevésbé agresszív őshonos fajokat, és így tudtak gyorsan elterjedni. A jövevénnyel együtt nem érkeztek meg azok a természetes partnerek pl. teknősök és más állatok, amelyek növekedését eredeti élőhelyén kordában tartják. Emellett szerencsétlen véletlen, hogy a partmenti jégvirágmezők egy másik jövevény, az Európába még a mi honfoglalásunk előtt Dél-Ázsiából behurcolt házi patkány kedvelt élőhelyei lettek. A hottentotta füge termések a patkány kedvenc csemegéi és a nagy területeken kóborló rágcsálók ürülékükkel tovább terjesztik a magokat. Az ürülékben a magok jobban csíráznak és gyorsabban fejlődnek, mint a puszta sós talajokon, melyeket  később majd kúszó indáikkal borítanak be.

 A kristályvirágoknál oly gyakori szukkulens  jelleg külső morfológiai és belső élettani, biokémiai sajátosságai biztosítják a megfelelő feltételeket ahhoz, hogy a növény a  zord körülmények között is élhessen. Ezek a növények –dacára annak, hogy tengerpartokon élnek- a félsivatagi szárazságnak, forróságnak,vízhiánynak kitett növénytársaikhoz hasonlóan  végzik a gázcserét, a párologtatást és a fotoszintézist. Gázcsere nyílásaikat/ sztómák / a tipikus növényektől eltérően fényben zárva tartják, így megőrzik az anyagcseréhez értékes vizet. A zárt sztómák miatt nappal a szerves anyag produkcióhoz szükséges légköri széndioxid  nem jut be a fotoszintetizáló szövetekbe. A kloroplasztiszokban történő szervesanyag szintézishez a szükséges széndioxidot ekkor a szövetekben található jelentős mennyiségű almasav dekarboxilálásával biztosítja a növény. Estére általában az almasav készlet kiürül, a nap folyamán viszont a fényenergia segítségével az almasav lehasított széndioxidjából a kloroplasztisz cukrokat állított elő.

Éjjel, fény hiányában ez a folyamat leáll. A sötétben kinyílt sztómákon most bejut a légkör széndioxidja, melyből éjszaka a levélsejtekben egy un „sötét fixálás” folyamatban almasav keletkezik és halmozódik fel reggelre. A nyers levelek íze a nap folyamán az almasav és cukor aránytól függően változik. Délelőtt általában savanyú, estére pedig rendszerint édes lesz.

Az anyagcserefolyamatot CAM/ Crassulacean Acid Metabolism / fotoszintézisnek nevezzük és ez a „trükk” teszi lehetővé a növényi életet sok forró és száraz élőhelyen.

Kategória: blog | Címke: , , , , , , , , , , , , | 5 hozzászólás

Szövettan – exodermisz

Az exodermisz a fiatal gyökér elsődleges kérgének (cortex ) legkülső néhány sejtsorból álló rétege , amely a primer  gyökér bőrszövet( rizodermisz ) pusztulása után elparásodott falú sejtjeivel biztosítja a gyökérszövetek védelmét. Egyszikű növényeknél, ahol nincs másodlagos vastagodás végleges védelmi szerepet lát el.  Kétszikűek gyökereiben a másodlagos bőrszövet (periderma) kialakulását megelőzően jelenik meg. A védelmi funkciója  itt ideiglenes, átmeneti csupán. Kétszikűeknél a gyökér periderma a periciklusból a kéreg mélyebb rétegeiből ered. Emiatt a gyökér kéreg külső részei az exodermisszel együtt hamar leválnak, elpusztulnak.

Exodermis régió. Iris rizóma hajtáseredetű gyökér keresztmetszet
Exodermisz. Valeriana hajtáseredetű gyökér keresztmetszet.

Gyökérszőrök nem fejlődnek ebben a szövetrégióban, így az exodermisz  az anyagfelvételben nem játszik szerepet.

Kategória: Botanikai szemléltető | Címke: , , , , , | 1 hozzászólás

Szövettan – fatest, évgyűrűk

A fák törzsében, ágaiban az évek során kialakult szöveti szerkezet tükrözi a fatest működését és a fát felépítő szövetelemek összetételét. Az évszakoktól függő szakaszos működés jól látszik az évgyűrűs szerkezetben. A mi éghajlatunk alatt pl. a fatestet létrehozó kambium nem működik egyenletesen. Tavasszal tág üregű elemeket hoz létre, (korai fa), később mind szűkebb üregűeket, ősz felé már inkább csak vastagfalú, szűk üregű rostokat, míg télen egészen beszünteti működését.  Az egy év alatt keletkező faelemek összességét nevezik évgyűrűnek. A fatestnek egy év alatt történt gyarapodását könnyen meg lehet állapítani, mert az évenként keletkező évgyűrűk között ott, ahol az előző év szűküregű elemei és a következő év tágüregű elemei érintkeznek, éles határvonal, (évgyűrűhatár) látszik. A fatest éves gyarapodása tehát két részből áll: a tavasszal és nyáron létrehozott elsősorban szállító elemeket tartalmazó részből/ korai pászta/ és az zömében ősszel keletkezett vastagabb falú szilárdító rostokból/ késői pászta/.  A két rész határvonala az évgyűrű.

.A fenyőfélékre jellemző homoxyl szerkezetű fatestben csak vízszállító sejteket tracheidákat találunk a korai pászta részben és zömmel csak rostokat a késői pásztában. Ebből a  mikroszkóposan eléggé homogén fatest típusból hiányzanak a tágabb üregű. nagyobb vízszállító csövek, a tracheák.

Erdei fenyő fatest keresztmetszeti kép

A zárvatermő fákban a tracheidák mellett több-kevesebb tágabb vízszállitó csövet – tracheát – is találunk. Ezek az un heteroxyl szerkezetű fák. A szórt likacsú fáknál az évgyűrű sávjában ezek rendszertelenűl, szétszórva láthatók a mikroszkópos keresztmetszeti képeken. Rendezettebb szerkezet jellemző a gyűrűs likacsúfákra, ahol a tág üregű tracheák a tavaszi pászta részben fejlődnek csupán.

Hársfa ág keresztmetszet. Heteroxyl, szórtlikacsú fa
Csertölgy fatörzs keresztmetszet. Heteroxyl gyűrűs likacsú fa.

A trópusi fafajoknak nincsenek évgyűrűik, de a csapadékosabb és szárazabb időszakok váltakozása gyakran azokhoz hasonló növekedési zónákat hoz létre.

A fák évgyűrűs szerkezetének fontos gyakorlati jelentősége van, mert pl. a döntött fák korának megállapítása az évgyűrűk megszámlálásával történik. Szépen megolvashatók a luc, jegenye, erdei, fekete és vörösfenyő  évgyűrűi. Lombos fáknál már körülményesebb a művelet, ezeknél gyakran különféle festékekkel teszik láthatóvá az évgyűrűket.

 

Kategória: Botanikai szemléltető | Címke: , , , , , , , , , , , , | 1 hozzászólás

Sejttan – protoplaszt

A növényi, a gomba és a baktérium sejtek jellegzetes alkotórésze a sejtfal, amely körülveszi a sejtmembránnal / növényi sejtek esetében a plazmalemmával/ határolt plazmát. A protoplaszt a sejtek sejtfalon belül elhelyezkedő külső határmembránnal övezett része. Ez a határmemrán természetes körülmények között a sejtfalhoz illeszkedik, a protoplasztot  és a fénymikroszkópban jól látható sejtfalat ilyenkor a külső szemlélő nem tudja elkülöníteni.

Plazmolízált sejtekben azonban a határmembrán elválik a sejtfaltól és ekkor a protoplaszt és a sejtfal elkülönülnek.

A sejtfal mesterséges eltávolításával a növényi sejtek különleges formái izolált protoplasztok nyerhetők, melyeket az állati sejtekhez hasonlóan csupán egy külső sejtmembrán határol.

Tekintettel a sejtfal összetételére gombákból és csiga nyálmirigyből kinyert celluláz, hemicelluláz és pektináz enzimek keverékében emésztik le a sejtfalat. A membránstabilitás növeléséhez kalcium ionokat, az ozmotikus stress mérséklése érdekében gyakran indifferens ozmotikumot/ pl mannitol, szorbit/ is tartalmaz az enyhén hiperozmotikus emésztő közeg. Az emésztés lehet gyors/pár óráig tartó/ és lassabb mintegy 12 órát igénylő/”overnight”/ folyamat. Az enzimkészítmények tisztasága, minősége is fontos,de döntő szerepe  a kiinduláshoz használt növényanyag élettani állapotának van. Ezért gyakran különböző előkezeléseket alkalmaznak. Ma még nem ismerünk általánosan használható eljárást izolált protoplasztok készítéshez. Minden új  faj, fajta vagy új szövettípus  új kihívást jelent!

A keletkezett ép csupán határmembránnal körülvett izolált protoplasztok ozmotikusan stabilizált közegben az eredeti sejt alakjától függetlenül egységesen gömb alakúak.

Az izolált protoplasztok átmeneti állapotban levő sejtek. Amennyiben megfelelőek a feltételek –   biztosított a sterilitás és a megfelelő táptalaj – azonnal megindul az új sejtfal felépítése és általában egy hét alatt a protoplaszt körül újra kiépül a sejtfal és újra létrejön egy tipikus növényi sejt

Kategória: Botanikai szemléltető | Címke: , , | Hozzászólás most!