18.doc

18. Mechanizm syntezy białka i rola kwasów nukleinowych w tym procesie

W syntezie łańcucha polipeptydowego biorą udział rybosomy mRNA i +RNA oraz pewna ilość białek jak również cząsteczki dostarczające energii. Cząsteczka matrycowego RNA (mRNA) jest umieszczona między dwiema podjednostkami rybosomu. Dwa miejsca mogące pomieścić +RNA są tak ułożone że pasują do kodonów tego odcinka mRNA jaki aktualnie znajduje się w rybosomie. Możliwe jest wtedy przypisanie związanego z +RNA aminokwasu właściwej trójce nukleotydów w mRNA. Początek i koniec syntezy jest zaznaczony w mRNA przez odpowiednią sekwencję nukleotydów. Synteza mRNA zachodzi na terenie jądra zaś synteza białek w cytoplazmie. Odcinek DNA zawierający informację potrzebną do określenia (za pośrednictwem mRNA) kolejności aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym nazywamy genem.

19. Cytokineza i powstawanie przegrody pierwotnej oraz pierwotnej ściany

*następuje po podziale jądra a ściślej mówiąc pod koniec telofazy. Między dwoma grupami chromosomów tworzy się z cytoplazmy tzw. fragmoplast, który ma postać wrzeciona. W płaszczyźnie równikowej nowego wrzeciona pojawiają się półpłynne ziarenka względnie kropelki, tworząc równikową strefę półpłynnej substancji lezącą w poprzek komórki i zwaną przegrodą pierwotną. Z obu stron tej przegrody pierwotnej cytoplazma dwóch nowych komórek odkłada ścianki komórkowe pierwotne zbudowane z celulozy i substancji pektynowych, a przegroda pierwotna zestala się i przekształca w pektynową blaszkę środkową. Ściana pierwotna okrywa protoplast całkowicie z wyjątkiem por, przez które przechodzą plazmodesmy.

20. Struktura i powstanie wtórnej ściany komórkowej

Ściana wtórna tworzy się gdy komórka osiąga swe ostateczne rozmiary i rośnie wtedy na grubość. Ściana wtórna składa się zwykle z 3ech warstw które zbudowane są podobnie jak ściana pierwotna z mikrofibryli oraz macierzy podstawowej. Zawartość celulozy w ścianach wtórnych jest jednak większa i wynosi około 60 %. Mikrofibryle celulozy są tu grubsze i układają się w ścianie regularnie. Oprócz wielocukrów w skład ściany dojrzałych komórek wchodzą inne substancje. Ściany mogą ulegać inkrustacji związkami mineralnymi: węglanem wapnia lub krzemionką. Ściany zdrewniałe inkrustowane są ligniną powodującą silne stwardnienie i zmniejszenie zawartości wody. W ścianach mogą też odkładać się substancje o charakterze tłuszczowym np. kutyna. Kutyna i wosk mogą odkładać się za zewnętrznej stronie ściany jako kutykula.  W tkance korkowej odkłada się po wewnętrznej stronie ściany pierwotnej warstwa suberyny . Na niej od wnętrze komórki występuje zwykle jeszcze warstwa celulozowa, tak iż suberyna znajduje się pomiędzy ścianą pierwotną a wtórną. Na wewnętrzną ścianę może odkładać się też kaloza.

21. Rodzaje, struktura i funkcje jamek w ścianach komórkowych roślin

Nierównomierne odkładanie się wtórnych warstw ściany prowadzi do powstania różnego rodzaju zgrubień - pasmowych, obrączkowych, spiralnych oraz do tworzenia się jamek. Jamki mogą byc proste lub lejkowate. Wejście do zagłębienia jamki to apertura jamki, gdy się zwięża to jest to jamka lejkowata. Rozszerzona cześć zagłębienia jamki lejkowatej to komora jamki. Jamki leżące naprzeciw siebie tworzą parę jamek która może być lejkowata, prosta lub półlejkowata. W parze jamek lejkowatych błona zamykająca zwana jest margo. Część centralna jest nieporowata, gdy jest zgrubiała to jest to torus. Średnica torusa jest większa niż apertura jamki, więc para jamek działa jak wentyl. Otwory w margo ułatwiają przepływ substancji, gdy torus nie przylega do ściany. W komórkach mających jamki plazmoderny zgrupowane są na ich terenie i pęczkami przenikają przez nie poprzez przegrodę z dwóch ścianek pierwotnych i blaszki środkowej.

22. Organizacja strukturalna celulozy w ścianie komórkowej

Celuloza jest wielocukrem o bardzo długim, nierozgałęzionym łańcuchu utworzonym z wielu reszt glukozy. Łańcuchy celulozy łączą się w równoległe wiązki mikrofibryle. Układ cząsteczek celulozy w pewnych obszarach mikrofibryli jest bardzo regularny, tak że tworzą one na pewnych odcinkach siatkę molekularną, podobnie jak w kryształach. Są to MICELE, zaś przestrzenie między nimi to przestrzenie micelarne. Mikrofibryle w ściance pierwotnej są stosunkowo cienkie, układają się w płaszczyźnie ściany w różnych kierunkach, tworząc nieregularna sieć.

23. Budowa chemiczna głównych związków organicznych wchodzących w skład ściany

Oprócz celulozy w skład ściany wchodzą: hemiceluloza, pektyny, białka, lignina, suberyna, kutyna, wosk, kaloza. Hemiceluloza to grupa polimerowa glukozy, galaktozy, mannozy, arabinozy i ksylozy oraz wielu innych cukrów prostych, a także kwasów uronowych. Pektyny są zbliżone składem do hemiceluloz, lecz zawierają więcej kwasów uronowych tworzących łańcuch do których doczepione są wielocukry głównie arabinoza i galaktoza. Lignina jest trójwymiarowym polimerem pochodnych fenylopropanu. Suberyna jest wysokim polimerem nasyconych oraz pojedynczych i podwójnych hydroksykwasów. Polimer ten ma połączenia estrowe. Kutyna jest substancją zbliżoną do suberyny, ma jednak mniejszy udział kwasów 22 węglowych. Woski są mieszaniną długołańcuchowych węglowodorów kwasów tłuszczowych, alkoholu, ketonów i aldehydów. Mogą też występować związki aromatyczne. Kaloza jest polimerem glukozy z wiązaniem glikozydowym w innych pozycjach niż w celulozie.

24. Struktura i pierwotna funkcja genu

Gen jest to tak jednostka materiału genetycznego, która odpowiada za syntezę jednego łańcucha polipeptydowego. Gen jest jednostką dziedziczności więc przekazuje materiał stanowiący podłoże dziedziczenia organizmu. Gen jako sekwencja nukleotydów w DNA, to odcinek biegnący nieprzerwanie wzdłuż cząsteczki DNA, lecz większość genów jest w postaci podzielonej. Odcinki kodujące  geny podzielonego to eksony, zaś odcinki niekodujące – introny. Aby zakodować ciągły łańcuch polipeptydowy, musza być usunięte introny. Następuje to gdy informacja genetyczna znajduje się w RNA. W nielicznych przypadkach np. u wirusów występuje zjawisko nakładania się genów. Pozwala to na lepsze wykorzystanie genomu.

25. Przebieg mejozy i jej znaczenie dla dziedziczności

Jest to podział komórki diploidalnej prowadzący do redukcji liczby chromosomów do polowy. Mejoza składa się z dwóch bezpośrednio po sobie następujących podziałów, jednak tylko pierwszy podział poprzedzony jest replikacją DNA. W rezultacie każda z komórek potomnych zawiera tylko połowę tej ilości Dna jaka miała komórka macierzysta i połowę jej liczby chromosomów. W czasie pierwszego podziału mejotycznego rozdzielają się chromosomy homologiczne i powstają dwa jądra haploidalne. Podczas drugiego podziału mejotycznego w każdym z dwóch hapoloidalnych jąder następuje rozdzielenie się chromatyd, podobnie jak w mitozie i powstają cztery jądra. Po podziale cytoplazmy rezultatem mejozy są 4 komórki , tzw. tetrada. Pomiędzy I a II podziałem może brakować niektórych stadiów.

26. Ewolucja pojęcia genu

Pierwsze definicje genu sformułował Mendel. Były to autonomiczne jednostki materiału genetycznego odpowiedzialne za pojawienie się obserwowanych cech. Doświadczenia na genach umieszczały je w chromosomach. Pojęcie genu dotyczy abstrakcyjnej jednostki dziedziczenia, identyfikowanej dzięki efektom genotypowym. W 1945 sformułowano hipotezę według której geny działają poprzez enzymy, a więc odpowiadają za syntezę enzymów, lecz wkrótce przekonano się że nie wszystkie produkty genów są enzymami, a więc gen odpowiada za strukturę łańcucha nukleotydowego.

27. Wzrost i podział komórek jako mechanizmy procesu różnicowania komórkowego

Różnicowanie się komórki to proces rozwoju komórki merystematycznej w komórkę dojrzałą określonego typu. Komórki siostrzane razem wzięte nie są w chwili powstania większe od komórki macierzystej, z której powstały. Potem szybko rosną. W trakcie wzrostu objętość cytoplazmy powiększa się nieznacznie, natomiast wybitnie powiększają się wakuola. Podczas gdy w młodej komórce cytoplazma wypełnia prawie całą przestrzeń komórkową, to w bardziej wyrośniętych komórkach jest to tylko cienka warstwa wyściełająca ścianki od wewnątrz. Pozostała przestrzeń zajęta jest przez kilka mniejszych lub jedną większą wakuolę. Młoda tkanka jest bardzo delikatna, gdyż ścianki jej komórek są delikatne i cienkie. W miarę dopływu substancji odżywczych komórki wytwarzają nowe ilości protoplazmy i mocniejsze ścianki, charakterystyczne dla dojrzałych komórek danej tkanki. Wzrost komórek towarzyszy zazwyczaj podziałowi. Te dwa procesy nazywamy zazwyczaj wzrostem podziałowymi jest on widoczny w merystemach. Przeciwstawiamy go wzrostowi bez podziałów (przerostowi) występującemu powszechnie w czasie dojrzewania komórek. Podział i wzrost to procesy przeciwstawne. Wzrost prowadzi do zwiększania rozmiarów a podział do zmniejszania rozmiaru prostopadłego do płaszczyzny podziału.

28. Rola informacji genetycznej w procesie różnicowania wielokomórkowych organizmów

Informacja genetyczna zawarta w DNA przekazywana jest do cytoplazmy za pośrednictwem mRNA. Tam przy udziale rybosomów aminokwasy są łączone w polipeptydy. Tworzenie białka nie kończy się na utworzeniu łańcucha aminokwasów o odpowiedniej sekwencji, lecz musi być on odpowiednio ułożony w przestrzeni. DNA tworzy kompleks z histonami. Za cenę ograniczenia szybkości replikacji i transkrypcji istnieje możliwość powiększenia zasobu informacji poprzez mutacyjne różnicowanie jednakowych odcinków DNA. Liczba genów może wzrastać na zasadzie zwiększania liczby DALEJ NIECZYTELNE!

wykształcić mechanizm precyzyjnego i różnego rozdziału DNA między komórki siostrzane. Jednak mimo olbrzymiego zasobu informacji genetycznej istnieje niewielka liczba typów komórek. Programy genetyczne musza być uzupełnione informacją kierunkową ułożenia podziałów lub wzrostu w sposób określony w przestrzeni. Realizacja informacji genetycznej nazywana jest ekspresja genów. Na proces wpływają szczególnie histony związane z DNA a także białka niezasadowe powodujące dostępność DN dla transkrypcji. Część informacji genetycznej nie ujawnia się - ulega represji. Zróżnicowanie tkanek i organów jest stanem wynikającym ze zróżnicowanej ekspresji różnych części genomu komórki.

29. Czynniki i poziomy regulacji epigenetycznej w procesie różnicowania wielokomórkowych organizmów roślinnych

Zmiana epigenetyczna oznacza zmianę w ekspresji informacji genetycznej w aktywności genów. Czynnik epigenetyczny oznacza element pochodzący z cytoplazmy albo ze środowiska komórki. W zróżnicowaniu komórki możemy odnotować różne stany, różniące się np. stałością. Osiąganie stanów stabilnych określane jest jako determinacja albo różnicowanie pierwotne, które polega na ukierunkowaniu dalszego rozwoju komórki. Po determinacji istnieje faza jej ekspresji, w której wykształcają się właściwości trwałe. Rozwój komórki jest realizacją nakładających się po sobie programów które określają czynniki epigenetyczne różnicowania. Wybór programu oznacza rozgałęzienie się ciągu programów, z którymi związany jest przełącznik w dwu stanach: włączenia i wyłączenia. Wybór stanu zależy od specyficznego czynnika epigenetycznego np. hormonu. Liczba stanów dostępnych dla danej komórki nie jest duża, a więc komórka może zróżnicować się najwyżej na parę typów komórek. Uwzględnienie roli cytoplazmy w różnicowaniu wprowadza do rozwoju epigenezę. Rozwój oraz różnicowanie komórek jest w gruncie rzeczy epigenetyczną regulacją DALEJ NIECZYTELNE.

30. Przejawy i rola polarności w procesie różnicowania wielokomórkowych organizmów roślinnych.

Polarność występuje już w komórce jajowej i oznaką jej jest nierównomierne rozmieszczenie składników komórki np. wakuoli i jądra. Polarność może ukierunkować podziały komórkowe i odwrotnie, podział może wyróżnić kierunek prostopadły do płaszczyzny podziału a różnice między komórkami potomnymi mogą zapoczątkować bieguny tej osi. Nierównomierny rozdział składników cytoplazmy jest jednym z czynników różnicowania komórek siostrzanych. Polarność może być wynikiem działania pola elektrycznego wywołanego prze substancje białkowe.

31. Komórkowe czynniki i mechanizmy dziedziczenia cytoplazmatycznego

W czasie podziału komórki struktury i organelle zostają rozdzielone na dwie potomne komórki. Ogólnie nie ma mechanizmów, które by regulowały ten rozdział, jest on w zasadzie losowy. Zmniejszenie liczby (masy) danego typu struktur jest kompensowane jej wzrostem w innej fazie. W grę wchodzi nie tylko wzrost ich masy i liczby, ale również przekształcanie się jednych w drugie oraz zanik. Organelle mają własny DNA: rozmnażają się wyłącznie przez podział. Niewielka część informacji genetycznej znajduje się poza jądrem komórkowym. Ok 90% białek nutochondrialnych i chloroplastowych jest kodowana przez DNA jądra komórkowego.

32. Organizacja tkankowa w budowie pierwotnej i wtórnej korzenia i łodygi

W młodym korzeniu podobnie jak w łodydze wyróżniamy: skórkę (epidermę), korę pierwotną i walec osiowy zwany stelą, który obejmuje wiązki i łyko drzewne. Skórka utworzona jest z jednej warstwy komórek przy czym niektóre zmienione są na włośniki. Komórki skórki są cienkościenne - łatwo przepuszczają wodę. Brak tu szparek. Pod skórą znajduje się kora pierwotna, złożona z komórek miękiszowych, przeprowadzających wodę i sole mineralne  zewnętrzna warstwa kory pierwo tnej, granicząca z walcem osiowym to endoderma która zwykle ma pasemka Caspary'ego. Komórki endodermy tworzą pochwę dookoła walca osiowego. Podobnie wykształca się zewnętrzna warstwa kory pierwotnej - egzoderma, pełniąca funkcje ochronne. Pierwszą zewnętrzną warstwą walca osiowego stanowi okolnia (perycykl) warstwa tkanki miękiszowej, zdolna do wytworzenia merystemów wtórnych. Wiązki łyka i drewna tworzą pierścienie ułożone na przemian (w łodydze na przeciwko siebie). Jest to układ promienisty lub radialny. Protoksylem - najwcześniejsze komórki drewna znajduje się na zewnątrz od metaksylemu. Rozwój drewna jest więc dośrodkowy. Budowa wtórna korzenia kambium, podobnie jak w łodydze, powstaje między wiązkami drewna i łyka a więc tworzy linię falistą gdzie wiązki drewna znajdują się od wewnątrz a łyka na zewnątrz. Z czasem linia falista przekształca się w prawidłowy pierścień. Wskutek rozrastania się tkanek wtórnych endoderma rozrywa się a łyko pierwotne zostaje zgniecione. Miazga korkorodna w korzeniach drzew tworzy się w zazwyczaj w zewnętrznych warstwach okólnicy. Drewno wtórne korzenia zawiera mniej sklerenchymy niż łodyga więc słoje roczne są mniej wyraźne. Włókna są dłuższe. Elementy przewodzące są silniej rozwinięte, mają cieńsze ścianki wskutek czego drewno jest bardzo giętkie, bardziej porowate i lepiej przewodzi wodę. Silniej rozwinięte są też tkanki spieluzowe, miękisz drzewny i promienie drzewne. Budowa pierwotna łodygi. Powierzchniowa tkankę młodej łodygi stanowi skóra powstała z praskórki. Pomiędzy skórką a walcem osiowym jest kora pierwotna zbudowana z komórek miękiszowych, a także czasem sklerenchymy i kolchymy. Wewnętrzna część kory pierwotnej to endoderma. kora pierwotna otacza walec osiowy. Zewnętrzna jego część to okolnica zbudowana z miękiszu. Zasadniczym elementem walca osiowego są tkanki przewodzące - ksylem i floem ułożone naprzeciwlegle. Łyko znajduje się na zewnątrz, a drewno od wewnątrz wiązki są rozmieszczone wokół rdzenia zbudowanego z miękiszu. Budowa wtórna łodygi jest wynikiem działalności dwóch bocznych mersystemów: kambium i felogenu. Merystemy te wytwarzają nowe tkanki przewodzące oraz okrywające (korek). Kambium w obszarach między łykiem a drewnem pierwotnym pochodzi wprost od zachowanych tam niezróżnicowanych pasm prekambialnych. W obszarach międzywiązkowych kambium powstaje przez zróżnicowanie komórek miękiszowych promieniowo rdzeniowych leżących na przedłużeniach  kambium wiązkowego. W ten sposób powstaje ciągły cylinder tkanki merystematycznej. W  trakcie przyrostu wtórnego zanikaw większości przypadków wiązkowy układ tkanek przewodzących, tworzy się ciągły cylinder łykodrzewny. Jedynie na małych odcinkach tworzą się promienie łykodrzewne. Felogen tworzy wtórną tkankę okrywającą. Na zewnątrz odkłada się korek a do środka feloderma.

33. Związek struktury z funkcją korzenia, modyfikacja korzenia.

Główne funkcje korzeni to pobieranie wody i soli mineralnych z gleby oraz przytwierdzanie rośliny do podłoża. Woda jest pobierana z gleby przez włośniki oraz przez zwykłe cienkościenne komórki skórki korzenia. Przez cienką ścianę komórkową i warstewkę cytoplazmy woda wnika do wodniczek komórek skórki na zasadzie dyfuzji i osmozy, a stąd do innych komórek korzenia. Przez miękisz kory pierwotnej woda dociera do endodermy. Tu pasemka Caspary’ego blokują przepływ wody apoplastem więc wędruje przez protoplasty endodermy i okolnicy do walca osiowego gdzie wciągana jest do cewek i naczyń drewna. System korzeniowy przenika do podłoża wykorzystując zasoby wodne i mineralne. Ogromna liczba korzeni stale rośnie a nowe włośniki tworzą się tuż za wierzchołkiem korzenia. Korzenie sa też miejscem syntezy pewnych substancji takich jak: aminokwasy, hormony, alkaloidy które są transportowane do liści i łodygi. Inną funkcją jest magazynowanie substancji pokarmowych w miękiszu. Wzdłuż korzenia można wyróżnić następujące części mniej lub bardziej zachodzące na siebie: czapeczka i DALEJ NIECZYTELNE!!!

37. Sposoby rozgałęzienia pędów roślin i typy wzrostu osi pędu. Podstawy podziału roślin na zielne i drzewiaste oraz ich rodzaje.

U roślin naczyniowych występują rozgałęzienia boczne. Jedynie widłaki mają rozgałęzienie widlaste (dychotomiczne). Właściwe rozgałęzienia boczne powstają przez rozwój pąków pachwinowych. Wyróżnia się dwa rodzaje rozgałęzień: monopodialne (jednoosiowe z wykształconą osią główną) oraz sympodialne (wieloosiowe, powstałe w wyniku silniejszego wzrostu odgałęzień bocznych). Odmiana rozgałęzienia sympodialnego jest rozgałęzienie pozorne – widlaste (pseudodychotomiczne) powstające w wyniku zamierania pąka wierzchołkowego. Typy wzrostu osi pędu: długopędy i krótkopędy. Długopędy mają długie międzywęźla, natomiast krótkopędy mają silnie skrócone, zawiązki liści są silnie skupione. Łodyga jest wykształcona różnie, a w zależności od trwałości i formy ekologicznej rośliny. Łodygi zielne maja stosunkowo delikatną budowę, są organami o niewielkim stopniu zdrewnienia, organami nietrwałymi, obumierającymi pod koniec każdego sezonu wegetacyjnego. Występują u roślin rocznych, dwuletnich oraz u wieloletnich, które na zimę tracą części nadziemne a zimują w postaci organów przetrwalnikowych. Łodygi zdrewniałe występują u form drzewiastych: drzew, krzewów i krzewinek. Są to rośliny wieloletnie o łodygach trwałych. U drzew występuje potężna oś główna pędu w postaci grubego, zdrewniałego pnia. U krzewów łodyga główna jest bardzo krótka lub nie ma jej wcale, a rozgałęzienia boczne tworzą się już u podstawy pędu. Podobne do krzewów krzewinki różnią się od nich małymi rozmiarami. Formy drzewiaste u jednoliściennych występują bardzo rzadko, np. palmy, będące jednoliściennymi drzewami nie tworzą rozgałęzień, maja jedną oś w postaci pnia zakończonego pąkiem wierzchołkowym – z bardzo szerokim stożkiem wzrostu.

38. Związek między budową i funkcją pączka, typy ulistnienia i układ pąków.

Ze względu na położenie wyróżnia się pąki wierzchołkowe i boczne. Wierzchołkowy znajduje się na szczycie pędu i jest miejscem w którym odbywa się wzrost pędu – jego stożek wzrostu produkuje nowe tkanki. Paki boczne występują w kątach liści, przy czym pachwiną liściową – kątem liściowym nazywamy górny kąt między nasadą liścia a łodygą. Takie pąki boczne nazywane są też pąkami kątowymi lub pachwinowymi. Pąki, w których są tylko zawiązki organów wegetatywnych nazywają się liściowymi. W pąkach mogą tworzyć się zawiązki kwiatów – są to pąki kwiatowe. Mogą być też pąki mieszane. Delikatne merystematyczne tkanki stożka i zawiązki organów są osłonięte starszymi zawiązkami liści. Ulistnienie (fitotaksja) to regularne rozmieszczenie liści na łodydze. Jeśli z jednego węzła na łodydze wyrasta więcej niż jeden liść mówimy o ulistnieniu okółkowym. Częstą odmianą jest ulistnienie nakrzyżległe - pary liści w następujących po sobie węzłach krzyżują się pod kątem prostym. Linie proste przechodzące przez nasady liści osadzonych na łodydze nazywają się prostnicami. Jeśli w każdym węźle jest tylko jeden liść a kolejne liście ustawione są naprzeciw w dwóch prostnicach to jest to ulistnienie naprzemianległe. Bardziej skomplikowane jest ulistnienie skrętoległe (helikalne). Kąt między prostnicami dwóch kolejnych liści (kąt dywergencji) wyraża się go jako ułamek kąta pełnego 360°

39. Rodzaje i funkcje tkanek merystematycznych roślin nasiennych

Merystemy to grupa komórek cienkościennych zdolnych do podziału w wyniku czego powstają tkanki dojrzałe. W zależności od rozmieszczenia merystemów w roślinie możemy podzielić je na: wierzchołkowe, boczne, interkalarne. Wierzchołkowe powodują wzrost organów na długość. Merystemy boczne to kambium oraz fellogen. Ułożone są warstwowo równolegle do obwodu pędu. Zadaniem fellogenu jest wytworzenie tkanki wtórnej okrywającej – korka na zewnątrz, oraz miękiszowej – felodermy do wewnątrz. Merystemy interkalarne, czyli wstawowe, występują między dojrzałymi tkankami jako wstawki i sprawiają że łodygi mogą się bardzo szybko wydłużać (trzciny, trawy).

40. Organizacja komórkowa wierzchołka pędu i korzenia

Na wierzchołku korzenia znajduje się czapeczka utworzona zwykle z komórek żywych. Zewnętrzne jej warstwy ulegają ścieraniu. Czapeczka chroni komórki merystematyczne. Właściwy merystem wierzchołkowy obejmuje protomerystem oraz strefę wzrostu na długość gdzie różnicują się komórki. W skład protomerystemu wchodzą komórki inicjalnej ich najbliższe pochodne. Ułożone są w 1-3 pięter, a ich pochodne tworzą wyraźne warstwy, odpowiadające późniejszym tkankom. Za protomerystemem jest strefa wzrostu gdzie można już wyróżnić : praskórkę, pramiękisz, prakorę oraz prakambium tworzący walec środkowy. Merystemy wierzchołkowe pędu mają zwykle kształt kopulasto zaokrąglony, często stożkowaty. Biorą z nich początek tkanki, łodygi, liście a także kwiaty. Tak jak inne merystemy składa się z komórek inicjalnych. Wraz z tymi najbliższymi pochodnymi tworzy protomerystem. Komórki szczytowe, dzielące się antyklinalnie, tworzą tkankę. Rejon merystemu położony za protomerystemem może być nazwany rejonem organogenetycznym, gdzie pojawiają się zawiązki liści i pąków. Za tym rejonem układ komórek w merystemie staje się zgodny z późniejszym układem tkanek.

41 Organizacja komórkowa kambium roślin drzewiastych

Kambium w obszarach między łykiem i drewnem pierwotnym pochodzi wprost od zachowanych tam niezróżnicowanych pasm pokambialnych. W obszarach międzywiązkowych powstaje przez odróżnicowanie komórek miękiszowych promieni rdzeniowych leżących na przedłużeniach kambium ........ Oba typy kambium łączą się ze sobą i tworzą ciągły cylinder tkanki merystematycznej. Komórki dzielą się peryklinalnie i składają do środka łodygi nowe komórki różnicujące się w elementy drewna wtórnego i ku obwodowi w elementy łyka wtórnego. Na pewnych małych odcinkach pochodne kambium różnicują się w komórki miękiszowe promieni łykodrzewnych.

43. Różnicowanie elementów przewodzących i wzmacniających drewna

u iglastych cewki pełnią funkcje przewodzenia i wzmacniania, z tym że w zależności od pory wytworzenia funkcja dominująca zmienia się. W drewnie wczesnym podkreślona jest funkcja przewodzenia gdyż komórki są cienkościenne, a ich światło duże. jest to spowodowane zmienną szybkością odkładania ściany i wzrostu promieniowego. W drewnie późnym podkreślona jest funkcja wzmacniająca gdyż cewki są grubościenne. W ewolucji drewna ten typ można uważać za wyjściowy. U dwuliściennych jest podobny lecz występują tu naczynia (funkcja przewodząca) oraz włókna (f. wzmacniająca). Dalsza specjalizacja doprowadziła do typu, w którym występują naczynia otoczone pochwą miękiszową. W drewnie okrytozalążkowych występują także cewki spełniające obie funkcje. Do elementów przewodzących należą też promienie drzewne, z tym że promienie podłużne powstają z komórek wrzecionowatych, a poprzeczne z komórek promieniowych.

44. Aktywność mitotyczna w strefie kambialnej drzew prowadząca do powstawania elementów drewna

Zasadniczym kierunkiem wzrostu komórek kambium jest kierunek promieniowy zaś zasadniczym podziałem są podziały peryklinalne. We wrzecionowatych komórkach kambium jądro jest duże i występuje jedna duża wakuola. Komórki kambium wytwarzają tkanki zarówno do środka jak i na zewnątrz. komórki powstające do wewnątrz przekształcają się w elementy drewna, komórki odkładane na zewnątrz w elementy łyka. Inicjał macierzysty dzieli się mitotycznie na dwie komórki siostrzane z których jedna zostaje merystematyczną (inicjalna). Pierścień komórek kambialnych utrzymuje się zatem stale ale w miarę przybywania komórek drewna oddala się od środka łodygi, przy czym średnica tego pierścienia wzrasta. Jest to możliwe dlatego że komórki inicjalne dzielą się też antyklinalnie

45 Mechanizm reprodukcji kambium

Kambium normalnie powstaje z prokambium i miękiszu międzywiązkowego , jednak może się też wytwarzać w miejscu zranienia rośliny. Komórki znajdujące się na powierzchni rany zaczynają się dzielić tworząc pokład kalusa. Jeżeli zranienie obejmuje kambium, wówczas kalus tworzy się tylko wskutek jego działania. Gdy uszkodzenie nie dochodzi do kambium żywe komórki różnicują się i stają się merystemem i wytwarzają tkankę kalusową. Na powierzchni kalusa tworzy się peryderma, a w głębi różnicuje się kambium. Regenerujące kambium tworzy się stycznie do powierzchni organu i zachowuje polarność odkładania poszczególnych tkanek. Wykazuje też silne tendencje łączenia z istniejącym już kambium.

46. Budowa i różnicowanie tkankowe floemu wtórnego roślin drzewiastych

Floem zwany również łykiem, jest tkanką, w której odbywa się przewodzenie na dalsze odległości substancji organicznych. Najwyższy stopień zróżnicowania i specjalizacji tej tkanki występuje u okrytozalążkowych, u których możemy wyróżnić: rurki sitowe, komórki towarzyszące, miękisz łykowy, włókno łykowe. Rurki sitowe to pionowe szeregi członów rur sitowych. Są to komórki żywe, o wydłużonym kształcie i celulozowej ścianie. Wnętrze wypełnia duża wodniczka otoczona cienkim cytoplazmatycznym płaszczem. W dojrzałych komórkach jądro zanika. Na poprzecznych ścianach występują pola sitowe, przez które przechodzą pasma cytoplazmy. Pory wyściełane są kalozą  która w okresie spoczynku zasklepia sita. Komórki towarzyszące zwane przyrurkowymi występują u okrytozalążkowych. Są to komórki żywe. Człon komórki sitowej i towarzyszące komórki mają wspólne pochodzenie. Do jednego członu rurki sitowej przylega zwykle kilka komórek przyrurkowych. U nagozalążkowych rurki sitowe kontaktują się z komórkami białka (albuminowymi, Strasburgera) które są odpowiednikiem komórek towarzyszących , lecz nie powstają przez podział ze wspólnej komórki macierzystej . Komórki miękiszowe łyka występują w postaci pasm wśród innych elementów. Mogą spełniać funkcję tkanki zapasowej. Włókna łykowe są zwykle dłuższe od włókien drzewnych i różnią się od nich jamkami prostymi. Włókna nie występują u iglastych i paproci. Komórki sitowe powstają z komórki macierzystej floemu. Włókna właściwe biorą początek z komórek wrzecionowatych na ogół bez podziałów antyklinalnych.

47. Różnicowanie elementów sitowych floemu

Komórki sitowe u iglastych powstają zwykle z komórki wrzecionowatej bez podziałów podłużnych, mogą wystąpić podziały poprzeczne i wtedy albo obie komórki różnicują się na komórki sitowe, albo tylko jedna z nich. Druga, dzieląc się poprzecznie tworzy szereg komórek miękiszowych. Długość członu komórki sitowej nie jest dłuższa niz w kambium bowiem w czasie jego rozwoju nie występuje wzrost intruzywny. Często jest nawet krótszy bowiem przed wytworzeniem komórki macierzystej występują podziały skośne lub poprzeczne.

48. Procesy prowadzące do zaprzestania funkcji przewodzenia i reorganizacji tkankowej floemu nie przewodzącego

U większości drzew elementy sitowe żyją tylko w tym sezonie w którym zostały wytworzone. Zakończenie funkcjonowania zaznacza się odkładaniem kalozy na polach sitowych oraz obumieraniem komórek towarzyszących. Później elementy sitowe ulegają zgniataniu. Ściany promieniowe stają się wichrowate w skrajnym przypadku, a ściany styczne przylegające. Zmniejsza się grubość pokładu łyka.

49. Domenowa struktura kambium i rozwój drewna o skrętnej lub falistej włóknistości

Szereg zdarzeń komórkowych w kambium występuje w dwóch odmianach: prawej i lewej. Do zdarzeń tych należą skośne podziały antyklinalne, zachodzenie na siebie końców komórek wrzecionowatych rosnących intruzywnie w przeciwnych kierunkach, rozszczepianie promieni. Jednokierunkowość zdarzeń komórkowych w obrębie domeny powoduje zmianę orientacji komórek kambium, czyli ich pochylanie się. Mogą też być zdarzenia komórkowe w dwóch odmianach Z i S (domeny). Przesuwająca się struktura domenowa jest własnością kambium i istnieją tendencje do określonych cech wzoru domenowego które można uznać za typowe. Wzór domenowy znajduje odbicie w falisty układzie komórek kambium, który zostaje utrwalony w warstwie drewna. W przypadku dużej częstości zdarzeń w kambium fale ukierunkowania odzwierciedlają się w falistej włóknistości drewna . Gdy częstotliwość zdarzeń domenowych jest duża a domeny danego typu są szersze niż drugiego - układ komórek jest falisty, ale ogólny komórek kierunek układu jest skośny. W ten sposób powstaje skośny i falisty układ komórkowy w kambium, czemu odpowiada przebieg włóknistości w drewnie.

50. Procesy formowania twardzieli

Gdy komórki miękiszowe zdrewnieją i gdy drewno zatraci zdolność przewodzenia nazywamy je twardzielą, pełniącą funkcję mechaniczną. W czasie przekształcania się bielu w twardziel w naczyniach bądź jamkach pojawiają się wcistki, a błony zamykające jamki przylegają do ich wylotu. W komórkach twardzieli gromadzą się rozmaite substancje: oleje, gumy, żywice, związki garbnikowe oraz aromatyczne i barwiące. Oleje, żywice i substancje barwiące impregnują ścianki , a gumy i żywice wypełniają wnętrze komórek. Nie ma w twardzieli ziaren skrobi. Twardziel powstaje w wewnętrznych partiach pni, gałęzi i korzeni.

51. Rozwój naprężeń wzrostowych w części pędowej rdzenia a struktura i powstawanie drewna reakcyjnego

Różne czynniki zewnętrzne powodują zmianę kształtu przekroju poprzecznego pnia i gałęzi drzew. Pod względem morfologicznym zmiana polega na tym że w wyniku działania wspomnianych czynników powstaje strefa wzmożonego przyrostu z rozszerzonym słojem rocznym, a układ słojów staje się mimośrodowy. Aby przeciwdziałać siłom zmieniającym normalne położenie łodygi tworzy się drewno reakcyjne. Drewno od strony górnej (drewno napięciowe) narażone jest na zerwanie, natomiast drewno po drugiej stronie na ściskanie (drewno kompensyjne). W drewnie kompensyjnym przeważają cewki grubościenne. U drzew liściastych po stronie rozciąganej drewno zbudowane jest z mniejszej liczby naczyń i licznych włókien drzewnych, ponadto zawiera mniejszą ilość ligniny a więcej celulozy. Wewnętrzne części drewna wydawałoby się są niewykorzystywane przy zginaniu – nie powoduje ono naprężeń w tych częściach drewna. Ponieważ jednak już przed zgięciem występują w zewnętrznej części drewna napięcia rozciągające a w wewnętrznej ściskające jako naprężenia wzrostowe, wskutek zginania naprężenia te zmieniają się w drewnie wewnętrznym i wskutek tego także to drewno „pracuje”. Warunkiem trwania naprężeń w drewnie jest produkcja nowego drewna, aby ustaliła się równowaga. Zmiana szybkości odkładania się drewna zmniejsza wytrzymałość.

52. Związek między sezonowymi zmianami środowiska zewnętrznego i aktywnością kambium.

W łodygach mających okresy spoczynku , działalność kambium kończy się przed tym okresem. Kambium rozpoczyna działalność pod koniec okresu spoczynku, a więc wczesną wiosną, zazwyczaj przed okresem pękania pączków lub w tym czasie, najpierw w połowie pnia (najczęściej). Często późną zimą w słoneczne dni komórki kambium zaczynają dzielić się od strony południowo zachodniej. Gdy następnie nagły spadek temperatury komórki (!!!!!!) wczesnym latem , po czym intensywna (!!!!!!!) jest kambium w drobnych, szybko rosnących pędach lub też pędach kończących się późno swój wzrost wierzchołkowy . Wzrost podziałowy kambium regulowany jest przez wierzchołki pędu oraz młode liście za pośrednictwem hormonów np. gibereliny, auksyny i inhibitory.

...