A növénysejtek kristályvilága

A sejtek életében különböző anyagcseretermékek keletkeznek és halmozódnak fel. A létrejött termékeket a sejtek átmenetileg, vagy véglegesen elkülönítik: kiválasztják, vagy raktározzák. A kiválasztott anyagok vagy a környezetbe jutnak, vagy a növényben maradnak. A kiválasztásnak nincs elkülönült szerve a növényvilágban, a folyamat a kiválasztó alapszövethez tartozó sejtek, sejtcsoportok segítségével történik melyek a testben szétszórtan helyezkednek el.

A szervezetben felhalmozódó anyagcsere­termékeket összefoglaló néven gyakran zárványoknak nevezzük. A kifejezés arra utal, hogy ezek az anyagcsere produktumok az már nem vesznek részt az aktív anyagcserében mintegy ki vannak zárva belőle. Kémiai szempontból a zárványok nagyon különböző vegyületek lehetnek.

A zárványok között gyakoriak a szilárd halmazállapotú rendezett szerkezetű  különböző vegyületekből felépülő kristályképződmények, melyek különböző szervek sejtjeiben gyakran a fajokra jellemző formában és módon válnak ki.

A citoplazma egyes részeiben, a vakuolumokban, szétszórtan az alapállományban, a plasztiszokban, sőt a sejtfalban is egyes anyagok, így pl. a fehérjék/ aleuron/, más szerves anyagok/inulin, karotin,fitin stb/ valamint főleg szerves és szervetlen savak sói kristályosodhatnak. Alaktani szempontból lehetnek egyedülálló nagyobb kristályok, máskor tömegesen kialakult kisebb kristályszemcsék/ún, kristályhomok/, és lehetnek kristálycsoportok/rozetta, rafid/. Gyakori eset, hogy egyes nagyobb kristályok szinte az egész sejtet kitöltik. Az ilyen alakjukban és nagyságukban a többi szomszédos sejttől eltérő sejteket idioblasztoknak nevezzük.

Anyagukat tekintve leggyakrabban kalcium oxalátból /sóskasavas mészből / állnak, de lehetnek egyéb oxalátok is. Ritkábban ugyan a kalcium egyéb sói is előfordulhatnak / /pl gipsz, kalcium-foszfát/. Néhány növénycsoportban/ Moraceae-eprfafélék, Cannabaceae-kenderfélék, Ulmaceae-szilfafélék/ igen jellemző a kalciumkarbonát aragonit típusú kristályfürtje a cisztolit. A szerves vegyületek kristályai is megjelenhetnek különböző hasábok,vagy tűkristályok formájában. A gömbölyű, de kristályos szerkezetű szerves zárványok-at szferokristályoknak nevezzük.

 A kristályokat kémiai felépítésűk és kristályformáik szerint csoportosítjuk. Ime néhány ismert gyakran előforduló típusuk:

 1.- Allium cepa hagymájának hártyás, áttetsző buroklevelét vizsgálva tipikus kalcium oxalát oszlopos hasábkristályokat, ikerkristályokat figyelhetünk meg, melyek híg sósavban pezsgés –széndioxid gázfejlődés- nélkül oldódnak.

 

 

2.- Vanilla planifolia levél epidermisz nyúzat sejtjeiben az előbb említett kristályformák mellett helyenként a  kálcium oxalát kristályok tetragonális bipiramisait is megtaláljuk.

 

 

3.- Opuntia kaktusz kladódiumában egy nagyon gyakori oxalát kristálycsoportot a rozetta kristályokat  látjuk, melyek kálcium oxalátból álló buzogányfej-szerű kihegyezett végű karcsú oszlopkristályok. Gyakran széteső képződmények. A rozetta néhány növénycsaládban/Solanaceae, Cactaceae, Polygonaceae, Gingkoaceae, Tiliaceae/ gyakori, más családokban hiányzik. Gyakran kristálytartó sejtekben válik ki és raktározódik.

4.-A kristályhomok a vakuolumban tömegesen kialakult kisebb kalcium oxalát kristályszemcsék halmaza. Általában a bélszövet/ pl Aucuba japonica/, és a kéreg/ Tilia ág, vagy Hyoscyamus gyökér/ parenchima szöveteinek sejtjeiben jelenik meg és halmozódik, ahol a kristálygócok kialakulásának a feltételei kedvezőek, de a kialakult kristálykezdemények növekedése gátolt. A szemcsék száma a raktározó sejt egyedi élete során változhat: a kristályszemek oldódhatnak és újra képződhetnek.

5.- A kristálykéve-szaknyelven rafid– az egyszíkűek jellemző oxalát  kristályformája. Hosszú tűkristályok párhuzamosan kötegbe rendeződve hozzák létre. Gyakran idioblasztban válnak ki, és magányos  hosszú vastagabb oszlopkristályokkal/sztiloidok/ társulnak a sejtekben.Agave-rafid krist

Az egyszerű  kémiai szerkezetű oxalát a levelekben a fotoszintézisben korán keletkező glikolsav oxidációjával keletkezik. A glikolsav először enzimatikusan glioxálsavvá alakul. Ebből a molekulából a sejtekben gyorsan keletkezhetnek fontos fehérje építő aminosavak: elsősorban glicin, és szerin. Az oxalát kristályokat tartalmazó növénycsoportokban a glioxálsav tovább oxidálódik mérgező oxálsavvá. A toxikus hatású vegyületnek a sejtanyagcseréből történő kivonása úgy valósul meg, hogy a az oxalát a kalciummal vízben rosszul oldódó sót képez és kikristályosodik

6.-A cisztolit, amely pl. a szobafikusz (Ficus elastica) levelében levő egyes nagyobb sejtekben a sejtüregbe nyúló csapos vastagodáson általában szőlőfürthöz hasonlóan kialakult szénsavas mész-kristályokból/kalciumkarbonát/ álló képződmény. A kristály már híg savakban is gyorsan széndioxid gázfejlődéssel oldódik.

 

Cisztolit tartalú retorta szőrök

7.-szerves molekulák kristályai

Az aleuron általánosan előforduló raktározott fehérje. Egy fehérjezárvány, egy besűrűsödött, beszáradt fehérjetartalmú vakuólum.  Raktározó szövetekben a sejt eredeti, nagy méretű vakuóluma sok apró fehérje-vakuólumra esik szét. Ezekben a fehérje kiválhat félig kristályos-félig amorf szerkezetben gömbszerű apró testeket képezve(globoid), vagy szögletes  kristályok  formájában(krisztalloid). Ha a sejtben csak az egyik típus található homogén aleuronról, míg akkor ha mindkét típus együtt fordul elő heterogén aleuronról beszélünk.

Karotin kristályok paradicsom termésfalban

Karotin kristályok paradicsom termésfalban

Előfordul, hogy a kromoplasztiszban a pigmentek kristályos formában válnak ki(karotin kristályok). Ezek a tűkristályok folyamatosan növekedve átszúrják a sejtorganellumot határoló kettős membránt így a raktározó kromoplasztisz elpusztul, a kristály pedig kikerül a sejt citoplazmájába(pl sárgarépa gyökér, paprika termés).

Inulin szferokristály

Inulin szferokristály Dahlia gyökérgumóban

A plasztiszban/ amiloplasztisz / keletkező és markáns alakban megjelenő keményítőtől eltérően az inulin a sejtek vakuólumaiban sűrű szirupos anyagként raktározódik. A raktározó sejtek általában egy-egy szállító nyaláb köré koncentrikusan rendeződnek és mikroszkópban nem tudjuk megkülönböztetni  őket az inulint nem tartalmazó társaiktól.A vízben oldódó szirupos összetett cukor azonban 50%-os etanolban kicsapódik és érdekes egymásra rétegződő halmok formájában látszik a mikroszkópban. A kicsapódott inulin szerves szemikristály aggregátumait nevezzük szferokristály-nak.A szferokristályokat tartalmazó sejtek  általában csoportosan jelennek meg ,  a csoportok közepe táján gyakran egy szállítónyaláb nyomait is felismerhetjük.

Dália gumó – inulin szferokristályok
A kiválasztás fogalma a növényekben nehezen definiálható. Általában úgy értelmezzük, hogy lényegében bizonyos anyagok  végleges vagy ideiglenes kiküszöbölése, eltávolítása az anyagcseréből. A kiválasztás tehát lehet reverzibilis folyamat is, vagyis a sejt életműködéseiből kikerült anyag újra visszakerülhet az anyagcserébe.A kiválasztás emellett természetesen függ a metabolizmustól/anyagcsere állapottól/  is. Adott anyag feleslegben lehet káros a sejt számára egy bizonyos élettani helyzetben, viszont más körülmények között kifejezetten szüksége van rá a növénynek.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A bejegyzés kategóriája: blog, Botanikai szemléltető
Kiemelt szavak: , , , , , , , , , , , .
Közvetlen link.

3 hozzászólás a(z) A növénysejtek kristályvilága bejegyzéshez

  1. Great post. I was checking constantly this weblog and I’m impressed!

    Extremely useful information particularly the closing phase :
    ) I care for such information much. I was looking for this
    particular info for a very lengthy time. Thank you
    and good luck.

  2. Good day! I could have sworn I’ve been to this
    website before but after reading through some of the post I realized it’s new to me.
    Nonetheless, I’m definitely delighted I found it and I’ll be bookmarking and checking back frequently!

  3. g szerint:

    Hello There. I found your weblog the use of msn. This is an extremely neatly
    written article. I’ll be sure to bookmark it and return to
    read more of your helpful information. Thank you for
    the post. I will certainly return.

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.