BOTANIKA
Symbioza
Teoria endosymbiozy bakteryjnej (szereg przemian)
1. Komórka prokariotyczna ze ściana komórkową
2. Komórka pozbawiona ściany; plazmolemma z licznymi rybosomami (utrata ściany komórkowej ułatwia pobieranie pokarmu i poruszanie się na wszystkie strony)
3. Liczne endocytosomy, początki kompartymentacji komórki (wraz z pojawieniem się endocytozy powstawanie pęcherzyków endocytotycznych co dzieli komórkę na przedziały)
4. DNA (otoczone spłaszczonymi cysternami) ER, pierwsze elementy cytoszkieletu (pęcherzyki zaczynają się spłaszczać, otaczać DNA, tworzyć jądro i pierwsze retikulum szorstkie)
5. Prymitywny fagocyt z prawdziwym jądrem, ER i aparatem Golgiego (zaczyna też wyróżniać się retikulum gładkie; pojawiają się konkretne przedziały w komórce)
6. Prekursor mitochondriom – pochłonięcie bakterii purpurowych (pochłonięte komórki nie były trawione, organizmy zaczęły się "dogadywać")
7. Prekursor chloroplastu – pochłonięcie sinic (zawierają one barwniki – różne komórki mogły pochłaniać inne gatunki sinic)
8. Fotosyntetyzująca komórka eukariotyczna (już z tymi wszystkimi organellami)
(organella półautonomiczne)
Chloroplasty: liczne kopie DNA, koliste, podobne do DNA bakteryjnego, synteza białek podobna jak u prokariotów, własna replikacja DNA
Podobieństwa między mitochondriami a plastydami: podział istniejących organelli i wzrost; część białek kodowana jest przez genom jądrowy, część przez DNA samych organelli; w stromie (macierzy) obecne rybosomy, DNA, RNA, enzymy; silnie przepuszczalna błona zewnętrzna, dużo słabiej błona wewnętrzna (białka przenośnikowe); oba typy organelli ewoluowały z baterii na drodze endosymbiozy
Różnice mitochondriami a plastydami: w chloroplastach dodatkowa przestrzeń we wnętrzu tylakoidów; łańcuch transportu elektronów w błonie tylakoidów (w chloroplastów), a w błonie wewnętrznej (w mitochondriom)
Podczas ewolucji eukariontów nastąpił transfer genów z mitochondriom i chloroplastu do jądrowego DNA. Nastąpił proces adaptacji do transkrypcji jądrowej z cytoplazmatycznej i do warunków translacji; nabycie sekwencji sygnałowych
Porosty: powstały na skutek wytworzenia stałej symbiozy pomiędzy cudzożywnym grzybem i samożywnym glonem. Komponent grzybowy – mikabiot aż u 98% porostów należy do workowców (Ascomycetes). Glon – fotobiont należy przede wszystkim do zielenic (Chlorophyceae) w około 90%
Ciało porostów to tzw. plecha. Może ona przybierać różne kształty: nitkowaty, krzaczkowaty, listkowaty, skorupiasty (kolory plechy mogą być różne, czemu?)
Porosty mogą być używane do otrzymywania barwników
Mogą występować na różnych siedliskach (skały wapienne, granitowe, beton, dachówki, kora drzew, bezpośrednio na powierzchni gleby) i wysokościach. Występują też na wszystkich szerokościach i długościach geograficznych. Żyją kilka, kilkanaście, kilkaset, a nawet kilka tysięcy lat (np. Rhizocarpon może żyć 9000 lat) à jest tak ponieważ porosty rosną bardzo, bardzo wolno i żyją w trudnych warunkach (dlatego wolno rosną właśnie przez warunki).
Przykłady porostów: Rhizocarpon, chrobotek, usnea sp.
Dwa typy plechy porostów:
a. homeomeryczna (niewarstwowa)
b. heteromeryczna (warstwowa)
Rozmnażanie:
a. wegetatywne – fragmentacja plechy, wyrostki (tzw. izydia), urwistki (tzw. soredia)
b. płciowo – tylko grzyb (efektem jest wytworzenie owocników)
Porosty są zdolne do produkcji specyficznych substancji tzw. kwasów porostowych; nadają one porostom właściwości bakteriobójcze i silnie trujące
Symbioza glona i grzyba w poroście jest tak ścisła, że oba komponenty utraciły zdolność do samodzielnego życia; w warunkach naturalnych nie dochodzi do przypadkowych symbioz
Możemy rozróżniać odrębne gatunki porostów (możemy je identyfikować np. przy pomocy związków chemicznych à związek może wywołać zmianę zabarwienia)
Relacja między oboma komponentami ma charakter mutualizmu. Obie strony mają z tego korzyści – grzyb pobiera węglowodany, glon otrzymuje wodę i składniki mineralne, jest chroniony przed wysychaniem.
Znacznie porostów:
-bioindykatory (reagują na zanieczyszczenia środowiska, szczególnie związkami siarki à skala porostowa; skorupiaste, listkowate, krzaczkowate)
-organizmy pionierskie (erozja skał formowanie gleby)
-w lasach – czynnik glebotwórczy
-pożywienie dla wielu zwierząt (np. w zimie dla reniferów)
-wykorzystywane do budowania gniazd przez ptaki
Mikoryza = grzyb (mycos) + korzeń (rhiza)
Powszechna u paprotników, nagonasiennych i okrytonasiennych.
Ektomikoryza (mikoryza ektotroficzna) – gdy grzybnia nie wnika do wnętrza komórek
Endomikoryza (mikoryza endotroficzna) – strzępki grzybni wnikają do wnętrza żywych komórek ryzodermy lub kory pierwotnej
Ektomikoryza
Strzępki wrastają między komórki ryzodermy i głębiej między komórki kory. Barierą jest dla nich endoderma. Strzępki tworzą palczaste rozgałęzienia tzw. sieć Hartiga, która oplata komórki przylegając do ściany komórkowej (sieć ta jest dla ektomikoryzy charakterystyczna)
Sieć Hartiga ściśle przylega do komórek gospodarza, stanowi przenośnikowy aparat szparkowy (organ transportu)
Po wykształceniu sieci Hartiga na powierzchni korzenia tworzy się opilśń. Korzenie mikoryzowane są krótkie, rozgałęziają się "dichotomicznie"
Sieć Hartiga + opilśń = grzybnia metrykalna. To grzybowa część "organu" mikoryzowego. Powstaje w ciągłości z resztą grzybni (ekstramatrykalnej lub pozakorzeniowej)
Grzybnia ekstramatrykalna ma dużą powierzchnię chłonną. Pobieraj wodę, sole mineralne i udostępnia je korzeniowi. Grzyb otrzymuje substancje organiczne głównie cukry.
Grzyb tworzy barierę ochronną przed atakami grzybów szkodliwych; może korzystać z tlenu, który dostarcza mu roślina
Ten rodzaj mikoryzy występuje rzadko i jest charakterystyczny dla roślin klimatu umiarkowanego.
Endomikoryza
Powszechna u nagonasiennych (wyjątek Pinaceae) oraz u 75% okrytonasiennych. Jest charakterystyczna dla roślin wszystkich klimatów. Są dwa typy endomikoryzy: arbuskularna i pęcherzykowo-arbuskularna (VAM)
W mikoryzie arbuskularnej powstają arbuskule (takie arbuzy wewnątrz komórek)
W mikoryzie pęcherzykowo-arbuskularnej powstają arbuskule oraz pęcherzyki (pęcherzyki są na zewnątrz)
Mikoryza arbuskularna występuje szczególnie u grzybów rzędu Glomales
-strzępka grzybowa rośnie po powierzchni ryzodermy; tworzy apresorium (miejsce zakotwiczenia)
-arbuskula rośnie pomiędzy komórkami ryzodermy i egzodermy; następnie wrasta do wnętrza komórek (odgraniczona plazmolemę; arbuskule tworzą się między ścianą a błoną komórkową)
-tworzy również rozdęcia w komórkach, gromadzących substancje zapasowe – tzw. pęcherzyki (vesicles)
-grzyb może tworzyć obfitą grzybnię ekstramatrykalna
Arbuskule i pęcherzyki są nietrwałe, żyją kilka do kilkunastu dni, roślina po ich lizie dostaje związki powstałe z ich rozkładu; potem na ich miejsce nieustannie powstają nowe arbuskule i pęcherzyki (i tak w kółko)
Wnętrze komórki strzępka nie kontaktuje się z cytoplazmą, plazmolemma komórki pukla się wraz ze strzępką. Takie strzępki tworzą później arbuskule lub pęcherzyki.
Komórka gospodarza ulega zmienia – centrum zajmuje arbuskula otoczona plazmolemę i warstewką cytoplazmy komórki korzenia. Wakuola ulega fragmentacji, jądro powiększa się, zanikają amyloplasty, pojawia się więcej diktiosomów. Wymiana substancji zachodzi na drodze dyfuzji i aktywnego transportu przez błonę.
Mikoryza arbuskularna – występowała już u pierwszych roślin lądowych. Ówczesny ląd był trudnym siedliskiem dla życia, a udział grzyba mikoryzowego mógł mieć zasadnicze znaczenie w zasiedlaniu lądu.
Mikoryza orchidalna – brak zarodka wykształca się protokorm, który może rozwijać się jedynie we współżyciu z grzybem mikorytycznym. Czas rozwoju może trwać nawet kilkanaście lat.
U wrzosowatych (Ericales) grzyb tworzy luźną sieć wokół korzenia; ułatwia rozkład substancji organicznych do prostych związków przyswajalnych przez roślinę.
(Czarcie kręgi można znaleść w prześwitach i lasach. W trawie najbardziej znany grzyb który powoduje czarcie kręgi to jest Marasmius oreades. Strzępki tego grzyba znajdują się pod ziemią. Rośnie on w kształcie rozciągających się kręgów. W trakcie rośnięcia grzyb zużywa wszelki pokarm zabijając trawe w ten sposób. Dlatego czarcie kręgi mają martwą trawę ponad strzępkami. Owocniki rosną tuż za linią strzępków. Duże kręgi są stworzone kiedy stare strzępki w środku zużyją caly pokarm i umrą. Kiedy środkowe strzępki umerają pokarm powraca do ziemi i trawa znowu może rosnąć. Żyjąca część strzępków dalej rośnie i wypuszcza związki chemiczne do ziemi przed sobą. Te związki chemiczne rozbijają elementy organiczne na mniejsze części żeby strzępki miały pokarm kiedy tam dotrą. Przez krótki okres czasu trawa w tym miejscu też ma łatwiejszy dostęp do pokarmu. Powodując że ona staje się ciemniejsza, wyższa i grubsza niż reszta trawy. Ale jak tylko strzępki tam dotrą ona też umiera. Czarcie kręgi które są rezultatem grzyba Marasmius oreades są nazywanymi "wolnymi" kręgami. Będą rosnąć dopuki jakaś bariera ich nie powstrzyma. Czasami tą barierą jest inny czarci krąg! Kręgi mogą się nakładać ale tylko w miejscach gdzie pokarm jeszcze nie jest zużyty. Jeżeli nie ma żadnych barier kręgi rosną do 8 cali (20 cm) rocznie. Mogą osiągnąć średnice 30 stóp (10 m). Jeden czarci krąg we Francji spowodowany przez grzyba Clitocybe geotropa ma średnice około pół mili (600 m). Ten krąg ma około 700 lat. Grzyby w symbiozie z drzewami też tworzą czarcie kręgi. Ich kręgi jednak nie są "wolne" tylko tak jak na smyczy. Korzenie tych drzew służą jako smycze dla tych kręgów.)
julita29