Kutykula

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Ujednoznacznienie Ten artykuł dotyczy botaniki. Zobacz też: kutykula w zoologii.
Kutykula utrudnia gromadzenie wody na powierzchni pędu

Kutykula (łac. cuticula) – w botanice zwana też nabłonkiem, jest to cienka warstwa pokrywająca zewnętrzną ścianę komórek epidermy, okrywającej wszystkie organy nadziemne roślin, z wyjątkiem pędów drewniejących. Tworzy cienką, ciągłą warstwę na powierzchni całej rośliny z przerwami jedynie w miejscu porów między komórkami szparkowymi. Podstawową funkcją kutykuli jest zabezpieczenie rośliny przed utratą wody i wpływem środowiska zewnętrznego. Skład chemiczny kutykuli jest złożony, a związkami budującymi są substancje lipidowe, głównie kutyna lub kutan. Warstwa kutyny powstaje w wyniku procesu kutykularyzacji[1].

Budowa[edytuj | edytuj kod]

W kutykuli wyróżnianych jest kilka warstw o zróżnicowanym składzie i właściwościach. Do ścian komórkowych epidermy przylega warstwa kutykularna składająca się ze związków lipidowych oraz celulozy i pektyny. Zawartość polisacharydów spada wraz ze zwiększaniem odległości od komórki. U części gatunków można wyróżnić warstwę kutykularną wewnętrzną, w której dominują polisacharydy i warstwę kutykularną zewnętrzną, w której dominują substancje lipidowe. Do warstwy kutykularnej przylega kutykula właściwa, nie zawierająca celulozy i pektyny. Głównymi substancjami budującymi kutykulę właściwą są kutyna lub kutan oraz woski kutykularne, których udział zwiększa się w warstwach zewnętrznych. Kutykula właściwa pokryta jest amorficzną warstwą wosków, przechodzącą w warstwę wosków o strukturze krystalicznej lub semikrystalicznej[2].

Skład chemiczny[edytuj | edytuj kod]

W zależności od gatunku głównym składnikiem kutykuli jest kutyna lub kutan. Obie nazwy obejmują grupy związków chemicznych. Kutyna jest biopolimerem, w którym pochodne kwasów alifatycznych o długości łańcucha C16 lub C18 połączone są wiązaniami estrowymi. Kutan jest również biopolimerem o mało poznanej budowie[3]. Nie ulega on hydrolizie w zasadach, co świadczy o braku wiązań estrowych. Prawdopodobnie kutan obecny w kutykuli roślin zwiększa odporność na utratę wody roślin przeprowadzających fotosyntezę CAM[4]. Druga grupa związków budujących kutykulę to woski, związki które z kutykuli można wyekstrahować rozpuszczalnikami organicznymi. Skład wosków w poszczególnych warstwach kutykuli jest różny. Związki chemiczne wchodzące w skład wosków to: węglowodory, kwasy tłuszczowe, alkohole pierwszorzędowe, aldehydy, diole, estry, β-diketony, terpenoidy[5]. Ostatnia grupa związków obecna głównie w warstwie kutykularnej to polisacharydy: celuloza i pektyny[2].

Funkcje[edytuj | edytuj kod]

Główną funkcją kutykuli jest ochrona rośliny przez utratą wody i substancji obecnych w ścianie komórkowej. Warstwa kutykuli jest również barierą utrudniającą wnikanie w organizm rośliny strzępków grzybni, wirusów i bakterii[6]. Mechaniczne właściwości kutykuli utrudniają zgryzanie pędów przez owady oraz chronią roślinę przed uszkodzeniami natury abiotycznej. Kutykula pochłania lub odbija część promieniowania UV. Hydrofobowe woski ograniczają zatrzymywanie się wody na powierzchni rośliny, co ułatwia wymianę gazową zarazem utrudnia rozwój organizmów pasożytniczych na powierzchni pędu [7]. Umożliwia również pozbycie się zanieczyszczeń z powierzchni rośliny[8].

Tworzy także fyllosferę, miejsce życia organizmów. Kutykula umożliwia części owadów określenie właściwego miejsca do składania jaj, zapewnia środowisko dla mikroorganizmów, w tym pasożytniczych[9].

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. Zygmunt Hejnowicz: Anatomia i histogeneza roślin naczyniowych. Organy wegetatywne. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2002, s. 25. ISBN 83-01-13825-4.
  2. 2,0 2,1 Tomaszewski D.. Czym są pokryte rośliny? O kutykuli i warstwie wosków epikularnych.. „Kosmos”. 56 (1-2 (174-275)), s. 167-174, 2007. 
  3. Tegelaar E.W., de Leeuw J.W., Largeau C., Derenne S., Schulten H.-R., Muller R., Boon J.J., Sprenkels J.C.M.. Scope and limitations of several pyrolysis methods in the structural elucidation of a macromolecular plant constituent in the leaf cuticle of Agave americana L.. „Journal of Analytical and Applied Pyrolysis”. 15, s. 29-54, 1989. doi:10.1016/0165-2370(89)85021-1. 
  4. Boom A., Sinninge Damste J.S., De Leeuw J.W.. Cutan, a common aliphatic biopolymer in cuticles of drought-adapted plants. „Organic Geochemistry”. 36 numer = 4, s. 595-601, 2005. 
  5. Jetter R., Kunst L., Samuels A.L.: Composition of plant cuticular waxes. W: Riederer M, Müller C., Biology of the plant cuticle. Oxford [etc.]: Blackwell Publishing, 2006, s. 145-181. ISBN 1-4051-3268-X.
  6. Scott Freeman, Healy Hamilton: Biological science. Upper Saddle River, N.J.: Pearson Prentice Hall, 2005. ISBN 0-13-140941-7.
  7. Kerstiens G.. Signalling across the divide: A wider perspective of cuticular structure-function relationships. „Trends in Plant Science”. 1 (4), s. 125-129, 1996. doi:10.1016/S1360-1385(96)90007-2. 
  8. Barthlott W., Neinhuis C.. Purity of the sacred lotus, or escape from contamination in biological surfaces. „Planta”. 202 (1), s. 1-8, 1997-04. doi:10.1007/s004250050096. 
  9. C. Müller, M. Riederer. Plant surface properties in chemical ecology.. „J Chem Ecol”. 31 (11), s. 2621-51, Nov 2005. doi:10.1007/s10886-005-7617-7. PMID 16273432.