Konopia na poziomie komórkowym

Steven Voser

Dziennikarka specjalizująca się w tematyce konopi, nominowana do nagrody Emmy

Steven Voser

13 Czerwiec 2019

Jako hodowcy potrafimy godzinami rozmyślać o takich kwestiach jak oświetlenie, wentylacja, odmiany, składniki odżywcze i techniki uprawy. Tylko nieliczni interesują się jednak biologią roślin i procesami zachodzącymi na poziomie komórkowym. Możesz się zastanawiać, po co w ogóle zagłębiać się w takie szczegóły, gdy chcesz uprawiać nasiona marihuany. Podstawowa wiedza o tym, co dzieje się wewnątrz rośliny, czyni Cię po prostu lepszym hodowcą, ponieważ wszystko, co robisz, w pierwszej kolejności oddziałuje właśnie na poziomie komórkowym. Gdy lepiej rozumiesz te funkcje, możesz precyzyjniej dostosować warunki uprawy, aby zapewnić roślinom maksymalne zdrowie i wydajność.

W tym artykule omówimy najważniejsze procesy komórkowe i pokażemy, jak wpływają one na funkcjonowanie roślin. Wiele z tych pojęć na pewno przewinęło się na lekcjach biologii, ale z czasem mogły pójść w zapomnienie. Daj nam jednak chwilę uwagi – to wcale nie jest tak skomplikowane, jak brzmi, a głębsze zrozumienie biologii Twoich roślin szybko zaprocentuje w praktyce.

Błona komórkowa i cytoplazma

Wszystkie komórki mają błonę komórkową. Składa się ona z podwójnej warstwy lipidów i białek otaczających komórkę. Jest wybiórczo przepuszczalna, dzięki czemu kontroluje, które cząsteczki mogą do komórki wnikać, a które ją opuszczać. Wyobraź sobie komórkę jak zamek, a błonę komórkową jak fosę, przez którą prowadzi tylko zwodzony most – to jedyne miejsce wlotu i wylotu dla wybranych cząsteczek. Tlen, woda i dwutlenek węgla z łatwością pokonują tę barierę, natomiast jony, węglowodany i aminokwasy muszą przechodzić przez specjalne białka w błonie, które regulują tempo ich dyfuzji.

Błona komórkowa transportuje również cząsteczki wewnątrz komórki i usuwa produkty uboczne na zewnątrz poprzez endocytozę i egzocytozę. Uczestniczy też w komunikacji i przekazywaniu sygnałów między komórkami. Dzięki temu roślina „wie”, kiedy powinna się schłodzić lub zintensyfikować parowanie.

Wewnątrz błony komórkowej znajduje się cytoplazma. Cytoplazma to zasadnicza „treść” komórki. Składa się głównie z wody i stanowi środowisko, w którym zanurzone są wszystkie organella komórkowe (organy komórki).

Chloroplasty i mitochondria

Chloroplasty napędzają roślinę dzięki procesowi fotosyntezy (każdy już kiedyś o niej słyszał, prawda?). Podczas fotosyntezy energia świetlna jest przekształcana w energię chemiczną, co prowadzi do powstania tlenu i bogatych w energię związków organicznych. Chloroplasty mają zieloną barwę i występują we wszystkich zielonych tkankach, gdzie pochłaniają światło. Dzięki fotosyntezie roślina może zmagazynować energię na później.

Mitochondria to „elektrownie komórki”. Przekształcają zmagazynowaną energię w użyteczną energię chemiczną i dostarczają około 90% tego, czego komórka potrzebuje do przetrwania! Ta energia napędza również wzrost rośliny marihuany oraz produkcję wielkich, mięsistych topów. Jak widać, ścisła współpraca chloroplastów i mitochondriów jest kluczowa dla przebiegu fotosyntezy.

SIATECZKA ŚRÓDPLAZMATYCZNA, RYBOSOMY, JĄDERKO, APARAT GOLGIEGO

Każda komórka posiada retikulum endoplazmatyczne (ER). Ściśle współpracuje ono z rybosomami oraz aparatem Golgiego. ER to sieć błoniastych struktur w cytoplazmie, połączona bezpośrednio z jądrem komórkowym. Obecność rybosomów nadaje części ER charakterystyczny, „szorstki” wygląd. Rybosomy nieustannie syntetyzują białka, które powstają z wykorzystaniem informacji zakodowanej w jądrze, m.in. w jąderku znajdującym się wewnątrz jądra komórkowego.

Gładsza część ER magazynuje te białka. Fragmenty błon zawierające zmagazynowane białka odszczepiają się i są transportowane do aparatu Golgiego, gdzie białka są dalej modyfikowane. Aparat Golgiego pakuje je następnie w otoczone błoną pęcherzyki, zanim pęcherzyki te zostaną przekazane do błony komórkowej. Z tego powodu aparat Golgiego często porównuje się do urzędu pocztowego – „pakuje” i „adresuje” substancje, które są wysyłane do różnych części komórki, gdzie są potrzebne.

Wakuole

Wakuole to swoiste pęcherzyki lub „woreczki” magazynujące wewnątrz komórki. Wypełnia je głównie woda z rozpuszczonymi składnikami odżywczymi oraz produktami przemiany materii. Te niewielkie zbiorniki pomagają roślinie zachować odpowiednie podparcie i jędrność – ich wpływ na budowę rośliny można dosłownie zobaczyć gołym okiem.

Wakuole wywierają nacisk na ściany komórkowe, tworząc turgor, dzięki któremu roślina stoi sztywno. Gdy wody jest za mało, wakuole się kurczą, a roślina więdnie. Kiedy ponownie ma dostęp do wody, wakuole napełniają się, odzyskują kształt i przywracają roślinie sprężystość. W ten sposób odgrywają kluczową rolę w reakcji rośliny na zmiany poziomu wilgotności w podłożu. Potrzeby wodne rośliny możesz śledzić, obserwując działanie wakuoli i jej ogólny stan nawodnienia.

JĄDRO KOMÓRKOWE I DNA

Jądro komórkowe to centrum sterowania komórki – jej „mózg”. Kieruje i kontroluje wszystkimi procesami zachodzącymi w komórce. Znajduje się w nim także cały materiał genetyczny (DNA). DNA to kod budowy każdej komórki rośliny. Jest identyczny we wszystkich komórkach, ale poszczególne geny mogą być włączane lub wyłączane, co decyduje o tym, jaką funkcję pełni dana komórka.

Nowo powstałe komórki mają zdolność przekształcenia się w dowolny typ komórki. Mogą stać się komórkami liści, korzeni albo komórkami magazynującymi substancje odżywcze. Hormony roślinne oraz cukry wytwarzane przez roślinę wpływają na ekspresję DNA, dzięki czemu komórki się specjalizują.

HORMONY

Wszystkie części Twojej rośliny marihuany powstają z tkanek zbudowanych z milionów komórek. Aby cały ten system działał, komórki muszą się ze sobą porozumiewać. Właśnie tutaj do akcji wkraczają hormony, które pełnią rolę przekaźników informacji.

Czasami pojedyncza komórka musi zostać „przebranżowiona” i przejąć zupełnie nowe zadanie. Dzieje się tak na przykład wtedy, gdy pobierasz sadzonki i pracujesz z klonami. Hormony przekazują roślinie sygnał, że trzeba wytworzyć nowe korzenie, które będą pobierać wodę i składniki odżywcze, więc roślina zaczyna tworzyć komórki, które przekształcą się w komórki korzeniowe. Co więcej, hormony informują roślinę, że do czasu rozwoju nowych korzeni musi korzystać z nagromadzonych zapasów. To tylko jeden z przykładów działania hormonów jako wewnętrznych posłańców, dzięki którym roślina może przystosować się do trudnych warunków.