Õunarakkusid täidavad tohutu suured vakuoolid, kus paiknevad vees lahustunult varuained, eelkõige suhkrud. Seetõttu ongi õunad nii mahlased ja magusad.
Taimede omadused põhinevad nende erilistel rakkudel
Taimed kuuluvad päristuumsete hulka, sest neil on raku sees olemas membraaniga ümbritsetud tuum. Teistest eukarüootsetest rakkudest erinevad taimerakud mitmete tunnuste poolest. Vaid taimerakkudes leiduvad suured vakuoolid, tugev tselluloosist rakukest ning energiatootmisele ja varuainete kogumisele spetsialiseerunud plastiidid. Taimerakkudel ei ole vibureid ega tsentrioole.
Taimerakku ümbritseb rakukest
Iseloomustus
Taimeraku membraani peal asub tugev rakukest. Noore taimeraku kest on õhuke ja elastne ning seetõttu saab rakk kasvada. Mida vanemaks rakk saab, seda paksemaks kest läheb, korgistub ja puitub, kuni ainevahetus väliskeskkonnaga lakkab ja rakk sureb. Puittaimede tugevuse ja püstise asendi tagavad peamiselt rakukestad. Kõige paksemad rakukestad on kivisrakkudel, näiteks pähklites olevatel rakkudel ning kirsi ja ploomi seemnetes olevatel rakkudel.
Ülesanded
Kaitseb rakku välismõjude eest, ei lase rakul suurenenud siserõhu mõjul lõhkeda, annab rakule kuju ja tugevuse, tagab taimede püstise asendi, moodustab tugi- ja juhtkudesid, puudel ka korba.
Ehitus
Taimerakkude kestad koosnevad peamiselt tselluloosist. Tselluloos kuulub liitsüsivesikute hulka ja selle molekul koosneb tuhandetest omavahel seotud glükoosimolekulidest. Kõigi taimerakkude kestad koosnevad tselluloosist, mistõttu see on kõige levinum orgaaniline aine Maal. Suurimad elusorganismid Maal ongi taimed, kuna tselluloos on vastupidav ja tugev materjal.
Ainevahetus väliskeskkonna ja raku vahel toimub rakukesta pooride kaudu. Gaasid ja vesi saavad difusiooni ja osmoosi abil rakukestast vabalt läbi, suured makromolekulid rakukestast läbi ei pääse. Naaberrakkudega on taimerakud ühendatud plasmodesmide kaudu. Need on membraaniga ümbritsetud torud, mis läbivad rakukesta ja ühendavad naaberrakke omavahel.
Taimerakkude kestale moodustub lipiididest vahakiht, mis on vee ja gaasi molekulidele läbimatu. Kattekihis olevate õhulõhede kaudu saab taim vee- ja gaasivahetust ise reguleerida ning kaitsta ennast kuivamise eest.
- Rakukesta sees olevad avad – plasmoodiumid – võimaldavad aine- ja infovahetust taimerakkude vahel.
- Noorematel rakkudel on rakukest õhem, vanematel rakkudel paksem.
- Puud saavad kasvada suureks ja tugevaks peamiselt seetõttu, et tselluloos teeb rakukestad tugevamaks.
- Kõige paksemad rakukestad on paekivirakkudel.
- Rakukest annab taimerakule tugevuse.
- Taimerakud on ühendatud omavahel plasmodesmide kaudu.
- Rakukest on sama mis rakumembraan.
- Taimel on õhulõhed näiteks selleks, et ülearust hapnikku organismist eemaldada.
- Õhulõhed on vajalikud selleks, et taimel toimiks ainevahetus väliskeskkonnaga.
- Lipiidne vahakiht takistab taimedel liigse vee aurustumist.
Vakuoolides on taimeraku varuained
Iseloomustus
Vakuoolid on membraaniga ümbritsetud mahutid raku sees, milles hoitakse vett, toitaineid ja varuaineid. Noortes taimerakkudes on mitu väikest vakuooli, vanemates rakkudes on enamasti üks suur keskvakuool, mis võtab enda alla kuni 90% raku sisemusest. Vakuoolid tekivad raku sisemembraanidest.
Ülesanded
Vakuoolid mahutavad vett, toitaineid ja jääkaineid ning loomi ligimeelitavaid või eemalepeletavaid aineid ja värvaineid. Nad kindlustavad raku siserõhu ehk turgori ning aitavad toimuda lõhustumisprotsessidel.
Kuna raku sees ja vakuoolis on ainete kontsentratsioon suurem kui väliskeskkonnas, siis liigub vesi osmoosi tõttu rakku ja vakuooli. Taimerakus tekib siserõhk ja seetõttu saavad ka puitumata varrega rohttaimed püsti kasvada. Kui taim jääb veepuudusesse, kasutab ta ära vakuoolis oleva vee, raku siserõhk langeb ja taim närtsib. Kui sellist taime jälle kasta, liigub vesi uuesti vakuooli ja rõhk taastub.
Lisa. Õhulõhed
Õhulõhed on lehe pinnal paiknevad mikroskoopilised avad, millest igaühe ümber on kaks sulgrakku. Kui sulgrakkudesse liigub ümbritsevatest rakkudest vett, siis need paisuvad ja kõverduvad oakujuliselt, mille tulemusena õhulõhe avaneb. Kui vesi liigub sulgrakkudest välja, siis need lõtvuvad ja õhulõhe sulgub.
Õhulõhed võimaldavad taimel reguleerida fotosünteesi aktiivsust ja veekadu. Suletud õhuavade kaudu ei pääse süsihappegaas lehte sisse ega veeaur lehest välja.
Plastiidid on ainult taimedes ja vetikates
Plastiidid on ainult taimedele ja vetikatele omased kahe membraaniga ümbritsetud rakuorganellid, milles toodetakse ja säilitatakse vajalikke aineid. Plastiidid annavad taimedele värvi. Kõik plastiidid moodustuvad ühistest eellastest ja võivad hiljem muutuda. Taimerakkudes on kolme tüüpi plastiide: rohelised kloroplastid, kollased ja punased kromoplastid ning värvitud leukoplastid.
Kromoplastid
Kromoplastides sünteesitakse ja säilitatakse taimedele värvi andvaid pigmente. Peamised pigmendid on kollased ja punased värvained karotenoidid. Kromoplastid paiknevad põhiliselt taime viljades ja õites ning annavad neile kollase, punase või oranži värvi. Kromoplastide ülesanne on näiteks tolmeldajate ligimeelitamine, aga pigmendimolekulidel on organismis ka muid ülesandeid.
Leukoplastid
Leukoplastid on ilma värvaineteta plastiidid. Nende ülesanne on säilitada varuaineid. Peamiselt säilitatakse leukoplastides süsivesikuid ja lipiide.
Kloroplastid
Kloroplastides asub roheline värvaine klorofüll. Selle pigmendi abil kasutab taim päikeseenergiat energia tootmiseks ehk fotosünteesimiseks. Kloroplastid paiknevad taime maapealsetes rohelistes osades, kuna fotosünteesiks on vaja päikesevalgust. Mida rohkem on taimel valgust ja toitaineid, seda rohkem on taime rakkudes kloroplaste ja seda intensiivsemalt toimub fotosüntees ja taim kasvab.
Fotosünteesi käigus moodustatakse lihtsatest anorgaanilistest ühenditest veest ja süsinikdioksiidist päikesevalguse toimel orgaaniline aine, süsivesikute hulka kuuluv glükoos. Fotosünteesi jääkproduktina eraldub õhku hapnik.
Kloroplast on ümbritsetud kahekordse membraaniga. Sisemine membraan moodustab membraanide kogumikke, kus asub roheline värvaine klorofüll. Kloroplastid saavad mõned vajalikud valgud endale ise sünteesida, kuna neil on olemas DNA- ja RNA-molekulid ning ribosoomid (suurem osa kloroplasti valke sünteesitakse siiski tsütoplasmas).
Mõisted
- rakukest – tugev tselluloosist ümbris taime rakumembraani peal
- plasmodesm – membraaniga ümbritsetud toru, mis läbib rakukesta ja ühendab naaberrakke omavahel
- vakuool – membraaniga ümbritsetud mahuti raku sees, milles hoitakse vett, toitaineid ja varuaineid
- turgor – taimeraku siserõhk, mis tuleneb vee osmootilisest liikumisest taimeraku tsütoplasmasse ja vakuooli
- plastiidid – taimedele ja vetikatele omased kahe membraaniga ümbritsetud rakuorganellid, milles toodetakse ja säilitatakse taimerakule vajalikke aineid
- kloroplastid – rohelist pigmenti klorofülli sisaldavad plastiidid, kus toimub fotosüntees
- kromoplastid – punaseid ja kollaseid pigmente sisaldavad plastiidid
- leukoplastid – värvitud plastiidid, mis sisaldavad varuaineid, näiteks tärklist
