thumb|300px|Komórki roślinne, powiększenie 400x Komórka roślinna – podstawowa jednostka strukturalna i funkcjonalna budująca organizm rośliny, mająca zdolność wymiany materii z otoczeniem i jej przetwarzania. Pod względem kształtu komórki roślinne można podzielić na: równowymiarowe – o kształcie kuli (izodiametryczne), silnie wydłużone w jednym kierunku (prozenchymatyczne). Kształt komórki zależy od funkcji jaką pełni i od rodzaju tkanki, której jest elementem.

Kształt i rozmiary Komórki roślinne są bardzo zróżnicowane pod względem kształtu i rozmiarów. Mogą osiągać średnicę od kilku mikrometrów do milimetra. Wydłużone komórki mogą osiągać znaczne długości, często do kilku milimetrów, a czasem kilkudziesięciu centymetrów (np. u szczmielu białego do 50 cm).

Kształt nadaje komórkom roślinnym ściana komórkowa i tylko nieliczne są jej pozbawione. Zazwyczaj komórki roślinne są wielościanami, o liczbie ścian odpowiadającej liczbie miejsc styku z komórkami przyległymi. Liczba ścian waha się od czterech do kilkudziesięciu, przy czym najliczniej spotykane są czternastościany. Narożniki i krawędzie komórek są zazwyczaj stępione bowiem przy nich znajdują się przestwory międzykomórkowe. Poza wielościanami komórki roślin przyjmują także kształt wrzecionowaty i kilku- lub wieloramienny.

Elementy komórki roślinnej thumb|450px|Struktura komórki roślinnej

Ściana komórkowa

Ściana komórkowa występuje u niemal wszystkich komórek roślinnych. Wyjątkami są pływki i komórki jajowe glonów oraz generatywne komórki roślin wyższych. W pierwszym etapie rozwoju ściana komórkowa jest też nieobecna u komórek bielma. W komórkach młodych występuje delikatna, cienka i elastyczna ściana pierwotna. Po osiągnięciu ostatecznego kształtu i rozmiarów ściana komórkowa ulega rozbudowaniu o kolejne warstwy. Powstaje ściana wtórna różniąca się składem i właściwościami w stosunku do ściany pierwotnej. W tej ostatniej większość składników wchodzi w skład bezpostaciowej macierzy składającej się z wielocukrów i niewielkiej ilości białek. W bezpostaciowym podłożu zanurzone są włókna celulozowe. W ścianie pierwotnej stanowią one około 20% suchej masy. W ścianie wtórnej zawartość celulozy jest większa i dochodzi do około 60%. Rozrastanie się ściany komórkowej odbywa się na dwa sposoby. Pierwszy z nich polega na dodawaniu nowych porcji substancji pomiędzy już istniejące elementy. Ten rodzaj rozbudowy określany jest jako intususcepcję (wnikanie). Drugi sposób polega na odkładaniu nowych warstw na już istniejących. Nakładanie, apozycja zachodzi od strony błony komórkowej.

Błona komórkowa

thumb|400px|Budowa błony komórkowej Błona komórkowa jest strukturą oddzielającą środowisko wewnątrzkomórkowe od środowiska zewnętrznego. Zapewnia wymianę materii i energii z otoczeniem oraz odbiór informacji zapewniając komórce możliwość reagowania na zmieniające się warunki zewnętrzne. Błona komórkowa składa się z lipidów, steroidów i białek. Wśród lipidów wyróżnić można fosfolipidy, glikolipidy i lipidy obojętne. Fosfolipidy ułożone są w sposób zorganizowany tworząc podwójną warstwę, w której hydrofilowe części cząsteczek skierowane są za zewnątrz, zaś łańcuchy alifatyczne tworzą wnętrze błony. Skład błony komórki roślinnej znacznie różni się od składu błony komórki zwierzęcej. Fosfolipidy tworzące zewnętrzną warstwę błony komórek roślinnych to głównie: kwas fosfadynowy, fosfatydyloglicerol, glukolelebrozydy. W warstwie po stronie cytoplazmy występują głównie: fosfatydyloetanoloamina, fosfatydyloseryna i fosfatydyloinozytol. Kwasy tłuszczowe wchodzące w skład fosfolipidów to przede wszystkim kwas palmitynowy, linolowy i linolenowy. Składnikami błony komórkowej są także sistosterol, kapesterol oraz stigmasterol. Białka stanowiące elementy błony komórkowej można podzielić na białka integralne, niemożliwe do oddzielenie a od błony bez jej zniszczenia i białka powierzchniowe, połączone z błoną siłami elektrostatycznymi. Mikroobszary błony, w których budujące je elementy zostały uszkodzone ulegają wpukleniu a pęcherzyki powstałe w wyniku endocytozy są rozkładane w cytoplazmie. Rozbudowa błony komórkowej odbywa się poprzez syntezę fosfolipidów i steroli w siateczce śródplazmatycznej gładkiej. Wytworzone związki są wzbogacane w białka w obrębie siateczki śródplazmatycznej szorstkiej a następnie podlegają modyfikacjom w aparatach Golgiego. Pęcherzyki oddzielające się od aparatu Golgiego mogą zostać wbudowane w błonę komórkową. Składniki błony komórkowej mogą się przemieszczać zarówno w obrębie warstwy, jak i pomiędzy warstwami. O ile przemieszczanie się elementów jednej warstwy jest dość szybkie, to przemieszczanie pomiędzy warstwami, ruchy flip-flop jest dość powolne. Stwierdzono łączenie się białek integralnych z elementami cytoszkieletu, może to umożliwiać tworzenie mikoobszarów o właściwościach odmiennych od innych fragmentów błony komórkowej.

Plastydy

Plastydy to organella typowe dla komórek roślinnych. Tylko męskie komórki płciowe nie mają tego organellum. Wyróżnianych jest kilka rodzajów plastydów. Formą, która prowadzi do powstania funkcjonalnych organelli są proplastydy. Chloroplasty zawierają chlorofile oraz charakterystyczne struktury umożliwiające przeprowadzanie fotosyntezy – tylakoidy. Średnica chloroplastów mieści się w granicach 1–10 μm. Organella są spłaszczone, a grupowość wynosi około 1 μm. Poza chloroplastami w komórkach roślinnych występują: amyloplasty, leukoplasty i chromoplasty. Plastydy posiadają otoczkę składającą się z dwóch warstw błony. Wnętrze wypełnia roztwór z licznymi białkami – stroma. W stromie znajdują się również cząsteczki DNA. Genom plastydowy jest pojedynczą kolistą cząsteczką DNA. W jednym plastydzie może znajdować się od 22 do 90 kopii genomu. W chloroplastach znajduje się kompletny aparat ekspresji genomu. Pomimo to wiele białek wytwarzanych jest i transportowanych do organellum z zewnątrz.

Mitochondria

mały|Budowa mitochondrium: 1 – błona wewnętrzna, 2 – błona zewnętrzna, 3 – przestrzeń międzybłonowa, 4 – macierz mitochondrialna. Mitochondrium to organellum o kształcie kulistym lub elipsoidalnym oraz nitkowatym, otoczone dwiema błonami. Zewnętrzna błona zawiera liczne poryny, dzięki którym większość związków chemicznych może łatwo przenikać do przestrzeni międzybłonowej. Błona wewnętrzna jest wysoce selektywna, tworzy liczne zgięcia nazywane grzebieniami mitochondrialnymi. Liczba grzebieni mitochondrialnych jest zwykle mniejsza w komórkach roślinnych w porównaniu do komórek zwierzęcych. W błonie wewnętrznej rozmieszczone są enzymy niezbędne do przeprowadzenia fosforylacji oksydacyjnej. Białka transportujące zapewniają przejście przez błonę substancjom wchodzącym w skład roztworu wypełniającego wewnętrzną błonę, macierzy (matriks) mitochondrialnej. W macierzy mitochondrialnej znajdują się liczne białka niezbędne do przeprowadzenia cykl kwasu cytrynowego, koliste cząsteczki DNA oraz rybosomy o stałej sedymentacji 70S.

W komórce roślinnej może znajdować się od kilkuset do kilku tysięcy mitochondriów. Liczba mitochondriów uzależniona jest do rodzaju tkanki i etapu rozwoju komórki. Liczba mitochondriów przypadająca na komórkę wzrasta wraz z jej wiekiem, jednak ich zagęszczenie w cytoplazmie pozostaje względnie stałe.

Mitochondria komórek roślinnych często tworzą skupiska wraz z chloroplastami i peroksysomami. Związane jest to występowaniem procesu fotooddychania w tkankach fotosyntetyzujących. Mitochondria komórek roślin biorą również udział w metabolizmie C4 i CAM. Poza funkcjami katabolicznymi i wytwarzaniem energii użytecznej metabolicznie spełniają również funkcje anaboliczne, wytwarzając szkielety węglowe niezbędne do syntezy aminokwasów. Związki te są metabolitami cyklu kwasu cytrynowego, niezbędne jest więc zachodzenie reakcji anaplerotycznych uzupełniających związki pośrednie cyklu.

Aparat Golgiego

Aparat Golgiego zbudowany jest z diktiosomów, stosów spłaszczonych cystern. Liczba cystern tworzących diktiosom. Ilość diktiosomów i tworzących je cystern jest różna w poszczególnych typach komórek. U roślin wyższych diktiosomy składają się z 3-10 cystern, u glonów 11-15 cystern, niekiedy pojedynczy diktiosom może składać się z ponad 20 cystern. Aparat Golgiego w komórce roślinnej odpowiada za biosyntezę związków wielkocząsteczkowych przeznaczonych do sekrecji oraz stanowiących materiały zapasowe. W organellum zachodzą procesy związane z sortowaniem, pakowaniem i kierowaniem związków do miejsc przeznaczenia wewnątrz i na zewnątrz komórki. Strona cis (wypukła) aparatu Golgiego skierowana jest w stronę siateczki śródplazmatycznej, natomiast strona trans (wklęsła) w stronę błony komórkowej. Do strony cis docierają pęcherzyki oddzielające się od siateczki śródplazmatycznej szorstkiej. Po obróbce pęcherzyki oddzielają się po stronie trans. Możliwe jest również przyłączenie endosomów po stronie trans. Funkcją organellum jest wytwarzanie niecelulozowych polisacharydów ściany komórkowej, części lipidów błony komórkowej, glikozylacja białek i lipidów. W pojedynczej komórce może występować od 20 do 1000 aparatów Golgiego.

Wakuole

Wakuole, wodniczki występują licznie w komórkach merystematycznych. Wraz z różnicowaniem się komórek dochodzi do zlewania się wakuol i w komórce w pełni wyrośniętej zwykle znajduje się jedna wakuola zajmująca ponad 90% objętości. Wyróżniane są dwa typy wakuol. Pierwsze to wakuole lityczne (wegetatywne), zawierające enzymy z grupy hydrolaz, esteraz i peroksydaz. Wakuole lityczne umożliwiają recyklizację składników wewnątrzkomórkowych. Drugi typ to wakuole gromadzące materiały zapasowe. W jednej komórce mogą występować jednocześnie oba typu wakuol. Każda wakuola otoczona jest pojedynczą błoną, tonoplastem, wypełnioną sokiem wakuolarnym. Tonoplast charakteryzuje się większą płynnością od błony komórkowej. Wewnątrz wakuol gromadzone są antocyjany, flawonoidy nadające barwę organom roślinnym, a także jony organiczne i nieorganiczne, metabolity wtórne (np. nikotyna, kokaina, morfina, strychnina), garbniki, sacharydy, aminokwasy, białka zapasowe. W wakuolach znajdują się również dojrzałe tanosomy zawierające taniny. Wakuole mogą powstawać przez podział istniejącej, z pęcherzyków diktiosomalnych, z błon siateczki śródplazmatycznej, z pęcherzyków endocytotyczneych, a także de novo. Gromadzenie w wakuolach metabolitów wtórnych jest jednym z mechanizmów obronnych roślin. Związki te mogą nadawać roślinom właściwości trujące lub tylko powodować, że stają się niesmaczne dla roślinożerców. Mogą być też toksyczne dla mikroorganizmów.

Siateczka śródplazmatyczna