7:34 ص
البيولوجيا -
كتب الزراعة
Title: Plant cell biology: structure and function
Author(s): Brian E.S Gunning, Martin W. Steer
تشترك الخلايا الحيوانية والنباتية في أغلب العضيات. ومع ذلك، فإن الخلايا النباتية تتميز أيضًا بخصائص لا تتمتع بها الخلايا الحيوانية: جدار خلوي، وفجوة مركزية كبيرة، وبلاستيدات مثل البلاستيدات الخضراء. تختلف أنماط حياة النباتات اختلافًا كبيرًا عن الحيوانات، وتظهر هذه الاختلافات بوضوح عند فحص بنية الخلية النباتية. تصنع النباتات غذائها بنفسها في عملية تسمى التمثيل الضوئي. وتأخذ ثاني أكسيد الكربون (CO2) والماء (H2O) وتحولهما إلى سكريات.
جدار الخلية
جدار الخلية هو طبقة صلبة توجد خارج غشاء الخلية وتحيط بالخلية. لا يحتوي جدار الخلية على السليلوز والبروتين فحسب، بل يحتوي أيضًا على عديدات سكاريد أخرى. يوفر جدار الخلية الدعم والحماية البنيوية. تسمح المسام الموجودة في جدار الخلية للماء والعناصر الغذائية بالتحرك داخل وخارج الخلية. يمنع جدار الخلية أيضًا الخلية النباتية من الانفجار عندما يدخل الماء إلى الخلية. توجه الأنابيب الدقيقة تكوين جدار الخلية النباتية. يتم وضع السليلوز بواسطة الإنزيمات لتشكيل جدار الخلية الأساسي. تحتوي بعض النباتات أيضًا على جدار خلية ثانوي. يحتوي الجدار الثانوي على الليجنين، وهو مكون خلوي ثانوي في الخلايا النباتية التي أكملت نمو الخلية/توسعها.
الفجوة المركزية
تحتوي معظم الخلايا النباتية الناضجة على فجوة مركزية تشغل أكثر من 30% من حجم الخلية. يمكن للفجوة المركزية أن تشغل ما يصل إلى 90% من حجم خلايا معينة. يحيط بالفجوة المركزية غشاء يسمى الغشاء البلوري. للفجوة المركزية وظائف عديدة. وبصرف النظر عن التخزين، فإن الدور الرئيسي للفجوة هو الحفاظ على ضغط التورجو ضد جدار الخلية. تتحكم البروتينات الموجودة في البلاستيدات اللونية في تدفق الماء إلى داخل وخارج الفجوة. كما تخزن الفجوة المركزية الصبغات التي تلون الأزهار.
تحتوي الفجوة المركزية على كميات كبيرة من سائل يسمى عصارة الخلية، والذي يختلف في تركيبه عن سيتوزول الخلية. عصارة الخلية عبارة عن مزيج من الماء والإنزيمات والأيونات والأملاح ومواد أخرى. قد تحتوي عصارة الخلية أيضًا على منتجات ثانوية سامة تمت إزالتها من السيتوزول. قد تساعد السموم الموجودة في الفجوة في حماية بعض النباتات من أن تؤكل.
البلاستيدات
البلاستيدات النباتية هي مجموعة من العضيات المرتبطة بغشاء وثيق الصلة والتي تقوم بالعديد من الوظائف. وهي مسؤولة عن التمثيل الضوئي، وتخزين المنتجات مثل النشا، وتخليق العديد من أنواع الجزيئات اللازمة ككتل بناء خلوية. تتمتع البلاستيدات بالقدرة على تغيير وظيفتها بين هذه الأشكال وغيرها. تحتوي البلاستيدات على الحمض النووي الخاص بها وبعض الريبوسومات، ويعتقد العلماء أن البلاستيدات تنحدر من البكتيريا الضوئية التي سمحت للكائنات حقيقية النواة الأولى بتكوين الأكسجين. الأنواع الرئيسية من البلاستيدات ووظائفها هي:
البلاستيدات الخضراء هي العضية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي. فهي تلتقط طاقة الضوء من الشمس وتستخدمها مع الماء وثاني أكسيد الكربون لصنع الغذاء (السكر) للنبات. يمكن رؤية ترتيب البلاستيدات الخضراء في خلايا النبات في الشكل أدناه.
تصنع البلاستيدات الخضراء وتخزن الصبغات التي تعطي البتلات والفواكه ألوانها البرتقالية والصفراء. لا تحتوي البلاستيدات البيضاء على صبغات وتوجد في الجذور والأنسجة غير الضوئية للنباتات. قد تتخصص في تخزين النشا أو الدهون أو البروتين بكميات كبيرة. ومع ذلك، في العديد من الخلايا، لا تمتلك البلاستيدات البيضاء وظيفة تخزين رئيسية. بدلاً من ذلك، تصنع جزيئات مثل الأحماض الدهنية والعديد من الأحماض الأمينية.
البلاستيدات الخضراء
تلتقط البلاستيدات الخضراء طاقة الضوء من الشمس وتستخدمها مع الماء وثاني أكسيد الكربون لإنتاج السكريات للغذاء. تبدو البلاستيدات الخضراء مثل الأقراص المسطحة وعادة ما يتراوح قطرها بين 2 إلى 10 ميكرومتر وسمكها ميكرومتر واحد. يظهر نموذج للبلاستيدات الخضراء في الشكل أدناه. البلاستيدات الخضراء محاطة بغشاء داخلي وآخر خارجي من الفوسفوليبيد. بين هاتين الطبقتين يوجد فراغ بين الغشاءين. يسمى السائل داخل البلاستيدات الخضراء بالستروما، ويحتوي على جزيء واحد أو أكثر من الحمض النووي الدائري الصغير. تحتوي الستروما أيضًا على ريبوسومات. داخل الستروما توجد أكوام من الثايلاكويدات، وهي عضيات فرعية تشكل موقع التمثيل الضوئي. يتم ترتيب الثايلاكويدات في أكوام تسمى الجرانا (مفردها: جرانوم). يكون الثايلاكويد على شكل قرص مسطح. يوجد بداخله منطقة فارغة تسمى فراغ الثايلاكويد أو التجويف. تتم عملية البناء الضوئي على غشاء الثايلاكويد.
يوجد داخل غشاء الثايلاكويد مركب من البروتينات والأصباغ الممتصة للضوء، مثل الكلوروفيل والكاروتينات. يسمح هذا المركب بالتقاط طاقة الضوء من العديد من الأطوال الموجية لأن الكلوروفيل والكاروتينات يمتصان أطوال موجية مختلفة من الضوء. سيتم مناقشة هذه الأمور بمزيد من التفصيل في مفهوم "البناء الضوئي".
ملخص
تحتوي الخلايا النباتية على جدار خلوي وفجوة مركزية كبيرة وبلاستيدات مثل البلاستيدات الخضراء. جدار الخلية عبارة عن طبقة صلبة توجد خارج غشاء الخلية وتحيط بالخلية وتوفر الدعم والحماية البنيوية. تحافظ الفجوة المركزية على ضغط التورم ضد جدار الخلية. تلتقط البلاستيدات الخضراء طاقة الضوء من الشمس وتستخدمها مع الماء وثاني أكسيد الكربون لإنتاج السكريات للغذاء.
ليست هناك تعليقات: