مكونات الخلية النباتية
مكونات الخلية النباتية النموذجية
بشكل عام ، تتكون الخلية النباتية من مجموعة من الهياكل والعضيات المعروفة. أهم العضيات في الخلية النباتية النموذجية هي:
-
الخلية أو غشاء البلازما
غشاء الخلية عبارة عن غشاء رقيق شبه منفذ يحيط بالسيتوبلازم داخل الخلية.
-
جدار الخلية
جدار الخلية ، وهو غطاء خارجي صلب يحمي مكونات الخلية النباتية ويحدد شكلها الخارجي.
-
البلاستيدات الخضراء
كلوروبلاست ، مواقع التمثيل الضوئي في الخلية النباتية ، والتي تحتوي على الصباغ الأخضر الكلوروفيل المسؤول عن امتصاص الطاقة من ضوء الشمس.
-
السيتوبلازم
(بالإنجليزية: Cytoplasm) ، وهي مادة هلامية توجد داخل غشاء الخلية ، وتحتوي على ماء وإنزيمات وأملاح وعضيات وجزيئات عضوية مختلفة.
-
الهيكل الخلوي
الهيكل الخلوي ، شبكة من الألياف المنتشرة في جميع أنحاء السيتوبلازم ، وهي المسؤولة عن دعم الخلية والحفاظ على شكلها.
-
الشبكة الأندوبلازمية
الشبكة الإندوبلازمية ، وهي شبكة واسعة من الأغشية من نوعين ؛ هم الشبكة الإندوبلازمية الخشنة ، التي تحتوي على الريبوسومات ، والشبكة الإندوبلازمية الملساء ، التي لا تحتوي على الريبوسومات. تكمن أهمية الشبكة الإندوبلازمية في أنها الجزء الذي يصنع الدهون والبروتينات.
-
جهاز جولجي
(بالإنجليزية: Golgi Complex) وهو الجزء المسؤول عن تصنيع وتخزين ونقل بعض المنتجات الخلوية بما في ذلك البروتين.
-
أنابيب مجهرية
الأنابيب الدقيقة ، وهي قضبان مجوفة مهمتها دعم الخلية ومساعدتها على الحفاظ على شكلها ، وهي مهمة لحركة العصارة الخلوية داخل الخلية ، ولحركة الكروموسومات في الانقسام والانقسام الاختزالي.
-
الميتوكوندريا
الميتوكوندريا ، الجزء المسؤول عن توليد الطاقة للخلية عن طريق تحويل كل من الجلوكوز من التمثيل الضوئي والأكسجين إلى أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) أثناء التنفس.
-
نواة
النواة عبارة عن هيكل مغلق بغشاء يحتوي على حمض الديوكسي ريبونوكلييك (DNA).
-
النواة
(بالإنجليزية: Nucleolus) التي تقع داخل النواة ، وتتلخص وظيفتها في تصنيع الريبوسومات.
-
المسام النووي
النوكليوبور عبارة عن ثقوب صغيرة داخل الغشاء النووي تسمح للأحماض النووية والبروتينات بالانتقال من وإلى النواة.
-
أجسام مؤكسدة فائقة
تحتوي البيروكسيسومات ، وهي هياكل صغيرة محاطة بغشاء ، على إنزيمات تنتج بيروكسيد الهيدروجين كمنتج ثانوي ، وتشارك الأكسيدات الفائقة في عملية التمثيل الضوئي.
-
روابط بلازمية
هي ثقوب أو قنوات موجودة بين جدران الخلايا النباتية تسمح للجزيئات بالمرور بين الخلايا النباتية.
-
الريبوسومات
(بالإنجليزية: Ribosomes) ، تتكون الريبوسومات من RNA والبروتينات ، وهي مسؤولة عن تجميع البروتينات ، وتقع في الخلية المتصلة بالشبكة الإندوبلازمية الخشنة أو في السيتوبلازم.
-
فجوة عصارية
Vacuole ، وهي عضية توفر الدعم وتشارك في العديد من الوظائف الخلوية بما في ذلك التخزين وإزالة السموم والحماية والنمو. تصبح هذه الفجوة مملوءة بالسوائل عندما تنضج الخلية النباتية.
مكونات الخلية النباتية
تشبه النباتات الحيوانات من حيث أنها تتكون من مجموعة من الأعضاء والأنسجة والعديد من الخلايا حقيقية النواة ذات الوظائف المتخصصة للغاية. تشكل السيقان والأوراق معًا النظام الخضري للنبات.
يتكون كل عضو نباتي ، سواء كان جذوراً أو سيقاناً أو أوراقًا ، من ثلاثة أنواع من الأنسجة ؛ هم أنسجة الأرض وأنسجة الأوعية الدموية وأنسجة الجلد. يتكون كل نسيج من مجموعة من الخلايا تختلف عن بعضها البعض ، ويؤثر هيكل الخلية التي يتكون منها النسيج على الوظيفة التي يؤديها.
تُقسم أنظمة الأنسجة النباتية إلى نوعين من الأنسجة؛ أولهما الأنسجة المولّدة (بالإنجليزية: Meristematic tissue)، وثانيهما الأنسجة الدائمة (بالإنجليزية: Permanent tissue)، وتشبه الأنسجة المولّدة الخلايا الجذعية في الحيوانات في أنّها أنسجة غير متمايزة مستمرّة في انقسامها؛ لذلك فإنّها تُساهم بدور مهم في نمو النبات، وتُنتج هذه الأنسجة خلايا سريعة التمايز والتخصص تُصبح خلايا دائمة فيما بعد مُشكّلةً النسيج الدائم.
تتميز الخلايا الدائمة بلعب أدوار محددة في النبات بعد أن فقدت قدرتها على الانقسام ، ثم التفريق فيما بعد لتشكل أنواع الأنسجة الرئيسية في النبات ، وفيما يلي شرح مفصل لأنواع الخلايا النباتية:
خلايا الأنسجة الوعائية
تكمن أهمية أنسجة الأوعية الدموية في عملية النقل في النباتات ، ويتكون نظام هذه الأنسجة من نسيج الخشب المسؤول عن نقل المياه والمعادن الذائبة ، وأنسجة اللحاء المسؤولة عن نقل الغذاء والسكروز والسكريات الأخرى و المركبات المحتوية على النيتروجين. عادة ما يرتبط نسيج الخشب واللحاء ارتباطًا وثيقًا في جسم النبات في شكل حزم وعائية.
الخلايا الخشبية
تشكل الخلايا الخشبية معًا أسطوانات مجوفة ذات قوة شد عالية تمنع جسم النبات من الانهيار وتسمح للمواد بالتحرك خلالها في اتجاه تصاعدي واحد فقط ؛ يبدأ من الجذور عبر الساق وينتهي بالأوراق.
يتكون نسيج الخشب من نوعين من الخلايا الحاملة ؛ وهي القصيبات وعناصر الأوعية الدموية ، والتي تتميز بجدرانها الثانوية السميكة ، وتنتهي دورة حياتها عند النضج ، بالإضافة إلى ألياف نسيج الخشب التي تتمثل وظيفتها في دعم الأنسجة الخشبية ، خاصة تلك التي تحتوي على القصيبات ، وحمة وظيفتها في التخزين المستقبلات أو إفراز المواد الراتنجية ، فيما يلي شرح مبسط لنوعين من الخلايا الخشبية:
- القصيبات
القصبات الهوائية ، وهي خلايا طويلة ورفيعة ذات نهايات متداخلة ومدببة ، ينتقل الماء عادة بين هذه الخلايا عن طريق حفر محدودة ، والتي تُعرَّف على أنها فتحات صغيرة على جدران الخلايا حيث تترسب مادة جدار الخلية الأساسية. نسيج الخشب ، ويتواجد بكثرة في الأشجار الخشبية غير المزهرة.
- عناصر الأوعية الدموية
عناصر الأوعية ، وهي خلايا قصيرة وعريضة ، على عكس القصيبات ، تتماشى مع بعضها البعض ولها نهايات مذابة كليًا أو جزئيًا ، مما يسمح لها بتكوين أنابيب طويلة ومجوفة يصل ارتفاعها إلى 3 أمتار. من خلال هذه العناصر الوعائية يكون أسرع ، وتكون عناصر الأوعية الدموية أكثر تطوراً من القصيبات ، كما أنها أكثر وفرة في كاسيات البذور ، وهذا ما يجعلها من النباتات المهيمنة.
خلايا اللحاء
تنقل خلايا اللحاء المواد العضوية المذابة من مصدرها إلى باقي أجزاء النبات. قد يتغير اتجاه حركة المادة عبر اللحاء في النبات ، وهذا يعتمد على الوقت من السنة وعمر النبات. تتميز خلايا اللحاء بأنها تظل حية حتى بعد النضج ؛ وذلك لأن حركة المواد عبر اللحاء تتطلب طاقة.
لا تتمتع جدران اللحاء بقوة شد عالية ؛ وذلك لأن المواد التي تتحرك من خلالها تخضع لقوى الضغط ، وتتكون خلايا اللحاء من جزأين ، وهما كالتالي:
- خلايا الغربال
ماهي خلايا الغربال ؟ وهي خلايا ناقلات بدائية وفيرة في السرخس والصنوبريات ، وتتميز بأنها طويلة ومدببة وذات نهايات متداخلة ، وجدرانها الخلوية مليئة بالثقوب التي تسمح بالاتصال المباشر بالبروتوبلاست للخلايا المجاورة ، وهذه الثقوب هي محاط بالكالوز ، مادة الكربوهيدرات المركبة قادرة على سد الثقوب بعد الإصابة ، وترتبط الخلايا المنخلية بالخلايا الزلالية ، والتي تلعب دورًا مهمًا في مساعدة المواد على التحرك داخل اللحاء.
- خلايا أنبوب الغربال
توجد أعضاء أنبوب الغربال ، التي تُعرَّف على أنها خلايا ناقلة أكثر تعقيدًا وتطورًا ، في كاسيات البذور ، وهي قصيرة وعريضة ومحاذاة مع بعضها البعض داخل أنابيب الغربال ، وثقوبها كبيرة وتتركز في الجدران النهائية للمنخل المجاور الخلايا الأنبوبية. تتحرك ثقوب المواد المذابة بسرعة أكبر عبر خلايا الغربال وخلايا أنبوب الغربال ، وعندما يصل النبات إلى مرحلة النضج ، تتحلل نوى خلايا أنبوب الغربال وتختفي الريبوسومات ، بينما تبقى الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء ، وتتصل الخلايا الغربالية بالبلازما تتحكم الروابط بالخلايا المصاحبة (بالإنجليزية: Companion Cells) في عملية التمثيل الضوئي ، حيث تتحكم الوحدة الناتجة عن ارتباطها في حركة المواد من وإلى خلايا أنابيب الغربال ، وتشمل هذه الخلايا أيضًا اللحاء البروتيني والكالوز المسؤول لإغلاق الجروح في الأنابيب الغربالية.
خلايا أنسجة الجلد
تُعرف البشرة بأنها الطبقة الخارجية من الأنسجة المحيطة بالنبات بأكمله والمسؤولة عن حمايتها. تكيفت خلايا البشرة لأداء مهام أكثر تخصصًا في أعضاء النبات الأخرى ؛ في الجذور تساهم خلايا البشرة في عملية امتصاص الماء والمعادن من التربة ، كما أن شعيرات الجذور التي تعتبر امتداد لخلايا البشرة الجذرية تزيد من المساحة السطحية للجذور مما يساعد على امتصاص كميات أكبر من المياه والمعادن.
تحتوي الجذور من جميع الأنواع أيضًا على نوع متخصص من خلايا الجلد يسمى الأديم الباطن ، والذي يتحكم في دخول المواد من البيئة الخارجية لنظام الأوعية الدموية إلى الجذور. بدلا من الانزلاق بين الخلايا.
تكون خلايا البشرة في السيقان والأرواق مغطاةً بمادة شمعيّة تُعرف باسم القشيرة (بالإنجليزية: Cuticle) وهي المسؤولة عن منع فقدان الماء من هذه الأعضاء عن طريق التبخّر، وتحتوي خلايا القشيرة على فتحات تُعرف باسم ثغور المسام (بالإنجليزية: Stomata) ووظيفتها السماح بتبادل الغازات خلال عمليتي البناء الضوئي والتنفس.
كل فجوة في الورقة محاطة بخليتين تتحكمان في إغلاقها وفتحها ، وبالتالي تنظم عملية امتصاص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وإطلاق الأكسجين وبخار الماء. التي تحمي الأوراق من العواشب.
خلايا الأنسجة الأرضية
تتكون خلايا الأنسجة الأرضية من ثلاثة أنواع رئيسية ، على النحو التالي:
- خلايا الحمة
خلايا البرانشيما ، وهي خلايا حية ذات جدار خلوي رقيق قادر على الانقسام ، وهذه الخلايا موجودة في جميع أنسجة النبات وهي مسؤولة عن عدد من الوظائف ، وتوفر الخلايا الإنشائية القمية والجانبية الخلايا الجديدة اللازمة للنمو وإنتاج الغذاء. وتخزينها في خلايا التمثيل الضوئي توجد خلايا التمثيل الضوئي في الجذع والأوراق ، وبسبب قدرة هذه الخلايا على التكاثر ، فإنها تعمل كخلايا جذعية لعلاج الجروح وتجديد الخلايا النباتية.
- الخلايا الغروانية
Collenchyma ، وهي خلايا حية مشابهة لخلايا الحمة ، باستثناء أن جدرانها الخلوية عادة ما تكون أكثر سمكًا. ووجود هذه الخلايا يكثر تحت طبقة البشرة في الساقين.
- دعم خلايا الأنسجة
Sclerenchyma ، وهي خلايا ميتة ذات جدران ثانوية سميكة وخشنة تمنعها من الاستطالة في حالة نمو النبات ، وترتبط وظائف هذه الخلايا بتوفير الدعم اللازم وتقوية النبات ، وهناك نوعان شائعان من الدعم خلايا الأنسجة؛ الأولى هي الألياف ، التي لها القدرة على تكوين حزم مطولة ، والثانية هي الصلبة ، وهي خلايا قصيرة متفرعة توجد عادة في غطاء البذور والفواكه.
ما هو الفرق بين الخلية النباتية والخلية الحيوانية؟
تتكون جميع الكائنات الحية من خلايا ، لكن الخلايا النباتية تختلف عن الخلايا الحيوانية. فيما يلي شرح للاختلاف بينهما:
- وجود جدار الخلية
تحتوي الخلايا النباتية على جدار خلوي يمنحها الدعم ويحافظ على شكلها ، على عكس الخلايا الحيوانية التي لا تحتوي على جدار خلوي.
- وجود البلاستيدات الخضراء
تحتوي الخلية النباتية على بلاستيدات خضراء تساعدها في صنع طعامها من خلال عملية التمثيل الضوئي ، بينما لا تحتوي الخلية الحيوانية على البلاستيدات الخضراء ، مما يجعلها غير قادرة على صنع طعامها.
- وجود فجوات
تحتوي الخلايا النباتية على عدد من الفجوات العصارية ذات الحجم الكبير ، لمساعدتها على تخزين الماء والغذاء للمستقبل ، بينما في الخلية الحيوانية تكون الفجوات صغيرة الحجم لأنها لا تحتاج للتخزين ، وأحيانًا لا تكون هذه الفجوات موجودة في الخلية. خلية حيوانية.