لماذا تكون الخلايا التي تغلف ساق النبات صغيرة وسميكة

لماذا تكون الخلايا التي تغلف ساق النبات صغيرة وسميكة، تمثل كل خلية من المئة تريليون خلية أو أكثر في جسم الإنسان بُنية حية يمكنها أن تبقى على قيد الحياة لفترات طويلة أو قصيرة حسب نوع الخلية ووظيفتها فهناك خلايا تجدد بشكل دائم كخلايا الجلد ومنها تتوقف عن النمو بعد فترة معينة مثل الخلايا العصبية.

لدراسة وظائف أعضاء الجسم وبنياته الأخرى لا بد من دراسة أولًا التنظيم الأساسي للخلية ووظيفة كل من أجزائها الرئيسية. تتكون الخلايا حقيقية النواة من أربعة أجزاء رئيسية كما تشاهد بالمجهر الضوئي هي:

• الغشاء الخلوي"Plasma membrane".
• النواة. "nucleus".
• السيتوبلازم.«سيتوبلازم»
• الهيكل الخلوي "Cytoskeleton."

القسمان الرئيسيان في الخلية هما النواة "nucleus "والسيتوبلازم "cytoplasm" ويفصل النواة عن السيتوبلازم غلاف نووي" غلاف نووي" كما يفصل الغشاء الخلوي السيتوبلازم عن السائل المحيط الخارجي" السائل البين خلوي"Inter-cellular fluid".

تسبح العضيات داخل السايتوبلازم وتكون مثبتة بواسطة الخيوط الهيكلية؛ وتشمل:.

• غشاء النواة.
• المتقدرات والجسيمات الحالة lysosomes والمريكزات centrioles.
• الشبيكة بلازمية.
• أجسام غولجي.
• الجسيمات الحالّة
• الميتوكندريا
• البلاستيدات الخضراء (بالنسبة الخلايا النباتية)

وتعطي الخواص الفيزيائية لهذه المواد بمجموعها أهمية وظيفية مهمة للخلية لا تقل عن أهمية مكوناتها الكيميائية؛ فمثلًا بدون إحدى أنواع هذه العضيات - وهي الميتوكوندريا "ميتوكندريون -وهي محطة توليد الطاقة في الخلية وتقوم بإمداد الخلية بأكثر من 95 % من الطاقة وتسمى المواد المختلفة التي تكون الخلية بمجموعها الجِبلة protoplasm التي تتكون بصورة رئيسية من خمس مواد أساسية، وهي: الماء والأيونات «electrolytes» والبروتينات والشحوم والسكريات.

تحوي الخلايا الحقيقية النواة نواة وعضيات أخرى محاطة بأغشية؛ أما النواة فهي عضيـة مركزية مميزة تحـوي المادة الوراثية على شـكل الحمض النووي الريبوزي المنقوص الأكسجين. تسـمح العضيات للخليـة بالقيـام بوظائفها فـي أجزاء مختلفة مـن الخلية في الوقت نفسـه. وتتكون معظـم المخلوقـات الحية من الخلايـا الحقيقية النواة. كمـا أن بعض المخلوقات الحيـة الوحيـدة الخليـة - ومنهـا بعـض الطحالب والخميـرة - مـن المخلوقات الحقيقية النواة. أمـا الخلايـا البدائيـة النواة فهـي خلايا ليـس لها نـواة أو عضيات محاطة بغشـاء. ومعظـم المخلوقات الحية الوحيدة الخلية - ومنها البكتيريا - خلايا بدائية النواة؛ لذا سميت الخلايا البدائية النواة.

سكريات غشاء الخلية

توجد سكريات الغشاء بصورة عامة تقريبًا متحدة مع البروتينات والشحوم بشكل بروتينات سكرية وشحوم سكرية. وفي الحقيقة إن معظم البروتينات المندمجة هي بروتينات سكرية وحوالي عُشر (1/ 10) الجزيئات الشحمية هي شحميات سكرية. ويبرز الجزء السكري glyco- من هذه الجزيئات بصورة عامة تقريبًا إلى خارج الخلية متدليًا من سطحها إلى خارجه. كما يوجد العديد من مركبات السكريات proteoglycans، وهي مواد سكرية مرتبطة معًا بواسطة ليف بروتيني ومتصلة بلطف بالسطح الخارجي للخلية. وبهذا يكون لكل سطح الخلية غلاف سكري رخو يسمى الكأس السكري glycocalyx. ولهذه الأجزاء السكرية الملتصقة بالسطح الخارجي للخلية وظائف مهمة عديدة منها:

1. العديد منها مشحون بشحنات سالبة مما يعطي معظم الخلايا شحنات سطحية سالبة تنفر منها المواد الأخرى السالبة الشحنة.
2. يلتصق الكأس السكري لبعض الخلايا بالكؤوس السكرية للخلايا الأخرى وهكذا تلتصق الخلايا ببعضها البعض.
3. تعمل بعض السكريات كمواد استقباليه لربط الهرمونات كالأنسولين الذي يحفز أنواعًا معينة من الأنشطة في داخل الخلايا.
4. تدخل بعض السكريات في التفاعلات المناعية في الجسم.

لماذا تكون الخلايا التي تغلف ساق النبات صغيرة وسميكة

الخلايا النباتية هي خلايا حقيقية النوى تختلف في عدة جوانب رئيسية عن خلايا الكائنات الحية حقيقية النوى الأخرى. وتشمل خصائصها المميزة:

• فجوة عصارية مركزية كبيرة، وحدة تخزين مملوءة بالماء مُحاطة بغشاء يعرف باسم تونوبلاست يحافظ على استقرار الخلية، ويتحكم في حركة الجزيئات بين العصارة الخلوية والنسغ، ويخزن مادةً مفيدةً ويساعد على هضم مخلفات البروتينيات والعضيات.
• جدار خلوي يتكون من سليولوز وهيميسيلولوز، بكتين وفي العديد من الحالات يُفرز الليغنين، عن طريق الجبلة المجردة على سطح الغشاء الخلوي الخارجي. ويتناقض هذا مع الجدران الخلوية لـ الفطريات (التي هي متكونة من الكيتين)، والبكتيريا، التي تتكون من ببتيدوجليكان.
• تُعرف مسارات الاتصال المتخصص من خلية إلى خلية باسم رابطات هيولية، المسار في الجدار الخلوي الأولي الذي يكون عبر الغشاء الخلوي والشبكة الإندوبلازمية للخلايا المتجاورة مستمرين.
• الصانعات الخلوية، أبرزها الصانعات اليخضورية، التي تحتوي على يخضور وهو عبارة عن صبغة ملونة خضراء تُستخدم لامتصاص أشعة الشمس ويستخدمه النبات لإنتاج غذائه في العملية التي تعرف باسم التمثيل الضوئي. وهناك أنواع أخرى من الصانعات الخلوية بانيات نشا، المتخصصة في تخزين النشا، بانيات زيتيات المتخصصة في تخزين الدهن، وبانيات اللون المتخصصة في توليف وتخزين الصبغات. كما هو الحال في المتقدرات، التي تملك ترميز مجين 37 جينًا، ويوجد لدى الصانعات الخلوية مجينات خاصة بها من حوالي 100-120 جينا فريدًا ومن المفترض، نشأت كبدائية النوى إندوسيمبيونتس (endosymbionts) التي تعيش في خلايا سلف حقيقية النوى الأولية لنباتات الأرض والطحالب.
• يعد انقسام الخلية عن طريق بناء الجبلة الحاجزة كقالب لبناء صفيحة خلوية لاحقًا في الحرائك الخلوية ميزةٌ لنباتات الأرض ومجموعات قليلة من الطحالب، وأبرزها الطحالب الكارية ورتبة ترينتيبوهليالس (Trentepohliales) الأخرى
• يعد الحيوان المنوي في النباتات الطحلبية واللازهريات الوعائية مالكًا لـ السياط المشابهة لتلك الموجودة في الحيوانات، لكن الأنواع الأعلى، (بما في ذلك عاريات البذور وكاسيات البذور) تفتقر إلى السياط والمريكز المريكزات التي توجد في خلايا حيوانية.

أنواع الخلايا

• تعد خلايا متن النبات خلايا حية لديها وظائف متنوعة تتراوح ما بين التخزين والدعم إلى التمثيل الضوئي وتحميل اللحاء (نقل الخلايا). وبصرف النظر عن نسيج الخشب واللحاء الموجود في حزمها الوعائية، تتكون الأوراق من خلايا النسيج البرانشيمي في النبات بصورة أساسية. وتكون بعض خلايا متن النبات، كما هو الحال في الطبقة الخارجية، مُخصصة لاختراق الضوء وتركيز أو تنظيم تبادل الغازات، ولكن هناك خلايا أخرى بين الخلايا الأقل تخصصًا في الأنسجة النباتية، ويظل الكثير شامل الوسع، ذات قدرة على الانقسام لإنتاج تجمعات جديدة من الخلايا غير المتمايزة، طوال حياتها. يوجد لدى خلايا متن النبات جدران رقيقة أولية، قابلة للاختراق تمكنها من نقل الجزيئات الصغيرة بينها، ويكون السيتوبلازم مسئولاً عن مجموعة واسعة من الوظائف الكيميائية الحيوية مثل الرحيق إفراز، أو تصنيع المنتجات الثانوية التي لا تُشجع العاشب. وتُسمى خلايا متن النباتات التي تحتوي على العديد من صانعات اليخضور وتختص في المقام الأول بالتمثيل الضوئي خلايا النسيج اليخضوري. وآخرون مثل أغلبية خلايا متن النبات في البطاطس درنات والبذور فلقات البقوليات، لها وظيفة تخزينية.
• خلايا النسيج الغروي - تعيش خلايا النسيج الغروي على النضج ولها جدار أولي واحد فقط. تنضج هذه الخلايا من مشتقات النسيج الإنشائي التي تمثل متن النبات في البداية، ولكن الاختلافات تصبح واضحة سريعًا. ولا تتطور البلاستيدات، وتنتشر الأجهزة الإفرازية (إي أر (ER) وجولجي (Golgi)) في الجدار الأولي الإضافي الإفرازي. ويكون الجدار هو الأكثر شيوعًا من حيث السمك في الزوايا، أينما تتصل ثلاث خلايا أو أكثر، ومن حيث النحافة أينما تتصل خليتان فقط، على الرغم من إمكانية وجود ترتيبات أخرى لسمك الجدار.

يعد البكتين والهيميسيلولوز مقومات سائدة من جدران خلايا النسيج الغروي من ثنائية الفلقة ثنائيات البذور، التي قد تحتوي على كمية صغيرة تبلغ حوالي 20% من السليلوز في البيتازيتس. وعادةً ما تكون خلايا النسيج الغروي مستطيلة الشكل، وقد يتم تقسيمها بشكل مستعرض لإعطاء مظهر محوجز. ويكون دور نوع هذه الخلايا هو دعم النبات في المحاور حتى تنمو طولاً، وإضفاء مرونة وقوة شد على الأنسجة. يفتقر الجدار الأولي إلى اللجنين الذي من شأنه أن يجعل الجدار خشنًا وصلبًا، لذلك يوفر هذا النوع من الخلايا ما يمكن تسميته باسم الدعم البلاستيكي - الدعم الذي يمكنه حمل ساق صغيرة أو سويقات في الهواء، ولكن في الخلايا التي يمكن إمدادها مثل الخلايا التي توجد حولها في الطول. ويكون الدعم الممدد (دون عودة مفاجئة مرنة) طريقة جيدة لوصف ما يفعله النسيج الغروي. وتكون أجزاء من السلاسل في الكرفس أنسجة غروية.

• خلايا النسيج الداعم - تعد خلايا النسيج الداعم (من الإغريقية سكليروس، صلبة) خلايا صلبة وخشنة مع وظيفة الدعم الميكانيكي. وهذه الخلايا من نوعين شاملين - سكليريدس (sclereids) أو الخلايا الحجرية والألياف. تُطوِّر الخلايا جدار خلوي ثانوي واسع النطاق يوجد بالأسفل في داخل الجدار الخلوي الأولي. ويكون الجدار الثانوي مُشرّبًا بـ اللجنين، الذي يجعلها صلبة وغير منفذة للماء. ولذلك، لا يمكن لهذه الخلايا أن تعيش لفترة طويلة لأنها لا تستطيع تبادل مواد كافية للحفاظ على عملية التمثيل الغذائي نشطة. تكون خلايا النسيج الداعم تقليديًا ميتة في مرحلة النضج الوظيفي، ويُفقد السيتوبلازم، تاركًا تجويفًا مركزيًا فارغًا.

تتضمن وظائف الخلايا السكليريدية (الخلايا الصلبة التي تعطي الأوراق أو الفاكهة نسيجًا رمليًا) عاشبات غير مشجعة، عن طريق تدمير ممرات الجهاز الهضمي في مراحل يرقات الحشرات الصغيرة، والحماية المادية (يشكل النسيج الصلب من الخلايا السكليريدية الصلبة جدارًا حفريًا في الخوخ والعديد من الفواكه الأخرى). تتضمن وظائف الألياف توفير الدعم الحامل وقوة الشد للأوراق وسيقان النباتات العشبية. ولا تشارك الألياف الإسكلرنشيمية في التوصيل، سواء توصيل المياه أو المواد الغذائية (كما في النسيج الوعائي الخشبي) أو توصيل المركبات الكربونية (كما في النسيج الوعائي اللحائي)، ولكن من المرجح أن تكون قد تطورت في صورة تعديلات من مجموعات خلايا النسيج الوعائي الخشبي والنسيج الوعائي اللحائي في النباتات الأرضية الأولية.

العُضيات

• الغشاء الخلوي
• الجدار الخلوي
• الغشاء النووي
• الرابطة الهيولية
• الفجوة العصارية
• الصانعات الخلوية
• الصانعات اليخضورية
• الجبيلة البيضاء
• بانيات اللون
• الأجهزة الجولجية
• الريبوسوم
• الشبكة الإندوبلازمية
• المتقدرات
• اليحلول
• الجبلة
• النواة
• الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين
• الصبغين
• الحمض الريبي النووي
• الهيكل الخلوي
• النوية

السؤال: لماذا تكون الخلايا التي تغلف ساق النبات صغيرة وسميكة

الإجابة: لزيادة قوة الساق