مكونات الخلية النباتية ووظائفها
تُعتبر الخلية وحدة بناء أجسام الكائنات الحية وهي ذات حجم صغير جداً لكن يُمكن رؤيتها بواسطة المجهر، وتُعدُّ الخلية النباتية خليةً حقيقة النواة مثل الخلية الحيوانية ، وتحتوي على العديد من الأجزاء التي تُسمّى العُضيّات التي تؤدّي وظائف متعدّدة تُساعد النبتة على البقاء على قيد الحياة، ويجدر الإشارة إلى أنَّ الخلايا النباتية مُتعددة الأنواع؛ لذا تتعدّد خصائصها ووظائفها، وفيما يأتي توضيح لأهم مكونات الخلية النباتية النمطية:
- الجدار الخلوي: يتكوّن الجدار الخلوي (بالإنجليزية: Cell Wall) من طبقة صلبة تحتوي على كُلّ من السليلوز، والبروتينات السُكريّة، والليغنين، والبكتين، والهيميسليلوز، وبما أنَّه يُحيط بالخلية تتمثّل وظيفته الأساسية بالحفاظ على الخلية وحمايتها، وتقديم الدعم الهيكلي لها وحمايتها من الإجهاد الميكانيكي، وتنقية الجزئيات الداخلة والخارجة من الخلية.
- الغشاء الخلوي: يُعرّف الغشاء الخلوي (بالإنجليزية: Cell membrane) بأنَّه غشاء شبه مُنفّذ يتكوّن من طبقة من البروتين والدهون، ويكون مسؤولاً عن تنظيم دخول المواد إلى الخلية وخروجها، بحيث يسمح بمرور العناصر الغذائية والمعادن الأساسية في حين يمنع من دخول السموم إليها.
- النواة: تُعدُّ النواة (بالإنجليزية: Nucleus) بُنيةً مُحاطةً بغشاء يتواجد فقط في الخلايا حقيقة النوى، وتقوم النواة بالعديد من الوظائف الحيوية، حيث إنّها تُخزّن الحمض النووي (DNA) أيّ كافة المعلومات الوراثية اللازمة لعمليات الانقسام الخلوي، والتمثيل الغذائي ، والنمو، وتشمل النواة ما يأتي:
- النويّة: (بالإنجليزية: Nucleolus)، والتي تُصنّع البروتين المُستخدَم في إنتاج بعض المواد للخلية والريبوسومات.
- الغشاء النووي: (بالإنجليزية: Nuclear membrane) إذ يتواجد في هذا الغشاء ثقوب تسمح للبروتينات والأحماض النووية بالدخول إلى النواة والخروج منها.
- الصانعات اليخضورية: (بالإنجليزية: Plastids)، وتُعدُّ إحدى العُضيّات المُحاطة بغشاء، كما أنَّ لها الحمض النووي الخاصّ بها والضروي للقيام بالعديد من العمليات المُهمّة للنبات، إلى جانب ذلك فإنّها تُصنّع العديد من الجُزئيات التي تُشكّل اللبنات الأساسية للخلية، وتشمل الصانعات اليخضورية الأنواع الآتية:
- الصانعات اليخضورية عديمة اللون: (بالإنجليزية: Leucoplasts)، توجد في الأنسجة غير المُتخصصة في عملية البناء الضوئي، لكن تتمثّل وظيفتها في تخزين البروتين والدهون والنشا.
- الصانعات اليخضورية خضراء اللون: (بالإنجليزية: Chloroplasts)، إذ إنَّها إحدى العُضيّات الممدودة والمحاطة بغشاء من الدهون الفسفورية، وتتخذ شكل القرص الذي يحتوي على السُدّى (بالإنجليزية: stroma) وهو سائل يحوي حمضاً نووياً ذا شكل دائري، وتكمن أهمية الصانعات اليخضورية الخضراء باحتوائها على صبغة الكلورفيل الضرورية لعملية البناء الضوئي ، حيث إنّها تمتص أشعة الشمس لتحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى سكر الجلوكوز.
- الصانعات اليخضورية الملوّنة: (بالإنجليزية: Chromoplasts)، وهي غير مُتجانسة اللون ومسؤولة عن تصنيع الصبغات المُركّبة ضوئياً وتحزينها، وتشمل الأصباغ الألوان الأحمر والأصفر والبرتقالي، حيث تُحدّد لون الفواكة الناضجة والأزهار.
- السيتوبلازم: (بالإنجليزية: Cytoplasm)، وهو مادةً هُلامية إلى حدٍّ ما تتواجد داخل الغشاء الخلوي، ويحتوي على الماء، والأملاح، والإنزيمات، والعُضيّات المختلفة.
- الهيكل الخلوي: يكون الهيكل الخلوي (بالإنجليزية: Cytoskeleton) على شكل شبكةٍ من الألياف التي تتوزّع في جميع أنحاء السيتوبلازم، حيث تتمثّل وظيفته بدعم الخلية والحفاظ على شكلها.
- الشبكة البلازمية الداخلية: (بالإنجليزية: Endoplasmic Reticulum)، تتكوّن من شبكةٍ واسعةٍ من الأغشية المسؤولة عن تصنيع البروتينات والدهون، بحيث تُقسَم إلى منطقتين هما منطقة الشبكة البلازمية الداخلية الخشنة التي تحتوي على الريبوسومات، إلى جانب المنطقة الأخرى التي تُسمّى الشبكة البلازمية الداخلية الملساء التي لا تحتوي على الريبوسومات.
- المُتَقَدِّرات: (بالإنجليزية: Mitochondria)، والتي تُتنتج جُزئيات الطاقة للخلية عن طريق تحويل سكر الجلوكوز الناتج من عملية البناء الضوئي مع الأكسجين إلى جزئيات الطاقة ثُلاثِي فُسْفاتِ الأَدِينُوزِين (ATP) ضمن عملية تُعرف بالتنفس الخلوي .
- الأنيبيبات الدقيقة: (بالإنجليزية: Microtubules)، تكون على شكل قضبان مجوّفة تتمثّل وظيفتها الأساسية في دعم الخلية وتحديد شكلها، كما أنَّها مهمّة لانتقال الكروموسومات في عمليتيّ الانقسام المُنصّف و الانقسام المتساوي، بالإضافة إلى المُساعدة في حركة العُصارة الخلوية داخل الخلية.
- الخيوط الدقيقة: تُعرَّف الخيوط الدقيقة (بالإنجليزية: Microfilaments) بأنَّها قُضبان صلبة تتكوّن من البروتينات الكرويّة التي تُدعى بالأكتين، وهي مكوّن مهم في الهيكل الخلوي.
- الأجسام فوق المؤكسدة: (بالإنجليزية: Peroxisomes)، وهي أجسام دقيقة تُمثّل مجموعةً متنوعةً من العُضيّات المتواجدة في السيتوبلازم، حيث تأخذ شكلاً كُروياً تقريباً ويُحيط بها غشاء، وتحتوي على الإنزيمات المسؤولة عن إنتاج بيروكسيد الهيدروجين كُمنتج ثانوي، كما تُساهم في عِدّة عمليات في النبات مثل التنفس الضوئي.
- الريبوسومات: تتواجد الريبوسومات (بالإنجليزية: Ribosomes) في جميع خلايا الكائنات الحية، وتتكوّن هذه العُضيَّة الصغيرة بما نسبته 60% من الحمض النووي الريبي (RNA) الذي يتوزّع على أربعة خيوط، فيما يُشكّل البروتين النسبة المُتبقيّة منها، وتكون الريبوسومات مسؤولةً عن تجميع البروتين، كما يُشار إلى أنَّها تتواجد إمَّا مُتصلةً بالشبكة البلازمية الداخلية الخشنة، أو بشكلٍ حرّ في السيتوبلازم.
- الرابطات الهيوليّة: تُمثّل الرابطات الهيوليّة (بالإنجليزية: Plasmodesmata) قنوات صغيرةً تسمح للجزئيات بالمرور، كما تُشكّل قنوات للاتصال والانتقال بين الخلايا النباتية.
- جهاز غولجي: يُعتبر جهاز غولجي (بالإنجليزية: Golgi Apparatus) مسؤولاً عن توزيع المنتجات الخلوية الكيميائية داخل الخلية النباتية ونقلها، وتعديل بناء الدهون والبروتينات في الشبكة البلازمية الداخلية لتجهيزها للنقل خارج الخلية.
- الجسيم الحال: يُعدّ الجسيم الحال (بالإنجليزية: Lysosome) المركز الهضمي للخلية النباتية، حيث تتمكّن الخلية بواسطة الإنزيمات التي يُنتِجها من تكسير جُزئيات الطعام وإعادة استخدام مكونات الخلية التالفة.
- الفجوات: تُعرَّف الفجوات (بالإنجليزية: Vacuoles) بأنَّها حُجيرات كبيرة مُغلّفة بغشاء تقوم بعدّة وظائف من أهمّها تخزين المواد الناتجة والمفيدة للخلية، كما تُساهِم في عِدّة عمليات أخرى؛ كالحماية، وإزالة السموم، والنموُّ، ومن أهم الفجوات في الخلية الفجوة المركزية (بالإنجليزية: Central Vacuole) التي تشغل ما نسبته 30% من حجم الخلية النباتية الناضجة، ويُشار إلى أنَّها تحتوي في داخلها العُصارة الخلوية المكوّنة من خليط من الأملاح والإنزيمات وبعض المواد الأخرى.
أنواع الخلايا النباتية ووظائفها
فيما يأتي أنواع الأنسجة النباتية الموجودة في أجزاء النبات المختلفة والخلايا الخاصة بكلّ نوع:
خلايا الأنسجة الجلدية
تشمل وظائف خلايا الأنسجة الجلدية حماية النباتات وتغطيتها، بالإضافة إلى التحكُّم بعمليتي تبادل الغازات وامتصاص المياه من الجذور، وتضمُّ الأنسجة الجلدية خلايا البشرة الموجودة في السيقان والأوراق، حيث تمتاز بوجود طبقةٍ شمعيّةٍ تُغطّيها لمنع فقدان الماء عن طريق التبخر، إلى جانب ذلك تُمكّن ثغور المسام (بالإنجليزية: Stomata) الموجودة داخل خلايا البشرة الثغور الأخرى من القيام بوظيفتها التي تتمثّل بالسماح بعملية تبادل الغازات، إضافةً إلى ذلك فإنَّ الشُعيرات الجذرية تُمثّل امتداداً لخلايا نسيج البشرة فتزيد مساحة سطح الجذر الأمر الذي يزيد من امتصاص المياه، بينما تتمثّل وظيفة امتداد أنسجة البشرة الموجودة على الساق والأوراق في الدفاع عن النبات من الحيوانات العاشبة.
خلايا الأنسجة الوعائية
تضمُّ الأنسجة الوعائية العديد من الخلايا التي تندرج تحت نسيجيّ اللحاء والخشب اللذين يشتملان على العديد من الخلايا المسؤولة عن وظائف محددة، حيث تشتمل خلايا النسيج الداعم (بالإنجليزية: Sclerenchyma) على الألياف والخلايا الحجرية (بالإنجليزية: Sclereids) التي تُقدّم الحماية والدعم للبنات، أمّا الخلايا البرنشيمية (بالإنجليزية: Parenchyma cells) فإنّها تُخزّن المواد وتنقلها لمسافات قصيرة، وتُخزّن القنوات اللبنية النواتج الأيضيّة، بالإضافة إلى الخلايا الصمغية والقنوات الصمغية المسؤولة عن الإفراز، إلى جانب ذلك يضمُّ نسيج الخشب خلايا الأوعية الخشبية المسؤولة عن نقل الماء والأملاح وتقديم الدعم لمُعظم النباتات مُغطاة البذور ، كما تنقل القصيبات الماء والأملاح وتُقدّم الدعم للنباتات مُعرّاة البذور، ويضمُّ نسيج اللحاء أيضاً الأنابيب الغربالية والخلايا المرافقة التي تنقل السكر ومركبات النيتروجين العضوية، وتُعدُّ مسؤولةً أيضاً عن تنظيم عملية النمو في مُعظم النباتات مُغطّاة البذور.
خلايا الأنسجة الأرضية
تقوم الأنسجة الأرضية بوظائف متنوعة بناءً على نوع الخلية وموقعها في النبات، وتتضمّن الأنسجة الأرضية الخلايا البرنشيمية (بالإنجليزية: Parenchyma cells) التي تُساهم في عملية عملية البناء الضوئي في الأوراق والتخزين في الجذور، إلى جانب الخلايا الغروية (بالإنجليزية: Collenchyma) التي تدعم البراعم في مناطق النموُّ النشط، إضافةً إلى خلايا النسيج الداعم (بالإنجليزية: Sclerenchyma) التي تدعم البراعم في المناطق التي توقفت فيها عملية النموُّ، وتُقدّم الدعم للأنسجة الوعائية وللساق، وتُساعد على تخزين المياه والسُكّريات.
للتعرف على مراحل الانقسام الخيطي في الخلية النباتية يمكنك قراءة المقال مراحل الانقسام الخيطي المتساوي في الخلية النباتية
وللتعرّف إلى الخلايا النباتية بشكل مفصّل يمكنك قراءة مقال مكونات الخلية النباتية
