محتويات
ما هي الخلية النباتية
ما شكل الخلية النباتية؟
تعرف الخلية بأنها الوحدة الأساسية واللازمة لجميع الكائنات الحية، وتعد النباتات كغيرها، حيث تمتلك عدد هائل من الخلايا النباتية (Plant Cells)، وهي خلايا حقيقة النواة تحتوي على هياكل خاصة تعرف باسم العضيات، والتي تمتلك وظائف محددة، بحيث ينفرد كل منها بوظيفته الخاصة، ولعل أهم جزء مكون للخلايا النباتية هو الجدار الخلوي الذي تفتقره الخلايا الأخرى، فهو أحد أهم مميزات الخلية النباتية،وتمتلك الخلايا النباتية شكلًا مستطيلًا يمثل مجسم الخلية النباتية المحاطة بجدار سميك، والذي يحدد ما يمكن إدخاله وإخراجه من الخلية.[١]
تعد الخلية النباتية اللبنة الأساسية لبناء النباتات المختلفة، بحيث تمتلك هذه الخلايا جدارًا سميكًا وشكلًا مستطيلًا.
مكونات الخلية النباتية
ما هي وظيفة النواة في الخلية النباتية؟
تنقسم الكائنات الحية إلى كائنات أحادية الخلية، وأخرى كائنات متعددة الخلايا، والتي تنقسم إلى كائنات بدائية النوى، وكائنات حقيقة النوى، ويظهر هذا الاختلاف جليًا عند ملاحظة أعداد الخلايا التي يتكون كل منها، فالكائنات أحادية النوى تتكون من خلايا بسيطة وصغيرة تمامًا كما في البكتيريا، وعلى غرار ذلك هناك الكائنات حقيقة النوى التي تتكون من عدد هائل من الخلايا المختلفة في حجمها وتعقيداتها؛ كما في النباتات، فالخلية النباتية الواحدة تتكون من عدد كبير من المكونات أو ما يسمى بالعضيات organelle ، تسبح جميعها ضمن هيكل محاط بجدار خلوي يحدد شكلها المستطيل [٢]، وفي ما يأتي أبرز مكونات الخلية النباتية:
الجدار الخلوي
يعد الجدار الخلوي بمثابة طبقة حماية توجد في الجزء الخارجي من الغشاء البلازمي، ويتميز الجدار الخلوي بالصلابة، وذلك ليساعد في الحفاظ على شكل الخلية، إضافةً لدوره في حماية الخلية من دخول مسببات الأمراض كالفيروسات.[٣]
فضلًا عن ذلك يعمل الجدار الخلوي كإطار يمنع الخلية من التقلص أو التوسع بسرعة كبيرة، ولا يستثنى من ذلك دوره المهم في النقل، فهو يحدد ما يمكن إدخاله أو إخراجه من الخلية، وذلك بسبب ميزة الغشاء شبه المنفذ المحيط به، ويمكن إيجاد الجدار الخلوي في كل من بدائيات النوى وكذلك حقيقات النوى، لا سيما في النباتات والطحالب وكذلك البكتيريا، فضلًا عن ذلك يعد الجدار الخلوي هو المكون والعضي المميز للخلايا النباتية عن الخلايا الحيوانية.[٤]
الغشاء الخلوي
يعرف الغشاء الخلوي باسم الغشاء السيتوبلازمي، وهو أحد أكثر التركيبات تعقيدًا في علم الأحياء، حيث يعمل هذا الغشاء كحارس للخلية، فهو غالبًا ما يعد المسؤول الأول عن الحفاظ على التوازن الخلوي الداخلي، وذلك بواسطة آليات نقل معقدة وفعالة، فهي تنظم دخول وخروج الأيونات وغيرها وفقًا لاحتياجات الخلية في الوقت الحالي.[٥]
كما ويتميز الغشاء الخلوي بأنه مقاوم للماء، أي لا يسمح بنفاذ الماء، فلو كان يسمح بذلك لماتت الخلية النباتية على الفور، وذلك نتيجة للهيكل المزدوج المكون من الدهون الفسفورية، بحيث يواجه أحدها سيتوبلازم الخلية، والآخر يواجه البيئة الخارجية، وغالبًا ما تكون أغشية الخلايا سائلة عند درجة حرارة الجسم، ولكن عندما ترتفع فإنه يتخذ قوامًا شبيهًا بالهلام.[٥]
السيتوبلازم
يعد السيتوبلازم، مادة هلامية صافية، توجد خارج سطح النواة، ويتكون أغلب السيتوبلازم من الماء، بالإضافة إلى الإنزيمات والعضيات والأملاح[٦]، ويعمل السيتوبلازم على نقل العناصر الموجودة بعملية تسمى التدفق السيتوبلازمي، وبكونه يتكون من العديد من الأملاح فإنه يقوم بإيصال الكهرباء جيدًا.[٧]
ويعد السيتوبلازم مهمًا جدًا في عملية الانقسام الخلوي، فهو يقوم بنقل الكروموسومات اللازمة لإتمام العملية، كما أنه يعمل كعازل يقوم بحماية المادة الوراثية والعضيات من التلف عندما تبدأ بالحركة والتصادم مع بعضها البعض أثناء الانقسام الخلوي، وهذا ما يبرز أهمية السيتوبلازم، ولو انعدم وجوده لأصبح شكل الخلية مفرغًا ومسطحًا.[٧]
النواة
تعد النواة Nucleus، هيكلًا مرتبطًا بالغشاء الخلوي، يقتصر وجوده فقط على الخلايا حقيقية النوى، وتبرز أهمية النواة بكونها تمتلك الوظيفة الحيوية الرئيسة المتمثلة في تخزين الحمض النووي، الذي يحوي جميع المعلومات الوراثية المطلوبة واللازمة لكل من النمو والانقسام الخلوي وعملية البناء الضوئي، فضلًا عن دورها الكبير المتمثل بتصنيع الريبوسومات المنتجة للبروتين في الخلايا النباتية، ومن الجدير بالذكر أن الغشاء النووي المحيط بالنواة يحتوي على ثقوب نووية تؤدي مهمة الحراسة، بحيث تسمح للبروتينات والأحماض الأمينية بالمرور من خلالها.[٨]
الميتوكندريا
عادةً ما تقوم الخلايا حقيقية النواة بالكثير من التفاعلات الكيميائية التي من شأنها الاستمرار في الحياة والنمو وكذلك التكاثر ومقاومة الأمراض، ولكن جميع هذه التفاعلات تتطلب مستويات عالية من الطاقة الخلوية، وهذا ما يمكن اعتباره وظيفة الميتوكندريا في الخلايا النباتية، فهي عضيات صغيرة تعمل كمراكز قوة للخلايا.[٩]
وفي جسم الإنسان تتواجد الميتوكندريا في العضلات وبكميات هائلة وذلك لتلبية حاجتها من الطاقة، وتعتمد الميتوكندريا في إنتاج الطاقة على سلسلة نقل الإلكترونات جنبًا إلى جنب مع دورة حمض الستريك، والذي بدوره يقوم بعمليات الأيض والهدم وكذلك تفاعلات الأكسدة والاختزال التي من خلالها يتم اختزال الأكسجين لتكوين الماء، لذلك فإن الماء والطاقة هي أبرز منتجات الميتوكندريا.[٩]
الشبكة الإندوبلازمية
تعرف الشبكة الإندوبلازمية بأنها عضية خلوية ترتبط ارتباطًا كاملًا بغشاء يتم طيه في حجرات مسطحة، كما وتعرف بأنها منطقة متخصصة، يتم ربط الريبوسومات خلالها بطيات السطح، وهذا ما يمنح جزءًا منها مظهرًا خشنًا، كما وتتمثل فائدة الشبكة الإندوبلازمية بقدرتها على معالجة بروتينات معينة أساسية لبناء الخلية النباتية، كما وتقوم بإنتاج الدهون والمواد الكيميائية التي يحتاجها الجسم.[١٠]
ومن هنا يمكن تصور الشبكة الإندوبلازمية بسلسلة من المقصورات المسطحة والمغلقة المتصلة مع بعضها البعض، وذلك بواسطة فتحات صغيرة في أطرافها، بحيث تكون متصلة بالغشاء النووي الخارجي، وتعد مساحة سطح الشبكة الإندوبلازمية كبيرة نتيجة لوجود الطيات، إذ تسهل عملية القيام بالأنشطة الكيميائية المختلفة.[١٠]
أجسام جولجي
على غرار العديد من العضيات المكونة للخلية النباتية، والتي تميل إلى أن تكون أكثر انتظامًا، تظهر أجسام جولجي التي تشكل سلسلة من الأقراص المسطحة المستعرضة، والتي قد تتخذ شكل الأكياس المكدسة معًا، وتعد عضية حشوية تكون وظيفتها الحيوية في الكائنات الأولية مماثلة لكائنات حقيقة النوى.[١١]
تعد أجسام جولجي جزءًا مهمًا من نظام الغشاء الخلوي، والمكون من جسم جولجي وعدد قليل من العضيات الأخرى، أهمها الشبكة الإندوبلازمية، حيث تتحد هذه العضيات معًا لتقوم بعملية معالجة وتعبئة ونقل البروتينات، بحيث يعد هذا النظام بمثابة محطة تغذية للخلية، فضلًا عن دوره في إعادة تدوير الهرمونات والدهون وتحليلها، وبما يتعلق بهيكل أجسام جولجي، فهي تتكون من صهاريج قريبة من الشبكة الإندوبلازمية، وأخرى بعيدة وأخرى متوسطة البعد، وذلك لتسهل عمليات النقل والتحليل التي تقوم بها أجسام جولجي.[١٢]
الريبوسومات
تعرف الريبوسومات بأنها هياكل دائرية صغيرة الحجم تستقر في السيتوبلازم وبجوار الشبكة الإندوبلازمية المتكونة من هياكل غشائية، حيث تتمثل أهمية الريبوسومات بكونها تعمل على إنتاج البروتينات في الخلايا النباتية، كما توجد في جميع أنواع الخلايا سواء أكانت خلايا بدائية النواة أم حقيقية النواة.[٢]
أما بالنسبة لتركيبها فإنها تتكون من 60% من البروتينات، و40% من الحمض النووي الرايبوزي، وقد تحتوي الخلايا الفردية على عدد هائل من الريبوسومات، الأمر الذي يعكس كمية البروتينات الموجودة، وبالتالي فإن العدد الهائل من البروتينات يعكس كثافة أكثر من الريبوسومات.[١٣]
البلاستيدات الخضراء
تعد البلاستيدات الخضراء العضيات الأبرز من بين جميع مكونات الخلية النباتية، ويعود ذلك لكونها المكان الذي تحدث به عملية البناء الضوئي في الكائنات الحية التي تستمد تغذيتها واستمراريتها من الضوء؛ كما في النباتات، ففي داخل البلاسيتدات الخضراء توجد صبغة الكلوروفيل التي تقوم بمهمة امتصاص ضوء الشمس، ومن ثم يتم استخدام الطاقة الضوئية للجمع بين الماء وثاني أكسيد الكربون، يتبعها عملية تحويل الطاقة الضوئية إلى سكر الجلوكوز، والذي يتم استخدامه من قبل الميتوكندريا، وذلك بهدف إنتاج جزئيات ATP، ومن الجدير بالذكر أن الكلورفيل المتواجد في الصبغات الخضراء هو ما يمنح النباتات لونها الأخضر، فضلًا عن ذلك تتخذ البلاسيتدات الخضراء الشكل البيضوي وهو ما يميزها عن الميتكوندريا، التي تتخذ شكلًا متطاولًا.[١٤]
الفجوة المركزية
تسمى الفجوة المركزية أيضًا باسم الحويصلة، ومن أهم ما يميز هذه الفجوات عن العضيات الأخرى هو حجمها النسبي الذي غالبًا ما يكون كبيرًا، فضلًا عن طول عمرها، كما تتواجد الفجوات المركزية في كل من الخلايا النباتية وكذلك الحيوانية، إلا أن الفجوات النباتية تمتاز بحجمها الأكبر مقارنة بالخلية الحيوانية، وهي عبارة عن كيس محاط بغشاء واحد يسمى الغشاء البلازمي الداخلي، إضافةً لذلك تمتاز الفجوات بقدرتها العالية على تغيير وظيفتها وذلك بما يتلاءم مع احتياجات الخلية النباتية، كما أنها تخزن الماء بكميات كبيرة داخلها، ومن الجدير بالذكر أن الفجوة المركزية في الخلية النباتية تحتل ما نسبته 30-90% من مساحة الخلية كاملة، قد تقل أو تزداد تبعًا لاحتياجات التخزين.[١٥]
تحتوي الخلايا النباتية على مجموعة من العضيات التي تعمل بشكل مترابط، بحيث تشمل؛ الجدار الخلوي، الغشاء الخلوي، السيتوبلازم، النواة، الميتوكندريا، الشبكة الإندوبلازمية، أجسام جولجي، الريبوسومات، البلاستيدات الخضراء، الفجوة المركزية.
وظائف الخلية النباتية
ما الوظيفة التي تؤديها الميتوكندريا في الخلية النباتية؟
تعد الخلية أصغر وحدة حياتية في النباتات، بدون الخلايا النباتية لن تكون هناك نباتات، مما يعني انعدام حياة الكائن البشري، وذلك تبعًا للسلسة الغذائية للمستهلكات والمنتجات، ومن هنا تحتوي الخلايا النباتية على العديد من العضيات، التي يقوم كل منها بمهمة معينة، وفي ما يأتي أهمها:[١٦]
- تبرز أهمية الخلية النباتية بكونها المصدر الأول للحفاظ على التوازن البيئي، وذلك بفعل عملية البناء الضوئي التي تقوم بها البلاستيدات الخضراء.
- تظهر أهمية الخلية النباتية جراء امتلاكها للميتوكندريا التي تعتبر المنتج الأول للطاقة على شكل جزئيات ATP، بحيث يتم نقل هذه الطاقة للإنسان والكائنات الأخرى عند تناولها.
- تبرز أهمية الخلية النباتية بفضل امتلاكها للنواة التي تعد المصدر الأول للبروتينات الازمة للقيام بتفاعلات النباتات الكيميائية.
تقوم الخلية النباتية بعدد من الوظائف التي تقوم بها العضيات المختلفة، فهي المسؤولة عن عمليات البناء الضوئي وإنتاج الطاقة والتفاعلات الكيميائية التي تضمن استمراريتها.
انقسام الخلايا النباتية
ما هو ناتج انقسام الخلية؟
تختلف عملية الانقسام بين الخلايا النباتية والخلايا الحيوانية، إذ لا تحتوي الخلايا النباتية على جسيمات مركزية centrosome، فهي تمتلك نوعًا آخر من مراكز تنظيم الأنابيب الدقيقة[١٧]، وتعد عملية الانقسام الخلوي وسيلة لنمو الأنسجة والحفاظ عليها، وتتم عملية انقسام الخلية النباتية عن طريق الأطوار الآتية:[١٨]
- الطور التمهيدي: تتشكل الخيوط المغزلية، يتبعها تكاثف كروموسومات الخلية.
- طور طليعة الطور الاستوائي: يبدأ الغلاف النووي بالانهيار والاضمحلال، يتبعها عملية ارتباط الكروموسومات بالخيوط المغزلية.
- الطور الاستوائي: تترتب كافة الكروموسومات في مستوى واحد على خط استواء الخلية.
- الطور الانفصالي: تتحرك جميع الكروماتيدات المنفصلة باتجاة أقطاب المغزل بصور معاكسة.
- الطور النهائي: يتشكل غلاف نووي جديد لكل مجموعة من الكروماتيدات مكونةً خلايا مطابقة للخلايا الأصلية، وذلك بعد انقسام السيتوبلازم وتكون جدار خلوي جديد بين الخليتين الوليدتين.
تنقسم الخلية النباتية من خلال المرور بعدد من الأطوار، حيث يضمحل الغلاف النووي وتتكاثف الكروموسومات ثم تترتب على خط استواء الخلية وترتبط بخيوط مغزلية تسحب الكروماتيدات إلى أقطاب الخلية، ثم ينفصل السيتوبلازم ويتكون جدار خلوي جديد.
الفرق بين الخلية النباتية والخلية الحيوانية
كيف تخزن الخلايا النباتية الطاقة؟
قد تتشابه الخلايا الحيوانية مع الخلايا النباتية بشكل كبير، لا سيما وأن جميعها يحتوي على نوى حقيقية مكونةً من DNA، فضلًا عن عمليات التكاثر والانقسام المتشابهة، كما تشترك جميعها بوجود عضيات ذات أداء متخصص تمكنها من القيام بوظائفها الحيوية المختلفة جميعها، إلا أن ذلك لا ينفي وجود العديد من الفروقات[١٩]، ومن بين هذه الفروقات:
- الحجم: فحجم الخلايا النباتية يفوق حجم الخلايا الحيوانية، إذ يتراوح حجم الخلية النباتية بين 10 و 100ميكرومتر، في حين يبلغ حجم الخلية الحيوانية 30 ميكرومتر كحد أقصى.[١٩]
- الشكل: يعد شكل الخلية النباتية مستطيلًا، في حين تتخذ الخلية الحيوانية شكلًا متسديرًا غير منتظم.[١٩]
- تخزين الطاقة: تقوم الخلايا الحيوانية بتخزين الطاقة على شكل جلايكوجين، في حين تخزن الخلايا النباتية الطاقة على شكل نشا.[١٩]
- تصنيع الغذاء: حيث تقوم الخلايا النباتية بتصنيع غذائها بنفسها بفضل البلاستيدات الخضراء، على غرار الخلايا الحيوانية.[٢٠]
تتشابه الخلايا النباتية والحيوانية، ولكنها تختلف أيضًا بالحجم والشكل وكيفية تخزين الطاقة وقدرتها على تصنيع الغذاء.
لمعرفة الفرق بين الخلية النباتية والخلوية بالتفصيل، يمكنك الاطلاع على المقال الآتي: الفرق بين الخلية الحيوانية والنباتية.
المراجع
- ↑ "Plant Cells - Definition, Diagram, Structure & Function", byjus.com, Retrieved 2020-10-30. Edited.
- ^ أ ب "Plant Cell Structures and Functions", letstalkscience.ca, Retrieved 2020-10-29. Edited.
- ↑ "Plant Cell Structures: The Cell Wall and Central Vacuole", study.com, Retrieved 2020-10-30. Edited.
- ↑ "Cell Wall: Definition, Structure & Function (with Diagram)", sciencing.com, Retrieved 2020-10-29. Edited.
- ^ أ ب "Cell Membrane: Definition, Function, Structure & Facts", sciencing.com, Retrieved 2020-10-29. Edited.
- ↑ "Cytoplasm", britannica.com, Retrieved 2020-10-29. Edited.
- ^ أ ب "Cytoplasm: Function and Facts", sciencing.com, Retrieved 2020-10-29. Edited.
- ↑ "Nucleus: Definition, Structure & Function (with Diagram)", sciencing.com, Retrieved 2020-10-30. Edited.
- ^ أ ب "Mitochondria: Definition, Structure & Function (with Diagram)", sciencing.com, Retrieved 2020-10-29. Edited.
- ^ أ ب "What Is a Specialized Area of the Endoplasmic Reticulum?", sciencing.com, Retrieved 2020-10-29. Edited.
- ↑ "Golgi Apparatus", www.sciencedirect.com, Retrieved 2020-10-31. Edited.
- ↑ "Golgi Apparatus: Function, Structure (with Analogy & Diagram)", sciencing.com, Retrieved 2020-10-29. Edited.
- ↑ "Ribosomes: Definition, Function & Structure (Eukaryotes & Prokaryotes)", sciencing.com, Retrieved 2020-10-29. Edited.
- ↑ "Chloroplast & Mitochondria: What are the Similarities & Differences?", sciencing.com, Retrieved 2020-10-29. Edited.
- ↑ "Vacuoles: Definition, Function, Structure", sciencing.com, Retrieved 2020-10-29. Edited.
- ↑ "The Importance of Plant Cells", sciencing.com, Retrieved 2020-10-29. Edited.
- ↑ "Phases of mitosis", khanacademy, Retrieved 2020-11-02. Edited.
- ↑ "Cell Division And Growth", www.britannica.com, Retrieved 2020-10-30. Edited.
- ^ أ ب ت ث "Differences Between Plant and Animal Cells", www.thoughtco.com, Retrieved 2020-10-30. Edited.
- ↑ "Cell Structure", www.nku.edu, Retrieved 2020-10-31. Edited.
