Plant Cell Structure and Function (PDF)
Document Details
Uploaded by UnselfishLion
Tags
Summary
This document presents an overview of plant cell structure and function. It covers the composition of the cell wall, protoplast components, such as various organelles like the mitochondria and the endoplasmic reticulum, and their roles. The different types of cell walls and their functions are also discussed.
Full Transcript
(الخلية( التركيب والوظيفة The Cell structure and Function الوحدة التركيبية والوظيفية للكائنات:الخلية الحية (The cell: Structural and functional unit of all living organisms) تركيب الخلية النباتية الجدار الخلوي Cell Wall البر...
(الخلية( التركيب والوظيفة The Cell structure and Function الوحدة التركيبية والوظيفية للكائنات:الخلية الحية (The cell: Structural and functional unit of all living organisms) تركيب الخلية النباتية الجدار الخلوي Cell Wall البروتوبالست protoplast ى والوظيف للخلية النباتية الحية.ولقـد سـاعد كيب ر يتوقف مفهوم فسيولوجيا النبات عىل فهم األساس الت ى ى تتمت الخلية النباتية الحية بوجود ون ىف توضيح المعالم ر التكيبية للخلية الحيه. اإللكت ى ر الميكروسكوب جدار التوتوبالزمية.ويحـاط السـيتوبالزم بغشـاء بالتوتوبالزم والذى يحوى العديد من العضيات ى خلوى يحيط ى التوتوبالزمية الميتوكوندريا ـ البالستيدات ـ الريبوسومات رقيق يعرف بالغشاء البالزىم.ومن العضيات ى الجليوكستومات.كما توجد بعض ر التكيبات الغشائية مثل الشبكة اإلندوبالزميـة ـ ى ى وكستومات ـ ـ البت ى ى ً ً جولج.كما تمثل الفجوات جزءا من تركيب الخلية النباتية أيضا وىه تختلف ف الحجم وف رريقـة ى جهاز توزيعها داخل الخلية ،كما تحتوى عىل سائل يطلق علية العصت الخلوى و الذى يحتـوى علـى سـكريات وأمالح و صبغات و بللورات ....الخ.كما يختلف حجم الخلية من نسيج ألخر.كما ريتاوح حجم الخلية ما ر ر ى ملليمتات.كما يتوقف حجم و شكل النبات الراف عامة عىل عـدد و شـكل و بي عدة ميكرونات إىل عدة ى رريقة تنسيق الخاليا المكونة له.ونتناول ف الجزء التاىل تركيب الخلية النباتية مع ذكر بعـض الوظـائف ألهم العضيات الموجودة ا لجدار الخلوي ( )Cell Wall يوجد في الخاليا النباتية فقط خارج غشاء الخلية محيطا بها من جميع الجهات. يتكون من مادة السليولوز ( )Celluloseومواد كربوهيدراتية أخرى توجد بكميات قليلة. يتخلل الجدار الخلوي البالزموديزماتا ( )Plasmodesmataواصال الخاليا المجاورة بعضها ببعض. البالزموديزمات خيوط رفيعة من السيتوبالزم تمر من خلية إلى أخرى عبر الجدار الخلوي. يعمل الجدار الخلوي على إعطاء الشكل الخاص بالخلية كما يحميها ويعضدها. مكونات الجدار الخلوي -1الصفيحة الوسطى يتكون من مادة بكتات الكالسيوم و بكتات المغنسيوم الجدار األولي Primary Wall و يتكون من :جزيئات السليلوز Cellululoseعل هيئة لويفات. تتراكب بدون نظام. يدخل في تركيبه أيضا :الهيميسيليلوز Hemicellulose البكتين – البروتين – الماء. ماهي مميزاته؟ مميزات الجدار األولي أول جدار قبل أن تبدأ الخلية بالزيادة. ويترسب حول الصفيحة الوسطى ويبلغ سمك الجدار من -1 3ميكرو وتدخل الماء فى تركيبة بنسة 70٪ له القدرة على زيادة سطحه ( علل)؟ يسمح بنفاذ الماء و الذائبات يتبادل الماء و المواد الغذائية مع الخاليا المجاورة. الجدار الثانوي Secondary Wall يتكون بتقدم الخلية في السن. غير قابل لزيادة السطح. لويفات سليلوزية مترتبة بشكل متوازي. تمتلئ المسافة بين اللويفات بمواد مثل :اللجنين Lignin , و السوبرين Suberinو الكيوتين Cutine ويتاوح سمك هذه الطبقة من ٥ـ ١٠ميكرون وتعرف هذه الطبقة ر ً بالجدار الثانوى.وبذلك يفقد الجدار الخلوى مرونته ويصبح صلبا ىً وغت مطاط.وقد يستمر التغليظ ليشمل حتا كبتا من تجويف ى الخلية ف بعض أنواع الخاليا.وقد توجد بعض المواد األخرى ى الكيوتي ى اللجني والسيوبرين و لتدعيم الجدار الثـانوى للخاليـا مثل ى ى والشموع ول يتكون الجدار الثانوى ف جميع الخاليا فف بعض الخاليا يتكون الجدار من الجدار البتدان والصفيحة الوسىط فقط مثل الخاليا البارنشيمية و المتستيمية وخاليا ر البشة.و الجدار ى الثانوى ليس له القدرة عىل الزيادة ف المساحة وله وظيفة تدعيمية. النقر ىه مكان عىل الجدار البتدان لم يحدث به ترسيب للجدار الخلوى وتتكون النقر من جز ى ئي ,تجويف النقرة وغشاء النقرة ( الصفيحة الوسىط والجدار البتدان) . وظيفة النقر التصال الخلوى ى بي الخاليا المتجاورة ويوجد نوعان من النقر Simple pits -1النقر البسيطة Bordered pits -2النقر المضفوفة البروتوبالست -محتويات حية Protoplasm -محتويات غير حية Non Protoplasmic المحتويات الحية -1غشاء الخلية يحيط غشاء الخلية بالسيتوبالزم. خاصة نفاذ اختيارية () Differential permeability تعمل على تنظيم مرور المواد من والى الخلية. يتكون غشاء الخلية من طبقتين من الدهن الفسفوري يرتبط بهما جزئيات من البروتين. غشاء الخلية -2السيتوبالزم Cytoplasm - محلول غروي حقيقي %90-85ماء. أنواع مختلفة من البروتينات و الدهون في حالة غروية – سكريات و أمالح ذائبة يسمى سيتوسول Cytosol -3النواة تتكون من: الغشاء النووي ( Nuclear )membrane الشبكة الكروماتينة ( Chromatin .)reticulum الكروموزومات (.)Chromosomes النوية ( .)Nucleolus السائل النووي (. )Nuclear sap الغشاء النووي يحيط الغشاء النووي بالنواة. يتكون من طبقتين من األغشية. تتخلل الغشاء ثقوب نووية (.)Nuclear pores يحط بالنواة وينظم حركة مرور المواد بين النواة و السيتوبالزم. متصل بالشبكة االندوبالزمية وغشاء الخلية. يتكون من البروتينات والدهون الفوسفورية. الشبكة الكروماتينية و الكروموزومات: الشبكة الكروماتينية هي المظهر الذي تتخذه الكروموزومات في الطور البيني للخلية. تتكون من خيوط دقيقة متشابكة تمأل فراغ النواة. حين انقسام الخلية تقصر هذه الخيوط الدقيقة وتسمك بالتدريج متخذة شكل الكروموزومات. الكروموزومات أشكال عصوية لها عدد معين خاص بكل نوع من الكائنات الحية. توجد على هيئة أزواج متماثلة. يتكون كل كروموزوم من الحامض النووي ( )DNAونوع (أنواع) من البروتين متصلة بالحامض. تحمل الكروموزومات الجينات التي توجه عمليات الوراثة و بالتالي توجه وتنظم جميع العمليات الخلوية السائل النووي: يحيط بجميع محتويات النواة. يوجد به اإلنزيمات الالزمة لتكوين ( )DNAواألنواع المختلفة من (. )RNA يوجد به أيضا المواد الالزمة لتكوين النيوكليوتيدات الداخلة فى تكوين ( ، )DNAو (.)RNA يتكون معظمه من الماء و القواعد النتروجينية – سكر الرايبوز -داي أوكسي رايبوز.حمض الفوسفوريك - بروتينات -4النوية: تتكون من حبيبات من البروتين والحامض النووي (.) RNA تعمل الكروموزومات على تكوين النوية. يوجد بكل نواة عدد معين من االنوية. النوية هي موضع تكوين الرايبوزومات. - 5الشبكة اإلندوبالزمية ( Endoplasmic :)Reticulum شبكة من األغشية تتخذ شكل أنابيب و األوعية الدقيقة المتشابكة. تغزو هذه الشبكة جميع أجزاء السيتوبالزم (السيتوسول). تتصل بكل من غشاء الخلية وغشاء النواة. هذه الشبكة تمر من خلية إلى أخرى. توجد في جميع الخاليا ما عدا البكتيريا و البكتيريا الخضراء المزرقة Cyanobacteria هناك نوعان لهذه الشبكة: الشبكة اإلندوبالزمية المحببة ( Rough :)endoplasmic reticulum الرايبوسومات. يوجد على سطحها يجرى عند سطح الشبكة اإلندوبالزمية المحببة عملية تكوين البروتينات. الشبكة اإلندوبالزمية الملساء ( Smooth Endoplasmic )Reticulum يخلو سطحها من الرايبوسومات. يجرى عند سطحها عملية تكوين كل من الدهون و الكربوهيدرات. تقوم الشبكة اإلندوبالزمية المحببة والملساء بالربط بين جميع أجزاء الخلية وذلك بنقل المواد المختلفة من مكان آلخر في الخلية أو خارج الخلية -6الميتوكوندريا ( :)Mitochondria عضيات سيتوبالزمية كروية أو اسطوانية الشكل. محاطة بغشاءين أحدهما خارجي واآلخر في داخله. ينثني الغشاء الداخلي عدة ثنيات يعرف كل واحدة منها بالثنية ( .)Crista تعمل على زيادة السطح الداخلي للميتوكوندريا. يتم في الميتوكوندريا إنتاج المركب الكيميائي ثالثي فوسفات االدينوسين .)(ATP الميتوكوندريا هي مركز إنتاج الطاقة وتخزينها في )(ATP كما يوجد في الميتوكوندريا ( RNAو )DNAخاصان بها ويتكونان داخلها ولهما دور في وراثة الميتوكوندريا. في الخاليا الحيوانية و النباتية ما عدا البكتيريا و البكتيريا الخضراء المزرقة و كريات الدم الحملراء في الثديات. -7الرايبوسومات ( :)Ribosomes Polysomesمجاميع مرتبطة حبيبات كروية الشكل تتكون مع بعض بواسطة RNA من الرايبوزومى )RNA محاط بغالف بروتيني. يوجد بها اإلنزيمات الالزمة لتفاعالت تكوين البروتين. توجد متصلة بالشبكة اإلندوبالزمية المحببة أو مبعثرة في السيتوبالزم. الرايبوزومات هي موضع تكوين البروتينات في الخلية. -8أجسام جولجى ()Golgi Bodies على هيئة رصات متتالية بعضها فوق بعض. في الخلية النباتية تنتشر في مناطق عديدة من السيتوبالزم. وتقوم أجسام جولجي بتهيئة البروتينات و الكربوهيدرات والدهون المكونة في الشبكة اإلندوبالزمية المحببة والملساء على هيئة إفرازات محتواة في فجوات غشائية. -تنظيم حركة الموادمن والى الخلية -تخليق بعض المواد التى تدخل فى تركيب الجدار الخلوى. -9البالستيدات ( )Plastids عضيات مستديرة أو عدسية أو قرصية الشكل. توجد في معظم الطحالب والنبات األخضر فقط. هناك ثالث أنواع من البالستيدات تختلف عن بعضها البعض بحسب نوع الصبغة الموجودة في كل نوع.وهذه األنواع هي: البالستيدات البيضاء ( )Leucoplasts وهى بالستيدات تفتقر إلى وجود أي نوع من الصبغات وتعمل كمراكز لتخزين النشا. البالستيدات الملونة ()Chromoplasts وهى بالستيدات تحتوى على صبغات جزرانية ( Carotenoids ) أى حمراء أو صفراء أو برتقالية مثل التي يعزى لها اللون األحمر فى ثمرة الطماطم واللون البرتقالي في الجزر. البالستيدات الخضراء ()Chloroplasts تحتوى على صبغة (الكلورفيل )Chlorophyllبكميات كبيرة إلى جانب وجود صبغات أخرى ولكن بكميات قليلة جدا. يعزى اللون األخضر في األوراق و أجزاء أخرى من النبات إلى هذا النوع من البالستيدات. هي أهم أنواع البالستيدات حيث أنها موضع عملية التمثيل الضوئي (.)Photosynthesis يوجد بها ( )DNAو RNAخاص بها. تتكون من غشاء خارجي مزدوج وطبقات متراصة من األغشية الداخلية على هيئة صفائح. هناك مناطق كثيفة من هذه الصفائح تعرف بمناطق الحبيبات ( ) Grana ويوجد بها مادة (الكلوروفيل). مناطق رقيقة تعرف بالصفائح ( . )Lamellae يسمى تجويف البالستيدة التي تنغمس فيه هذه األغشية بالحشوة او السداة ( . )Stroma Red algae Leucoplast - 10الفجوات العصارية ()Vacuoles أماكن في السيتوبالزم تقوم بوظائف مختلفة مثل: تخزين النشا أو الدهون أو الماء أو بعض الصبغات. نقل إفرازات خلوية إلى خارج الخلية. نقل مواد غذائية من خارج الخلية إلى داخلها عند اقتراب هذه المواد من سطح الخلية. الفجوات العصارية موجودة في الحيوان والنبات ولكنها في النبات أكبر بكثير مما هي في الحيوان. شكل الخلية النباتية Meristematic tissuesاالنسجة المرستيمية او االنشائية صغيرة الحجم 1. رقيقة الجدر 2. ذات قدرة كبيرة على االنقسام 3. نواة كبيرة 4. عديمة الفجوات العصارية 5. التي proplastidsيحتوي بعضها على 6. ال لون لها عديمة المسافات البينية 7. تقسم االنسجة المرستيمية بعدة طرق منها حسب موضعها في جسم النبات1. حسب منشئها2. حسب نوع الخاليا الناتجة من االنقسام أي تبعا للوظيفة3. Apical meristemsاوال -انسجة مرستيمية قمية وهذه توجد في قمم السيقان والجذور واحيانا االوراق ويطلق عليها في بعض االحيان القمم Growing pointsالنامية غير ان تسميتها بالمرستيم القمي اكثر دقة.ومن امثلتها المرستيميات القمية للساق Rootوالجذر Shoot apex Leaf apex.والورقة apex Intercalary meristemsثانيا -انسجة مرستمية بينية وتوجد بين انسجة بالغة مستديمة بعيدا عن القمم النامية كتلك الموجودة في قواعد االوراق او فوق العقد في سيقان ذوات الفلقة الواحدة.ويعزى النمو السريع والزيادة في الطول لسيقان النجيليات وغيرها من ذوات الفلقة الواحدة الى نشاطها باالضافة الى االنسجة المرستيمية القمية ويمكن مالحظته في نباتات واطئة مثل ذنب تختلف عن المرستيمات القمية بانها تتوقف حالما تصل السالميات الى طولها االصلي Equisetumالحصان بينما يستمر نمو القمية طالما كانت المرستيمات القمية حية. ثالثا -انسجة مرستيمية جانبية توجد موازية الى البشرة وتنقسم لتنتج خاليا جديدة تضاف الى الساق او الذي ينتج الخشب Vascular cambiumالجذر مثل الكامبيوم الوعائي Cork cambium or Phelllogenواللحاء الثانويين والكمبيوم الفليني الذي ينتج الفلين وذلك في السيقان والجذور التي تعاني تغلضا ثانويا. ثانيا -تقسيم االنسجة المرستيمية تبعا لمنشئها :وهي االنسجة التي Primary meristemsانسجة مرستيمية ابتدائية 1. تقوم ببناء االجزاء االبتدائية في جسم النبات (بأستثناء الكمبيوم الوعائي Promeristemوالفليني) وتنشأ مباشرة من النسيج المرستيمي االولي وتشمل القمم النامية للساق والجذر والخاليا المنشئة لالوراق. :وهي االنسجة التي Secondary meristemsأنسجة مرستيمية ثانوية 2. تقوم ببناء االجزاء الثانوية من جسم النبات وتنشأ من خاليا مستديمة تعاود نشاطها وقدرتها على االنقسام.فالكمبيوم الفليني مثاال فهو ينشأ من خاليا Pericycleاو الدائرة المحيطة Cortexبرانكيمية مستديمة في القشرة وتمثل الخاليا البرانكيمية والخاليا الحية في Epidermisاو من البشرة الرقيقة الجدر النسيج الشائع الذي يستعيد قدرته Phloemنسيج اللحاء على االنقسام ليكون خاليا مرستيمية كما انها تنشأ من خاليا حية اخرى Cholenchyma.كخاليا الكولنكيميا Tonica-Corpus theoryرابعا-نظرية الغالف والبدن عام 1924يمكن تمييز منطقتين مختلفتين في Schmidtتبعا لهذه النظرية التي قدم اسسها االولى العالم المظهر والتركيب في القمة النامية للساق. :وهي المنطقة Corpusالبدن 1. التي تقع في وسط المرستيم القمي وتمتاز بكبر حجم خالياها كما انها تنقسم في عدة اتجاهات وبذلك تزداد قمة الساق في الحجم حيث تنقسم انقسامات عمودية او موازية للسطح او انقسامات مائلة وبتوالي االنقسامات في هذه المنطقة تتكون االسطوانة الوعائية والقشرة معا ،مما يجدر ذكره انه توجد للبدن منطقة انشائية واحدة تنظم Single initial zone بها الخاليا المرستيمية وينتج عن نشاط هذه المنطقة نمو حجمي يضاف الى االنسجة الداخلية للساق. :وهي الطبقة التي تغلف Tunicaالغالف 2. البدن وخالياها أصغر من خاليا البدن كما انها تنقسم في اتجاهات عمودية على السطح بحيث ينتج عنها زيادة في Anticlinal السطح والمساحة ،كما انها قد تتكون من طبقة واحدة او اكثر.فاذا كانت من طبقة واحدة فتنتج البشرة فقط او البشرة وبعض الطبقات في داخلها. واذا كانت اكثر من عدة طبقات فتنتج البشرة والقشرة معا اما بصورة كلية او جزئية او اجزاء اعمق من القشرة حسب العضو النباتي.في ذوات الفلقة الواحدة يتراوح عدد الطبقات الغالف من ، 3-1اما في ذوات الفلقتين فانها 5-2اال في حاالت نادرة قد تقتصر من على طبقة واحدة كما في نبات الخروع ويكون لكل طبقة من الطبقات Recinus منطقتها االنشائية المستقلة الخاصة بها وتتكون كل Independent initial zone طبقة من الطبقات المستقلة من اكثر من خلية أنشائية واحدة. وتختلف درجة تميز المنطقتين الواحدة عن االخرى حسب وضع النبات في المملكة النباتية فقد يتعذر تمييز الغالف عن البدن في بعض وبعض Lycopodiumالحاالت كما في التريديات مثل اليكوبوديوم وهناك نباتات يتميز بها الغالف عن البدن Cycasعاريات البذور Pinus.تمي از بسيطا كما في الصنوبر وقد تبين ان نظرية الغالف والبدن تنطبق على القمة النامية للساق فقط وال تنطبق على الجذر. األنسجة النباتية