تركيب الخلية النباتية Plant Cell Structur
يبين شكل (3-4) رسماً مبسطاً للخلية النباتية موضحاً أهم مكوناتها وهى :
أولاً: الجدار الخلوى: Cell Wall
عبارة عن جدار صلب مسامى يغلف الخلية النباتية من الخارج ويحيط بجميع محتويات الخلية . ويفرز هذا الجدار أساساً من البروتوبلاست . وعادةً يتكون من مواد كيميائية خاملة حيث يدخل فى تركيبه مواد بكتينية مع السليلوز وبعض المواد الأخرى مثل الهيميسليولوز وقليل من البروتين والدهون . وبصفة عامة تختلف الجدر الخلوية من خلية إلى أخرى فى الشكل والسمك ووظيفتها وعمرها رغم أنها تمتاز بتماثلها فى التركيب . ويتميز الجدار الخلوى لأى خلية بالغة إلى ثلاثة أجزاء رئيسية واضحة وهى :
1- الجدار الأولى Primary wall
يحيط بالصفيحة الوسطى ويتكون من السليولوز والهيميسليولوز مع وجود بعض المواد البكتينية والتى تتخلله كميات قليلة من البروتين والدهون . ويمتاز هذا الجدار بالمرونة العالية لاحتوائه على السليولوز ، وهذا يؤدى إلى زيادة حجم الخلية مع النمو نتيجة امتلائها بالمواد الغذائية ، ويمتاز بالقدرة العالية على التشرب بالماء نظراً لطبيعته الغروية ، أيضاً يمتاز هذا الجدار بمساميته والتى تنشأ من تشابك ألياف السليولوز المكونة له مع بعضها البعض وبطريقة مغزلية غير منتظمة ، وهذه المسام الشعرية تسمح بمرور المحاليل من وإلى الخلية بسهولة . ومن هنا لا يستطيع الجدار أن يتحكم فى مرور المحاليل إلا إذا تم ترسيب بعض المواد الكارهة للماء على هذا الجدار. ومع قرب نهاية النمو للخلية يبدأ ترسيب مواد أخرى ثانوية مثل الكيوتين والسوبرين الشمعية وغير المنفذة للماء على الجدر الأولية لتكوين الجدر الثانوية .
2- الجدار الثانوى Secondary wall
ويتكون أساساً من السليولوز الذى يوجد فى صورة طبقات يتخللها مواد تزيد من صلابته مثل : البكتين واللجنين وكذلك المواد الشمعية مثل السوبرين والكيوتين غير المنفذة للماء .
شكل (3-4)
رسم تخطيطى يوضح تركيب الخلية النباتية
وفى العادة توجد عدة ثقوب Pits فى الجدار الخلوى نتيجة لعدم ترسيب مواد من مكونات الجدار الثانوى فيها ، وهذه الثقوب غير معروف وظيفتها بالخلايا . بالإضافة إلى ذلك يوجد فى كل من الجدارين الأولى والثانوى نوع آخر من الثقوب تسمح بمرور شعيرات سيتوبلازمية من خلالها تسمى بالبلازموديزمات Plasmodesmata وهى تنشأ غالباً كامتداد للشبكة الإندوبلازمية وهى تعمل على ربط بروتوبلاست الخلايا المتجاورة ببعضها لتكون مجتمع من الخلايا يسمى Symplast ، وتعمل هذه الروابط على تسهيل مرور المواد الغذائية من خلية إلى أخرى بدون حدوث عوائق . وتعمل الجدر الخلوية بجانب تحديد شكل الخلية النباتية وتوفير الحماية الكافية لها على إمرار الماء عن طريق التشرب ورفع الماء والأملاح إلى داخل الخلايا فى اتجاه البرتوبلازم .
ثانياً: البروتوبلاست Protoplast
وهو عبارة عن كل المكونات الحية بالخلية ، وفيه تحدث جميع العمليات والأنشطة الحيوية والفسيولوجية : مثل عمليات البناء ،التمثيل ،التكاثر والنمو. ويقوم بتبطين الجدار الخلوى من الداخل وبذلك يغلفه غشاء حى سيتوبلازمى ذو نفاذية اختيارية Differentially permeable membrane . وينقسم البروتوبلاست إلى قسمين :
1- البروتوبلازم Protoplasm
عبارة عن سائل لزج عديم اللون به عدة حبيبات دقيقة معلقة غير قابلة للذوبان فى الماء ومنها بروتينات ، كربوهيدرات ، مواد دهنية بجانب العناصر الغذائية غير العضوية مثل : البوتاسيوم، الفوسفور ، الكالسيوم ، الماغنسيوم ، الكبريت والحديد...، وعند موت الخلية يفقد هذا السائل خاصيته السائلة ، وينقسم البروتوبلازم إلى قسمين :
- السيتوبلازم Cytoplasm
وهو سائل شفاف عديم اللون يملأ معظم فراغ الخلية المرستيمية ويحيط بالفجوة العصارية للخلايا البالغة ، ويمتاز السيتوبلازم بأنه يجمع بين صفتى السيولة والمرونة ، حيث يكون فى الخلايا النشطة فسيولوجياً فى حالة شديدة من السيولة والانسياب حول الأسطح الداخلية لجدر الخلايا والتى عن طريقها يتم نقل المواد الغذائية المختلفة والعمل على توصيل وربط الخلايا ببعضها البعض . و يوجد منغمس فى السيتوبلازم البلاستيدات بأنواعها ، الميتوكاندريا ، الليبوسومات ، الشبكة الإندوبلازمية ، الريبوسومات ، السفيروسومات وجهاز جولجى . ومن أهم مكونات السيتوبلازم الأغشية السيوبلازمية Cytoplasmic membrane وهى عبارة عن غشاء بلازمى خارجى يحيط بالسيتوبلازم ويسمى Plasmalemma وغشاء آخر داخلى يحيط بالفجوة العصارية ويسمى Tonoplast . وتمتاز هذه الأغشية بالحيوية وقدرتها على تحديد واختيار نوع وكمية المواد الذائبة التى تمر من وإلى الخلية ، وذلك لكونها أغشية حية شبه منفذة . وتتكون الأغشية السيتوبلازمية أساساً من طبقتين من البروتين بينهما طبقة من الدهون (الليبيدات) فلقد اقترح Overton سنة 1911 أن هذه الأغشية تحتوى على مواد شبيهة بالدهونFat-like substance ، حيث لاحظ وجود علاقة طردية بين نفاذية الأغشية السيتوبلازمية ودرجة نفاذية المواد الغير قطبية non-polar groups ، حيث إنه من المعروف أن المواد غير القطبية تذوب فى الدهون ومذيباتها بسهولة . ولقد افترض Nathansohn أن الغشاء البلازمى ذو تركيب خليط من الدهون والبروتين ، وتشير الدلائل على أنه تتواجد طبقتان من البروتين على الأسطح الخارجية والداخلية للغشاء البلازمى تعمل كغلاف لطبقتين دهنيتين من نوع الفوسفوليبيد . وتتميز طبقة البروتين بأنها تحمل شحنة كهربائية سالبة حيث إنها تتكون من اتحاد لجزيئات أحماض أمينية مختلفة ، فى حين أن طبقات الدهون الداخلية وحدة تركيبها جزيئات من الأحماض الدهنية المختلفة . ووجد أن الأحماض الدهنية لها طرفان أحدهما محب للماء Hydrophilic قطبية من الكولين والجلسرين وطرف كاره للماء Hydrophobic غيرقطبى ويتكون من أحماض دهنية طويلة السلسلة مشبعة أوغير مشبعة ، وتتقابل نهاية الأحماض الدهنية الكارهة للماء داخل الغشاء فتمنع مرور اى مركبات قطبية من ماء وذائبات وأيونات غير عضوية ، فى حين تُغطى الحواف الخارجية لطبقات الدهون بالبروتين . ويوجد تصور آخر مضمونه بأن طبقة الدهن المزدوجة لا تُغطى بطبقتى بروتين ، بينما يوجد البروتين فى تكتلات ظاهرة وبارزه على السطح الخارجى ، أوقد تكون منغمسة فى طبقة الدهن المزدوجة مكوناً بروتين داخلى وهنا تعمل طبقة البروتين كقناة تسمح بمرور الماء والذائبات .
ومن السابق نجد أن الغشاء البلازمى يعمل كحاجز يمنع انتقال الذائبات والأيونات ، على الرغم من مرور بعض الجزيئات من خلاله بسهولة ، ومن المؤكد بأن مثل هذه المركبات ذات خصائص معينة . أيضاً يكون من المؤكد وجود وسيلةٍ ما يتم بها اختراق الأيون لهذا الجدار ، وهذا ما سوف نتعرض له لاحقاً . و يمكن إيجاز أهمية الأغشية السيتوبلازمية فى :
1- تعمل على تنظيم تبادل المواد الذائبة بين الخلية والوسط المحيط بها .
2- تنظيم حركة الذائبات داخل وبين الخلايا .
3- عزل بعض التفاعلات الكيميائية عن بعضها داخل الخلي .
4- حمل بعض الإنزيمات المهمة للخلية .
5- الاحتفاظ بالمواد الذائبة الضرورية للخلية وأساساً داخل الفجوة العصارية .
6- ربط واتصال الخلايا ببعضها .
- النواة Nucleus
وهى الجزء الثانى من مكونات البروتوبلازم وهى عبارة عن جسم بروتوبلازمى كروى أوبيضاوى كثيف لامع يوجد منغمساً فى السيتوبلازم . وبصفة عامة تحتوى الخلية على نواة واحدة عدا بعض الحالات القليلة توجد أكثر من نواة فى الخلية الواحدة . وتحاط النواة بغشاء نووى يشبه فى تركيبه الأغشية البلازمية ، ويمتاز هذا الغشاء بوجود ثقوب به تسمح بمرور المواد البروتينية والأحماض النووية (RNA) وغيرها من النواة إلى السيتوبلازم بالخلية . وتحتوى النواة بداخلها على السائل النووى Nuclear sap ، أو Nucleoplasm ، أيضاً تحتوى على الأحماض النووية RNA وDNA وبعض الإنزيمات الهامة بجانب الشبكة النووية ، وتعتبر المادة الوراثية والتى يتكون منها الكروموسومات نتيجة تكاثفها عند انقسام الخلية .
2- المحتويات الخاملة Ergastic substances
وهو القسم الثانى من البروتوبلاست وتشمل جميع المكونات غير النشطة حيوياً ، وتحوى جزءاً سائلاً والمتواجد فى الفجوة العصارية Vacuole ، ويعرف باسم العصير الخلوى Cell sap وهو عبارة عن محلول حامضى التاثير ذو رقم pH يتراوح بين 5.5 - 6.5. فى حين أن هذا الرقم لباقى مكونات الخلية يكون فى مدى من 6.8 - 7 اى متعادل تقريبا ً. ومن أهم مكونات العصير الخلوى الغازات - السكريات - الأملاح المعدنية - القلويدات - أحماض عضوية - بروتينات ذائبة . وعموماً تقوم الفجوة العصارية بدور هام فى تنظيم امتصاص الخلية للماء كما أنها تساعد على انتفاخها لتأخذ الشكل الخاص بها ، هذا بجانب قيامها بعملية الإخراج للخلية . هذا ومن المكونات الخاملة فى الخلية الزيوت وبعض المحتويات الصلبة البلورية وغير البلورية .
