سلول گیاهی تعریف، اجزا، عملکرد

همان‌طور که در فصل ششم کتاب زیست‌شناسی پایه دهم خواندیم گیاهان در جای خود ثابت‌اند و قادر هستند که مواد و انرژی مورد نیاز خود را تأمین کنند و بر محدودیت‌های ساکن بودن در محیط غلبه کنند. سازوکارهایی که باعث این ویژگی در گیاهان شده است مربوط به واحد سازنده گیاهان یعنی سلول است. سلول واحد اساسی زندگی و بلوک ساختمانی برای همه گیاهان و جانوران روی کره زمین است. سلول‌های گیاهی یوکاریوتی هستند و واحد ساختاری و عملکردی گیاهان را تشکیل می‌دهند. در ادامه به بررسی برخی از خصوصیات عمده سلول‌های گیاهی می‌پردازیم. پس با مجله بیوزوم همراه باشید.

سلول گیاهی چیست؟

سلول‌های گیاهی، سلول‌های یوکاریوتی هستند که در گیاهان (یوکاریوت‌های فتوسنتزی) یافت می‌شوند و هسته‌ای متصل به غشاء دارند، همچنین آن‌ها دارای انواع اندامک های سلولی متصل به غشاء هستند که عملکردهای خاص مختلفی را برای حفظ عملکرد طبیعی سلول گیاهی انجام می‌دهند. در بخش بعدی این مقاله سفری به اندامک‌های سلول گیاهی خواهیم داشت.

اجزا و اندامک‌های سلول گیاهی

سلول گیاهی، واحد اساسی همه گیاهان است. سلول‌های گیاهی مانند سلول‌های جانوری یوکاریوتی هستند، به این معنی که دارای هسته و اندامک‌های متصل به غشاء هستند. در اینجا به فهرستی از اجزای سلول گیاهی اشاره می‌کنیم و سپس به توضیح هر کدام می‌پردازیم:

1. دیواره سلولی
2. اسکلت سلولی
3. غشای سلولی (پلاسمالما)
4. پلاسمودسماتا
5. سیتوپلاسم
6. پلاستیدها
7. واکوئل های گیاهی
8. میتوکندری
9. شبکه آندوپلاسمی (ER)
10. ریبوزوم‌ها
11. گرانول‌های ذخیره سازی
12. جسم‌های گلژی
13. هسته
14. پراکسی زوم‌ها

دیواره سلولی

دیواره سلولی گیاهان یکی از ویژگی‌های مهم و منحصر به فرد آن‌ها است. دیواره سلولی گیاهی ساختاری لایه‌ای است که از اجزای مختلفی از جمله میکروفیبریل‌های سلولز، همی‌سلولز، پکتین، لیگنین و پروتئین‌های محلول تشکیل شده است که این اجزا در لایه‌های مختلفی مانند لایه میانی، دیواره سلولی اولیه و گاهی دیواره سلولی ثانویه سازماندهی می‌شوند. دیواره سلولی چندین عملکرد مهم را در سلول‌های گیاهی انجام می‌دهد. این دیواره حفاظت و پشتیبانی مکانیکی را فراهم می‌کند، آب و مواد مغذی را توزیع می‌کند و به شکل‌گیری ساختارهای پایدار کمک می‌کند. علاوه بر این، دیواره سلولی به عنوان اولین خط دفاعی در برابر عوامل بیماری‌زا و استرس‌های محیطی عمل می‌کند. همچنین ژن‌های دخیل در سنتز و اصلاح دیواره سلولی نقش مهمی در تحمل استرس و پاسخ دارند. از طرف دیگر پلی‌ساکاریدهایی مانند سلولز و پکتین ها برای حفظ یکپارچگی ساختاری و خواص تنظیم کننده دیواره سلولی ضروری هستند. درک فرآیندهای مولکولی مربوط به اصلاح دیواره سلولی می‌تواند به بهبود عملکرد محصول و افزایش تحمل به تنش در گیاهان کمک کند.

اسکلت سلولی

اسکلت سلولی شبکه‌ای از میکروتوبول‌ها و رشته‌ها است که نقش اصلی را در حفظ شکل سلول گیاهی و پشتیبانی از سیتوپلاسم سلول و حفظ سازمان ساختاری آن ایفا می‌کند. این رشته‌ها و لوله‌ها معمولاً در سراسر سلول، از طریق سیتوپلاسم سلولی گسترش می‌یابند و علاوه بر حمایت و نگهداری از سلول و سیتوپلاسم سلولی، در حمل و نقل مولکول‌های سلولی، تقسیم سلولی و فعالیت‌های پیام‌رسانی سلولی نیز نقش دارد.

غشای سلولی

غشای سلولی یک لایه نازک و انعطاف‌پذیر است که اجازه عبور مواد و تعامل با محیط خارجی را فراهم می‌کند.

پلاسمودسماتا

پلاسمودسماتای سلول گیاهی کانال‌های میکروسکوپی هستند که به برقراری ارتباط و انتقال مواد در سلول‌های گیاهی کمک می‌کنند. آن‌ها فضاهای گیاه سلولی را به هم متصل می‌کنند و اجازه حرکت درون سلولی مواد مغذی سلولی، آب، مواد معدنی و سایر مولکول‌ها را می‌دهند. آن‌ها همچنین اجازه پیام رسانی به مولکول‌های سلولی را می‌دهند. دو نوع پلاسمودسم وجود دارد:

• پلاسمودسماتای اولیه که در طی تقسیم سلولی ایجاد می‌شود.
• پلاسمودسماتای ثانویه، بین سلول‌های گیاهی بالغ تشکیل می‌شود.

ساختار پلاسمودسماتای سلول‌های گیاهی

پلاسمودسماتا دارای قطر 50 تا 60 نانومتر هستند. آن‌ها از سه لایه‌ی غشای پلاسمایی، آستین سیتوپلاسمی و دسموتوبول‌ها تشکیل شده‌اند. این لایه‌ها می‌توانند دیواره سلولی را تا حدود 90 نانومتر ضخیم کنند.

• غشای پلاسمایی (Plasma membrane): این غشا، یک گسترش پیوسته بر روی سیتوپلاسم است که از ساختار لایه‌ای فسفولیپیدها تشکیل شده است.
• آستین‌های سیتوپلاسمی (Cytoplasmic sleeves): فضاهای پر از مایع هستند که توسط غشای پلاسمایی محصور شده‌اند و یک کیسه بی‌پایان از سیتوزول را تشکیل می‌دهند.
• دسموتوبول‌ها (Desmotubules): این ساختار، یک لوله مسطح است که از شبکه آندوپلاسمی منشأ می‌گیرد و بین دو سلول مجاور حرکت می‌کند.

سیتوپلاسم

این بخش، یک ماتریکس ژل مانند است که دقیقاً زیر غشای سلولی قرار دارد و بیشتر اندامک‌های سلولی را در خود جای داده است. سیتوپلاسم از آب، آنزیم‌ها، نمک‌ها، اندامک‌ها و مولکول‌های آلی مختلف تشکیل شده است. سیتوپلاسم به عنوان یکی از اندامک‌های سلول طبقه‌بندی نمی‌شود، زیرا نقش عمده‌ای به‌جز اینکه یک محیط فیزیکی برای نگهداری بیشتر اندامک‌های پیچیده داخل سلولی و محیطی برای انتقال و پردازش مولکول‌های سلولی برای حفظ حیات سلولی است، ندارد. سیتوپلاسم گیاه دارای اندامک‌های متعددی از جمله پلاستیدها، میتوکندری‌ها، واکوئل‌های مرکزی، شبکه آندوپلاسمی، اجسام گلژی، گرانول‌های ذخیره‌ای، لیزوزوم‌ها می‌باشد.

پلاستیدها

پلاستیدها اندامک‌های تخصصی هستند که به طور خاص در سلول‌های گیاهی و جلبکی یافت می‌شوند. پلاستیدها یک غشای دو لایه دارند، دارای رنگدانه‌های مشخصی هستند که به مکانیسم آنها عمدتاً در پردازش و ذخیره سازی مواد غذایی کمک می‌کند. این رنگدانه‌ها رنگ گیاه را نیز تعیین می‌کنند. به طور کلی، پلاستیدها برای تولید و ذخیره مواد غذایی در گیاهان و جلبک‌ها، استفاده می‌شوند.

پلاستیدها توانایی تمایز بین اشکال موجود را دارند و می‌توانند با شکافت دوتایی، بسته به سلول، به سرعت تکثیر شوند و بیش از 1000 نسخه پلاستید را تشکیل دهند. در سلول‌های بالغ تعداد پلاستیدها به حدود 100 عدد در هر سلول بالغ کاهش می‌یابد.

پلاستیدها مشتقاتی از پروپلاستیدها (پلاستیدهای تمایز نیافته) هستند که در بافت‌های مریستمی گیاه یافت می‌شوند.

تکوین پلاستیدها

پلاستیدها گروه مهمی از اندامک‌های سلولی گیاهی و یکی از ویژگی‌های اصلی سلول‌های گیاهی هستند که آن‌ها را از سایر یوکاریوت‌ها متمایز می‌کند. تصور می‌شود که پلاستیدها در نتیجه یک رویداد درون همزیستی به وجود آمده‌اند که در آن یک پروکاریوت فتوسنتزی اولیه به میزبان یوکاریوتی اولیه حمله کرد. متعاقباً، پلاستیدها برای تبدیل شدن به اجزای ضروری برای عملکرد سلول‌های گیاهی تکامل یافته‌اند. همه پلاستیدها در ابتدا از پلاستیدهای کوچک و تمایز نیافته به نام پروپلاستیدها مشتق می‌شوند که در سلول‌های تقسیم شده در مریستم یافت می‌شوند. در طی تمایز سلولی، پروپلاستیدها با توجه به نوع سلولی که در آن زندگی می‌کنند، به انواع پلاستید خاص تمایز می‌یابند. در طول تمایز و تکامل، نوکلوئید پروپلاستید تحت بازسازی قرار می‌گیرد، شکل و اندازه آن تغییر می‌کند و به مکان دیگری در اندامک حرکت می‌کند. این مکانیسم بازسازی توسط پروتئین‌های نوکلوئیدی انجام می‌شود.

انواع پلاستید

 پلاستیدها بر اساس عملکردشان و وجود رنگدانه‌های مشخص طبقه‌بندی می‌شوند. انواع پلاستیدها عبارتند از:

• کلروپلاست‌ها (Chloroplasts): پلاستیدهای سبز رنگ که در فتوسنتز استفاده می‌شوند.
• کروموپلاست‌ها (Chromoplasts): پلاستیدهای رنگی که برای سنتز و ذخیره رنگدانه‌های گیاهی استفاده می‌شوند.
• گرانتوپلاست‌ها (Gerontoplasts): دستگاه فتوسنتزی را در طول پیری گیاهان از بین می‌برند.
• لوکوپلاست‌ها (Leucoplasts): پلاستیدهای بی‌رنگی هستند که ماده ترپن را برای محافظت گیاهان تولید می‌کنند. لوکوپلاست‌ها می‌توانند متمایز شوند و پلاستیدهای تخصصی را مانند آمیلوپلاست، الایوپلاست، پروتئینوپلاست، تانوزوم، تشکیل دهند که عملکردهای مختلفی را انجام می‌دهند.

کلروپلاست

کلروپلاست‌ها سازنده مواد غذایی برای سلول هستند. کلروپلاست‌ها اندامک‌هایی هستند که در سلول‌های گیاهی و برخی جلبک‌ها یافت می‌شوند. این اندامک‌های سلولی مسئول فتوسنتز هستند، در طی این فرآیند گیاهان نور خورشید را به مولکول‌های غنی از انرژی مانند گلوکز تبدیل می‌کنند. کلروپلاست‌ها حاوی رنگدانه سبز رنگی به نام کلروفیل هستند که انرژی نور خورشید را جذب می‌کند سپس از این انرژی برای تبدیل دی‌اکسید کربن و آب به گلوکز و اکسیژن استفاده می‌شود. کلروپلاست‌ها غشایی دوتایی دارند و حاوی سیستمی از غشاهای داخلی به نام تیلاکوئید هستند که در آن واکنش‌های وابسته به نور فتوسنتز رخ می‌دهد. به طور کلی، کلروپلاست‌ها با تولید اکسیژن و تأمین انرژی برای گیاهان و سایر موجودات، نقش حیاتی در حفظ حیات روی زمین دارند.

هسته

هسته سلول، مرکز کنترلی سلول است و شامل DNA سلول و سایر ساختارهای مرتبط با تولید پروتئین است.

واکوئل

واکوئل گیاهی یک کیسه متصل به غشاء در سیتوپلاسم یک سلول گیاهی است که عملکردهای متعددی را انجام می‌دهد. واکوئل بزرگترین اندامک در سلول‌های گیاهی است و نقش مهمی در حفظ یکپارچگی ساختاری گیاه دارد. واکوئل، نمک‌ها، مواد مغذی، مواد معدنی، رنگدانه‌ها و سایر مواد لازم برای رشد گیاه را ذخیره و به حفظ تعادل آب و فشار اسمزی یا فشار تورگور کمک می‌کند که بر سفتی سلول تأثیر می‌گذارد. آب کافی باعث متورم شدن واکوئل‌ها می‌شود، درحالی که کمبود آب منجر به کوچک شدن واکوئل‌ها و پژمردگی می‌شود. واکوئل‌های گیاهی همچنین به تجزیه و ذخیره مولکولی، تجزیه مواد و ذخیره مواد مفید مانند رزین کمک می‌کنند. همچنین واکوئل‌ها حاوی رنگدانه‌هایی می‌باشند که مولکول‌هایی را آزاد می‌کنند که برای حشرات و حیوانات سمی یا ناخوشایند هستند.

میتوکندری

میتوکندری‌ها مسئول تولید انرژی برای سلول هستند. این اندامک‌ها از فرایند تنفس سلولی استفاده می‌کنند تا انرژی مورد نیاز سلول را تولید کنند. میتوکندری‌های سلول‌های گیاهی، اندامک‌های پیچیده‌ای هستند که در فرآیندهای اساسی مختلف دخیل هستند. آن‌ها با سنتز ATP از طریق جفت شدن پتانسیل غشایی به واکنش‌های متابولیک، نقش عمده‌ای در تولید انرژی دارند. علاوه بر این، میتوکندری‌های گیاهی مسئول سنتز و تخریب ترکیبات هستند و به فعالیت متابولیک کلی سلول کمک می‌کنند. این اندامک‌ها پویا هستند و می‌توانند از نظر شکل، تعداد و ترکیب تغییر کنند و تحت رویدادهای شکافت و همجوشی قرار گیرند.

شبکه آندوپلاسمی سلول گیاهی

شبکه آندوپلاسمی (ER) یک شبکه پیوسته از کیسه‌های غشایی چین خورده است که در سیتوزول سلول قرار دارند و در واقع اندامک پیچیده‌ای است که بخش قابل توجهی از سیتوزول سلول (10 درصد از حجم سیتوزول) را تشکیل می‌دهد. ER از دو ناحیه معروف به شبکه آندوپلاسمی خشن (ریبوزوم‌هایی متصل به غشای سطحی خود دارند) و شبکه آندوپلاسمی صاف (فاقد دانه ریبوزومی) تشکیل شده است و فضای داخلی آن به عنوان لومن شناخته می‌شود.به پوشش هسته متصل می‌شود و پیوندی بین هسته و سیتوزول سلول ایجاد می‌کند و همچنین پیوندی بین سلول به لوله‌های پلاسمودسماتا ایجاد می‌کند، که به سلول‌های گیاهی متصل می‌شوند.

شبکه آندوپلاسمی نقش مهمی در سنتز، پردازش، انتقال و ذخیره پروتئین‌ها، لیپیدها و عناصر شیمیایی دارد، این عناصر توسط سلول گیاهی و سایر اندامک‌ها مانند واکوئل‌ها و آپوپلاست (غشاء پلاسمایی) استفاده می‌شود.

از سوی دیگر، ER خشن تقریباً همیشه به صورت پشته‌هایی از غشاهای دوتایی ظاهر می‌شود که به شدت با دانه‌های ریبوزوم‌ها پوشیده شده‌اند و به همین علت ظاهر دانه دانه پیدا کرده‌اند. براساس ظاهر ثابت ER خشن، به احتمال زیاد از ورقه‌های موازی غشاء تشکیل شده است، نه ورقه‌های لوله‌ای که مشخصه ER صاف هستند. این کیسه‌های مسطح و به هم پیوسته سیسترنا یا سلول‌های سیسترن نامیده می‌شوند. سلول‌های سیسترنال ER خشن نیز به عنوان سلول‌های لومینال شناخته می‌شوند. ER خشن و کمپلکس گلژی هر دو از سلول‌های سیسترن تشکیل شده‌اند.

ریبوزوم

ریبوزوم‌ها مسئول تولید پروتئین‌ها هستند، آن‌ها در سیتوپلاسم سلول قرار گرفته‌اند و به روند ترجمه ژنتیکی مشغول‌اند.

دستگاه گلژی

اندامک‌های سلولی پیچیده‌ای هستند که در سیتوپلاسم یک سلول یوکاریوتی یافت می‌شوند و به مجموعه گلژی یا دستگاه گلژی نیز معروف است. دستگاه گلژی دقیقاً در کنار شبکه آندوپلاسمی و نزدیک هسته قرار دارد.

پراکسی زوم

پراکسی‌زوم‌ها مسئول تولید پراکسید هیدروژن و ایجاد واکنش‌های آنتی‌اکسیدانی در سلول هستند.

گرانول‌های ذخیره‌سازی

توده‌هایی هستند که در غشای سیتوپلاسمی و پلاستیدهای سلول گیاهی یافت می‌شوند. این گرانول‌ها اندامک‌های بی اثری هستند که در گیاهان یافت می‌شوند که وظیفه اصلی آن‌ها ذخیره نشاسته است.

عملکرد دانه‌های ذخیره‌ای در سلول گیاهی

• از آن‌ها به عنوان مخزن غذا استفاده می‌شود.
• کربوهیدرات‌ها را به شکل گلیکوژن یا پلیمرهای کربوهیدراتی برای سلول ذخیره می‌کنند.
• به طور طبیعی دانه‌های نشاسته را برای سلول گیاهی ذخیره می‌کنند.
• سوخت و ساز متابولیسم سلولی را که شامل واکنش‌های شیمیایی می‌شود، تأمین می‌کنند و در نتیجه انرژی برای تولید مواد سلولی جدید تولید می‌کنند.

لیزوزوم

وجود لیزوزوم‌ها در گیاهان مدت زیادی مورد بحث قرار گرفته است. اعتقاد بر این بود که در گیاهان، لیزوزوم‌ها تا حدی به واکوئل‌ها و تا حدی به اجسام گلژی متمایز می‌شوند که عملکردهای تعیین شده برای لیزوزوم‌ها را در گیاهان انجام می‌دهند. بر خلاف جانوران که در آنها لیزوزوم‌ها به طور مشخص دارای آنزیم‌های هیدرولیتیک برای تجزیه مواد سمی و حذف آنها از سلول و آنزیم‌های گوارشی برای هضم پروتئین‌ها هستند، در گیاهان این آنزیم‌ها ترکیبی در واکوئل‌ها و اجسام گلژی یافت می‌شوند.

تقسیم سلول‌های گیاهی

تقسیم سلول‌های گیاهی عملی است که در آن سلول‌ها به دو یا چند سلول جدید تقسیم می‌شوند. این فرآیند در گیاهان برای رشد، تکوین و ترمیم بافت‌های آسیب دیده اتفاق می‌افتد.

تقسیم سلول‌های گیاهی می‌تواند به دو شکل اتفاق بیفتد: تقسیم میتوزی و تقسیم میوزی.

در تقسیم سلولی میتوزی، سلول مادری به دو سلول دختر تقسیم می‌شود که هر کدام دارای کامل مجموعه ژنتیکی سلول مادری هستند. این تقسیم معمولاً برای رشد و توسعه گیاه و همچنین ترمیم بافت‌های آسیب دیده اتفاق می‌افتد. به طور کلی، تقسیم میتوز در گیاهان و جانوران نقش مهمی در رشد، توسعه و تولید سلول‌های جدید دارد، اما فرآیند و جزئیات آن در این دو گروه متفاوت است.

مراحل تقسیم در سلول گیاهی

پروفیز: در این مرحله، سلول مادری دارای یک هسته و یک سانتریول است.

میتوز: در این مرحله، سلول مادری تقسیم می‌شود و دو سلول دختر تشکیل می‌شود. دیواره سلولی نیز شکل می‌گیرد و جسم قطبی به جای سانتریول عمل می‌کند.

سیتوکینز: در این مرحله، سیتوپلاسم سلول مادری به دو سلول دختر تقسیم می‌شود. در سلول‌های گیاهی، یک صفحه سلولی به جای تشکیل شکاف تقسیم شکل می‌گیرد.

تقسیم می‌وزی در سلول‌های مربوط به تولیدمثل جنسی گیاهان، مانند سلول‌های گرده‌ای و سلول‌های تخمکی، رخ می‌دهد. در این تقسیم، سلول مادری به سلولهای جدیدی تقسیم می‌شود که هر کدام نصف کمی از مجموعه ژنتیکی سلول مادری را دارند.

این فرآیندها به طور کلی توسط سیگنال‌های داخلی و خارجی کنترل می‌شوند و برای حفظ ساختار و عملکرد مناسب گیاه ضروری هستند.

انواع سلول‌های گیاهی

سلول‌های گیاهی به دو دسته‌ی اصلی تقسیم می‌شوند: سلول‌های بنیادی و سلول‌های تخصصی.

سلول‌های بنیادی

این سلول‌ها قادر به تقسیم و تمایز به سلول‌های مختلف گیاهی هستند. آن‌ها مسئول برقراری رشد و توسعه گیاه هستند. سلول‌های بنیادی به دو نوع عمده تقسیم می‌شوند:

• سلول‌های بنیادی جنینی: (Embryonic Stem Cells): این سلول‌ها در جنین وجود دارند و قادر به تمایز به تمام اندام‌های گیاهی هستند.

• سلول‌های بنیادی بالغ (Adult Stem Cells): این سلول‌ها در اجزای بالغ گیاه مانند ریشه، ساقه و برگ‌ها وجود دارند. آن‌ها قادر به تمایز به انواع سلول‌های مختلف در قسمت‌های مختلف گیاه هستند.

سلول‌های تخصصی

هر نوع سلول تخصصی وظیفه‌ی خاصی در گیاه دارد و برای حفظ و عملکرد صحیح گیاه ضروری است. این سلول‌ها با همکاری و هماهنگی خود باعث عملکرد منسجم گیاه می‌شوند. انواع مختلفی از سلول‌های گیاهی از جمله پارانشیم، کلانشیم، اسکلرنشیم، آوند چوبی و آبکش وجود دارد. در ادامه به توضیح ساختار و عملکرد هر یک از این سلول‌ها می‌پردازیم.

سلول‌های پارانشیم

سلول‌های پارانشیم گیاهی نوعی بافت زمینه‌ای هستند که در گیاهان یافت می‌شوند. آن‌ها رایج‌ترین و همه‌کاره‌ترین نوع سلول‌های گیاهی هستند که قسمت عمده بافت‌های نرم گیاه را تشکیل می‌دهند. سلول‌های پارانشیم عملکردهای مختلفی را انجام می‌دهند و ویژگی‌های ساختاری منحصر به فردی را نشان می‌دهند که به قابیلیت انطباق آنها کمک می‌کند.

ساختار:

1. شکل سلولی: سلول‌های پارانشیم معمولاً هم قطر هستند، به این معنی که شکل تقریباً کروی با دیواره‌های سلولی نازک و انعطاف پذیر دارند.
2. دیواره سلولی: دیواره سلولی اولیه سلول‌های پارانشیم نسبتاً نازک است و از سلولز، همی سلولز و پکتین تشکیل شده است. برخی از سلول‌های پارانشیم ممکن است دارای دیواره‌های سلولی ثانویه نیز باشند.
3. واکوئل: سلول‌های پارانشیم دارای واکوئل‌های مرکزی بزرگی هستند که بیشتر حجم سلول را اشغال می‌کنند. واکوئل‌ها به تنظیم فشار اسمزی یا فشار ترگر، ذخیره آب، مواد مغذی و مواد زائد کمک می‌کنند.
4. هسته: هر سلول پارانشیم حاوی یک هسته برجسته است که مسئول کنترل فعالیت‌های سلولی است.

عملکرد:

1. فتوسنتز: بسیاری از سلول‌های پارانشیم در برگ‌ها حاوی کلروپلاست هستند و در فتوسنتز نقش دارند و انرژی نور را به انرژی شیمیایی تبدیل می‌کنند.
2. ذخیره سازی: سلول‌های پارانشیم می‌توانند مواد مختلفی مانند نشاسته، پروتئین‌ها، روغن‌ها و آب را ذخیره کنند. این سلول‌ها به عنوان یک مخزن برای تأمین نیازهای متابولیکی گیاه در دوره‌های رشد یا خواب عمل می‌کنند.
3. تبادل گاز: سلول‌های پارانشیم در برگ‌ها، ساقه‌ها و ریشه‌ها با تنظیم انتشار گازهایی مانند اکسیژن و دی‌اکسید کربن از طریق دیواره‌های نازک سلولی، تبادل گاز را تسهیل می‌کنند.
4. بهبود زخم: سلول‌های پارانشیم با تقسیم سریع و تمایز به سلول‌های تخصصی برای ترمیم بافت‌های آسیب دیده، نقش مهمی در بهبود زخم و بازسازی بافت ایفا می‌کنند.
5. ترشح: برخی از سلول‌های پارانشیم موادی مانند رزین، صمغ، لاتکس یا شهد ترشح می‌کنند. این ترشحات ممکن است از خورده شدن گیاه توسط گیاه‌خواران جلوگیری کند، گرده افشان‌ها را جذب کند و یا به بهبود زخم‌ها کمک کند.
6. حمایت: سلول‌های پارانشیم از اندام‌های گیاهی به ویژه در گیاهان غیر چوبی حمایت می‌کنند و دیواره‌های سلولی انعطاف پذیر آن‌ها به حفظ یکپارچگی ساختاری گیاه کمک می‌کند.

در نتیجه، سلول‌های پارانشیم گیاهی بلوک‌های ساختمانی ضروری بافت‌های گیاهی هستند. قابلیت انطباق یا شکل‌پذیری، ساختار ساده و عملکردهای مختلف آنها به رشد، توسعه و بقای کلی گیاهان کمک می‌کند.

سلول‌های کلانشیم

سلول‌های کلانشیما در گیاهان با ساختار منحصر به فرد خود نقش مهمی در ایجاد ساختار و پشتیبانی از قسمت‌های در حال رشد گیاه دارند، آن‌ها نوعی بافت زمینه‌ای هستند که عمدتاً در قشر ساقه‌ها و برگ‌ها یافت می‌شوند. این سلول‌ها دراز هستند و دیواره‌های سلولی نامنظمی دارند که می‌توانند گسترش پیدا کنند، و در عین حال ثبات و انعطاف‌پذیری را فراهم می‌کنند. دیواره‌های سلولی ضخیم سلول‌های کلانشیم به گیاه قدرت می‌بخشد و به آن کمک می‌کند تا در برابر استرس مکانیکی مقاومت کند. سلول‌های کلانشیم زنده هستند، ضخامت دیواره‌های سلولی متفاوتی دارند، با آب پر می‌شوند و به گیاهان شکل می‌دهند، همچنین با تشکیل الیاف به صورت دسته‌هایی در سراسر بدن گیاه به خاصیت ارتجاعی و سختی کمک می‌کنند. به طور کلی، عملکرد اصلی سلول‌های کلانشیم حمایت از رشد گیاه و محافظت از آن در برابر استرس‌های محیطی است.

سلول‌های اسکرانشیم

سلول‌های اسکلرانشیم در گیاهان ساختار و عملکرد منحصر به فردی دارند. آن‌ها سلول‌های تخصصی هستند که حمایت ساختاری را برای گیاه فراهم می‌کنند. عملکرد اولیه بافت اسکلرنشیم افزودن استحکام و سختی به اندام‌های گیاهی است که به آنها اجازه می‌دهد شکل خود را حفظ کرده و در برابر استرس مکانیکی مقاومت کنند. این سلول‌ها دارای دیواره‌های ثانویه ضخیم هستند که با لیگنین تقویت شده و آنها را سفت و غیر قابل کشش می‌کند. سلول‌های اسکلرنشیم در زمان بلوغ فاقد محتویات سلولی هستند و معمولاً مرده هستند. آن‌ها در تمام بافت‌های گیاهی از جمله ساقه، برگ و ریشه وجود دارند. دو نوع اصلی سلول‌های اسکلرانشیم وجود دارد:

• فیبرها: سلول‌های کشیده‌ای هستند که به هم متصل می‌شوند تا حداکثر پشتیبانی را فراهم کنند.
• اسکلریدها: از نظر شکل متغیر هستند و به بافت سخت میوه‌ها و آجیل‌ها (مانند گلابی) کمک می‌کنند.

آوند چوبی و آبکش

آوند چوبی (Xylem) و آوند آبکش (Phloem) دو بافت آوندی مهم در گیاهان هستند که نقش‌های مشخصی در حمل و نقل مواد ضروری دارند.

 آوند چوبی یا زایلم در درجه اول آب و مواد مغذی معدنی محلول را از ریشه به قسمت‌های مختلف گیاه از جمله ساقه و برگ منتقل می‌کند. آوند چوبی وظیفه جایگزینی آب از دست رفته در اثر تعرق را بر عهده دارد و پشتیبانی ساختاری را برای گیاه فراهم می‌کند. آوند چوبی از تراکئیدها و عروق (Vessel) تشکیل شده است که امکان حرکت مؤثر آب و مواد معدنی را فراهم می‌کند.

از سوی دیگر، آوند آبکش یا فلوئم قندها و سایر ترکیبات آلی تولید شده در طول فتوسنتز را از برگ‌ها به سایر قسمت‌های گیاه منتقل می‌کند. آوند آبکش از لوله‌های غربالی، سلول‌های همراه و الیاف پایه تشکیل شده است.

 انتقال در آوند چوبی از طریق فشار منفی انجام می‌شود، در حالی که آوند آبکش از فشار هیدرواستاتیک مثبت استفاده می‌کند.

کمربندی که باعث از بین رفتن آبکش می‌شود می‌تواند منجر به مرگ گیاه شود. علاوه‌براین، انواع دیگری از سلول‌های گیاهی مانند اسکلرنشیم و کلانشیم وجود دارد که به ساختار و عملکرد کلی گیاهان کمک می‌کند.

تفاوت سلول گیاهی و جانوری

سلول‌های گیاهی و سلول‌های جانوری چندین تفاوت کلیدی دارند. تفاوت‌های اصلی بین سلول‌های گیاهی و جانوری به شرح زیر است:

دیواره سلولی: سلول‌های گیاهی دارای دیواره سلولی متشکل از سلولز هستند که حمایت و حفاظت ساختاری را فراهم می‌کند در حالی که سلول‌های جانوری دیواره سلولی ندارند. این ویژگی یکی از مهم‌ترین تفاوت سلول گیاهی و جانوری است.

شکل یا مورفولوژی سلول: سلول‌های گیاهی معمولاً مستطیلی یا مکعبی شکل هستند، در حالی که سلول‌های جانوری دارای اشکال گرد یا نامنظم هستند.

ذخیره انرژی: سلول‌های گیاهی انرژی را به عنوان نشاسته ذخیره می‌کنند، در حالی که سلول‌های جانوری انرژی را به عنوان گلیکوژن ذخیره می‌کنند.

اسیدآمینه: سلول‌های گیاهی می‌توانند تمام 20 اسید آمینه ضروری را تولید کنند، در حالی که سلول‌های جانوری فقط می‌توانند 10 اسید آمینه تولید کنند.

پلاسمودسم: سلول‌های گیاهی دارای پلاسمودسم برای ارتباط بین سلول‌ها هستند، در حالی که سلول‌های جانوری پلاسمودسماتا ندارند.

کلروپلاست‌ها: سلول‌های گیاهی حاوی کلروپلاست هستند که وظیفه فتوسنتز را بر عهده دارند و به گیاهان رنگ سبز می‌دهند. سلول‌های جانوری کلروپلاست ندارند.

 واکوئل‌ها: سلول‌های گیاهی دارای یک واکوئل مرکزی بزرگ هستند که برای ذخیره سازی و حفظ شکل سلول استفاده می‌شود، در حالی که سلول‌های جانوری دارای یک یا چند واکوئل کوچک هستند.

 لیزوزوم‌ها: سلول‌های جانوری لیزوزوم‌های مشخصی دارند که مسئول هضم درون‌سلولی هستند. وجود لیزوزوم در سلول‌های گیاهی هنوز مورد بحث است.

سانتریول‌ها: سلول‌های جانوری دارای سانتریول هستند که در تقسیم سلولی نقش دارند. سلول‌های گیاهی فقط در برخی از اشکال گیاهی پایین سانتریول دارند.

جمع‌بندی

در این مبحث با ساختار سلول گیاهی و اندامک‌های آن و همچنین عملکرد اندامک‌های گیاهی آشنا شدیم. سلول گیاهی منبع تولید انرژی برای حیوانات است و خود تولید کننده غذا و انرژی برای خود است و برخی اندامک‌های آن برای انجام این وظیفه تخصصی شده و با اندامک‌های سلول جانوری تفاوت دارد. همچنین با نحوهی تولیدمثل و تقسیم سلول گیاهی و تفاوت‌های سلول گیاهی و جانوری آشنا شدیم.