محتويات
ما هي التراكيب الخاصة بالخلايا النباتية فقط؟
تتكون أجسام الكائنات الحية، سواء كانت نباتية أو حيوانية، من مجموعة متنوعة من الخلايا التي تشكل هيكلها.
- توجد البلاستيدات الخضراء حصريًا في الخلايا النباتية، حيث لا تظهر في الخلايا الحيوانية.
- تعد البلاستيدات الخضراء مكونًا رئيسيًا للخلايا النباتية، إذ تحتوي على الكلوروفيل، الذي يلعب دورًا حيويًا في عملية البناء الضوئي، وهي العملية التي تمكن النباتات من إنتاج الغذاء بشكل ذاتي من خلال تحويل الطاقة الشمسية وغاز ثاني أكسيد الكربون إلى جلوكوز وأكسجين.
- البلاستيدات غير موجودة في الإنسان والحيوانات؛ لأنهما لا يتغذيان ذاتيًا، بل يعتمد كل منهما على كائنات أخرى ضمن السلسلة الغذائية.
ما هي الخلية؟
الخلية هي الوحدة الأساسية للحياة المحاطة بغشاء، وهي مكون حيوي لجميع الكائنات الحية، سواء أكانت نباتية أم حيوانية. يمكن أن توجد الخلايا بمفردها كما في حالة الخمائر والبكتيريا، أو تتجمع معًا لتؤدي وظائف معينة وتكون مخصصة لذلك، مما يجعلها حجر الأساس لبنية أي كائن حي.
- الخلايا الفردية هي كائنات صغيرة للغاية، لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة، لكن يمكن استخدام المجهر لرؤيتها بوضوح، ويتراوح حجمها بين 1 و100 ميكرومتر.
- تشير التقديرات إلى أن جسم الإنسان يحتوي على حوالي 75 إلى 100 تريليون خلية، حيث تتجمع أنواع مختلفة من الخلايا لتشكل الأعضاء، بينما تشكل هذه الأعضاء الأجهزة المختلفة في الجسم وفق ترتيب معين للأنسجة.
أنواع الخلايا
تنقسم الخلايا إلى نوعين رئيسيين، وهما:
- الخلايا بدائية النواة: تحتوي هذه الخلايا على نواة غير محاطة بغلاف، حيث يوجد الحمض النووي DNA في منطقة محددة تُعرف بالسيتوبلازم، ومن الأمثلة عليها الكائنات الحية البكتيرية.
- الخلايا حقيقية النواة: هي خلايا تحتوي على نواة حقيقية محاطة بغلاف، وتوجد في العديد من الكائنات الحية، بما في ذلك الفطريات والنباتات والحيوانات.
أنواع البلاستيدات
توجد ثلاثة أنواع من البلاستيدات، ويمكن تمييزها حسب الوظيفة والنوع والصبغة الموجودة في كل واحد منها:
البلاستيدات البيضاء
تُعرف باسم Leucoplasts، وتفتقر إلى أي صبغة ملونة، ويمكن العثور عليها في المواد التي تقوم بتخزين النشا مثل البطاطس، والزيوت، والدهون مثل الحزازيات، أو في تخزين البروتينات مثل بذور الفول، وتوجد في الأجزاء النباتية المعزولة عن الضوء.
البلاستيدات الملونة
تُسمى Chromoplasts، وتحتوي على صبغات ملونة، ومن أمثلتها ما يلي:
- الفيكوسيانين، الذي يتميز بلونه الأزرق.
- الكاروتين، الموجود في الأطعمة ذات الألوان الحمراء أو البرتقالية مثل الطماطم والجزر.
- الزانثوفيل، الذي يعطي اللون الأصفر للخضروات والأزهار.
- تظهر بأشكال متنوعة مثل الكُرات والمستطيلات والعدسات والمثلثات، وتكون محاطة بغشاء مزدوج وتحتوي على زوائد صغيرة داخلها.
- تساعد هذه البلاستيدات في جذب الحشرات والنحل إلى الأزهار لأغراض التلقيح.
البلاستيدات الخضراء
تعرف العضيات الخلوية الموجودة في الخلايا النباتية وبعض الطلائعيات النووية باسم “الكلوروبلاست”، وهي تتواجد بلون أخضر في النباتات وتعتبر الأكثر شيوعًا. تستخدم هذه العضيات الكلوروفيل الموجود في النباتات لإجراء عملية البناء الضوئي، التي تتضمن عدة مراحل حيث يقوم النبات بتحويل الطاقة الضوئية إلى سكر مختزل على هيئة جلوكوز.
- تأخذ شكل العدس وتحيط بها أغشية مكثفة، حيث يتواجد أحدها داخليًا والآخر خارجيًا، مع وجود فراغ بينهما.
- تعتبر البلاستيدات الخضراء من المكونات الأساسية في النباتات والطحالب، حيث توجد في السيتوبلازم بعدد يتراوح بين 1 إلى 100، وتظهر أيضًا في أنواع مثل الكلاميدوموناس والكلوريلا.
- تتمتع البلاستيدات الخضراء بأشكال وأحجام مختلفة حسب القطر والسمك، وعادة ما تكون مرئية فقط تحت المجهر.
- على الرغم من كون البلاستيدات الخضراء عديمة الشكل في الغالب، إلا أن في الطحالب تأخذ أشكالًا متنوعة كاللولبي في السبيروجيرا أو شكل الكأس في الكلاميدوموناس.
- تلعب البلاستيدات دورًا في تخزين النشا وإنتاج بعض المركبات الأخرى مثل الأحماض الدسمة والتربين، والضرورية لعمليات الأيض في النباتات.
- تحتوي البلاستيدات على مجموعة من الأصباغ المرتبطة بعملية البناء الضوئي، وهي موجودة على الأغشية المكونة من مادة أساسية تدعى السدى.
خصائص البلاستيدات الخضراء
تتميز البلاستيدات الخضراء بعدد من الخصائص المهمة، مما يجعلها الأكثر شيوعًا بين الأنواع المختلفة، وهي:
- يتميز اللون الأخضر للنباتات بوجود المواد مثل الكلوروفيل والكاروتين والزانثوفيل.
- تحمل الحمضين النوويين DNA وRNA.
- تتكون من عدد من الريبوسومات الصغيرة التي تكون أصغر من الريبوسومات التقليدية.
- تمتاز بالقدرة على الانقسام والتكاثر.
- تتواجد عادة في مناطق النمو، وقد أحاطت بها أغشية داخلية وخارجية.
اكتشاف البلاستيدات الخضراء
تم اكتشاف البلاستيدات الخضراء في عام 1837 بواسطة العالم هيوغو فون مول، الذي لاحظ وجود حبيبات صغيرة داخل الخلايا النباتية، وأطلق عليها اسم حبيبات يخضور. في عام 1838، استخدم العالم الألماني شيمبر مصطلح البلاستيدات، بينما في عام 1884، أطلق العالم إدوارد ستراسبرغر اسم البلاستيدات الخضراء عليها.
وظيفة البلاستيدات الخضراء
تُعتبر البلاستيدات الخضراء مسؤولة عن عملية البناء الضوئي، بالإضافة إلى مجموعة من الوظائف الأخرى التي لا تستطيع أي أجزاء أخرى من النبات القيام بها، وتشتمل هذه الوظائف على:
- تنفيذ عملية التركيب الحيوي للأحماض الأمينية.
- إجراء عملية البناء الضوئي للنبات.
- تصنيع مجموعة من البروتينات.
- اختزال الكبريتات إلى ثايول.
- تدعم عملية التنفس الضوئي في تكوين الكلوروفيل.
- تمتص الضوء من خلال الأصباغ الموجودة وتحوّلها إلى طاقة.
- تساهم في تحويل الماء إلى سكر مختزل عبر امتصاص ثاني أكسيد الكربون واختزال الطاقة.
تركيب البلاستيدة الخضراء
تتكون البلاستيدات الخضراء من العناصر التالية:
- تحوي على حشوة سائلة تُسمى “الستروما”، وتحتوي على مجموعة من الإنزيمات.
- تحتوي أيضًا على حمض الديوكسي ريبونوكليك.
- داخل البلاستيدات توجد الريبوسومات الخاصة بها فقط.
- تحتوي البلاستيدة على حبيبات النشا، التي تعمل كمخزون للجلوكوز في صورة غير قابل للذوبان.
- عندما تحتاج الخلايا إلى الجلوكوز، يقوم النبات بتحويل الجلوكوز المخزن إلى صيغة قابلة للذوبان لينتقل إلى أجزاء أخرى من النبات.
- تتضمن البلاستيدات الخضراء تراكيب بشكل أقراص متراصة تُعرف باسم “الثايلاكويدات”، وتُرتب هذه الثايلاكويدات في صفوف تُسمى الصف الكامل “الجرانا”، مع عدد يصل إلى حوالي 15 قرصًا في كل صف.