أنواع الخلايا المتنيّة في النبات

ماذا تعني الخلايا المتنية؟ إنّ معظم الأنسجة الوظيفية في النباتات والحيوانات هي أنسجة متنية، والأنسجة المتنية هي نوع من الأنسجة يتكون من خلايا تؤدي وظيفة أساسية، وفي علم النبات -أي بيولوجيا النبات- فأنّ الأنسجة المتنية هي الأنسجة الأساسية الدائمة البسيطة التي تشكل الجزء الأكبر من أنسجة النبات، مثل الجزء الرخو من الأوراق ولب الفاكهة والأعضاء النباتية الأخرى، حيث أنّ الأنسجة المتنية هي النسيج الذي تستخدمه النباتات بشكل رئيسي للتخزين والتمثيل الضوئي، والآن ما هي الوظيفة الرئيسية للخلايا المتنية في النباتات؟

هيكل الخلايا المتنية في النبات

تتكون الأنسجة الأساسية (أو الأنسجة الأرضية) للنباتات من ثلاثة أنواع من الخلايا النباتية وهي: الخلايا المتنيّة أو خلايا البارنشيمية (parenchyma) والتي تتكون من خلايا حية ذات جدار خلوي رقيق ويكون نشط في عملية التمثيل الغذائي، أمّا الخلايا المتصلبة (sclerenchyma) تتكون من خلايا ميتة ذات جدار خلوي سميك (بسبب طبقة جدار خلوي إضافية يشار إليها باسم الجدار الثانوي) حيث في المقام الأول للدعم الهيكلي، في حين تتكون خلايا الكولنشيميا (collenchyma) من خلايا حية ذات جدار خلوي أكثر سمكًا من البارنشيمية.

سمات الخلايا المتنيّة للنبات

1- الخلايا المتنية هي أنسجة حية لها القدرة على الانقسام الخلوي عند النضج، وبالتالي تقديم المساعدة المطلوبة في تجديد الأنسجة وإصلاح الأنسجة.

2- التركيب الأساسي للخلايا التناسلية (الأبواغ والأمشاج) هي الخلايا المتنية.

3- كل خلية متني من البيضة الملقحة هي كاملة القدرة مما يعني أن لديها القدرة على التطور إلى نبات كامل.

4- الكتلة المستمرة أو الجزء الأكبر من الخلايا في اللب وقشرة الجذر والساق والأوراق المتوسطة والجزء اللحمي من العصارة والسويداء من البذور هي خلايا متنية.

5- يتم تنفيذ الأنشطة الأساسية مثل التخزين والإفراز والتمثيل الضوئي والاستيعاب والتنفس والإفراز والنقل الشعاعي للمذاب والماء بواسطة الأنسجة المتنيّة.

أنواع الخلايا المتنيّة في النبات

تصنف الخلايا المتنية في النباتات على أساس الوظيفة والشكل.

فئات الخلايا المتنية من الناحية الوظيفية

من الناحية الوظيفية يمكن تصنيف الخلايا المتنيّة في النباتات إلى الأنواع التالية:

1- خلايا الكلورانشيما (Chlorenchyma): الكلورنشيما موجود في جزء الميزوفيل من الأوراق، كما تحتوي هذه الخلايا المتنيّة على بلاستيدات خضراء بداخلها، بالإضافة إلى ذلك توجد هذه الخلايا أيضًا في القشرة النباتية الصغيرة لجذع النبات، وهذه الخلايا معبأة بشكل فضفاض مع العديد من المساحات بين الخلايا، وتوفر خلايا الكلورنشيمية اللون الأخضر للساق والجذور الهوائية للنباتات، وتقوم هذه الخلايا المتنيّة بوظيفة تصنيع الغذاء من خلال عملية التمثيل الضوئي.

2- خلايا متنية هوائية (Aerenchyma): توجد هذه الخلايا المتنيّة بشكل مميز في النباتات المائية حيث تشارك في توفير الطفو للنباتات، وهذه الخلايا المتنيّة عبارة عن خلايا معبأة بشكل فضفاض مع مسافات كبيرة بين الخلايا حيث توجد تجاويف الهواء أو الجيوب الهوائية والتي توفر الطفو المطلوب للنبات طافيًا، ويمكن للنبات أيضًا استخدام الغازات (الأكسجين أو ثاني أكسيد الكربون) المخزنة في الهواء.

3- خلايا البروزنشيمة (Prosenchyma): عادة ما توجد هذه الأنواع من الخلايا المتنيّة في الأنسجة الوعائية للنباتات، وتمتلك هذه الخلايا بشكل مميز نهاية مدببة وخلايا ضيقة ممدودة.

4- خلايا المتنية الوعائية: توفر الخلايا النسيجية الوعائية الموجودة في الأنسجة الوعائية للنباتات المغذيات للأنسجة الوعائية، ومن الأمثلة على ذلك نسيج الخشب المتني في نسيج الخشب والنسيج المتني اللحائي في نسيج اللحاء، وتشارك بعض الخلايا المتنيّة أيضًا في تخزين المواد المرنة مثل الراتنجات والعفص على سبيل المثال لا الحصر، ومن الأمثلة على أنسجة المتنية المتضمنة في تخزين المواد المرنة المتنية المحورية والخلايا المتنية الشعاعية في الخشب، كما تقوم الخلايا المتنيّة لخلايا نسيج الخشب القديم (والتي يشار إليها مجتمعة باسم خشب القلب) بتوليف التيلوز الذي يسد تجويف نسيج الخشب وبالتالي يمنع نقل الماء من خلاله.

5- الخلايا المتنية النخاعية: كما يوحي اسمها تتكون الخلايا المتنية النخاعية من خلايا متنية موجودة في الشعاع النخاعي للنسيج الوعائي الأولي للساق، وهذه الخلايا المتنيّة هي خلايا رقيقة الجدران ممدودة شعاعيًا تقوم بالتوزيع الشعاعي للماء والمواد المغذية للنباتات، وتعمل هذه الخلايا أيضًا كمخزن لحبوب النشأ.

6- الخلايا المتنية الضامة: هذه الخلايا المتنيّة هي جزء من نسيج ملتصق لشلّة جذور النبات، وفي النباتات أحادية الفلقة عند النضج يتم تحويل هذه الأنسجة الملتصقة إلى خلايا متصلبة.

7- خلايا المتنية المسلحة: هذه هي الخلايا المتنيّة على شكل نجمة والموجودة في لجزء الميزوفيل من عاريات البذور (على سبيل المثال في أوراق شجرة الصنوبر).

فئات الخلايا المتنية من ناحية الشكل

يتم تصنيف حمة النبات على أساس شكل الخلايا:

1- خلايا متنية الزاوي: هذه خلايا متعددة الأضلاع ذات نهايات زاويّة معبأة بإحكام دون أي فراغات بين الخلايا (الشكل).

2- خلايا متنية دائرية: كما يوحي الاسم هذه هي الخلايا الدائرية المعبأة بشكل فضفاض وبالتالي تحتوي على مسافات متعددة بين الخلايا.

وظيفة الخلايا المتنية في النباتات

وظيفة الخلايا المتنية في النباتات هي كما يلي:

1- الخلايا المتنيّة هي جزء من الأنسجة الأساسية للنباتات، والأنسجة الأساسية هي الأنسجة بصرف النظر عن أنسجة الجلد والوعائية.

2- تخزين المواد الغذائية والعناصر الغذائية مثل النشا والهرمونات والبروتينات وما إلى ذلك هو الوظيفة الأساسية للخلايا المتنية في النباتات.

3- في أوراق وقشرة الجذع الصغير ترتبط خلايا المتنية بتصنيع الطعام عن طريق التمثيل الضوئي، ويمكن العثور على خلايا المتنية التمثيل الضوئي هذه أو خلايا الميزوفيل تحت البشرة مباشرة من أجل الحصول على أقصى قدر من ضوء الشمس، وينقسم الميزوفيل إلى نوعين وهما: ميزوفيل الحاجز والميزوفيل الإسفنجي، ويقع ميزوفيل الحاجز بالقرب من البشرة العلوية للأوراق حيث يكون التعرض للضوء أعلى بينما يوجد الميزوفيل الإسفنجي على الجانب السفلي من الأوراق.

يتم تعبئة طبقة الحاجز أو خلايا متنيّة للميزوفيل الحاجز بإحكام وتمتلك كثافة أعلى من البلاستيدات الخضراء، وهذا يضمن نشاط ضوئي عالي، وعلى النقيض من ذلك فإنّ الخلايا المتنيّة الميزوفيل الإسفنجية مليئة بشكل فضفاض بالفراغات بين الخلايا، وهذه المساحات بين الخلايا تسهل تبادل الغازات والماء.

4- في الأوراق تحرس الخلايا المتنية للتبادل الغازي.

5- تعمل الخلايا المتنيّة كمخزن للماء في النباتات الجفافّيات.

6- يساعد في توفير الهيكل للنبات بإعطاء صلابة ميكانيكية له.

7- تلعب الخلايا المتنية دورًا في نمو وتطور النبات.

8- يتم تنفيذ الأنشطة الأيضية في الخلايا المتنية.

9- تقوم الخلايا المتنية تجديد الجروح وتضميدها وإصلاحها.

10- تتخصص الخلايا المتنيّة أيضًا في توفير الطفو لبعض النباتات المائية.

11- تقوم الخلايا المتنية في تخزين المواد المرنة مثل الراتنجات وغيرها.

12- تساعد الخلايا المتنيّة في نسيج الخشب ونسيج اللحاء في نقل الماء والمواد المغذية في جميع أنحاء النبات.

13- تتمتع هذه الخلايا بالقدرة على التمايز إلى خلايا مرستيمية ثانوية -أي خلايا إنشائية ثانوية- فعلى سبيل المثال الكامبيوم الفليني، ومن المهم ملاحظة أنّ جميع الخلايا الإنشائية هي خلايا متنية.