تشمل المحتويات الحية للخلية النواة والسيتوبلازم وما يلحق بها من تراكيب حية، فبالنسبة للسيتوبلازم هنالك الاغشية السيتوبلازمية والشبكة الإندوبلازمية كما أنّ هنالك العضيات الأخرى الموجودة داخل السيتوبلازم مثل الميتوكوندريا والريبوسومات والبلاستيدات والدكتيوزومات وغيرها، وقد قدّر بعض العلماء أنّ العدد التقريبي لهذه العضيات في الخلية النباتية هو: نواة واحدة و20 بلاستيدة و700 ميتوكوندريا و400 دكيتوسوم 500000 رایبوسوم 50000 جزيئة إنزیم تمثل 10000 نوعاً مختلفاً من أنواع الأنزيمات.
المحتويات الحية للخلية النباتية
1- السيتوبلازم
يستخدم مصطلح السيتوبلازم للدلالة على المادة الحية الموجودة بين النواة من جهة والغشاء البلازمي الخارجي من جهة أخرى، والمحتوى على تراكيب حية أخرى كالبلاستيدات والميتوكوندريا والرايبوسومات وهي تراكيب تعتبر مكونات حية للخلية موجودة داخل السيتوبلازم، وبذلك يمثل السيتوبلازم الجزء الأساسي من البروتوبلاست كما أنّ هناك تراكيب غشائية كثيرة يمكن اعتبار بعضها جزءًا من السيتوبلازم ومعاملتها كأغشية سايتوبلازمية بينما تعتبر الأخرى تابعة للتراكيب المحيطة بها.
مثال ذلك الاغشية المحيطة بالبلاستيدات والميتوكوندريا وغيرها، ومما يجدر ذكره أنّ أي تركيب حي أو غير حي موجود في السيتوبلازم لا يمكن أن يوجد دون فاصل غشائي يفصله عن السيتوبلازم، ويتميز في السيتوبلازم جزء يشكل أرضية السيتوبلازم وهي منطقة متجانسة نسبيًا ونسمي السيتوبلازم الأرضي وتوجد ضمن أرضية السيتوبلازم تراكيب وأغشية وتجاويف مختلفة الحجم والشكل تمثـل مكونات معينة لها وظائف محددة.
يظهر السيتوبلازم تحت المجهر كمادة هلامية نصف سائلة شفافة أكثر كثافة ولزوجة من الماء ويكون الماء في كثير من الأحيان 85-90٪ من الوزن الطري للخلايا، وتقل هذه النسبة إلى أقل من هذا بكثير في الأنسجة الكامنة كالحال في البذور الجافة حيث تنخفض نسبة الماء الى 10-15٪ من الوزن الطري، أما المواد العضوية وغير العضوية فأما أن تكون بشكل محاليل حقيقية أو محاليل غروية، وتمثل الأملاح والمواد السكرية المجموعة الذائبة بشكل أيوني أو جزيئي، أما بقية المواد العضوية فتوجد على شكل محاليل غروية، ومن أهم هذه المواد البروتينات والمواد الدهنية والكربوهيدرات غير الذائبة.
تعتبر الخاصية الغروية من أهم ما يساعد على قيام العمليات الحيوية داخل الخلية ولاسيما الإنزيمية منها، ولقد أجريت دراسات مختلفة السيتوبلازم لغرض التعرف على خواصه المختلفة واستخدمت في ذلك طرق مختلفة من بينها المجهر ذي الاشعة فوق البنفسجية والمجهر ذي الضوء المستقطب والمجهر الالكتروني وغير ذلك، وكلها تشير إلى أنّ السيتوبلازم هو شبكة بروتينية قابلة للتغير باستمرار وتكون مطمورة في المحلول المائي للسيتوبلازم.
وهذه الشبكات هـي سلاسل طويلة من نوع متعددة الببتيدات، وارتباط هذه السلاسل تتكون الشبكة البروتينية والتي تسمى بالشبكة الإندوبلازمية، ومما يدل على التغير المستمر للسيتوبلازم ما يلاحظ في حالات كثيرة من سيولة السيتوبلازم والتـي يطلق عليها التدفق السيتوبلازمي.
2- الميتوكوندريا
وهي تراكيب تظهر في السيتوبلازم كعصي قصيرة أو خيوط رقيقة طولها حوالي 1 – 3 ميكروميتر موجودة في الخلايا النباتية والحيوانية على حد سواء، وهي أكثر لزوجة واغمق لوناً من السيتوبلازم، ويمكن ملاحظتها بوضوح في الخلايا وهي الحية بعد صبغها بالصبغة الحيوية، وتتكون معظمها من بروتين ودهون كما أنّها تحوي الحامض النووي الررايبوزي (RNA) وعدد من الانزيمات التنفسية.
وعلى هذا الأساس فهي تمثل مراكز حدوث التفاعلات المنتجة للطاقة، كما تحوي الميتوكوندريا الحامض النووي (DNA) الذي يكون كثير الشبه بذلك الموجود في البكتريا، وعلى هذا الأساس فإنّ الميتوكوندريات تمثل نظاماً بيولوجياً أكثر تكاملاً من الفيروسات التي تكون مقتصرة على نوع واحد فقط من الحامض النووي حيث أما (RNA) فقط أو (DNA) فقط.
قد أظهر المجهر الالكتروني أنّ سطح الميتوكوندريا مكون من غشائين رقيقين سمك كل منها حوالي 40 انكستروم، ويكون الغشاء الداخلي ذا تجعدات داخلية عميقة تسمى الطيات الميتوكوندرية أو الأعراف أي قمة الميتوكوندريا، وتعتبر أسطحها مجال حدوث تفاعلات التنفس حيث توجد عند هذه السطوح إنزيمات خاصة بدورة كربس (Krebs cycle)، وبعض الانزيمات الخاصة ببناء الأدنيوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)، لذا فإنّ الميتوكوندرات تمثل مراكز بناء المواد الغنية بالطاقة ومراكز لخزن الطاقة، كما توجد العديد من الانزيمات مقترنة مع الغشاء الخارجي أو في أرضية أو سدى مصفوفة هذه العضيات.
تحصل في الميتوكوندريا عملية الفسفرة حيث يجري بناء الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) من الأدينوسين ثنائي الفوسفات (ADP)، في عملية يطلق عليها مصطلح الفسفرة التأكسدية، ويسود الاعتقاد بأنّ الميتوكوندرات بما تكون قد بدأت وجودها في الأصل ككائنات بدائية النواة، ثم اتخذت طريقها إلى داخل خلايا حقيقية النواة ضمن علاقة تعايشيه ثم تحولت عبر بلايين السنين إلى عضيات داخل تلك الخلايا.
قد وجد مؤخراً أنّ الغشاء الخارجي للميتوكوندريا وهو ذو نفاذية انتخابية وانتقائية شبيه بالغشاء البلازمي، بينما الغشاء الداخلي شبيه بالغشاء المحيط بالبكتيريا الأرجوانية اللأكبريتية، وإنّ هذه الحقيقة مضافاً لها كون الميتوكوندرات تمتلك حامض (DNA)، فجزيئته حلقية شبيهة بتلك الموجودة في البكتريا تعزز فكرة العلاقة التعايشيه هذه، والتي ربما تكون قد حصلت أصلاً خلال عملية التطور، ومن ثم تحولت إلى عضي بداخل الخلية، وتجدر الإشارة هنا الى أنّ الميتوكوندرات لها القدرة على النمو الذاتي والانقسام.
3- الرايبوسومات
وهي تراكيب على هيئة حبيبات غاية في الدقة يمكن رؤيتها بالمجهر الالكتروني، وتتركب الرايبوسومات من الحامض النووي (r RNA) وبروتينات، أي أنّها تمثل بروتينات نووية، كما تحوي إنزيمات خاصة بعمليات البناء ولاسيما بناء البروتينات، وغالباً ما تكون الرايبوسومات في خلايا حقيقية النواة مقترنة مع غشاء الشبكة الإندربلازمية مكونة بذلك الشبكة الإندوبلازمية الخشنة (RER)، وقد يوجد بعضها الآخر منتشراً في السيتوبلازم دون أن يقترن بالشبكة الإندوبلازمية، كما أنّها قد تكون موجودة في بعض العضيات الخلوية كالميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء، وتمثل الرايبوسومات المراكز الرئيسة لصنع البروتينات.
4- النواة
نواة الخلية هي عضية كبيرة في الكائنات حقيقية النواة والتي تحمي غالبية الحمض النووي داخل كل خلية، وتنتج النواة أيضًا السلائف اللازمة لتخليق البروتين، ويحتوي الحمض النووي الموجود داخل نواة الخلية على المعلومات اللازمة لإنشاء غالبية البروتينات اللازمة للحفاظ على عمل الخلية، بينما يتم تخزين بعض الحمض النووي في عضيات أخرى مثل الميتوكوندريا فإنّ غالبية الحمض النووي للكائن الحي يقع في نواة الخلية، ويعتبر الحمض النووي الموجود في نواة الخلية ذا قيمة كبيرة وبالتالي فإنّ نواة الخلية لديها مجموعة متنوعة من الهياكل المهمة للمساعدة في الحفاظ على الحمض النووي ومعالجته وحمايته.
5- جهاز جولجي
يعمل جهاز جولجي أو مجمع جولجي أو معقد جولجي كمصنع يتم فيه معالجة البروتينات المستلمة من الشبكة الإندوبلازمية وفرزها لنقلها إلى وجهاتها النهائية وهي: الجسيمات الحالة أو غشاء البلازما أو الإفراز، بالإضافة إلى ذلك يتم تصنيع الجليكوليبيدات والسفينجوميلين داخل جهاز جولجي، وفي الخلايا النباتية يعمل جهاز جولجي أيضًا كموقع يتم فيه تصنيع السكريات المعقدة لجدار الخلية، وهكذا يشارك جهاز جولجي في معالجة مجموعة واسعة من المكونات الخلوية التي تنتقل على طول المسار الإفرازي.
6- البلاستيدات
البلاستيدات هي عائلة غير متجانسة من العضيات الموجودة في كل مكان في الخلايا النباتية، وأبرزها البلاستيدات الخضراء التي تؤدي وظائف أساسية مثل البناء الضوئي والتخليق الحيوي للأحماض الدهنية وكذلك الأحماض الأمينية، ومثل الميتوكوندريا يتم اشتقاق البلاستيدات الخضراء من حدث تكافلي داخلي، وهي ثلاثة أنواع رئيسية وهي: البلاستيدات الخضراء والملونة وعديمة اللون.
