سمات الخلايا النباتية وأنواعها

الخلايا النباتية هي اللبنات الأساسية لجميع النباتات ولكن ما هي بالضبط وماذا تفعل وما هي مميزاتها وسماتها؟ فتتكون جميع النباتات والحيوانات من خلايا ومعظم الخلايا صغيرة جدًا بحيث ليس من الممكن رؤيتها إلّا تحت المجاهر عالية التقنية.

سمات الخلايا النباتية

تحتوي الخلايا النباتية على مجموعة مميزة من الميزات والخصائص كما إنّها تختلف عن خلايا الكائنات الحية من ممالك الحياة الأخرى، وخلايا النباتات حقيقية النواة والخلية حقيقية النواة هي أي خلية بها نواة وعضيات حقيقية، ويؤدي هذا إلى فصل الخلايا النباتية على الفور عن خلايا البكتيريا والعتائق.

تحتوي الحيوانات والفطريات أيضًا على خلايا حقيقية النواة، وتحتوي الخلايا النباتية على مجموعة فريدة من العضيات التي تميزها عن خلايا الحيوانات والفطريات، كما إنّ وجود عضيات تسمى البلاستيدات الخضراء والفراغات وجدار الخلية هي ثلاث سمات رئيسية لخلايا النباتات، والخلايا النباتية كبيرة نسبيًا ويمكن أن تختلف بشكل كبير داخل النبات ويوجد تنوع كبير في أنواع مختلفة من الخلايا الموجودة في السيقان والأوراق والجذور.

أنواع مختلفة من الخلايا النباتية

توجد مجموعة كبيرة من الخلايا في النباتات ويوجد داخل الأوراق وحدها مجموعة متنوعة من الخلايا التي تؤدي وظائف مختلفة مثل توفير الحماية أو التمثيل الضوئي أو نقل المياه، ويحدث نفس المستوى من التنوع في السيقان والجذور والأزهار، وأصف هنا فقط عددًا قليلاً من الأنواع المختلفة للخلايا من أجزاء مختلفة من النبات.

1- خلايا الأنسجة الوعائية: تتكون الأنسجة الوعائية في النباتات من نسيج الخشب واللحاء، ونسيج الخشب مسؤول عن نقل المياه من خلال النبات حيث خلايا النسيج الخشبي ميتة وهي عبارة عن أنابيب مجوفة تسمح للماء بالمرور عبر النباتات بأكبر قدر ممكن من الكفاءة، أمّا اللحاء هو المسؤول عن نقل السكريات والمواد الأخرى من الأوراق إلى الجذور، وخلايا اللحاء هي أيضًا أنابيب ولكنها خلايا حية وغالبًا ما تحتوي خلايا اللحاء على مسام كبيرة للسماح للمواد بالانتقال من خلية لحاء إلى أخرى.

2- الخلايا الورقية: الأوراق مصممة لعملية التمثيل الضوئي كما تمتلئ العديد من خلايا الأوراق بالعضيات الخضراء التي تسمى البلاستيدات الخضراء، والبلاستيدات الخضراء مسؤولة عن إنتاج السكريات باستخدام طاقة الشمس وثاني أكسيد الكربون.

كما تعد الثغور هي بنية أخرى مهمة للغاية للأوراق والتمثيل الضوئي، فالثغور عبارة عن ثقوب على سطح الأوراق يمكن فتحها وإغلاقها للسماح باستخدام ثاني أكسيد الكربون في الورقة في عملية التمثيل الضوئي، وتتكون كل ثغرة من خليتين على شكل هلال تشكلان شكل دونات على السطح الخارجي لجلد الورقة، وتحتوي الأوراق أيضًا على خلايا نسيج الخشب واللحاء التي توصل الماء إلى الأوراق وتزيل السكريات.

3- خلايا الجذع والجذور: غالبية الخلايا الجذعية هي نوع من الخلايا عديم الملامح نسبيًا تسمى خلية الحمة، وتتجمع أنسجة الأوعية الدموية معًا في حزم بها خلايا نسيج الخشب وخلايا اللحاء الموجودة بجانب بعضها البعض. تعتبر الخلايا الليفية ذات الجدران الخلوية السميكة غير شائعة وهي مهمة لتوفير القوة الهيكلية لسيقان النبات، وتحتوي الجذور على العديد من نفس الخلايا مثل السيقان، وتعد خلايا الحمة شائعة وتتشكل الخلايا الوعائية مرة أخرى في حزم.

هيكل الخلايا النباتية

تحتوي الخلايا النباتية على بنية عامة تتكون من عدة عضيات ونواة وجدار خلوي، وتحتوي الخلايا الحيوانية أيضًا على نواة وعضيات ولكنها تفتقر إلى جدار خلوي ولها مجموعة مختلفة من العضيات.

1- النواة: النواة هي المكان الذي يوجد فيه الحمض النووي في خلايا النباتات وتتكون النواة من (DNA) للخلية ونواة محاطة بغشاء مزدوج، ويسمى الغشاء المزدوج الذي يحيط بالنواة الغلاف النووي، والنواة هي أكبر بنية في النواة وهي مسؤولة عن إنتاج الريبوسومات.

2- الغشاء البلازمي: تحتوي جميع الخلايا النباتية على غشاء بلازما وهذا غشاء يحيط بالمحتويات الداخلية للخلية ويحدد المواد التي تتحرك داخل الخلية وخارجها.

3- جدار الخلية: في الخلايا النباتية يُحاط غشاء البلازما بجدار خلوي ويحافظ جدار الخلية على شكل الخلية النباتية ويوفر الحماية، ويتكون في الغالب من كربوهيدرات تسمى السليلوز، والسليلوز هو عنصر رئيسي من الألياف الغذائية في غذاء الحيوانات، وتحتوي جدران الخلايا على قنوات تتصل بداخل الخلايا النباتية تسمى الروابط البلازمية (plasmodesmata).

4- السيتوبلازم: السيتوبلازم هو المساحة الداخلية للخلية التي لا تمتلئ بنواة أو عضية، ويتكون السيتوبلازم من مادة تشبه الهلام تسمى العصارة الخلوية.

5- الشبكة الإندوبلازمية: الشبكة الإندوبلازمية (ER) هي شبكة من الأغشية المتصلة بنواة الخلية، ويتم تقسيم الشبكة الإندوبلازمية إلى الشبكة الإندوبلازمية سلسة أو ناعمة والشبكة الإندوبلازمية الخشنة وذلك اعتمادًا على ما إذا كانت الريبوسومات موجودة في الغشاء، ولا تحتوي الشبكة الإندوبلازمية السلسة على ريبوسومات من خلال أغشيته بينما تحتوي الشبكة الإندوبلازمية الخشنة على الريبوسومات، وتعتبر الشبكة الإندوبلازمية مهمة لعدد من العمليات الخلوية مثل تعديل ونقل البروتينات.

6- الجهاز الجولجي: مثل جهاز الشبكة الإندوبلازمية فإنّ جهاز جولجي عبارة عن شبكة من الأغشية ويلعب أدوارًا مهمة في تعديل البروتينات والدهون ونقل المواد خارج الخلية النباتية.

7- البلاستيدات الخضراء: تعد البلاستيدات الخضراء سمة أساسية من سمات الخلايا النباتية، كما إنّ البلاستيدات الخضراء هي القادرة على استخدام طاقة الشمس لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى سكريات أي عملية التمثيل الضوئي المعروفة، وتعتبر البلاستيدات الخضراء خضراء وهي السبب في أنّ النباتات عادة ما تكون خضراء.

8- الميتوكوندريا: الميتوكوندريا هي عضيات مهمة توجد في الخلايا حقيقية النواة كما إنّها الموقع الرئيسي للتنفس الخلوي، وهي عملية تحول طاقة السكريات والمركبات الأخرى إلى طاقة تستطيع الخلايا استخدامها، ويتم تحويل السكريات الناتجة عن عملية التمثيل الضوئي في البلاستيدات الخضراء إلى طاقة خلوية قابلة للاستخدام داخل الميتوكوندريا.

9- الريبوسومات: الريبوسومات هي هياكل صغيرة مسؤولة عن بناء بروتينات جديدة ويمكن دمجها في الشبكة الإندوبلازمية لتشكيل الشبكة الإندوبلازمية الخشنة أو يمكن أن تطفو في سيتوبلازم الخلية، والريبوسومات هي واحدة من الهياكل القليلة الموجودة في كل من الخلايا حقيقية النواة والخلايا بدائية النواة.

10- الفجوات: الفجوات هي سمة رئيسية أخرى للخلايا النباتية لأنّها غير موجودة في الخلايا الحيوانية، والفجوة هي عضية كبيرة تستخدم في الغالب لتخزين وتفكيك المواد المختلفة وغالبًا ما يكون نمو النبات نتيجة الزيادات في حجم الفجوات في الخلايا النباتية.

11- البيروكسيزوم: البيروكسيسومات هي عضيات صغيرة تؤدي مجموعة من الوظائف ومن المعروف أنّها تنتج بيروكسيد الهيدروجين (شائع الاستخدام كمبيض) وتحويله إلى ماء.

الاختلافات بين الخلايا النباتية والحيوانية

هناك بعض الاختلافات الرئيسية بين خلايا النباتات والحيوانات وهي:

1- أولاً الحيوانات غير قادرة على التمثيل الضوئي في حين أنّ النباتات تستطيع ذلك، وذلك لأنّ الخلايا النباتية تحتوي على البلاستيدات الخضراء ولكن الخلايا الحيوانية لا تحتوي عليها.

2- تحتوي الخلايا النباتية أيضًا على جدار خلوي يحيط بغشاء البلازما والفجوات الداخلية، ولا تحتوي الخلايا الحيوانية على أي من هذه الهياكل.

3- من ناحية أخرى تفتقر الخلايا النباتية إلى الجسيمات المركزية والجسيمات الحالة والسوط والتي يمكن العثور عليها جميعًا في الخلايا الحيوانية.