البلاستيدات (Plastid) عبارة عن عضية ثنائية الطبقة مرتبطة بتوحيد وتخزين الطعام وعادة ما يتم تعقبها داخل خلايا نباتات التمثيل الضوئي، وتم العثور على البلاستيدات وتسميتها بواسطة ارنست هيكل (Ernst Haeckel)، ومع ذلك سارع أندرياس شيمبر (A.FW Schimper) إلى إعطاء تعريف معقول، كما إنّها أساسية لعمليات الحياة على غرار التمثيل الضوئي وتخزين الطعام، ويُطلق على البلاستيد الذي يحتوي على اللون الأخضر (أي مادة الكلوروفيل) اسم البلاستيدات الخضراء، وتُعرف المادة اللاصقة التي تحتاج إلى ظلال باسم البلاستيدات البيضاء وتشارك في الغالب في السعة الغذائية.
ما هي البلاستيدات
البلاستيدات هي فئة من العضيات الصغيرة التي تحتوي على صبغة أو طعام وتوجد في سيتوبلازم الخلايا، ولديهم غشاء مزدوج والحمض النووي الخاص بهم والريبوزومات على غرار الميتوكوندريا في الخلايا الحيوانية، ويمكن العثور عليها في كل مكان في النباتات وغيرها من الكائنات الحية الضوئية.
فالعضيات عبارة عن هياكل متخصصة مرتبطة بالغشاء في الخلايا تساعد في وظيفتها وبقائها على قيد الحياة، وهم لخلايا مثل أعضاء الجسم البشري، كما تقوم الطحالب والبكتيريا الزرقاء بعملية التمثيل الضوئي لكن البكتيريا الزرقاء هي بدائيات النوى لذا فهي لا تحتوي على عضيات، وفي الخلية تعمل البلاستيدات في تصنيع وتخزين الطعام للنبات لاستخدامها، بالإضافة إلى ذلك تسمح البلاستيدات للنبات بتوليد الطاقة من ضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون والماء من خلال عملية التمثيل الضوئي.
البنية التركيبية للبلاستيدات
1- قد تكون البلاستيدات الخضراء مستديرة أو بيضاوية أو قرصية في النباتات العليا ونجمية أو على شكل كوب أو ملتوية كما هو الحال في بعض النمو الأخضر.
2- عادة ما تكون بعرض 4-6 ميكروميتر وعددها 20 إلى 40 في كل خلية من النباتات العليا ويتم نقلها بشكل منصف من خلال السيتوبلازم.
3- تقتصر البلاستيدات الخضراء على طبقتين من البروتين الدهني وطبقة خارجية وداخلية مع وجود مسافة بين الغشاء بينهما.
4- يغلف الغشاء الداخلي شبكة وهي اللحمة أو السدى الذي يحتوي على هياكل أسطوانية صغيرة تسمى جرانا، وتحتوي معظم البلاستيدات الخضراء على 10-100 جرانا.
5- يحتوي كل جرانوم على العديد من الأكياس الغشائية المتكونة من الصفائح تسمى جرانا لاميلا أو ثايلاكويدات تتكدس واحدة فوق الأخرى.
6- ترتبط الحبيبات ببعضها البعض من خلال منظمة من أنابيب مفاغرة تسمى ما بين الجرانا أو صفائح لحمية.
7- يتم أيضًا تعقب ثايلاكويدات مفردة وتسمى لحمة أو سدى ثايلاكويد (stroma thylakoids) في البلاستيدات الخضراء.
8- الأجسام السميكة الإلكترونية والحبيبات الأسموفيلية جنبًا إلى جنب مع الريبوسومات والحمض النووي المستدير والحمض النووي الريبي والمواد الكيميائية المذيبة لدورات كالفين موجودة أيضًا في شبكة السدى.
9- بالتالي تحتوي البلاستيدات الخضراء على ثلاثة أغشية فريدة وهي: الأغشية الخارجية والأغشية الداخلية وأغشية الثايلاكويد.
10- تتكون طبقة الثايلاكويد من البروتين الدهني مع مقياس أكثر جدارة بالملاحظة من الدهون وهي شحميات الجلاكتوليبيدات وشحميات الكبريتيدات وشحميات فوسفورية.
11- يكون السطح الداخلي لطبقة الثايلاكويد حبيبيًا بسبب وجود القليل من الكميات الكروية.
12- الكميات هي وحدات التمثيل الضوئي وتتألف من نظامين ضوئيين لا لبس فيهما (PS I) و(PS II) ويحتويان على حوالي 250 جسيم كلوروفيل، ويحتوي كل نظام ضوئي على مركبات الكلوروفيل السلكية اللاسلكية ومجتمع استجابة واحد يحدث فيه تحول الطاقة، وفي النباتات العليا تكون الأصباغ الموجودة هي الكلوروفيل (A) والكلوروفيل (B) والكاروتين والزانثوفيل.
13- يتم توزيع نظامي الصور وأجزاء سلسلة نقل الإلكترون بشكل غير متساوٍ عبر غشاء الثايلاكويد، وتوجد متقبلات الإلكترون لكل من (PS I) و(PS II) على السطح الخارجي (السدى) لغشاء الثايلاكويد، والمساهمون الإلكترونيون في (PS I) موجودون على السطح الداخلي (مساحة الثايلاكويد).
وظيفة البلاستيدات
تحتوي جميع الخلايا النباتية على بلاستيدات في شكل أو بنية ما، ويُظهر نداء الأسماء هذا تنوعهم النفعي ويظهر أنّ البلاستيدات تكمن في المركز الفعلي لقدرة الخلية النباتية، فالبلاستيدات هي موقع إنتاج وقدرة المخاليط التركيبية الهامة التي تستخدمها خلايا حقيقيات النوى ذاتية التغذية، كما تحتوي طبقة الثايلاكويد على كل جزء من الأجزاء الأنزيمية المتوقعة لعملية التمثيل الضوئي.
يحدث الارتباط بين الكلوروفيل وناقلات الإلكترون وعوامل الاقتران والأجزاء المختلفة داخل غشاء الثايلاكويد، وبالتالي فإن طبقة الثايلاكويد هي بنية خاصة تفترض دورًا مهمًا في التقاط الضوء ونقل الإلكترون، وبهذه الطريقة فإنّ البلاستيدات الخضراء هي بؤرة اتحاد النشويات وهضمها، كما إنّها ذات أهمية عاجلة في عملية التمثيل الضوئي وكذلك في قدرة المواد الغذائية الأساسية وخاصة النشويات.
إرث البلاستيدات
العوامل التي تؤثر على مثال إرث بلاستيد يعمل سابقًا (كثيرًا في بعض الأحيان قبل التحضير) وبعده، فعلى سبيل المثال قد تعمل بعض الأدوات الفريدة لرفض البلاستيدات من خلايا معينة والتي لا يكون أي منها قابلاً للتطبيق تمامًا بمفرده على التوالي أثناء بدء تكوين الأمشاج والكائن الحي الأولي، ويبدو أنّ هناك نمطًا عامًا مع الهدف النهائي وهو أنّه كلما طور المخلوق بعمق زاد تنوع المكونات المستخدمة والسابقة التي بدأت نشاطها، ويتناول مثال الإرث البلاستيد الذي تظهره أنواع الحيوانات كفاءة أو عدم إنتاجية هذه المكونات الموحدة.
يمتلك تراث بلاستيد في الصنوبريات كل ما يميزه عن كونه فريدًا من نوعه، وفي تلك الأنواع التي يكون فيها تحديد البلاستيدات مناسبًا للكائن الحي غير المطوَّر لا يزال في الهواء وجد أنّها تأتي حصريًا من الأمشاج الذكرية، ويتم تجنب بلاستيدات الأمهات بشكل قاطع من دعم الكائنات الحية غير المتطورة والمتوحشين في وقت لاحق.
في معظم أنواع كاسيات البذور يكون تراث البلاستيد أموميًا حيث في مجموعة من الحيوانات تكون المجموعات ثنائية الوالدين على الدوام، وغالبًا ما يحدث التحرك الأكثر حيوية نحو حظر البلاستيدات الأبوية في حبيبات الغبار غير النواة حيث يمكن أن تتراكم البلاستيدات في عمود الخلية الأبعد عن الموقع الذي يمثل الأشياء القادمة في الخلية المولدة، وقد تنخفض أي بلاستيدات سائدة فيما يتعلق بدخول الخلية المولدة قبل خروج الأمشاج من أنبوب الغبار.
يبدو بكل المقاييس بأنّه لا توجد حركة تحويلية ثابتة في استخدام أنظمة إنتاجية إضافية للتأثير على الإرث البلاستيد، حيث غالبية المكونات المتعلقة بحظر البلاستيدات الأبوية في كاسيات البذور فعلى سبيل المثال يمكن أيضًا تعقبها في نوع واحد أو أنواع مختلفة من الطحالب الخضراء، ويبدو أنّ العوامل الأساسية التي تؤثر على تراث البلاستيد بكل المقاييس هي التنافس المباشر في البيضة الملقحة بين البلاستيدات من النوعين الأبويين، بحيث المكون الحيوي الذي يعمل في النمو الأخضر المتماثل ولكن بالإضافة إلى ذلك يعمل في بعض كاسيات البذور.
بحيث التطور المتباين لنوعين من الأمشاج وهما من وجهة نظر واحدة مشيج ذكر صغير مع السيتوبلازم على الأقل المجهز للتحرك (الحيوانات المنوية) أو تحريكه (الغبار) بكفاءة، ثم مرة أخرى خلية بويضة ضخمة بها عضيات مختلفة وهو جاهز تمامًا للمضي قدمًا كما هو الحال في المستقبل الملقح.
