شرکت کشاورزی و دامپروری سرافراز هزارمسجد

سلول گياهي :

پژوهش دربارة سلول و بافتهاي گياهي از سال 1665 توسط رابرت هوك، فيزيكدان انگليسي آغاز شد. هوك با مشاهدة بافت چوب پنبه‌اي و حفره‌هاي ميان تهي آن كلمه سلول را براي واحدهاي تشكيل دهندة اين بافت به كار برد.

مطابق نظريه‌اي: سلول (ياخته) به عنوان واحد ساختاري موجودات زنده معرفي شده است.

اگر گفته مي‌شود كه سلول واحد ساختار و كار موجود زنده است، اين گفته نه تنها در تك سلولي‌ها بلكه در جانداراني كه به نشان از ميلياردها سلول تشكيل شده نيز صادق است. زيرا زندگي اين موجود پر سلولي بستگي به فعاليت‌هاي هماهنگي سلولهاي تشكيل دهندة آن دارد و كار هر يك از اين واحدها نيز مربوط به فعاليت‌هاي هماهنگ اجراي تشكيل دهندة آنهاست.

به طور كلي هر سلول گياهي شامل دو بخش است: پروتوپلاسم و ديواره سلولي.

پروتوپلاسم كه فعال‌ترين بخش زندة سلول به شمار مي‌آيد از غشاء پلاسمايي، سيتوپلاسم و هسته تشكيل يافته است. سيتوپلاسم را از خارج غشايي فرا گرفته كه بين ديوارة سلول و سيتوپلاسم واقع است و غشاي پلاسمايي نام دارد. درون سيتوپلاسم اندامكهاي متفاوتي وجود دارد.

۱-هسته :

به شكل اندام كروي و بيضوي و يا اشكال ديگر در درون سيتوپلاسم و معمولاً در مركز سلول وجود دارد. هسته توسط غشايي دو لايه محصور مي‌باشد كه در اين پوشش منافذ متعددي وجود دارد.

از طريق اين منافذ تبادل بين سيتوپلاسم و هسته صورت مي‌گيرد. شيره هسته كه نوكلئوپلاسم نام دارد در حالت عادي (در فاصلة دو تقسيم) به صورت بي شكل درون هسته وجود دارد كه كروماتين نام دارد. ولي در حالت تقسيم كروماتين به صورت رشته‌هاي ظريفي در مي‌آيد كه كروموزوم نام دارد.

كروموزوم، كروماتين شكل گرفته است كه محل استقرار ژنهاست. ژنها عوامل مادي صفات هستند. هسته چون حاوي ژنهاست پس مركز كنترل صفات مي‌باشند.

هستك از نظر ساختماني شبيه به ريبوزوم است و پروتئين‌هايي مي‌سازد كه مربوط به هسته است.

سيتوپلاسم : يكي از قسمتهاي اساسي سلول مي‌باشد كه در داخل غشاء سيتوپلاسمي محصور است. ماده‌اي بي رنگ، نيمه مايع و چسبنده مي‌باشد. ساختمان آن تقريباً يكنواخت و متحدالشكل و مشابه سفيده تخم مرغ است. سيتوپلاسم حاوي اندامكهاي گوناگوني است:

۲- پلاست‌ها :

پلاستها اندامكهايي هستند كه منحصراً در سلولهاي گياهي و بعضي از آغازيان يافت مي‌شوند پلاستها از دانه‌هاي كوچكتري به نام پيش پلاست (proplastid) كه در سلولهاي تمايز نيافته وجود دارند، پديد مي‌آيند. با رشد سلول، پلاستها نيز رشد مي‌كند و وظايف معيني را بر عهده مي‌گيرند.

متأسفانه تا امروز طبقه بندي مؤثر و قابل قبولي براي آنها ارائه نشده است ولي معمولاً آنها را به سه گروه تقسيم بندي مي‌كنند:

لوكوپلاستها : بي رنگ هستند و غالباً در سلولهاي اندوخته‌دار ريشه‌ها، ساقه‌هاي زيرزميني و اندامهايي كه با نور مواجه نيستند، يافت مي‌شوند. يكي از موادي كه در لوكوپلاستها ذخيره مي‌شود، نشاسته است. لوكوپلاستهاي آكنده از نشاسته را آميلوپلاست مي‌نامند.

كروموپلاست‌ها : رنگ بسياري از گلبرگها، ميوه‌ها و برگهاي پاييزي مربوط به كروموپلاستهاي موجود در سلولهاي آنهاست. رنگيزه‌هاي موجود در كروموپلاستها در مجموع كاروتنوئيد ناميده مي‌شوند.

اين رنگيزه‌ها عبارتند از: كاروتن (رنگيزه نارنجي)، گزانتوفيل) رنگيزه زرد) و ليكوپن (رنگيزه قرمز).

اين رنگيزه‌ها همراه كلروفيل در كلروپلاست‌ها نيز يافت مي‌شوند، اما چون نسبت كلروفيل در كلروپلاست‌ها بيشتر است، در مجموع كلروپلاست به رنگ سبز ديده مي‌شود.

كلروپلاستها : مهمترين پلاستها به شمار مي‌روند و عامل رنگ سبز در گياهان هستند. رنگدانه‌هاي درون كلروپلاست انرژي تابش خورشيد را به دام مي‌اندازند و سلولها به كمك آن غذا سازي مي‌كنند. شكل آن در گياهان بسيار همانند و معمولاً به شكل صفحات عدس مانند است و تعدادشان در سلول به بيش از يكصد عدد مي‌رسد.

ساختمان كلروپلاست :

هر كلروپلاست به وسيله دو غشاء احاطه مي‌شود. درون كلروپلاست را ماده‌اي به نام بستره يا استروما پر كرده است. بستره حاوي ذرات ليپيدي، مولكولهاي DNA، مولكولهاي نشاسته، ريبوزومها و تيغه‌هاست. بيشتر فعاليت‌هاي درون كلروپلاست به وسيلة ژنهاي هسته سلول كنترل مي‌شود، اما بعضي از فعاليت‌هاي كلروپلاست در كنترل مولكول DNA درون آن است.

در استروما دانه‌هايي به نام گرانوم وجود دارند. هر گرانوم از تعدادي اجزاي كيسه مانند كه شبيه سكه روي هم قرار گرفته‌اند، سازمان يافته است. هر كيسه يا تيلاكوئيد غشاي دو لايه دارد كه محل كلروفيل، رنگيزه‌هاي ديگر و عوامل مهمي است كه در مجموع واكنشهاي وابسته به نور را در كلروپلاست مقدور مي‌سازند. گرانومها توسط تيغه‌هايي به هم مربوطند. گرانومها و تشكيلات پيچيدة آنها از چين خوردگي‌هاي غشاء دروني كلروپلاست حاصل مي‌آيند.

تبديل پلاستها به يكديگر :

يك نوع پلاست مي‌تواند به پلاست ديگر تبديل شود. براي مثال هر گاه لوكوپلاست براي مدتي طولاني در معرض نور قرار گيرد. به كلروپلاست تبديل مي‌شود، بر عكس هر گاه كلروپلاست براي مدت درازي در تاريكي قرار گيرد. به لوكوپلاست تبديل مي‌شود، اين قبيل تغييرات در كروموپلاستها هم اتفاق مي‌افتد. در گوجه فرنگي كال،‌لوكوپلاستها تدريجاً به كلروپلاستها تبديل مي‌شوند و سپس در ميوة رسيده به صورت كروموپلاستها ظاهر مي‌شوند. تغيير رنگ بعضي از برگها در پاييزه به خاطر دگرگوني‌هايي است كه در پلاستهاي آنها رخ مي‌دهد.

۳-واكوئل :

در سلولهاي گياهي و جانوري حفراتي به اندازه‌هاي مختلف وجود دارند كه به آنها واكوئل مي‌گويند. در سلولهاي گياهي جوان واكوئلها كوچك و متعددند، اما با رشد سلول، واكوئلهاي كوچك به هم پيوسته و به طور معمول يك يا چند واكوئل بزرگ پديد مي‌آورند كه قسمت عمده حجم سلول را اشغال مي‌كنند.

وجود چنين واكوئلهاي بزرگ و تمايز يافته‌اي اختصاصات سلولهاي گياهي است و در سلولهاي جانوري يافت نمي‌شود. در واكوئلها مايعي به نام شيره واكوئلي وجود دارد. شيره واكوئلي شامل آب و مواد محلول در آن است. اين مواد به وسيله بخش زنده سلول فراهم مي‌آيند و ممكن است جزو مواد اندوخته‌اي يا مواد زايد سلولي باشند. هر واكوئل به وسيله غشايي به نام تونوپلاست احاطه مي‌شود.

تونوپلاست داراي قابليت نفوذ انتخابي است. واكوئلها به خاطر اندوختن بعضي مواد (ماند نمكهاي آلي، پروتئينها، نمكهاي كاني، مواد رنگين مثل آنتوسيانين، ...) در خود، انبار سلول به شمار مي‌آيند، اما كار اساسي آنها تنظيم آب داخل سلول است، زيرا در تبادل آب ميان سلول و محيط آن نقش بسيار مهمي بر عهده دارند.

تورژسانس و پلاسموليز :

هر گاه اندام گياهي در محيطي رقيق تراز محيط دروني سلول قرار داده شود، سلولها آب جذب مي‌كنند. نتيجه ورود آب به درون سلول، ايجاد حالت تورم در سلول است كه به آن تورژسانس گويند. در اين حالت فشاري به ديواره سلولي وارد مي‌شود كه به فشار توروژسانس معروف است. فشار تورژسانس،‌غشاي پلاسمايي را محكم به ديوارة سلولي مي‌چسباند، در نتيجه سلول سخت و محكم مي‌شود. تا زماني كه آب در محيط اطراف سلول موجود باشد،‌فشار تورژسانس برقرار مي‌ماند.

اين مسئله به ويژه براي بافتهاي نرم گياه مانند برگها، گلبرگها و ساقه‌هاي نرم و علفي بسيار مهم است، زيرا آنها را محكم و به وضع طبيعي نگه مي‌دارد.

اگر سلولهاي گياهي در محيطي قرار گيرند كه غلظت آن بيشتر از درون سلول باشد، در اين حالت آب از دست مي‌دهند و واكوئل كوچك و جمع مي‌شود. در نتيجه غشاي پلاسمايي در بعضي نقاط از ديوارة سلولي جدا مي‌شود، در چنين حالتي سلولها شادابي و تردي خود را از دست مي‌دهند. به اين چنين حالتي پلاسموليز مي‌گويند. حالت توژسانس وضع طبيعي و حالت پلاسموليز وضع غير طبيعي سلولها را نشان مي‌دهد و چنانچه پلاسموليز ادامه يابد منتهي به مرگ سلول خواهد شد.

۴- ميتوكندري :

پوشش دو لايه دارد. بيضوي و كشيده است. لايه خارجي صاف و لايه داخلي داراي چين خوردگي است و تيغه يا كريستان را بوجود مي‌آورد. بين تيغه‌ها مادة ماتريكس كه ماده زمينه‌اي است وجود دارد. ميتوكندري مهمترين نيروگاه سلول است و در تنفس هوازي نقش دارد.

در ميتوكندري DNA و RNA وجود دارد يعني مي‌تواند بعضي مواد مورد نياز خود را بسازد.

در ميتوكندري ATP ساخته مي‌شود يعني انرژي مواد غذايي توسط اكسيژن آزاد مي‌شود و به شكل ATP درون ميتوكندري ذخيره مي‌گردد تا در مواقعي كه سلول نياز به انرژي دارد،‌اين انرژي را در اختيار سلول قرار دهد.

۵-شبكه آندوپلاسمي :

از يك سري لوله‌هاي ظريفي بوجود آمده است كه از يك طرف به غشاء هسته و از طرف ديگر به غشاء پلاسمايي متصل هستند، البته گاهي آزاد و گاهي نيز به اندامهاي ديگر وصلند.

شبكه آندوپلاسمي در ساختن برخي مواد، ذخيره آنها و انتقالشان نقش دارد.

دو نوع شبكه اندوپلاسمي داريم: دانه‌دار و صاف.

شبكه دانه‌دار: داراي دانه‌هاي ريبوزوم است و در ساختن، ذخيره و انتقال پروتئين و بعضي آنزيمها نقش دارد.

شبكه صاف: در ساختن و ذخيره بعضي مواد نقش دارد.

۶-ليزوزيم :

ليزوزيم حاوي آنزيم‌هاي ئيدروليز كننده (تجزيه كننده آب) و آنزيم‌هاي پروتئاز، ليپاز و گلوسيداز است. در صورت پاره شدن پوشش ليزوزيم آنزيم‌هاي درون آن، سلول را تجزيه مي‌كند و از بين مي‌برند.

اعمال ليزوزيم عبارتند از:‌

1- هضم مواد و گوارش ذرات غذايي

2- هضم ذرات به عنوان نقش دفاعي در مقابله با باكتري‌ها و....

3- از بين بردن اندامكهاي پير و فرسوده سلول.

4- در موجودات پر سلولي كه داراي دگرديسي‌اند كارش از بين بردن اندامهاي ناخواسته است.

۷- ريبوزوم :

ريبوزومها در درون سيتوپلاسم به صورت انفرادي، مجتمع يا همراه شبكه اندوپلاسمي ديده مي‌شوند. جنس ريبوزومها از DNA و RNA است و كارش سنتزپروتئين‌ها مي‌باشد.

۸- دستگاه گلژي :

از كسيه‌هاي دو جدارة‌مسطح تشكيل شده است كه نعلبكي شكل هستند يعني از يك طرف محدب و از يك طرف مقعرند. از راف اين كيسه‌ها حبابهايي خارج مي‌شود كه نشان مي‌دهد كه در اعمال ترشحي سلول نقش دارند. اين مواد ترشحي در اطرافشان غشاء وجود دارد. احتمال دارد كه اين مواد مترشحه در جاي ديگر ساخته شوند و سپس در دستگاه گلژي ذخيره و ترشح شوند. موادي كه ديوارة سلولي را بوجود مي‌آورند در هنگام تقسيم سلول توسط دستگاه گلژي ترشح مي‌شوند.

ديواره سلولي (ديواره اسكلتي) :

در خارج غشاء سيتوپلاسمي سلولهاي گياهي ديواره‌اي به نام ديوارة سلولي وجود دارد. اين ديواره به منزلة اسكلت خارجي سلول است. به آن شكل مي‌دهد، از محتويات درون آ“ حفاظت مي‌كند و همچنين مسئول استحكام و سختي بعضي از بافتهاي گياهي است. ديواره سلولي توسط پروتوپلاسم ترشح مي‌شود. در بين دو سلول گياهي لايه‌اي به نام تيغه مياني وجود دارد كه جنس آن از پكتات كلسيم است. تيغة مياني مانند سيماني

موجب اتصال سلولهاي مجاور مي‌شود،‌ضمن بزرگ شدن سلولها لاية نازك جديدي به وسيله هر سلول در طرفين تيغة مياني ساخته مي‌شود. اين لايه را ديواره نخستين مي‌نامند و جنس آن پكتو سلولز است. ديواره نخستين پيوسته نبوده و از رشته‌هاي بسيار نازك و انعطاف پذير بوجود آمده و در نتيه از بزرگ شدن سلول جلوگيري نمي‌كند.

در عده‌اي از سلولها علاوه بر اين دو ديواره، ديوارة جديدتري به نام ديواره ثانويه از درون بر روي ديواره نخستين اسخته مي‌شود كه منحصراً از جنس سلولز است. سلولز به صورت رشته‌هاي نازكي به نام فيبريل در روي ديواره رسوب مي‌كند و موجب استحكام ديواره ثانويه مي‌گردد.

در بافتهاي چوبي،‌ديواره سلولي به خاطر رسوب ماده‌اي به نام چوب يا ليگنين باز هم ضخامت بيشتي حاصل مي‌كند. به طوري كه در بعضي از اين قبيل سلولها ضخامت دومين ديواره به حدي افزايش مي‌يابد كه جايي براي سيتوپلاسم باقي نمي‌گذارد و در اين حالت سلول مي‌ميرد.

بايد توجه داشت كه ضخيم شدن ديواره سلولي از بيرون به درون صورت مي‌گيرد، يعني ديواره دومين جوانتري ديواره بوده و مجاور غشاي پلاسمايي است. به همين جهت هر چه ديواره سازي بيشتر صورت گيرد، فضاي درون سلولي كوچكتر مي‌شود.

تغييرات ديواره سلولي

ديواره سلولي در سلولهاي بافتهاي گوناگون به تناسب كاري كه انجام مي‌دهد، تغيير كرده است، اين تغييرات عبارتند از: كوتيني شدن، چوب پنبه‌اي شدن، چوبي شدن، كاني شدن و ژله‌اي شدن.

كوتيني شدن و چوب پنبه‌اي شدن در بافتهاي محافظ گياه صورت مي‌گيرد. در كوتيني شدن، روي ديواره خارجي سلولها كه با محيط بيرون در تمامس است، ماده‌اي به نام كوتين ساخته مي‌شود. لايه كوتيني را كوتيكول مي‌نامند. كوتين ماده‌اي موم گونه است و به گروه چربيها تعلق دارد.

در چوب پنبه‌اي شدن، ديواره ثانويه سلولها از جنس ماده‌اي به نام سوبرين يا چوب پنبه است. چوبي شدن در بافتهاي استحكامي و آوندهاي چوبي صورت مي‌گيرد. در سلولهاي اين بافتها مادة چوب يا ليگنين ساخته مي‌شود و در ديواره سلولها رسوب مي‌كند. ضخامت ديواره چوبي تدريجاً زياد مي‌شود و حجم عمده سلول را اشغال مي‌كند. در اين حالت سلولها مي‌ميرند.

دست خود را بر روي ساقه گندم بكشيد. آن را زبر احساس خواهيد كرد. دليلش آن است كه روي سطوح خارجي سلولهاي آنها تركيبات سيليسي رسوب كرده‌اند. اضافه شدن تركيبات كاني به ديواره سلول را كاني شدن مي‌گويند.

ژله‌اي شدن : دانه‌هايي مانند به در داخل آب لعاب توليد مي‌كنند. استفاده از اين لعاب براي جلوگيري از سرقه كردن معمول است. تركيبات پكتيكي دانه كه در ساختمان تيغه مياني سلولها به كار رفته‌اند، مي‌توانند آب زيادي جذب كنند و به لعاب يا ژله تبديل شوند. سلولهاي مجاور با ژله‌اي شدن از يكديگر جدا مي‌شوند.

پلاسمودسماتا :

سلولهاي گياهي از راه منافذ بسيار ريزي كه در هنگام ساخته شدن ديواره اسكلتي پديد مي‌آيند، با هم ارتباط پيدا مي‌كنند. از راه اين منافذ رشته‌هاي سيتوپلاسمي عبور كرده، دو سلول مجاور را به هم پيوند مي‌دهند. به هر رشته سيتوپلاسمي ارتباط دهنده پلاسمودسم و به چند پلاسمودسم پلاسمودسماتا مي‌گويند.

لانها :
ضخامت ديواره اسكلتي بين دو سلول مجاور در همه نقاط يكسان نيست. به نقاطي كه ديواره ثانويه در آن نازك باقي مانده و يا بوجود نمي‌آيد، لان مي‌گويند.
در محل لانها، معمولاً تعدادي پلاسمودسم وجود دارد كه از راه آنها ارتباط و تبادل بين سلولها امكان پذير مي‌شود.