ما هي البلاستيدات الخضراء وما هي وظيفتها؟

تختلف الخلايا الحيوانية والنباتية في بعض النواحي. الفرق الرئيسي هو أن الخلية النباتية تمتلك البلاستيدات الخضراء والحيوان لا. تعد البلاستيدات الخضراء عمومًا عضيات كبيرة موجودة في الخلايا النباتية. بشكل عام ، تكون الخلية الورقية قادرة على إيواء ما بين 20 و 100 من البلاستيدات الخضراء. هذه العضيات لها وظيفة خاصة سنراها في هذه المقالة.

سنشرح كل ما تحتاج لمعرفته حول البلاستيدات الخضراء ووظائفها وأهميتها في عالم علم النبات.

الملامح الرئيسية

سنقوم بتحليل الخصائص الرئيسية لهذه العضيات. نجد متغير مورفولوجيا. هناك أشكال كروية وبيضاوية الشكل وأشكال أخرى أكثر تعقيدًا. تشكل مجموعة البلاستيدات الخضراء في الخلية ما يعرف بالبلاتيديوم. يوجد داخل البلاتيديوم DNA مع حوالي 250 جينًا يتم من خلالها تشفير RNA الريبوزومي و RNA الناقل و messenger RNA. هذا الأخير هو الذي يتم إنتاجه في البلاستيدات الخضراء نفسها ، وسوف يوفر البروتين اللازم لتقسيم العضية وإجراء عملية التمثيل الضوئي.

وهذا هو، بدون البلاستيدات الخضراء ، لا يمكن للنباتات التمثيل الضوئي. لن يكون هناك تبادل لثاني أكسيد الكربون مقابل الأكسجين في الغلاف الجوي. فيما يتعلق بمورفولوجيا هذه العضيات ، فهي تتكون من عدة أقسام. تتكون معظم الحجرات الخارجية من غشاءين ، خارجي وداخلي. على عكس الميتوكوندريا ، فإن الغشاء الذي به ليس به طيات.

داخل البلاستيدات الخضراء يمكننا رؤية الثايلاكويدات. هذه أكياس مسطحة ومحددة أيضًا بغشاء ومكدسة. إنهم يشكلون هياكل تشبه العملات المعدنية تسمى جرانوم. ترتبط هذه الأكوام بشكل جانبي بواسطة الأغشية. توجد في الأغشية التي تحتوي على ثايلاكويدات البروتينات والجزيئات المستخدمة في عملية التمثيل الضوئي.

تقسيم وحركة البلاستيدات الخضراء

يجب أن تنقسم هذه العضيات باستمرار حتى تتكاثر الخلايا و لديك عدد كافٍ في المرحلة الوظيفية لعملية التمثيل الضوئي. لا يجب أن يحدث ذلك في كل مرة ، ولكن الخلية ، كما تنقسم ، يمكن أن تتزامن مع انقسام البلاستيدات الخضراء. عادةً ما يحدث التزامن بين عمليات الانقسام لهذه العضيات والخلية في النباتات التي لا تحتوي إلا على بلاستيدات خضراء واحدة. في الخلايا الموجودة في وسط الأوراق ، تنقسم البلاستيدات الخضراء لتكون قادرة على الزيادة في العدد ، على الرغم من أن الخلية لن تنقسم أكثر. ينتج عن هذا زيادة في البلاستيدات الخضراء لكل خلية. إذا استمرت الخلية في الانقسام ، فلن تزيد البلاستيدات الخضراء من عددها في كل خلية ، ولكن سيتم توزيعها من قبل الآخرين.

على سطح الأوراق يتم التحكم في عدد البلاستيدات الخضراء التي تشكلها أو تحديدها حسب حجم الخلية. يجب أن تنقسم البلاستيدات الخضراء عمومًا من خلال الخلايا الوليدة طالما يحدث انقسام الخلية.

كما ذكرنا من قبل ، فإن تقسيم البلاستيدات الخضراء يعتمد كليًا على البروتينات التي تم تصنيعها في النواة. في عملية الانقسام ، تتشكل حلقتان من البروتين حيث تختلطان ، من ناحية ، بروتينات البلاستيدات الخضراء نفسها ، ومن ناحية أخرى البروتينات المرتبطة بجينات نواة الخلية.

عندما يتعين على النبات أن يتكيف مع ظروف ضوء الشمس المختلفة ، فإنه يقوم ببساطة بنقل جميع البلاستيدات الخضراء الموجودة في خليته ليكون قادرًا على التكيف مع تلك الظروف. على الرغم من أن الحركة بطيئة ، إلا أنها كافية للتكيف. وهذا هو أن الضوء الزائد يمكن أن يضعف البلاستيدات الخضراء ويجعل التمثيل الضوئي أقل فعالية.

وظائف البلاستيدات الخضراء

التركيب الضوئي

وتتمثل الوظيفة الرئيسية لهذه العضيات في إجراء عملية التمثيل الضوئي. سنقوم بتحليل الوظائف خطوة بخطوة. للاستفادة من طاقة الشمس ، تكون البلاستيدات الخضراء مسؤولة عن تحويل الطاقة الكهرومغناطيسية التي تأتي من ضوء الشمس إلى روابط كيميائية. يتكون التمثيل الضوئي من جزأين رئيسيين تحدث بهما العملية برمتها. الجزء الاول، هي مرحلة الضوء، حيث سيتم استخدام الطاقة الضوئية التي تضرب النبات بتدرج بروتوني لتخليق ATP وإنتاج NADPH.

وعلاوة على ذلك، التمثيل الضوئي له مرحلة مظلمة أخرى، حيث لا تكون هناك حاجة للضوء ، ولكن المنتجات التي تم إنشاؤها في مرحلة الضوء هي. في هذه المرحلة المظلمة يحدث تثبيت ثاني أكسيد الكربون على شكل سكريات فوسفاتية. تحدث المرحلة الأولى من التمثيل الضوئي في غشاء الثايلاكويد والثانية في السدى.

وظائف أخرى

بالإضافة إلى المساهمة في التمثيل الضوئي في النباتات ، فإن للبلاستيدات الخضراء العديد من الوظائف الأخرى. تبرز بعض الوظائف الرئيسية ، مثل تركيب الأحماض الأمينية والنيوكليوتيدات والأحماض الدهنية. كما أنها تشارك في إنتاج الهرمونات والفيتامينات والمستقلبات الثانوية الأخرى ، مما يساعد في امتصاص النيتروجين والكبريت في الجسم. كما علقنا في مقالات أخرى ، النترات هي المصدر الرئيسي للنيتروجين للنباتات. وبالتالي ، فإن العديد من الأسمدة النيتروجينية تحتوي على نسبة عالية من هذا المركب.

حسنًا ، بفضل البلاستيدات الخضراء ، يمكن للنباتات استخدام هذه النترات. تعمل بعض المستقلبات المتكونة في البلاستيدات الخضراء على الحماية من مسببات الأمراض المختلفة أو في تكيفات النبات مع الإجهاد أو الماء الزائد أو المزيد من الحرارة.

أخيرًا ، تكون هذه العضيات أيضًا على اتصال مستمر مع المكونات الأخرى للخلية ومع النواة نفسها. هذا يرجع إلى يوجد في النواة العديد من الجينات التي تؤدي بروتيناتها وظيفة المساهمة في التمثيل الضوئي.

كما ترون ، فإن البلاستيدات الخضراء هي أهم العضيات في الخلايا النباتية. بشكل رئيسي هو الفرق بين الخلايا الحيوانية ، حيث لا تحتوي على البلاستيدات الخضراء. مع كل الوظائف التي تؤديها ، لولاها ، فإن العديد من الظروف المعيشية التي نمتلكها اليوم لن تكون موجودة ، لأن التمثيل الضوئي لن يكون موجودًا.