Chapter 4: Cell Structure and Function

Back to chapter

4.15:

جدار الخلية النباتية

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Biology

Plant Cell Wall

Previous Video
4.12: Gap Junctions

Next Video
4.16: Plasmodesmata

Languages

Share

English العربية 中文 Nederlands français Deutsch עברית italiano 日本語 한국어 português русский español Türkçe

تمتلك الخلية النباتية جدار خلية وهو مركب صلب يقخ خارج الغشاء البلازمي يحيط بالخلية. يمكن أن تمتلك جدران الخلية النباتية حتى ثلاث طبقات مختلفة الصفيحة الوسطى وهي جدار خلية رئيسي وجدار خلية ثانوي. تحتوي كل طبقة على متعدد السكريات مثل البكتين،الهيميسليلوز والسيليوز إضافة إلى بروتينات.الصفيحة الوسطى هي الطبقة الخارجية الأبعد لجدار الخلية. تقع هذه الطبقة بين خليتين متجاورتين،ولذلك تسمى بالصفيحة الوسطى”تتكون الصفيحة الوسطى من البكتين والذي يسمح للخلايا بالاندماج مع بعضها البعض وتشكّل أنسجة النبات. يتشكّل جدار الخلية الأساسي بين الصفيحة الوسطى والغشاء البلازمي.ولأن الخلية النباتية تنقسم وتنمو فإنها تفرز طبقة من ألياف السليلوز الدقيقة المدمجة في مزيج يشبه الهلام يكوّن البكتين والهيميسيليلوز. يسمح هذا الهيكل المرن والرفيع لجدار الخلية النباتية للتوسع أثناء نمو الخلية. بعض نضوج النبتة وتوفقها عن النمو،يمكن أن تقوم بوضع جدار خلية ثانٍبين جدار الخلية الرئيسي والغشاء البلازمي.يحتوي جدار الخلية الثانوي الصلب والسميك هذا،على الهيميسليلوز وعوامل التصلب مثل ليجنين الذي يزود الخلايا النباتية بالحماية والدعم. يطور كل م الخشب والأعشاب جدران خلية ثانوية تحتوي على الليجنين. وبالرغم من ذلك،فإن مكونات جدران خلاياها تختلف لتناسب حاجاتها البنوية.خلايا النسيج الخشبية بعكس الخلايا العشبية،تتكون في الغالب من طبقات جدار خلية توفر القوة والصلابة. حتى ضمن نفس النبتة،هنالك أنواع خلايا مختلفة،مثل عناصر الأوعية والخشب المسؤولة عن نقل الماء في النباتات الوعائية-طورت جدران خلية ثانوية متخصصة. تعد جدران الخلايا النباتية رغم ليست حواجز لا يمكن اختراقها.توصل الفتحات الصغيرة سيتوبلازم الخلايا المجاورة مباشرة. تسمح هذه التوصيلات بتبادل الماء والمواد الغذائية،والجزيئات الحيوية الأخرى. وبصفة عامة،فإن جدران الخلية النباتية مسؤولة عن الطبيعة الصلبة والمنتصبة للنباتات مثل الأعشاب والشجيرات والأشجار.واعتماداًعلى الأنواع أو نوع الخلية،فإن تركيب جدرا الخلية هومحدد ل لبنية ووظيفة الخلية في النبات.

4.15:

جدار الخلية النباتية

يعطي جدار الخلية النباتية الشكل والدعم والحماية للخلايا النباتية. عندما تنضج الخلية ، يتخصص جدارها الخلوي وفقاً لنوع الخلية. على سبيل المثال ، تمتلك خلايا برنشيمة الأوراق جداراً خلوياً أولياً رقيقاً فقط.

من ناحية أخرى ، توجد خلايا كولنشيمية و سكلرنشيمية بشكل أساسي في الطبقات الخارجية لسيقان وأوراق النبات. تزود هذه الخلايا النبات بالقوة والدعم إما عن طريق زيادة سماكة جدار الخلية الأساسي جزئياً (على سبيل المثال ، كولنشيمية) ، أو ترسيب جدار خلوي ثانوي (أي سكلرنشيمية). إجمالاً ، تحدد تركيبات جدار الخلية المختلفة وظيفة خلايا وأنسجة معينة.

تودع بعض النباتات ، مثل الأشجار والأعشاب ، جداراً خلوياً ثانوياً حول الخلايا الناضجة. تحتوي جدران الخلايا الثانوية عادةً على ثلاث طبقات مميزة: طبقة الجدار الثانوية ١ (S₁) إلى الخارج ، وطبقة الجدار الثانوية ٢ (S₂) في الوسط ، و طبقة الجدار الثانوية الأعمق ٣ (S₃). في كل طبقة ، يتم تنظيم ألياف السليلوز الدقيقة في اتجاهات مختلفة. قد تشكل الطبقة S₂ ما يصل إلى ٧٥٪ من جدار الخلية.

بغض النظر عن التركيب ، تحتوي جميع جدران الخلايا النباتية على ثقوب أو حفر صغيرة تسمح بنقل الماء والمغذيات والجزيئات الأخرى. في الحفرة ، تشكل الصفيحة الوسطى وجدار الخلية الأساسي مجرد غشاء رقيق يفصل بين الخلايا المجاورة. تمد القنوات البلازمية القناة الناتجة وتوصل السيتوبلازم للخلايا المجاورة. قد يترسب جدار الخلية الثانوي حول الحفرة ولكن ليس بداخلها.

عندما تمتص النباتات الماء والمواد المغذية ، تخزنها الخلايا النباتية في الفجوة. عندما تتوسع الفجوة ، فإنها تدفع غشاء البلازما ضد جدار الخلية. يدعم هذا الضغط المزعوم الهيكل المستقيم والصلب للنباتات. لكن جدار الخلية يمنع الخلايا من التمزق تحت هذا الضغط.

بالإضافة إلى توفير البنية والدعم ، قد توفر جدران الخلايا النباتية أيضاً للنباتات مخزناً للعناصر الغذائية. البذور ، على سبيل المثال ، قد تخزن السكريات في جدران الخلايا للنباتات وأنسجة السويداء لاستخدامها أثناء نمو النبات المبكر. يعمل جدار الخلية أيضاً كحاجز رئيسي ودفاع ضد البكتيريا المسببة للأمراض والفيروسات والفطريات. جدران الخلايا النباتية هي هياكل ديناميكية وليست حواجز صلبة وثابتة.

Suggested Reading

Lampugnani, Edwin R., Ghazanfar Abbas Khan, Marc Somssich, and Staffan Persson. 2018. “Building a Plant Cell Wall at a Glance.” Journal of Cell Science 131 (2): jcs207373. [Source]

Bacete, Laura, Hugo Mélida, Eva Miedes, and Antonio Molina. 2018. “Plant Cell Wall-Mediated Immunity: Cell Wall Changes Trigger Disease Resistance Responses.” The Plant Journal 93 (4): 614–36. [Source]