بحث عن خلايا النباتات وانسجته

بحث عن خلايا النباتات وانسجته فالنباتات حالها كحال باقي الكائنات الحية الأخرى تتكون من خلايا وأنسجة، ولكن ليس من المستغرب أن أنماط حياتها المختلفة جدًا تنبع من أنواع مختلفة من الأنسجة، حيث توجد جميع أنواع الخلايا النباتية الثلاثة في الأنواع الرئيسية  للأنسجة النباتية، وهذا ما سوف نعرفكم عليه من خلال بحثنا هذا كل ما يخص خلايا النباتات وأنسجتها.

مقدمة بحث عن خلايا النباتات وانسجته

في بداية بحثنا هذا قبل البدء بتفاصيل الخلايا سوف نعرفكم على الأنسجة النباتية مما تتكون، إضافة إلى مكونات الخلايا النباتية، والهياكل الأساسية المشتركة للنباتات ومكونات وأنوات الخلايا النباتية، وتشريح مقطع من الجذر ومقارنة مع الساق ونمو الجذر وأنواع أنظمة وتشريح مقطع من الجذر ومقارنة مع الساق وتعديلات الجذر.

شاهد أيضاً: ما هي عملية النتح

بحث عن خلايا النباتات وانسجته

الأنسجة النباتية هي عبارة عن مجموعات من الخلايا المتشابهة تؤدي وظائف مختلفة للأنسجة النباتية المختلفة أدوارها المتخصصة وفي حال اجتماعها مع أنسجة أخرى تكون أعضاء النبات مثل الزهور والفاكهة والساق والأوراق، هناك نوعان رئيسيان من الأنسجة النباتية هما الأنسجة الباطنية والدائمة، الأنسجة الباطنية هي  الانسجة الأساسية لنمو في النبات وهي قادرة على التجديد الذاتي وانقسام الخلايا غير المحدود، وكل خلية في النبات تنشأ من نسيج، يُصنف النسيج الباطني إلى واحد من ثلاثة أنواع  اعتمادًا على موقعه داخل النبات قمي وجانبي ومقحم، نسيج إنشائي قمي هو نسيج بارز يقع عند طرف الجذر والساق مما يتيح استطالة طول النبات، نسيج الأنفاق الجانبية توجد الأنفاق الجانبية في الجزء الشعاعي من الساق والجذر وتزيد من سمك أو محيط النبات الناضج، تحدث الأنفاق بين النتوءات فقط في أحاديات عند قاعدة النصل الداخلي وشفرة الأوراق، نسيج النصل الورقي يزيد طول النصل الورقي من طول نصل الورقة.[1]

الأنسجة النباتية البسيطة والمعقدة

الأنسجة النباتية البسيطة (تتكون من أنواع متشابهة من الخلايا) أما المعقدة (تتكون من أنواع مختلفة من الخلايا)، فعلى سبيل المثال النسيج الجلدي هو نسيج بسيط دائم يشكل الغطاء الخارجي الواقي، ووظيفته حماية المصنع من التلف المادي ويسمح بتبادل الغازات، في النباتات غير الخشبية النسيج الجلدي عبارة عن طبقة من الخلايا المكدسة بإحكام تسمى البشرة، وهي عبارة عن طبقة شمعية للبشرة على الأوراق والسيقان التي تمنع فقدان الماء، للبشرة وظائف فريدة في أعضاء النبات المختلفة فعلى سبيل المثال تدخل الجذور والمياه والمعادن الممتصة من التربة عبر البشرة. [1]

أمثلة على الأنسجة ألنباتية

الأنسجة الوعائية هي مثال على الأنسجة المعقدة التي تمكن من نقل المياه والمعادن عبر النبات، يتكون نظام الأوعية الدموية من سفينتين موصلين متخصصتين: نسيج الخشب واللحاء، يقوم نسيج الخشب بتوصيل المياه والمعادن من الجذور إلى أجزاء مختلفة من النبات، ويتكون نفسه من ثلاثة أنواع من الخلايا: وعاء النسيج الخشبي والقصبات الهوائية (وكلاهما يحتوي على الماء)، وحمة النسيج الخشبي يقوم اللحاء بإجراء مركبات عضوية من موقع التمثيل الضوئي إلى أجزاء مختلفة من النبات، وهي تشمل أربعة أنواع مختلفة من الخلايا: خلايا الغربالية (هي الخلايا التي التي تجري عملية التمثيل الضوئي)، وحمة اللحاء والخلايا المصاحبة وألياف اللحاء، في الجذع يشكل النسيج الخشبي واللحاء معًا بنية تسمى حزمة الأوعية الدموية، في الجذور يسمى اسطوانة الأوعية الدموية أو شاهدة الأوعية الدموية. [2]

أنواع الأنسجة النباتية

تتكون الأنواع الرئيسية للأنسجة النباتية من  ثلاثة أنواع من الأنسجة وهي ما يلي: [2]

• الأنسجة الجلدية: يغطي النسيج الجلدي السطح الخارجي للنبات في طبقة واحدة من الخلايا تسمى  البشرة، و يمكنك التفكير في البشرة على أنها جلد النبات والذي  يتوسط معظم التفاعلات بين النبات وبيئته، حيث  تفرز خلايا البشرة مادة شمعية تسمى  بشرة والتي تغلف سطح النبات الخارجي، وتقاوم الماء وتحمي الأجزاء الموجودة فوق سطح الأرض من النباتات، كما تساعد على منع فقدان الماء والجروح والالتهابات والأضرار الناجمة عن السموم، ويتضمن هذا النسيج عدة أنواع من الخلايا المتخصصة وتشكل خلايا الرصيف (وهي خلايا متني كبيرة غير منتظمة الشكل تفتقر إلى البلاستيدات الخضراء أي الصانعات الخضراء) غالبية البشرة، وفي داخل البشرة  تتضخم آلاف الأزواج من الخلايا الحامية المتصلبة على شكل حبة الفول  وتنكمش عن طريق التناضح لفتح وإغلاق  الفجوات أو الثغرات، وهي عبارة عن مسام صغيرة تتحكم في تبادل الأكسجين وغازات ثاني أكسيد الكربون وإطلاق بخار الماء، كما  تحتوي الأسطح السفلية لبعض الأوراق على ما يصل إلى 100000 ثغرة لكل سنتيمتر مربع، ولدي البشرة وظيفتين أساسيتين هما:

1. تشارك البشرة الموجودة فوق سطح الأرض (الأوراق والسيقان) في تبادل الغازات.
2. تشارك البشرة الموجودة تحت الأرض (الجذور) في امتصاص الماء والأيونات

• أنسجة الأرض: تشكل الأنسجة الأرضية جزءًا كبيرًا من الجزء الداخلي من النبات وتؤدي وظائف التمثيل الغذائي الأساسية، كما توفر الأنسجة الأرضية في السيقان الدعم وقد تخزن الطعام أو الماء، وقد تخزن الأنسجة الأرضية في الجذور الطعام أيضًا، وتتمثل وظيفة الأنسجة الأرضية  في ثلاث وظائف أساسية وهي:

1. يستخدم النسيج الأرضي للورقة (والذي يسمى ميسو فيل) الطاقة في ضوء الشمس لتجميع السكريات في عملية تعرف باسم التمثيل الضوئي.
2. يطور النسيج الأرضي للساق (يسمى اللب والقشرة) خلايا داعمة لتثبيت النبات الصغير في وضع مستقيم.
3. غالبًا ما يخزن النسيج الأرضي للجذر (وتسمى أيضًا القشرة) الكربوهيدرات الغنية بالطاقة.

• أنسجة الأوعية الدموية: يمر نسيج الأوعية الدموية عبر أنسجة الأرض داخل النبات، حيث يمتلك النبات أوعية تنقل الماء والمعادن والمواد المغذية عبر النبات، وهذه السفن هي الأنسجة الوعائية، وتتكون من  الخشب واللحاء، حيث أن  نسيج الخشب يحمل الماء والأيونات المذابة من الجذور إلى السيقان والأوراق، أما نسيج اللحاء فيحمل السكريات الذائبة من الأوراق إلى جميع أجزاء النبات الأخرى.

الهياكل الأساسية المشتركة للنباتات

أن أنواع النباتات الفردية منفردة في نوعها مع ذلك فإنها النباتات جميعها تشترك في بنية واحدة، فهيكل النبات يتألف من الساق والجذر والأوراق، وجميع هذه الأجزاء تنقل الماء والمعادن والأملاح المعدنية والسكريات التي تنتج عن عملية التمثيل الضوئي عبر هيكل النبات بطريقة مماثلة، وتستجيب جميع أنواع النباتات أيضًا للعوامل البيئية المختلفة مثل الضوء والجاذبية والمنافسة ودرجة الحرارة والافتراس. [3]

مكونات الخلايا النباتية

تشتمل الهياكل الموجودة في الخلايا النباتية  على فجوة مركزية كبيرة وجدار خلوي وبلاستيدات مثل البلاستيدات الخضراء. والتي تتكون من:[3]

• الفجوة المركزية الكبيرة: وهي  محاطة بغشاء خاص بها وتحتوي على الماء والمواد الذائبة، و يتمثل دورها الأساسي في الحفاظ على الضغط على داخل جدار الخلية، مما يعطي شكل الخلية ويساعد في دعم النبات.
• جدار الخلية: الذي يقع خارج غشاء الخلية، ويتكون بشكل أساسي من السليلوز، وقد يحتوي أيضًا على اللجنين  مما يجعله أكثر صلابة، ووظيفته الأساسية هي تشكيل جدار الخلية الخلية ودعمها وحمايتها، كما يمنع الخلية من امتصاص الكثير من الماء والانفجار، كما أنه يبقي الجزيئات الكبيرة الضارة خارج الخلية.
• البلاستيدات: وهي عضيات مرتبطة بالغشاء ولها حمضها النووي ومن الأمثلة البلاستيدات الخضراء، تحتوي البلاستيدات الخضراء على الصباغ الأخضر الكلوروفيل ووظيفتها الرئيسية هي القيام بعملية  التمثيل الضوئي، كما يحتوي النبات على البلاستيدات الصبغية، وهي التي الصبغات الأخرى وتخزنها والتي بدورها تعطي بتلات الزهور ألوانها الزاهية.

أنواع الخلايا النباتية

توجد ثلاثة أنواع أساسية من الخلايا في معظم النباتات، وهذه الخلايا تشكل أنسجة الأرض، وهذه الأنواع المختلفة من الخلايا النباتية لها هياكل ووظائف مختلفة، وهي ما يلي:[4]

• خلايا الغشاء النسيجي: ومن حيث بنيتها تأتي على شكل مكعب، وتتميز بأنها رقيقة الجدران وغير متخصصة نسبيًا وتحتوي على البلاستيدات الخضراء، ومن وظائفها البناء الضوئي والتنفس الخلوي والتخزين، وعلى سبيل المثال أنسجة تخزين الطعام من البطاطس.
• خلايا الأنزيمات: ومن حيث البنية الخلوية لهذه الأنزيمات فهي ممدودة ذات جدران سميكة بشكل غير منتظم، ومن  وظائفها وتدعيم النبات ومقاومة الرياح، وخير مثال عليها هو الخيوط التي تمر عبر الساق من الكرفس.
• الخلايا الصلبة: ومن حيث بنيتها فهي جدران خلوية سميكة للغاية تحتوي على مادة لجينة ومن أهم وظائفها دعم قوام النبات.

مكونات الخلية النباتية

حال النباتات كحال الحيوانات تحتوي على خلايا بها عضيات تحدث فيها أنشطة أيضية محددة، إليك أبرز مكونات الخلية النباتية مقارنة بالخلية الحيوانية:[4]

• مادة اليخضور: ولكن على عكس الحيوانات تستخدم النباتات الطاقة من ضوء الشمس لتكوين السكريات أثناء عملية التمثيل الضوئي، وذلك لأنها تحتوي على صباغ اليخضور (الكلوروفيل).
• البلاستيدات والفجوات: بالإضافة إلى ذلك تحتوي الخلايا النباتية على جدران خلوية وبلاستيدات وفجوة مركزية كبيرة (على عكس الخلايا الحيوانية ذات الفجوات الصغيرة جداً) ويلعب كل من هذه الهياكل الخلوية دورًا محددًا في بنية النبات ووظيفته.
• النسيج الخلوي: و كما هو الحال في الحيوانات تشكل الخلايا المتشابهة معًا نسيج خلوي، وعندما تعمل أنواع مختلفة من الأنسجة معًا لأداء وظيفة فريدة، فإنها تشكل عضوًا والأعضاء التي تعمل معًا تشكل أنظمة الأعضاء.

أنظمة الخلية النباتية

النباتات الوعائية  لها نظامان عضويان متميزان، هما نظام النبتة ونظام الجذر، وأما أعضاء النبات فهي ثلاث الجذر والأوراق والساق. [5]

نظام النبات الساق

السوق هي جزء من نظام النبتة، والتي  قد يتراوح أطوالها من بضعة مليمترات إلى مئات الأمتار وتتنوع أيضًا في القطر اعتمادًا على نوع النبات، وعادة ما تكون السيقان فوق الأرض على الرغم من أن سيقان بعض النباتات (مثل البطاطس) تنمو أيضًا تحت الأرض، وبالإجمال قد تكون السيقان عشبية (ناعمة) أو خشبية بطبيعتها، وتتمثل مهمتها الرئيسية في توفير الدعم للنبات وحمل الأوراق والزهور والبراعم، ولكن في بعض الحالات تخزن السيقان أيضًا الطعام للنبات فأحيانا  قد يكون الجذع غير متفرع  لهذه المهمة ( مثل شجرة النخيل ) أو قد يكون شديد التشعب (مثل شجرة ماغنوليا)، ولذلك يربط ساق النبات الجذور بالأوراق، مما يساعد على نقل المياه الممتصة والمعادن إلى أجزاء مختلفة من النبات، كما أنه يساعد على نقل منتجات التمثيل الضوئي أي السكريات من الأوراق إلى باقي أجزاء النبات، وتتميز السيقان النباتية ( سواء كانت فوق الأرض أو تحتها) بوجود العقد والعقد الداخلي، والعقد هي نقاط ارتباط للأوراق والجذور الهوائية والزهور، حيث تسمى المنطقة الجذعية بين عقدتين بالعقد الداخلي، أما القصبة الممتدة من الساق إلى قاعدة الورقة فتسمى السويقة، أما البرعم الإبطي فتتواجد عادة في المنطقة الواقعة بين قاعدة الورقة والساق، حيث أنها يمكن أن تؤدي إلى فرع أو زهرة، و تحتوي قمة اللقطة على النسيج الإنشائي القمي داخل البرعم القمي، ولكن في بعض التعديلات الجذعية، قامت بعض الأنواع النباتية بتعديل سيقانها التي تلائم بشكل خاص موطنًا وبيئة معينة، وذلك مثل الزنجبيل والسراخس حيث تتشابه القرم مع الجذور، إلا أنها أكثر تقريبًا ولحمية (كما هو الحال في الزنبق)، كما تحتوي بعض القرم على أغذية مخزنة تمكن بعض النباتات من البقاء في الشتاء، فالتعديلات الهوائية للسيقان هي محلاق وأشواك، والمحلاق هو عبارة عن خيوط رفيعة و مبرمة تمكن النبات (مثل الكرمة أو اليقطين) من الحصول على الدعم من خلال التسلق على الأسطح الأخرى، أما الأشواك هي فروع معدلة تظهر على شكل نواتج حادة تحمي النبات، كما تشمل بعض الأمثلة الشائعة الورود وبرتقال أوساج وعصا الشيطان.

نظام النبات الأوراق

وتعد وظيفة الأوراق الرئيسية هي القيام  في عملية التمثيل الضوئي: وهي العملية التي تقوم بها النباتات بصناعة الغذاء للنبات، فعادة ما تكون معظم الأوراق خضراء بسبب وجود الكلوروفيل أي اليخضور في خلايا الأوراق، ومع ذلك قد يكون لبعض الأوراق ألوان مختلفة بسبب أصباغ نباتية أخرى تحجب الكلوروفيل الأخضر، ولكن تتكيف سماكة الأوراق وشكلها وحجمها مع البيئة، حيث يساعد كل اختلاف الأنواع النباتية على زيادة فرصه في البقاء على قيد الحياة في موطن معين، وكمثال فعادةً ما يكون لأوراق النباتات التي تنمو في الغابات الاستوائية المطيرة مساحات سطحية أكبر من تلك الخاصة بالنباتات التي تنمو في الصحاري أو في ظروف شديدة البرودة والتي من المحتمل أن يكون لها مساحة سطح أصغر وذلك لتقليل فقد المياه.

نظام النبات الجذور

تمتلك جذور نباتات البذور ثلاث وظائف رئيسية وهي ما يلي:

• تثبيت النبات بالتربة.
• امتصاص الماء والمعادن ونقلها إلى باقي أجزاء النبات.
• تخزين منتجات التمثيل الضوئي والمساهمة في نمو النبات وطرح غاز الأكسجين. 

لكن يتم تعديل بعض الجذور لامتصاص الرطوبة وتبادل الغازات، ومع أن  معظم الجذور تحت الأرض، كما يوجد لبعض النباتات لها جذور عرضية تظهر فوق سطح الأرض من النبات.

أنواع أنظمة الجذر

تتكون أنظمة الجذر بشكل أساسي من نوعين:  نظام جذر عمودي  ونظام جذر ليفي. [6]

• نظام  الجذر العمودي: أما عن نظام الجذر العمودي يتكون من جذر رئيسي ينمو نحو الأسفل ويتغلغل في عمق التربة ويتكون عليه أيضاً بعض الجذور الفرعية (كجذر نبات الهندباء).
• نظام الجذر الليفي: يقع نظام الجذر الليفي بموقع قريب من سطح التربة، ويشكل هذا النظام شبكة فائقة الكثافة من الجذور التي تعد وظيفتها الرئيسية مساعدة التربة ومنع تآكل التربة (ومن الأمثلة على النباتات ذات الجذور العرضية القمح والأرز والذرة).
• نظام الجذر الثنائي (الليفي والعامودي): أحياناً تحتوي بعض النباتات على مزيج من الجذور العمودية والجذور الليفية، فغالبًا ما يكون للنباتات التي تنمو في المناطق الجافة أنظمة جذور عميقة في حين أن النباتات التي تنمو في مناطق ذات مياه وفيرة من المحتمل أن يكون لها جذور ضحلة.

نمو الجذور

يبدأ نمو الجذور بإنبات البذور، وعندما يخرج جنين النبات من البذرة، فإن جذر الجنين يشكل نظام الجذر، وطرف الجذر محمي بغطاء الجذر، وهي بنية حصرية للجذور ولا تشبه أي بنية نباتية أخرى، ويتم استبدال غطاء الجذر باستمرار لأنه يتضرر بسهولة عندما يندفع الجذر عبر التربة، ويمكن تقسيم طرف الجذر إلى ثلاث مناطق وهي:[6]

• منطقة انقسام الخلايا: وهي المنطقة التي تنقسم فيها الخلايا أثناء عملية تكاثر النبات، ومنطقة انقسام الخلية وهي الأقرب إلى طرف الجذر والتي تتكون من خلايا الانقسام النشط لجذر النسيج الإنشائي.
• منطقة الاستطالة: هي حيث يزداد طول الخلايا المشكلة حديثًا مما يؤدي إلى إطالة الجذر، يبدأ من أول شعر جذر منطقة نضوج الخلايا حيث تبدأ الخلايا الجذرية في التمايز إلى أنواع خلايا خاصة، جميع المناطق الثلاث في السنتيمتر الأول أو نحو ذلك من طرف الجذر.

تشريح مقطع من الجذر ومقارنة مع الساق

يحتوي الجذر على طبقة خارجية من الخلايا تسمى البشرة والتي تحيط بمناطق الأنسجة الأرضية والأنسجة الوعائية، وتوفر البشرة الحماية وتساعد على الامتصاص، كما تعمل شعيرات الجذر (هي امتداد لخلايا البشرة الجذرية) على زيادة مساحة سطح الجذر، مما يساهم بشكل كبير في امتصاص الماء والمعادن، وداخل الجذر تشكل الأنسجة الأرضية منطقتين: القشرة واللب.

بالمقارنة مع السيقان تمتلك الجذور الكثير من القشرة والقليل من اللب، وتشتمل كلا المنطقتين على خلايا تخزين منتجات التمثيل الضوئي، وتقع القشرة بين البشرة والأنسجة الوعائية بينما يقع اللب بين نسيج الأوعية الدموية ومركز الجذر، ويتم ترتيب أنسجة الأوعية الدموية في الجذر في الجزء الداخلي من الجذر والتي تسمى الشاهدة.[7]

• الأدمة الباطنية: حيث أنه  تفصل طبقة من الخلايا تُعرف باسم الأدمة الباطنية المسلة عن نسيج الأرض في الجزء الخارجي من الجذر.
• الأدمة الداخلية: هي حصرية للجذور، وتعمل كنقطة تفتيش للمواد التي تدخل نظام الأوعية الدموية في الجذر.
• مادة السوبرين: وتوجد أيضاً مادة شمعية تسمى سوبرين على جدران خلايا الأديم الباطن، وتعرف هذه المنطقة الشمعية بشريط كاسباريان، والتي مهمتها أن تجبر الماء والذائبات على عبور أغشية البلازما لخلايا الأديم الباطن بدلاً من الانزلاق بين الخلايا، وهذا يضمن أن المواد التي يتطلبها الجذر فقط هي التي تمر عبر الجلد الباطن، في حين يتم استبعاد المواد السامة ومسببات الأمراض بشكل عام. 
• الطبقة الخارجية: من نسيج الأوعية الدموية للجذر هي الفلك المحيط وهي منطقة يمكن أن تؤدي إلى ظهور جذور جانبية، في جذور الديكوت حيث يتم ترتيب نسيج الخشب واللحاء في المسلة بالتناوب على شكل X، بينما في الجذور أحادية النواة ، كما يتم ترتيب الأنسجة الوعائية في حلقة حول اللب.

تعديلات الجذر

يمكن تعديل الهياكل الجذرية لأغراض محددة، و على سبيل المثال بعض الجذور منتفخة وتخزن النشاء، فالجذور الهوائية والجذور الداعمة هما نوعان من الجذور فوق الأرض التي توفر دعمًا إضافيًا لتثبيت النبات، وتعد جذور الحنفية ( مثل الجزر واللفت والبنجر ) أمثلة على الجذور التي تم تعديلها لتخزين الطعام، وفي بعض الحالات تمكن جذور نبات  النباتات من النمو على نبات آخر، وعلى سبيل المثال تقوم جذور نبات الأوركيد بتكوين نسيج إسفنجي لامتصاص الرطوبة، تبدأ شجرة الأثأب  كنبات ينبت في أغصان شجرة مضيفة وتتطور الجذور الهوائية من الفروع وتصل في النهاية إلى الأرض، مما يوفر دعمًا إضافيًا، وأيضاً يوجد  شجرة تشبه النخيل تنمو في تربة استوائية رملية، تتطور جذور الدعامة فوق الأرض من العقد لتوفير دعم إضافي.[7]

شاهد أيضاً: ما هو خبء الأرض

خاتمة بحث عن خلايا النباتات وانسجته

وهكذا وصلنا إلى نهاية بحثنا هذا الذي بدأنا فيه بتفاصيل الخلايا وعرفناكم على الأنسجة النباتية مما تتكون، إضافة إلى مكونات الخلايا النباتية، والهياكل الأساسية المشتركة للنباتات ومكونات وأنوات الخلايا النباتية، وتشريح مقطع من الجذر ومقارنة مع الساق ونمو الجذر وأنواع أنظمته تشريح مقطع من الجذر ومقارنة مع الساق وتعديلات الجذر.

وهكذا أنهينا بحثنا الذي كان بعنوان بحث عن خلايا النباتات وانسجته والذي أرفقنا فيه معلومات عن تفاصيل الخلايا النباتية ومما تتكون، والهياكل الأساسية المشتركة للنباتات ومكونات وأنوات الخلايا النباتية، وتشريح مقطع من الجذر ومقارنة مع الساق ونمو الجذر وأنواع أنظمته وتشريح مقطع من الجذر ومقارنة مع الساق وتعديلات الجذر.