KASVISOLU: OMINAISUUDET, OSAT (ORGANELLIT) JA TOIMINNOT - BIOLOGIA - 2026

Kasvien solut ovat perustavanlaatuisia yksiköitä, jotka muodostavat organismit kuuluvat valtakunnan kasvien (valtakunnan Plantae).

Kuten kaikki elävät elimet, kasvitkin koostuvat soluista, joita kutsutaan kasvisoluiksi. Kaikille eläville organismeille, solu edustaa alkeellisinta yksikköä, ts. Yksilön pienintä osaa, joka säilyttää kaiken elävän ominaisuudet.

Koska se on eukaryoottisolujen tyyppi, samoin kuin eläinsolujen sisätiloissa on eräänlainen "neste" (sytosoli), johon upotetaan joukko osastoja, joita membraanit rajoittavat., jotka tunnetaan organelleina tai organelleina.

Minkä tahansa solun organelleja voidaan pitää analogisina eläimen kehon elinten kanssa (sydän, maksa, munuaiset, keuhkot, vatsa jne.), Mutta huomattavasti pienemmässä mittakaavassa, toisin sanoen pienemmissä (kasvisolut voivat mitata jopa 100 mikronia)).

Sipulikasvisolut ja niiden ytimet. Lähde: Laurararas / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)

Siten kutakin solua voidaan pitää subellulaaristen komponenttien yhteisönä, joilla jokaisella on omat toiminnonsa, jotka tekevät elämästä mahdollisen, mutta eivät pysty selviytymään yksinään solun ulkopuolella.

Joitakin kasvisolujen organelleja ei ole läsnä eläinsoluissa, joten näiden kahden tyypin välillä tehdään aina erityinen ero. Näistä vain kasvisoluissa läsnä olevista organelleista erottuu soluseinä, vakuoli ja kloroplastit, joista jälkimmäinen vastaa uskomattomasta fotosynteesiprosessista.

ominaisuudet

Kasveissa, jotka on suunniteltu, kuten kaikissa monisoluisissa organismeissa, suurena soluyhteisönä, on erityyppisiä soluja, jotka suorittavat erilaisia ​​toimintoja.

On soluja, jotka ovat erikoistuneet:

- suoja, - mekaaninen tuki, - ruokavarantojen synteesi, - kuljetus, imeytyminen ja eritys, - meristemaattinen toiminta ja lisääntyminen ja

- yhteys erikoistuneiden kudosten välillä

Yleispiirteet, yleiset piirteet

Kasvisoluilla on useita ominaisuuksia keskenään, mutta vuorostaan ​​niillä on joitain ominaisuuksia eläinsolujen kanssa, ominaisuudet, jotka ovat luontaisia ​​kaikille eukaryoottisoluille.

Valokuva mikroskooppinäkymästä vesiruoan kudoksesta (kuva: Andrea Vierschilling www.pixabay.com)

Seuraavaksi esitämme luettelon joistakin kasvisolujen yhteisistä ominaisuuksista ja ominaisuuksista:

- Ne ovat eukaryoottisia soluja: niiden geneettinen materiaali on suljettu kalvoytimeen ja heillä on muita osastoja, jotka ovat kaksinkertaisten tai yksittäisten kalvojen ympäröimät.

- Niillä kaikilla on soluseinämä: plasmamembraania (se, joka sulkee sytosolin organeloleineen) ympäröi ja suojaa jäykkä seinä, joka koostuu monimutkaisista polysakkaridien verkkoista, kuten selluloosasta (glukoosimolekyylien polymeeri).

- Heillä on plastideja: erityisissä organelleissa, joita vain kasvisoluissa on, ovat eri toiminnoihin erikoistuneet plastidit. Viherhiukkasia (jossa klorofylli on fotosynteettinen pigmentti) ovat tärkeitä, sillä ne ovat tärkeimmät päällä tapahtuu fotosynteesi, prosessi, jossa kasvit hyödyntää auringonvaloa, vettä ja hiilidioksidia tiivistetään orgaaniset aineet ja tuottavat happea.

- Ne ovat autotrofisia soluja: kloroplastien läsnäolo niiden sisällä antaa kasvisoluille kyvyn "syntetisoida omaa ruokaa", joten ne ovat hiukan itsenäisempiä kuin eläinsolut energian ja hiilen saamiseksi.

- Heillä on tyhjö: kasvisolujen sytosolissa on erityinen organeli, tyhjö, jossa varastoidaan vettä, sokereita ja jopa joitain entsyymejä.

- Ne ovat totipotentteja: tietyissä olosuhteissa monilla erilaistuneilla kasvisoluilla on kyky tuottaa uusi yksilö aseksuaalisesti.

Kasvisolun osat (organelit) ja niiden toiminnot

Kasvisolujen organellit

Sytosoli ja plasmakalvo

Sytosoli on kaikki, mikä on ytimen ympärillä. Se on eräänlainen neste, joka sisältää kalvoosastoja ja muita rakenteita. Joskus termiä "sytoplasma" käytetään viittaamaan tähän nesteeseen ja plasmamembraaniin samanaikaisesti.

Solukalvo. Lähde: Jpablo cad / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Tällaista "nestettä" ympäröi ja sisältää kalvo, plasmamembraani, joka on muuta kuin lipidikaksokerros, jossa on satoja liittyviä proteiineja, integroituneita tai perifeerisiä, jotka välittävät aineiden vaihtoa solun ja sitä ympäröivän ympäristön välillä.

Koska kasvisoluja ympäröi soluseinä, monet kirjoittajat ovat keksineet termin protoplast viittaamaan kaikkeen, mikä on tämän seinän sisällä, toisin sanoen kasvisoluun: plasmakalvoon ja sytosoliin sen organelien kanssa.

sytoskeletonia

Sytoskeleton, rihmasoproteiinien verkosto solusytoplasmassa. Lähde: Alice Avelino / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Kasvisoluilla, kuten eläinsoluilla, on sytoskeleton. Sytoskeleton koostuu sarjasta molekyylisiä "telineitä", jotka kulkevat solun läpi ja järjestävät kaikki sytosolin sisäiset komponentit.

Ne toimivat vesikkelien liikkeessä, aineiden ja molekyylien kuljettamisessa solun läpi ja lisäksi solun rakenteessa ja tukemisessa.

Tämä sytoskeleton koostuu F-aktiiniksi kutsutun proteiinin filamenteista ja mikrotubuluksista, jotka ovat toisen proteiinin, nimeltään tubuliini, polymeerejä.

Kromatiinin ydin ja ydinkuori

Eukaryoottinen solutuuma. Lähde: Mariana Ruiz Villarreal (LadyofHats), käännös Kelvinsong. / CC0

Ydin on organeli, joka sisältää geneettisen materiaalin, DNA (deoksiribonukleiinihappo), joka on pakattu kromatiinimuotoon (mistä kromosomit ovat tehty). Se on organelli, jota peittää kalvojärjestelmä, jota kutsutaan ydinkuoreksi.

nucleolus

Sen sisällä on myös nukleoluksi kutsuttu alue, josta löytyy joitain ribosomaalista RNA: ta (ribonukleiinihappo) koodaavia proteiineja ja geenejä.

Tämä vaippa koostuu itse asiassa sarjasta erikoistuneita säiliöitä, jotka ympäröivät ydintä ja säätelevät ytimen ja sytosolin välistä materiaalien vaihtoa, joka tapahtuu ydinhuokosten komplekseissa.

Se koostuu kahdesta kalvosta, jotka rajaavat luumen tai nukleoplasman, toinen sisäinen ja toinen ulkoinen, jälkimmäinen jatkuu karkean endoplasmisen retikulumin kalvoilla (sellainen, jossa on upotetut ribosomit).

Sisempi kalvo liittyy tiettyihin ytimen sisäisiin komponentteihin ja todennäköisesti järjestää ne spatiaalisesti. Jotkut kirjoittajat huomauttavat ytimen luurankon olemassaolosta, jonka proteiinifilamentit (samoin kuin sytosolun sytoskeleton) mahdollistavat kromatiinin organisoitumisen.

Endoplasminen reticulum

1-ydinmembraani. 2-ydinhuokos. 3-karkea endoplasminen reticulum (RER). 4-Smooth endoplasmic reticulum (SER). 5-ribosomi kiinnittyy karkeaan endoplasmiseen retikulumiin. 6-Macromolecules. 7-kuljetusrakkurit. 8-Golgi-laite. Golgi-laitteen 9-Cis-pinta. Golgi-laitteen 10-trans-pinta. 11-Cisternae of Golgi -laite. Lähde: Nucleus ER golgi.jpg: Magnus Manske Johdannaisteos: Pbroks13 / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Se on erittäin dynaaminen membraanijärjestelmä, jonka runsaus on vaihtelevaa, samoin kuin sen rakenne, organisaatio ja järjestely sytosolissa.

Se jaetaan yleensä "sileään" osaan ja toiseen "karkeaseen" osaan, jatkaen jo tuoreella ulkokuorella, johon on upotettu useita ribosomeja, jotka ovat osa molekyylikoneistoa, joka vastaa proteiinisynteesistä.

Soluproteiineja prosessoidaan ja jaetaan endoplasmisessa retikulumissa, etenkin lipidikalvoille tarkoitettuja proteiineja varten (eritysreitti). Jos sitä esiintyy, se on yksi niistä kohdista, joissa tapahtuu joitain proteiinien translaation jälkeisiä muunnoksia, kuten glykosylaatio.

Monissa soluissa, jotka muodostavat rauhasia, tämä organeli on erittäin runsas ja toimii rasvojen, öljyjen ja tuoksuvien öljyjen erityksessä.

Sitä on myös runsaasti epidermisoluissa, jotka tekevät lipideistä, jotka laskeutuvat vahoina lehtien ja muiden kasvien elinten pinnalle.

Golgin laite

Tämä organelli, myös kalvo, koostuu sarjasta litistettyjä pyöreitä säiliöitä, jotka on rajoitettu yhdellä kalvolla. Näiden säiliöiden sisältö, kemiallinen koostumus ja toiminnot muuttuvat "kasvoista" toisiinsa.

Joissakin "alemmissa" kasveissa "ulompi" säiliö liittyy endoplasmiseen retikulumiin ja tunnetaan Golgi-kompleksin cis- osastona tai "kasvona", kun taas "kaukana olevat" säiliöt muodostavat osan siirtopinnasta..

Sisäosan cis ja cisternien välissä ovat "keskimmäiset" cisternit ja eritysrakkulat muodostuvat trans-puolelle.

Golgi-kompleksi vastaa erilaisten makromolekyylien käsittelystä ja pakkaamisesta, samoin kuin niiden kuljetuksesta (viennistä) solun pintaan tai tyhjiöihin. Tällaisia ​​makromolekyylejä ovat lipidit ja proteiinit.

Toisin kuin eläinsolut, kasvisolujen Golgi-proteiineilla on tärkeitä synteesiä, koska ne osallistuvat glykoproteiinien, pektiinien, hemiselluloosien ja joidenkin soluseinien eritystuotteiden ja komponenttien de novo -synteesiin.

ribosomit

Kaavio ribosomista

Ribosomit ovat hyvin pieniä organoleleja, joiden muoto on pallo. Ne ovat yleensä karkeassa endoplasmisessa retikulumissa, mutta jotkut ovat vapaita sytoplasmassa. Ne koostuvat RNA: sta ja proteiineista.

Nämä osallistuvat makromolekyylien, pääasiassa proteiinien, synteesiin.

Vacuole ja Tonoplast

Tyhjiö on monitoiminen organeli, joka osallistuu kasvisolujen muodon ja koon säilyttämiseen, sulamiseen, osmoregulaatioon ja ylläpitämiseen.

Näiden organellujen sisällä voidaan varastoida monia aineita: värilliset pigmentit, kuten antosyaanit, jotka värittävät lehtiä ja terälehtiä, jotkut orgaaniset hapot, jotka toimivat säätelemällä pH: ta, jotkut ”puolustuskemikaalit” kasvinsyöjiä vastaan ​​ja sekundaariset metaboliitit.

Mikroskoopin alla ne voidaan nähdä "tyhjinä paikoina" sytosolissa, palloimuotoisina ja joskus erittäin suurina, koska ne voivat käyttää jopa 90% solutilavuudesta.

Koska se on organelli, meidän on oletettava, että sitä ympäröi kalvo, tonoplast. Tämä kalvo on vastuussa aineiden kulkeutumisen säätelemisestä tyhjiön ontelon ja sytosolin välillä, joille sillä on joitain erikoistuneita proteiineja.

Vacuoolit toimivat myös solujen "ruoansulatuseliminä", joten ne suorittavat usein toimintoja, jotka ovat analogisia eläinsolujen lysosomien kanssa.

mitokondriot

Kuten muissakin eukaryoottisoluissa, kasvisoluissa on mitokondrioita, jotka ovat organelleja, joita ympäröi kaksi membraania, toinen sisäinen ja toinen ulkoinen, ja joka ympäröi matriisia, ne ovat erikoistuneet energian synteesiin ATP: n ja hengityksen muodossa. solu.

Ne ovat lieriömäisiä tai elliptisiä organelleja, hiukan pitkänomaisia ​​ja joissain tapauksissa haarautuneita. Heillä on oma genomi, joten he kykenevät koodaamaan ja syntetisoimaan monia proteiinejaan, vaikkakaan eivät kaikkia, koska solun ydin-DNA koodaa muita.

plastidien

Plastidit ovat ryhmä erilaisia ​​solukomponentteja, jotka syntyvät prolastidiaksi tunnetuista esiasteista. Ne ovat normaalisti suurempia orgnaleanja kuin mitokondrioita, joissa on kaksoiskalvo ja tiheä matriisi, nimeltään strooma. Heillä on myös oma genomi.

Klooroplastit, etioplastit, amyloplastit ja kromoplastit kuuluvat tähän organelliperheeseen. Nämä ovat siis pääorgaanit, jotka erottavat kasvisolut eläimistä.

- Klooroplastit ovat valkosynteesistä vastuussa olevia plastideja ja ne, joissa on klorofylli, joka on fotosynteettinen pigmentti par excellence.

Kaavio klooriplastista. Lähde: Kelvinsong / CC0, wikimedia Commons

- Amyoplasti on plastidi, joka toimii tärkkelyksen varastoinnissa eri kudoksiin.

- Kromoplasti on plastidi, jonka väri tai pigmentti on kellertävää tai oranssia, koska se voi sisältää erilaisia ​​pigmenttejä.

- Etioplastit sitä vastoin löytyvät “etiolatoiduista” kudoksista ja ovat todella kloroplasteja, jotka ovat menettäneet klorofyllin. Erottelemattomissa kudoksissa niitä voidaan kutsua leukoplasteiksi.

Peroksisomat tai mikro-organismit

Peroksisomin perusrakenne

Peroksisomit tai mikro-elimet ovat organelleja, joita ympäröi yksinkertainen kalvo, jotka erottuvat vesikkeleistä koon ja sisällön perusteella. Niitä kutsutaan yleensä peroksisomeiksi, koska niiden sisällä muodostuu myrkyllistä vetyperoksidia (H ₂ O ₂), joka on haitallista soluille.

Ne ovat organelleja, joissa on suuri määrä hapettavia entsyymejä, ja ne ovat vastuussa joidenkin molekyylien synteesistä, vaikka niiden päätehtävänä on tietyntyyppisten lipidien, aminohappojen, typpipitoisten emästen, hapetus ja hajoaminen.

Ne ovat erityisen tärkeitä siementen soluissa, koska ne toimivat muuntamalla niihin varastoituneet rasvat ja lipidit hiilihydraateiksi, jotka ovat alkion solujen tärkein energialähde.

Joitakin modifioituja peroksisomeja kutsutaan glyoksysomeiksi, koska glyoksylaattisykli tapahtuu niiden sisällä, jonka avulla fotosynteesiprosesseista johdetut hiiliatomit kierrätetään.

Soluseinä

Kasvien soluseinä. Lähde: Scuellar / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Tämä on toinen kasvisoluille ominaisista organelleista (sienillä on myös seinäsoluja, mutta niiden koostumus on erilainen).

Soluseinä koostuu monimutkaisesta selluloosa-nimisen polymeerin verkosta, joka koostuu sokerin toistuvista yksiköistä, joita kutsutaan glukoosiksi. Tällä rakenteella on monia toimintoja, mutta tärkeintä on ylläpitää kasvisolujen ja -kudosten rakennetta ja suojata niitä ulkopuolelta.

Vaikka mikroskoopin alla se näyttää olevan suhteellisen ohut rakenne, se antaa kasvisoluille jonkin verran mekaanista jäykkyyttä ja muodonmuutoskestävyyttä, etenkin eri ilmastoissa.

Plasmodesmata

Kasvikudoksessa voidaan havaita kapeita sytoplasmisia kanavia, joita ympäröi plasmamembraani ja yhdistää vierekkäiset solut niiden protoplastien kautta (kaikki mikä on soluseinämän sisällä).

Kasvisolutyypit

Kasvi-organismeissa on monia erityyppisiä soluja, jotka ovat tuote solujen erilaistumisprosesseissa, joita hallitaan sekä geneettisesti että ympäristöllisesti.

Monet tutkijat tunnustavat kasvisolujen kokoelman, ja tässä on joitain niistä:

- Alkuperäiset tai meristemaattiset solut: niitä löytyy meristeemeistä, jotka ovat kaikkien kasvien kasvun ja jakautumisen pääkeskuksia, koska ne ovat jatkuvassa mitoottisessa jakautumisessa. Näistä kasvin kehon muut solut erottuvat.

- erilaistuneet solut: kaikki kasvit ovat kolme päätyyppiä erilaistuneita soluja, jotka ovat peräisin Meristeemialueista soluista, peruskudosvamma solut, collenchymal soluja, ja sclerenchyma soluja.

Parenymymiset tai parenhimaaliset solut

Nämä ovat yleisimmät solut. Jotkut kirjoittajat kuvaavat niitä kasvin "taakan pedoiksi", koska niitä on runsaimmin, mutta he ovat vähiten erikoistuneita, ts. Vähiten erilaistuneita.

Heillä on ohut primaarinen soluseinä ja ne eivät kehitä toissijaista seinämää. He vastaavat käytettävissä olevan tilan "täyttämisestä" kasvakudoksissa ja tarjoavat rakenteen, joten ne voivat olla erimuotoisia ja -kokoisia.

Ne parenfymaalisolut, jotka erikoistuvat fotosynteesiin, tunnetaan myös kloorasymasoluina. Nämä solut osallistuvat myös veden varastointiin juurissa, varressa, lehdissä, hedelmissä ja siemenissä.

Kolekymaaliset tai kollenkymaaliset solut

Ne ovat soluja, jotka tarjoavat "joustavan tuen" kasvakudoksille. Ne ovat pitkänomaisia ​​ja niiden muoto on erilainen, mikä voi muuttua kasvin kasvun aikana. Niillä on ensisijainen seinä, jota voidaan paksunnella kerrostamalla ylimääräistä selluloosaa.

Ne ovat "liimasoluja", koska ne tarjoavat suuremman tuen kuin parenyymisolut, samalla kun ne säilyttävät joustavuuden. Ne ovat turvonneet aina, koska niiden tyhjiöt ovat täynnä vettä.

Sklerenyymisolut

Näillä soluilla, toisin kuin kahdella edellisellä, on sekundaarinen soluseinä, joka on täydennetty ligniinillä, polymeerillä, joka koostuu erilaisista hapoista ja melko heterogeenisistä fenolimolekyyleistä. Termi johdetaan kreikkalaisesta "skleros", joka tarkoittaa "kovaa".

Ne ovat vähemmän yleisiä soluja kuin parenkyymiset ja kolenkymaaliset solut ja kuolevat saavuttaessaan kypsyyden. Ne antavat rakenteellisen lujuuden kudoksille, jotka lopettavat kasvamisen.

Kaksi tyyppiä sklerenyymisoluja tunnetaan: kuidut ja sklereidit. Entiset ovat pitkät, paksuilla, kiristetyillä soluseinämillä, mikä tekee niistä vahvoja ja joustavia.

Toisaalta sklereidit ovat monimuotoisempia, morfologisesti ottaen, mutta ovat yleensä kuutiollisia tai pallomaisia. Nämä solut muodostavat monien hedelmien kuorinnat ja kuopat. Ne eivät ole joustavia, vaan melko kovia.

Solut verisuonikudoksissa

Kasvien verisuonikudokset koostuvat soluista. Nämä ovat niitä, jotka vastaavat veden, ravinteiden ja mineraalien johtamisesta vihannesten kehon läpi.

Xylem kudos (xylem) on mitä kuljettaa vettä ja kivennäisaineet juuresta loput kasvi. Phloem kudos (jäljempänä nilassa), toisaalta, tekee sokereita ja orgaanisia ravinteita lehdistä muualle kasvi. Molempien nesteiden summa tunnetaan mehuna.

Xylem koostuu trakeidit, jotka ovat pitkiä soluja, tarkennettua päistään. Niitä pidetään eräänä sklerenyymisoluina. Nämä solut kuolevat saavuttaessaan kypsyyden, joten mikä "jäljellä" on "kuori", jonka muodostaa paksuuntunut soluseinä.

Muita soluja, joita kutsutaan verisuonielementeiksi, on myös tässä kudoksessa, jotka kuljettavat vettä ja mineraaleja nopeammin kuin henkitorve. Ne myös kuolevat kypsyydessä, jolloin ne ovat onttoja "putkia", lyhyempiä ja kapeampia kuin trakeideja.

Phloem koostuu solun tyyppiä, joka tunnetaan osia seulan putket. Nämä ovat eläviä, metabolisesti aktiivisia soluja. Ne yhdistyvät päistään muodostaen seulaputken, jonka läpi fotosynteesituotteet kuljetetaan lehtiä muihin vartaloihin.

Viitteet

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… ja Walter, P. (2013). Oleellinen solubiologia. Garland Science.
2. Gunning, BE, & Steer, MW (1996). Kasvisolubiologia: rakenne ja toiminta. Jones & Bartlett Learning.
3. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, SL, Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2000). Molekyylisolubiologia, 4. painos. Kansallinen bioteknologiatietokeskus, kirjahylly.
4. Nabors, MW (2004). Johdanto kasvitiedeen (nro 580 N117i). Pearson,.
5. Solomon, EP, Berg, LR, ja Martin, DW (2011). Biologia (9. edn). Brooks / Cole, Cengage-oppiminen: Yhdysvallat.