جدار خلوي

الطبقة الخارجية في معظم الخلايا النباتية
(بالتحويل من جدران الخلايا)

جدار الخلية[1] أو القَيْض[1] هو جدار صلب غير حي لكنه مرن إلى حد ما.[2][3][4] ويتكون جدار الخلية في النباتات الراقية من البروتوبلاست والمكون الرئيسي لمادة الجدار الخلوي هو السليلوز وهو هيكل شبكي من سلاسل السيليلوز من الغرويات المحبة للماء المتراصة لها القدرة على التشرب ومنفذ لكل من الماء والذائبات، وترسب مواد أخرى مع السليلوز في تكوين الجدار الخلوي حسب نوع الجدار ونوع وعمر الخلية النباتية فمثلًا في جدر الخلايا الابتدائية يشترك البكتين والهيمي سليلوز ويترسب اللجنين في أوعية الخشب والكيوتين في خلايا البشرة والسيوبرين في خلايا الفلين وتوجد مواد أخرى تدخل في تكوين الجدار مثل البروتينات والمواد الهلامية والصموغ التي تدخل في تكوين الجدار الثانوي، وهو يميز الخلية النباتية عن الخلية الحيوانية.حيث هذه الأخيرة (الحيوانية)[2] لا يوجد بها جدار خلويّ لأن جسم الحيوان يضم عظامًا تقوّي وتبقي بنيته ثابتة ومستقيمة، ووجود الجدار الخلوي في الخلية النباتية لأنها لا تملك عظامًا في الأصل فيعمل الجدار الخلوي المكوّن من جدارين ابتدائي وثانوي على إبقاء النبتة واقفة وصامدة وليحميها بشكل أقوى، إن النباتات معرضة لعدة ظروف طبيعية قاسية فهي بحاجة لحماية موادها الداخلية التي هي أساس عملياتها الحيوية.

خلايا نباتية مفصولة عن بعضها بواسطة جدار خلوي شفاف

تكوين الجدار الخلوي للخلية النباتيةعدل

يجب أن يتمتع الجدار الخلوي للخلية النباتية بقوة وقابلية للتمدد حتى تتحمل الضغط الأسموزي الداخلي الناتج عن الاختلاف في التركيزات المُذابة بين المحاليل الداخلية والخارجية للخلية، ويكون قوة الضغط الأسموزي الداخلي أقوى عدة مرات من الضغط الجوي.[5]

ويتكون الجدار الخلوي للخلايا النباتية من ثلاث طبقات:[6]

صفات الجدار الخلويعدل

يُمنح الجدار الخلوي للخلايا الصلابة والقوة، بالإضافة أنه يحمي الخلية من الإجهاد، كما أنه يُلاحظ أن التركيب الكيميائي وخصائص جدار الخلية مرتبطة بنمو الخلايا النباتية وتشكلها. ويُلاحظ في الكائنات متعددة الخلايا أن جدار الخلية يسمح ببناء شكل محدد ويحافظ عليه، كما أنه يحد من دخول الجزئيات الكبيرة التي قد تكون سامة للخلية، ويُسمح أيضًا جدار الخلية بإنشاء بيئة أسموزية مستقرة عن طريق منع التحلل الأسموزي والمُساعدة في الاحتفاظ بالمياه. وقد يتغير تكوين وخصائص وشكل جدار الخلية أثناء دورة الخية ويعتمد على ظروف النمو.[7]

صلابة جدار الخليةعدل

يكون جدار الخلية مرنًا في معظم الخلايا، مما يعني أنه يُثنى بدلًا من أن يحتفظ بشكله ثابت ولكنه يمتاز بقوة شدة كبيرة، وجدار الخلية هو المسؤول عن الصلابة الواضحة لأنسجة النبات الأولية ولكن ليس بسبب صلابة الجدار نفسه ولكن بسبب الضغط الهيدروليكي الذي يتكون ويتسبب بهذه الصلابة الملحوظة. وتظهر مرونة جدار الخلية حينما يذبل النبات وتبدأ السيقان والأوراق بالتدلي، أو تُلاحظ في الأعشاب البحرية التي تنحني خلال التيارات البحرية.

وقد شرح جون هاولاند هذا بمثال توضيحي حينما شبه جدار الخلية بسلة خوص تم نفخ بالون بداخلها بحيث يمارس ضغطًا من الداخل، وهذه السلة صلبة للغاية ومقاومة لأي ضرر. وبالطريقة نفسها تكتسب الخلايا التي تمتلك جدارًا خلويًا قوة من غشاء البلازما المرن الذي يضغط على الجدار الخلوي الصلب، وبالتالي فإن الصلابة الظاهرة لجدار الخلية ينتج عن تضخم الخلية الموجودة بداخلها والذي يحدث نتيجة للامتصاص السلبي للماء.[8]

النفاذيةعدل

جدار الخلية الأساسي لمعظم الخلايا النباتية قابل للاختراق بحرية للجزئيات الصغيرة مثل الماء وثاني أكسيد الكربون بما في ذلكَ البروتينات الصغيرة، ويعتبر الرقم الهيدروجيني عاملًا مهمًا يتحكم في نقل الجزئيات عبر جدران الخلايا.

الوظائفعدل

و يقوم الجدار الخلوي بعدة وظائف هي:

  • حماية الخلية من الخدوش والأخطار الخارجية ..
  • طرح الفضلات خارج الخلية.
  • تحديد شكل الخلية.

ومن الوظائف الثانويةعدل

عند وضع خلية نباتية في محلول مخفف يؤدي إلى حدوث فرق في الضغوط الأسموزية ،وينتقل الماء داخل الخلية النباتية فتنتفخ بسبب ضغط الامتلاء [9]،ولكن دون انفجار ويرجع السبب في ذلك إلى الجدار الخلوي، حيث ينشأ ضغط معاكس لضغط الامتلاء يعرف بضغط الجدار السلبي مما يمنع الانفجار .على النقيض مما يحدث في الخلية الحيوانية والتي تفتقد إلى هذا الجدار.

من طرق الدفاع الخلوية[10] والتي تشمل التحولات المورفولوجية للجدار الخلوي ومكوناته:

 
موقع الجدار الخلوي (السليلوزي في الخلية النباتية)
  1. انتفاخ الجدار الخلوي لخلايا البشرة وما يحيط بها أثناء اختراق المسبب المرضي مما يعمل على تثبيط محاولته لاختراق الخلية والاستقرار والتكاثر بها.
  2. تغليف الفطريات المخترقة للخلية بغلاف ينشأ عن امتدادات الجدار الخلوي للعائل.

يعتبر جدار الخلية النباتية من أهم صفاتها التي تميزها عن الخلية الحيوانية التي تفتقر إلى مثل هذا الجدار، ولكن قليلا من الخلايا النباتية لا يوجد بها مثل هذا الجدار: منها الأبواغ في الطحالب والفطريات والخلايا التناسلية في كل من النباتات البدائية والراقية. ونستطيع تحديد جدار الخلية في أنواع مختلفة من الخلايا (حقيقة النواة euocaryotic) أو (غير حقيقية النواة procaryotic).

انظر أيضًاعدل

المراجععدل

  1. أ ب رمزي ومنير البعلبكي. المورد الحديث إنجليزي عربي. دار العلم للملايين. ص. 202.
  2. ^ Roberts، K (1989). "The plant extracellular matrix". Curr. Opin. Cell Biol. 1: 1020–1027.
  3. ^ [1]. نسخة محفوظة 14 يناير 2018 على موقع واي باك مشين.
  4. ^ Howland، John L. (2000). The Surprising Archaea: Discovering Another Domain of Life. Oxford: Oxford University Press. ص. 69–71. ISBN 0-19-511183-4.
  5. ^ Romaniuk، Joseph A. H.؛ Cegelski، Lynette (5 أكتوبر 2015). "Bacterial cell wall composition and the influence of antibiotics by cell-wall and whole-cell NMR". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 370 (1679). doi:10.1098/rstb.2015.0024. ISSN 1471-2970. PMID 26370936. مؤرشف من الأصل في 2021-02-06. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |PMCID= تم تجاهله (يقترح استخدام |pmc=) (مساعدة)
  6. ^ Biochemistry & molecular biology of plants. Rockville, Md.: American Society of Plant Physiologists. 2000. ISBN 0-943088-37-2. OCLC 44162497. مؤرشف من الأصل في 2019-06-02.
  7. ^ Bidhendi, Amir J.; Geitmann, Anja (1 Jan 2016). "Relating the mechanics of the primary plant cell wall to morphogenesis". Journal of Experimental Botany (بالإنجليزية). 67 (2): 449–461. doi:10.1093/jxb/erv535. ISSN 0022-0957. Archived from the original on 2020-08-09.
  8. ^ Howland، J. (2000). "The Surprising Archaea: Discovering Another Domain of Life". doi:10.5860/choice.38-2725. مؤرشف من الأصل في 2021-02-06. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الاستشهاد journal يطلب |journal= (مساعدة)
  9. ^ "ضغط الامتلاء". مؤرشف من الأصل في 2021-01-10.
  10. ^ [chrome-extension://ohfgljdgelakfkefopgklcohadegdpjf/http://osp.mans.edu.eg/wakil/env/agriculture/10_plants-defend.pdf "10 plants defend"] (PDF). {{استشهاد ويب}}: تحقق من قيمة |مسار= (مساعدة)

روابط خارجيةعدل