เราอธิบายว่าเซลล์พืชคืออะไร การจำแนกประเภท ส่วนประกอบ และประเภทที่มีอยู่ ยังแตกต่างกับเซลล์สัตว์
เซลล์พืชคืออะไร?
เซลล์พืชเป็นเซลล์ที่สร้างเนื้อเยื่อต่างๆ ของสิ่งมีชีวิตที่เป็นของ อาณาจักรแพลนเต้, นั่นคือ พืช. เซลล์พืชก็เหมือนกับเซลล์สัตว์ ยูคาริโอตดังนั้นพวกเขาจึงมี แกน กำหนด (ซึ่งพบสารพันธุกรรม) เยื่อหุ้มเซลล์และออร์แกเนลล์ต่าง ๆ ที่อยู่ในไซโตพลาสซึม
อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะมีคุณลักษณะบางอย่างเหมือนกัน แต่เซลล์พืชโดยทั่วไปก็มีความแตกต่างจากสัตว์โดยสิ้นเชิง ความแตกต่างเหล่านี้ไม่ได้เกิดจากเกณฑ์ทางสัณฐานวิทยาเท่านั้น เนื่องจากความต้องการเชิงโครงสร้างของพืช แต่ยังรวมถึงหน้าที่การทำงานและประเภทของ เมแทบอลิซึม พวกเขาเป็นเจ้าของ เซลล์พืชมีโครงสร้างที่โดดเด่นที่ช่วยให้สามารถดำเนินการตามกระบวนการของ การสังเคราะห์ด้วยแสง.
สิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่อยู่ในอาณาจักรพืชคือโฟโตออโตโทรฟนั่นคือพวกมันสามารถสังเคราะห์อาหารของตัวเองผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง ในระหว่างกระบวนการนี้ จาก วัสดุอนินทรีย์ (น้ำ, คาร์บอนไดออกไซด์) และการใช้ พลังงาน ของ ดวงอาทิตย์, พืชพรรณอย่างละเอียด วัสดุอินทรีย์ (กลูโคส) ที่พวกมันใช้หรือกักเก็บ และออกซิเจนที่พวกมันปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ ต่างจากผัก สัตว์คือ heterotrophsจึงต้องไปกินคนอื่น สิ่งมีชีวิต เพื่อให้ได้มาซึ่งแหล่งที่มาของอินทรียวัตถุ
แม้จะมีความแตกต่างในวิธีที่พวกเขาได้รับ อาหารทั้งเซลล์พืชและสัตว์ทำการหายใจระดับเซลล์ ซึ่งเป็นกระบวนการที่พวกมันได้รับพลังงาน (ATP) จากการเกิดออกซิเดชันของอินทรียวัตถุ
พืชพัฒนาเป็นเซลล์ประเภทต่างๆ ซึ่งแต่ละเซลล์มีหน้าที่เฉพาะเจาะจง เซลล์พืชถูกจัดเป็นเนื้อเยื่อ และในทางกลับกัน เนื้อเยื่อเหล่านี้ถูกจัดเป็นระบบเนื้อเยื่อสามระบบ ซึ่งแต่ละระบบขยายไปทั่วร่างกาย ร่างกายของพืชส่วนใหญ่ประกอบด้วยระบบพื้นฐาน ซึ่งมีหน้าที่ต่างๆ รวมถึงการสังเคราะห์ด้วยแสง การจัดเก็บ และการสนับสนุน
ระบบหลอดเลือด ซึ่งเป็นระบบการนำที่ซับซ้อนซึ่งไหลเวียนไปทั่วร่างกายของพืช มีหน้าที่ในการนำสารต่างๆ รวมทั้งน้ำ แร่ธาตุที่ละลายในน้ำ และอาหาร (น้ำตาลละลาย) ระบบหลอดเลือดยังทำงานเพื่อเสริมสร้างและสนับสนุนพืช ระบบผิวหนังชั้นนอกให้การปกคลุมร่างกายของพืช ราก ลำต้น ใบ ส่วนดอก และผลเป็นอวัยวะ เพราะแต่ละส่วนประกอบด้วยระบบเนื้อเยื่อสามระบบ
ชนิดเซลล์พืช
สิ่งมีชีวิตในอาณาจักรพืชมีเซลล์หลายประเภท นักพฤกษศาสตร์แยกแยะความแตกต่างระหว่างเซลล์เริ่มต้นหรือเซลล์ Meristematic (ที่พบในศูนย์กลางหลักของการเติบโตและการแบ่งตัวโดยที่กิจกรรมไมโทติกคงที่) จากเซลล์ที่แตกต่าง (มาจากเซลล์ Meristematic) และจัดเป็น:
- เซลล์พาเรงคิมา มีหน้าที่ในการรองรับร่างกาย การหลั่งสารต่างๆ เช่น เรซิน แทนนิน ฮอร์โมน เอนไซม์ และน้ำหวานจากการขนส่งและการเก็บรักษา สารรวมถึงการสังเคราะห์ด้วยแสงด้วยนั่นเอง พวกมันมีมากมายที่สุด แต่มีความเชี่ยวชาญน้อยที่สุดในสิ่งมีชีวิตของพืช
- เซลล์คอลลินไคมา กอปรด้วยผนังหลักเพียงเส้นเดียว พวกมันจะมีชีวิตอยู่เมื่อโตเต็มที่และมักจะถูกยืดออกทำให้มีแรงฉุดลาก ความยืดหยุ่น Y ความอดทน สำหรับเนื้อเยื่อ นั่นคือ เซลล์รองรับโครงสร้างพลาสติก พืชขาดระบบโครงกระดูกตามปกติของสัตว์หลายชนิด แต่เซลล์แต่ละเซลล์รวมถึงเซลล์ cholenchymal จะสนับสนุนร่างกายของพืช
- เซลล์ Sclerenchyma พวกเขาเป็นเซลล์ที่แข็งและแข็งซึ่งมีผนังรองมีลิกนินทำให้กันน้ำได้ เมื่อโตเต็มที่แล้วพืชมักจะตายไปแล้วโดยไม่มี ไซโตพลาสซึมเหลือเพียงช่องกลางที่ว่างเปล่า บทบาทหลักของเขาคือการป้องกันและการสนับสนุนทางกล พวกเขาสามารถเป็น sclereid และเส้นใย สเกลไลด์เป็นเซลล์ที่มีรูปร่างไม่คงที่ พบได้ทั่วไปในเปลือกของวอลนัทและในบ่อผลไม้ เช่น เชอร์รี่และลูกพีช เส้นใยมีลักษณะเป็นเซลล์เรียวยาว มักเกิดเป็นหย่อมหรือเป็นกลุ่ม มีมากโดยเฉพาะในเนื้อไม้ เปลือกใน และเส้นใบ
- เซลล์ไซเลม เป็นเซลล์ที่นำน้ำและ แร่ธาตุ ละลายตั้งแต่โคนถึงโคนและใบ และให้การสนับสนุนโครงสร้าง เซลล์ไซเลมสามารถเป็นได้สองประเภท: หลอดลมและองค์ประกอบของหลอดเลือด Tracheids และองค์ประกอบแก้วนำน้ำและแร่ธาตุที่ละลายในน้ำ พวกเขามีความเชี่ยวชาญสูงในการขับขี่ ในขณะที่พวกมันพัฒนา เซลล์ทั้งสองประเภทได้รับการโปรแกรมการตายของเซลล์ และเป็นผลให้เซลล์กลวง เหลือเพียงผนังเซลล์ของพวกมัน
- โฟลเอ็มเซลล์ พวกมันคือเซลล์ที่นำวัสดุอาหาร กล่าวคือ คาร์โบไฮเดรตในสารละลายที่ก่อตัวขึ้นจากการสังเคราะห์ด้วยแสงทั่วทั้งพืชและให้การสนับสนุนโครงสร้าง พวกเขาสามารถเป็นสองประเภท: องค์ประกอบของหลอดตะแกรงและเซลล์สหาย องค์ประกอบของท่อตะแกรงถูกเชื่อมเข้าด้วยกันจนเป็นหลอดตะแกรงยาว องค์ประกอบของท่อตะแกรงมีชีวิตอยู่เมื่อครบกำหนด แต่ออร์แกเนลล์จำนวนมากรวมถึง แกน, แวคิวโอล, ไมโตคอนเดรีย และไรโบโซมจะแตกตัวหรือหดตัวเมื่อโตเต็มที่ องค์ประกอบของท่อตะแกรงเป็นหนึ่งในเซลล์ยูคาริโอตเพียงไม่กี่เซลล์ที่สามารถทำงานได้โดยไม่มีนิวเคลียส เซลล์ที่อยู่ติดกับแต่ละองค์ประกอบของท่อตะแกรงคือเซลล์คู่หูที่ช่วยในการทำงานขององค์ประกอบท่อตะแกรง เซลล์สหายเป็นเซลล์ที่มีชีวิตที่สมบูรณ์และมีนิวเคลียส เชื่อว่านิวเคลียสนี้จะควบคุมกิจกรรมของทั้งเซลล์สหายและองค์ประกอบของท่อตะแกรง
- เซลล์ของหนังกำพร้า ในพืชส่วนใหญ่ หนังกำพร้าประกอบด้วยเซลล์ที่แบนเป็นชั้นเดียว เซลล์ผิวหนังชั้นนอกมักจะไม่มีคลอโรพลาสต์และดังนั้นจึงมีความโปร่งใสเพื่อให้แสงสามารถทะลุผ่านเนื้อเยื่อชั้นในของลำต้นและใบได้ ทั้งในลำต้นและใบพบเนื้อเยื่อสังเคราะห์แสงอยู่ใต้ผิวหนังชั้นนอก เซลล์ผิวหนังชั้นนอกของส่วนทางอากาศจะหลั่งหนังกำพร้าข้าวเหนียวออกมาบนพื้นผิวของผนังด้านนอก ชั้นขี้ผึ้งนี้จำกัดการสูญเสียน้ำจากพื้นผิวพืชอย่างมาก
- เซลล์ชั้นนอกสุด พวกมันคือเซลล์ที่สร้างชั้นเซลล์หนาหลายชั้นใต้ผิวหนังชั้นนอกเพื่อสร้างชั้นป้องกันใหม่เมื่อผิวหนังชั้นนอกถูกทำลาย ในขณะที่ไม้ยืนต้นมีเส้นรอบวงเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ มันจะลอกหนังกำพร้าออกและเปิดชั้นหนังกำพร้าออกมา ซึ่งจะสร้างเปลือกนอกของลำต้นและรากที่เก่ากว่า พวกมันสร้างโครงสร้างที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยเซลล์คอร์กและเซลล์เนื้อเยื่อคอร์ก เซลล์คอร์กจะตายเมื่อโตเต็มที่ และผนังของพวกมันถูกปกคลุมด้วยสารที่เรียกว่าซับเบริน ซึ่งช่วยลดการสูญเสียน้ำ เซลล์เนื้อเยื่อคอร์กทำงานเป็นหลักในการจัดเก็บ
ส่วนและหน้าที่ของเซลล์พืช
เซลล์พืชโดยทั่วไปประกอบด้วย:
- เมมเบรนพลาสม่า. เช่นเดียวกับเซลล์ทั้งหมด เซลล์พืชมีเมมเบรนที่ประกอบด้วยสองชั้นของ ไขมัน Y โปรตีน ที่แยกความแตกต่างภายในของเซลล์จากภายนอก และช่วยให้รักษาช่วงความดันและ pH. นอกจากนี้ เมมเบรนพลาสม่า ควบคุมการเข้าและออกของสารระหว่างภายในและภายนอกเซลล์
- นิวเคลียสของเซลล์. เช่นเดียวกับเซลล์ยูคาริโอตทั้งหมด เซลล์พืชมีนิวเคลียสของเซลล์ที่กำหนดไว้อย่างดี โดยจะพบสารพันธุกรรม (ดีเอ็นเอ) จัดใน โครโมโซม. หน้าที่หลักของนิวเคลียสคือการปกป้องความสมบูรณ์ของ DNA และควบคุมกิจกรรมของเซลล์ ซึ่งเป็นสาเหตุที่กล่าวกันว่าเป็นศูนย์ควบคุมของเซลล์
- ผนังเซลล์. เซลล์พืชมีโครงสร้างที่แข็งแรงซึ่งสร้างแนวเยื่อหุ้มพลาสมา ซึ่งประกอบด้วยเซลลูโลสเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งมีหน้าที่ในการปกป้อง ความแข็งแกร่ง การรองรับ และการสร้างรูปร่างให้กับเซลล์ ผนังสองด้านสามารถแยกแยะได้: ผนังหลักและผนังรอง แยกจากกันด้วยโครงสร้างที่เรียกว่าแผ่นชั้นกลาง การปรากฏตัวของผนังเซลล์ป้องกันการเติบโตของเซลล์เช่นนี้ และบังคับให้หนาขึ้น โดยฝากไมโครไฟเบอร์เซลลูโลส
- ไซโตพลาสซึม. เช่นเดียวกับเซลล์ทั้งหมด ไซโตพลาสซึมเป็นส่วนภายในของเซลล์ และประกอบด้วยไฮยาโลพลาสซึมหรือไซโตซอล ซึ่งเป็นสารแขวนลอยในน้ำและ ไอออนและเซลล์ออร์แกเนลล์
- พลาสโมเดสมาตา เป็นหน่วยต่อเนื่องของไซโตพลาสซึมที่สามารถข้ามผนังเซลล์และเชื่อมต่อเซลล์พืชของสิ่งมีชีวิตเดียวกัน ทำให้สามารถสื่อสารระหว่างไซโตพลาสซึมของเซลล์และการไหลเวียนโดยตรงของสารระหว่างพวกมัน
- แวคิวโอล มีอยู่ในเซลล์พืชทั้งหมด และเป็นกลุ่มของช่องปิดที่ไม่มีรูปร่างที่กำหนด ล้อมรอบด้วยพลาสมาเมมเบรนที่เรียกว่า tonoplast ซึ่งมี น้ำ, เอนไซม์, น้ำตาล, เกลือ, โปรตีน, เม็ดสีและเมแทบอลิซึมตกค้าง โดยทั่วไป เซลล์พืชที่โตเต็มที่จะมีแวคิวโอลขนาดใหญ่ ซึ่งสามารถครอบครองได้ถึง 90% ของปริมาตรเซลล์ แวคิวโอลเป็นออร์แกเนลล์อเนกประสงค์ที่มีส่วนร่วมในการจัดเก็บสาร การย่อยอาหาร การดูดซึม และการบำรุงรักษารูปร่างและขนาดของเซลล์พืช
- พลาสโต เป็นออร์แกเนลล์ที่มีหน้าที่ในการผลิตและเก็บรักษาสารสำคัญในเซลล์สำหรับกระบวนการดึกดำบรรพ์ เช่น การสังเคราะห์ด้วยแสง การสังเคราะห์กรดอะมิโน หรือ ไขมัน. พลาสโตมีหลายประเภท ได้แก่ :
- คลอโรพลาสต์ พวกเขาเก็บคลอโรฟิลล์ (รับผิดชอบต่อการสร้างสีเขียวของเนื้อเยื่อพืช) และประกอบเป็นออร์แกเนลล์ที่เกิดการสังเคราะห์ด้วยแสง
- เม็ดเลือดขาว พวกเขาเก็บสารที่ไม่มีสี (หรือมีสีเล็กน้อย) และอนุญาตให้เปลี่ยนกลูโคสเป็นน้ำตาลที่ซับซ้อนมากขึ้น
- โครโมพลาสต์. พวกเขาเก็บเม็ดสีที่เรียกว่าแคโรทีนซึ่งกำหนดตัวอย่างเช่น สี ของผล ราก และดอก
- อุปกรณ์กอลจิ เป็นชุดของถุงแบนล้อมรอบด้วยเมมเบรนซึ่งมีหน้าที่ในการแปรรูปบรรจุภัณฑ์และการขนส่ง (ส่งออก) ที่แตกต่างกัน โมเลกุลขนาดใหญ่เช่น โปรตีนและไขมัน
- ไรโบโซม. เป็นคอมเพล็กซ์โมเลกุลขนาดใหญ่ของโปรตีนและ RNAซึ่งอยู่ในไซโตพลาสซึมและในเอนโดพลาสมิกเรติคิวลัมแบบหยาบ ซึ่งการสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นจากข้อมูลที่มีอยู่ในดีเอ็นเอ คือ ข้อมูลทางพันธุกรรม มันออกจากนิวเคลียสในรูปของ mRNA (ผู้ส่งสาร) และไปถึงไรโบโซมที่ "อ่านและแปล" เป็นโปรตีนเฉพาะ
- เอนโดพลาสซึมเรติคูลัม เป็นระบบที่ซับซ้อนของเยื่อหุ้มเซลล์ที่ห่อหุ้มไซโตพลาสซึมของเซลล์ทั้งหมดของยูคาริโอต ในรูปของถุงแบนและท่อที่เชื่อมต่อถึงกันซึ่งต่อด้วยเยื่อหุ้มนิวเคลียส เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมมักจะแบ่งออกเป็นสองส่วนที่มีหน้าที่แตกต่างกัน: เรติเคิลเรียบที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญไขมันการจัดเก็บแคลเซียมและการล้างพิษของเซลล์และเรติคูลัมหยาบซึ่งมีไรโบโซมหลายตัวฝังอยู่บนผิวและมีหน้าที่ในการสังเคราะห์ ของโปรตีนบางชนิดและการดัดแปลงบางอย่างในพวกมัน
- ไมโตคอนเดรีย. พวกมันเป็นออร์แกเนลล์ขนาดใหญ่ที่มีอยู่ในเซลล์ยูคาริโอตทั้งหมด ซึ่งทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางพลังงานของเซลล์ ในไมโตคอนเดรีย การหายใจระดับเซลล์โดยวิธีการที่เซลล์จัดการเพื่อสร้างพลังงาน (ATP) ที่จำเป็นสำหรับการทำงานของเซลล์
เซลล์สัตว์
เซลล์สัตว์ ซึ่งแตกต่างจากเซลล์พืช ไม่มีผนังเซลล์ (ซึ่งทำให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้น) หรือพลาสโมเดสมาตา หรือแวคิวโอลส่วนกลาง (มักจะมีถุงน้ำขนาดเล็กกว่าหลายใบ) พวกมันไม่มีพลาสติดด้วย ซึ่งก็สมเหตุสมผลถ้าเราจำได้ว่าพวกมันไม่ได้สังเคราะห์แสง
เช่นเดียวกับที่มีออร์แกเนลล์ที่มีเฉพาะเซลล์พืช แต่ก็มีออร์แกเนลล์อื่นๆ ที่มีเฉพาะในเซลล์สัตว์ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความต้องการและความต้องการเมตาบอลิซึมของพวกมัน เป็นกรณีนี้ เช่น เซ็นทริโอล เพอรอกซิโซม และ ไลโซโซม. ในบางกรณี เซลล์สัตว์จะได้รับ cilia และ flagella เพื่อเคลื่อนที่ ซึ่งเป็นสิ่งที่เซลล์พืชไม่มี
อย่างไรก็ตาม ควรชี้แจงอย่างชัดเจนว่าเมื่อจัดการกับเซลล์ยูคาริโอต เซลล์พืชและเซลล์สัตว์มีโครงสร้างที่เหมือนกัน: ทั้งสองมีนิวเคลียสของเซลล์ (ซึ่งมี DNA อยู่) เยื่อหุ้มพลาสมา พลาสมา ไซโทพลาซึม ไรโบโซมอิสระ และออร์แกเนลล์ของเยื่อหุ้มที่เหมือนกัน เช่น เครื่องมือของ Golgi, เอนโดพลาสมิกเรติเคิลที่เรียบและหยาบและไมโทคอนเดรีย