فيديو السؤال: تذكر دور السليولوز في إعطاء الشكل والدعامة للخلية النباتية الأحياء

نسخة الفيديو النصية

يمكن أن تمتص الخلايا النباتية كميات كبيرة من الماء وتنتفخ. ما المكون الموجود في الجدار الخلوي للنبات الذي يسمح بحدوث هذا التغير في الشكل دون أن تنفجر الخلية؟ أ: الكيتين، ب: الكولاجين، ج: السليولوز، د: الفيبرين.

يسألنا هذا السؤال عن مادة يمكن أن تترسب في جدران الخلايا النباتية وتسمح لها بالانتفاخ بالماء دون أن تنفجر. ولكي نعرف هذه المادة، دعونا أولًا نلق نظرة على بعض التراكيب التي من المحتمل أن نجدها في خلية نباتية نموذجية كهذه. يوجد داخل كل خلية نباتية تركيب يسمى الفجوة العصارية. تمتلئ الفجوات العصارية الكبيرة والدائمة في الخلايا النباتية بمادة تسمى العصارة الخلوية. تحتوي العصارة الخلوية على الكثير من جزيئات الماء، التي سنمثلها في الرسم بنقاط زرقاء. كما أنها تحتوي على مواد مذابة وإنزيمات معينة.

عندما تمتلئ الفجوة العصارية بالماء للغاية، فإنها تبذل ضغطًا انتفاخيًّا كبيرًا على الغشاء الخلوي المحيط بالخلية النباتية. وبما أن الخلايا النباتية تحتوي أيضًا على جدار خلوي صلب يحيط بالغشاء الخلوي، فإن الضغط الانتفاخي الكبير يسمح لهذه الخلايا بأن تنتفخ بدلًا من أن تنفجر. ويذكر السؤال أنه ثمة مكون موجود في الجدران الخلوية للنبات يعطيها قدرًا من المرونة والقوة ويحدد شكلها. وهذا يصف إحدى طرق الدعامة التركيبية في الخلايا النباتية.

الدعامة التركيبية هي الترسب الدائم لبوليمرات قوية في الجدران الخلوية لخلايا نباتية معينة للحفاظ على شكل النبات وخلاياه. ثمة العديد من البوليمرات المختلفة التي يمكن أن تترسب في الجدران الخلوية لمختلف الخلايا النباتية، حسب موقعها ووظيفتها، مثل اللجنين أو البكتين أو الكيوتين. لكن ثمة بوليمر واحد مشترك يوجد في جدران جميع الخلايا النباتية، وهو السليولوز. السليولوز هو بوليمر قوي غير قابل للذوبان يتكون من سلاسل مكونة من آلاف من جزيئات الجلوكوز المرتبطة معًا. وتشكل هذه السلاسل شبكة داخل جدران الخلية النباتية تعمل بوصفه حاجزًا داعمًا. وهو أيضًا ما يسمح للخلايا النباتية بتغيير شكلها، على سبيل المثال، عندما تمتلئ الفجوات بالماء وتبذل ضغطًا انتفاخيًّا على الجدار الخلوي.

يتمثل أحد الاختلافات الرئيسية بين الخلايا النباتية والحيوانية في أن الخلايا الحيوانية ليس لها جدران خلوية، على الرغم من أنها محاطة بغشاء خلوي. وإذا امتصت خلية حيوانية نموذجية كهذه الكثير من الماء، فإن الغشاء الخلوي لن يتمكن من تحمل ضغط الانتفاخ الذي تبذله عليه كل جزيئات الماء هذه، على عكس الجدار الخلوي في الخلية النباتية. وهذا يجعل الخلية الحيوانية تنفجر لأنها ليس لها جدار خلوي سليولوزي كالموجود في الخلية النباتية ليساعدها على الحفاظ على شكلها.

إذن، توصلنا إلى أن المكون الموجود في الجدار الخلوي للخلايا النباتية الذي يسمح لها بالتغير في الشكل دون أن تنفجر هو السليولوز.