Innehåll
- TL; DR (för lång; läste inte)
- Växtcellstruktur
- Växtcelldelar
- Typer av växtceller
- Växtceller kontra djurceller
- Växternas betydelse
- Växter och fotosyntes
- Ljusa och mörka reaktioner
Cellen är den minsta livsenheten i både växter och djur. En bakterie är ett exempel på en encellig organisme, medan en vuxen människa består av biljoner celler. Celler är mer än viktiga - de är viktiga för livet som vi känner till det. Utan celler skulle ingen levande sak överleva. Utan växtceller skulle det inte finnas några växter. Och utan växter skulle alla levande saker dö.
TL; DR (för lång; läste inte)
Växter, som består av en mängd olika celltyper organiserade i vävnader, är jordens primära producenter. Utan växtceller kunde ingenting överleva på jorden.
Växtcellstruktur
I allmänhet är växtceller rektangulära eller kubformade och är större än djurceller. Men de liknar djurceller genom att de är eukaryota celler, vilket innebär att cellerna DNA är inneslutna i kärnan.
Växtceller innehåller många cellulära strukturer, som utför funktioner som är nödvändiga för att cellen ska fungera och överleva. En växtcell består av en cellvägg, cellmembran och många membranbundna strukturer (organeller), såsom plastider och vakuoler. Cellväggen, den yttersta styva täckningen av cellen, är tillverkad av cellulosa och ger stöd och underlättar interaktion mellan cellerna. Den består av tre lager: den primära cellväggen, den sekundära cellväggen och den mellersta lamellen. Cellmembranet (ibland kallat plasmamembranet) är cellens yttre kropp, inuti cellväggen. Dess huvudfunktion är att ge styrka och skydda mot infektion och stress. Det är halvgenomsläppligt, vilket betyder att endast vissa ämnen kan passera genom den. En gelliknande matris inuti cellmembranet kallas cytosol eller cytoplasma, inuti vilken alla andra cellorganeller utvecklas.
Växtcelldelar
Varje organell i en växtcell har en viktig roll. Plastider lagrar växtprodukter. Vakuoler är vattenfyllda, membranbundna organeller som också används för att lagra användbara material. Mitokondrier utför cellulär andning och ger cellerna energi. En kloroplast är en långsträckt eller skivformad plastid som består av den gröna pigmentklorofylen. Den fångar ljusenergi och omvandlar den till kemisk energi via en process som kallas fotosyntes. Golgikroppen är den del av växtcellen där proteiner sorteras och packas. Proteiner samlas in i strukturer som kallas ribosomer. Endoplasmatisk retikulum är membranbelagda organeller som transporterar material.
Kärnan är ett utmärkande kännetecken för en eukaryot cell. Det är kontrollcentret för cellen bunden av ett dubbelmembran, känt som kärnkraftshöljet, och är ett poröst membran som gör att ämnen kan passera genom det. Kärnan spelar en viktig roll i proteinbildning.
Typer av växtceller
Växtceller finns i olika typer, inklusive floem, parenkyma, sklerenkyma, kollenkym och xylemceller.
Floomceller transporterar socker som produceras av bladen över hela växten. Dessa celler lever förfluten mognad.
De viktigaste cellerna i växter är parenkymceller, som utgör växtblad och underlättar ämnesomsättning och livsmedelsproduktion. Dessa celler tenderar att vara mer flexibla än andra eftersom de är tunnare. Parenkymceller finns i en växts blad, rötter och stjälkar.
Sclerenchyma-celler ger växten mycket stöd. De två typerna av sclerenchyma-celler är fiber och sclereid. Fiberceller är långa, smala celler som normalt bildar trådar eller buntar. Sclereidceller kan förekomma individuellt eller i grupper och finns i olika former. De finns vanligtvis i växternas rötter och lever inte tidigare mognad eftersom de har en tjock sekundärvägg som innehåller lignin, den viktigaste kemiska komponenten i trä. Lignin är extremt hårt och vattentätt, vilket gör det omöjligt för cellerna att utbyta material tillräckligt länge för att aktiv metabolism kan äga rum.
Växten får också stöd från kollenkymceller, men de är inte lika styva som sklerenkymceller. Collenchyma-celler ger vanligtvis stöd till de delar av en ung växt som fortfarande växer, till exempel stam och blad. Dessa celler sträcker sig tillsammans med den växande växten.
Xylem-celler är vattenledande celler som leder vatten till växternas löv. Dessa hårda celler, som finns i växterna stjälkar, rötter och blad, lever inte tidigare mognad, men deras cellvägg förblir för att möjliggöra fri rörelse av vatten genom hela anläggningen.
De olika typerna av växtceller bildar olika vävnadstyper som har olika funktioner i vissa delar av växten. Floomceller och xylemceller bildar kärlvävnad, parenkymceller bildar epidermal vävnad och parenkymceller, kollenkymceller och sklerenkymceller bildar markvävnad.
Kärlvävnad bildar organ som transporterar mat, mineraler och vatten genom växten. Epidermal vävnad bildar en yttre lager av växter och skapar en vaxartad beläggning som hindrar en växt från att förlora för mycket vatten. Markvävnad utgör huvuddelen av en växtstruktur och utför många olika funktioner, inklusive lagring, stöd och fotosyntes.
Växtceller kontra djurceller
Växter och djur är båda extremt komplexa flercelliga organismer med vissa delar gemensamt, som kärnan, cytoplasma, cellmembran, mitokondrier och ribosomer. Deras celler har samma grundläggande funktioner: att ta näringsämnen från miljön, använda dessa näringsämnen för att skapa energi för organismen och göra nya celler. Beroende på organismen kan celler också transportera syre genom kroppen, ta bort avfall, elektriska signaler till hjärnan, skydda från sjukdomar och - i fallet med växter - göra energi från solljus.
Det finns emellertid vissa skillnader mellan växtceller och djurceller. Till skillnad från växtceller innehåller inte djurceller en cellvägg, kloroplast eller framträdande vakuol. Om du tittar på båda typerna av celler under ett mikroskop kan du se stora, framstående vakuoler i mitten av en växtcell, medan en djurcell endast har en liten, osynlig vakuol.
Djurceller är vanligtvis mindre än växtceller och har ett flexibelt membran runt sig. Detta låter molekyler, näringsämnen och gaser passera in i cellen. Skillnaderna mellan växtceller och djurceller gör att de kan utföra olika funktioner. Till exempel har djur specialiserade celler för att möjliggöra snabb rörelse eftersom djur är rörliga, medan växter inte är rörliga och har styva cellväggar för extra styrka.
Djurceller finns i olika storlekar och tenderar att ha oregelbundna former, men växtceller är mer likartade i storlek och är vanligtvis rektangulära eller kubformade.
Bakterieceller och jästceller skiljer sig mycket från växt- och djurceller. Till att börja med är de encelliga organismer. Både bakterieceller och jästceller har cytoplasma och ett membran omgivet av en cellvägg. Jästceller har också en kärna, men bakterieceller har inte en särskild kärna för sitt genetiska material.
Växternas betydelse
Växter tillhandahåller livsmiljö, skydd och skydd för djur, hjälper till att tillverka och bevara jord och används för att göra många användbara produkter, såsom fibrer och mediciner. I vissa delar av världen är trä från växter det primära bränslet som används för att laga folk måltider och värma sina hem.
En växtas viktigaste funktion är kanske att omvandla ljusenergi från solen till mat. Faktum är att en växt är den enda organismen som kan göra detta. Växter är autotrofiska, vilket innebär att de producerar sin egen mat. Växter producerar också alla livsmedelsdjur och människor äter - till och med kött, eftersom djuren som tillhandahåller kött äter växter som gräs, majs och havre.
När växter tillverkar mat producerar de syrgas. Denna gas utgör en viktig del av luften för överlevnad av växter, djur och människor. När du andas drar du syrgas ur luften för att hålla dina celler och kropp levande. Med andra ord, allt syre som behövs av levande organismer produceras av växter.
Växter och fotosyntes
Växter producerar syre som en avfallsprodukt från en kemisk process som kallas fotosyntes, vilket, som University of Nebraska-Lincoln Extension noterar, bokstavligen betyder "att sätta ihop med ljus." Under fotosyntes tar växter energi från solljus för att omvandla koldioxid och vatten till molekyler som är nödvändiga för tillväxt, såsom enzymer, klorofyll och socker.
Klorofyllet i växter tar upp energi från solen. Detta möjliggör produktion av glukos, som består av kol-, väte- och syreatomer, tack vare den kemiska reaktionen mellan koldioxid och vatten.
Glukos framställd under fotosyntes kan omvandlas till kemikalier som plantcellerna behöver för att växa. Det kan också omvandlas till lagringsmolekylstärkelse, som senare kan omvandlas tillbaka till glukos när det behövs av växten.Det kan också brytas ner under en process som kallas andning, som frigör energi lagrad i glukosmolekylerna.
Många strukturer inne i växtcellerna krävs för att fotosyntes ska äga rum. Klorofyll och enzymer finns i kloroplasterna. Kärnan innehåller det DNA som är nödvändigt för att bära den genetiska koden för de proteiner som används vid fotosyntes. Växtens cellmembran underlättar förflyttningen av vatten och gas in och ut ur cellen, och kontrollerar också passagen av andra molekyler.
Upplösta ämnen rör sig in och ut ur cellen genom cellmembranet, genom olika processer. En av dessa processer kallas diffusion. Detta involverar fri rörelse av syre- och koldioxidpartiklar. En hög koncentration av koldioxid rör sig in i bladet, medan en hög koncentration av syre rör sig ut ur bladet i luften.
Vatten rör sig över cellmembran via en process som kallas osmos. Det är detta som ger växter vatten via sina rötter. Osmos kräver två lösningar med olika koncentrationer samt ett semipermeabelt membran som separerar dem. Vatten rör sig från en mindre koncentrerad lösning till en mer koncentrerad lösning tills nivån på den mer koncentrerade sidan av membranet stiger och nivån på den mindre koncentrerade sidan av membranet faller, tills koncentrationen är densamma på båda sidor av membranet. Vid denna tidpunkt är rörelsen för vattenmolekyler densamma i båda riktningarna och nätutbytet av vatten är noll.
Ljusa och mörka reaktioner
De två delarna av fotosyntesen är kända som de ljusa (ljusberoende) reaktionerna och de mörka eller kol (ljusoberoende) reaktionerna. Ljusreaktionerna behöver energi från solljus, så de kan bara äga rum under dagen. Under en ljusreaktion delas vatten och syre frigörs. En ljusreaktion ger också den kemiska energin (i form av de organiska energimolekylerna ATP och NADPH) som behövs under en mörk reaktion för att omvandla koldioxid till kolhydrat.
En mörk reaktion kräver inte solljus och äger rum i den del av kloroplasten som kallas stroma. Flera enzymer är involverade, främst rubisco, som är det rikaste av alla växtproteiner och konsumerar mest kväve. En mörk reaktion använder ATP och NADPH som produceras under en ljusreaktion för att producera energimolekyler. Reaktionscykeln är känd som Calvin Cycle eller Calvin-Benson Cycle. ATP och NADPH kombineras med koldioxid och vatten för att göra slutprodukten, glukos.