الفجوات: التعريف ، الوظيفة ، الهيكل

الفجوات هي نوع واحد من البنية الخلوية المجهرية تسمى العضية. يمكن أن تحتوي كل من الخلايا النباتية والحيوانية على فجوات ، لكن الفجوات تكون أكثر انتشارًا في الخلايا النباتية. كما أنها أكبر بكثير في الخلايا النباتية وغالبًا ما تشغل مساحة كبيرة داخل الخلية.

لا تحتوي الخلايا الحيوانية دائمًا على فجوة ، ولا تحتوي معظمها على فجوة كبيرة ، لأنها قد تسبب ضررًا للخلية وتعطل عمل بقية الخلية. قد تحتوي الخلايا الحيوانية بدلاً من ذلك على عدة فجوات صغيرة جدًا.

للفجوات وظائف متعددة في كلا النوعين من الخلايا ، لكنها تلعب دورًا مهمًا بشكل خاص للنباتات.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

الفجوة هي نوع من العضية الموجودة في الخلايا حقيقية النواة. وهو عبارة عن كيس محاط بغشاء واحد يسمى بلاست تونوبلاست. تؤدي الفجوات الوريدية وظائف عديدة حسب احتياجات الخلية.

في الخلايا الحيوانية ، تكون صغيرة وعادة ما تنقل المواد داخل وخارج الخلية. تستخدم الفجوات في الخلايا النباتية التناضح لامتصاص الماء والانتفاخ حتى تخلق ضغطًا داخليًا على جدار الخلية. هذا يوفر استقرار الخلية ودعمها.

الفجوة هي نوع من العضية تسمى الحويصلة. ما يميز الفجوات عن الأنواع الأخرى من الحويصلات هو حجمها النسبي وطول عمرها. الفجوة عبارة عن كيس محاط بغشاء واحد يسمى أ

يشبه هذا الغشاء الفراغي من الناحية الهيكلية أغشية البلازما التي تحيط بكل خلية. ينظم غشاء الخلية باستمرار ما ينتقل داخل الخلية وخارجها وما يجب أن يبقى خارج الخلية أو يدخلها ؛ يستخدم مضخات البروتين لدفع المادة للداخل أو للخارج ، وقنوات البروتين للسماح أو منع مداخل أو مخارج المواد.

مثل غشاء البلازما للخلية ، ينظم اللُونوبلاست أيضًا التدفق الداخلي والخارجي للجزيئات والميكروبات بمضخات البروتين وقنوات البروتين. ومع ذلك ، لا ينظم اللُونوبلاست مداخل ومخارج الخلايا ، ولكنه يعمل بدلاً من ذلك كحارس لأنواع المادة التي يُسمح بمرورها من وإلى الفجوات.

تتمتع الفجوات بالقدرة على تغيير وظيفتها لخدمة احتياجات الخلية. للقيام بذلك ، تتمثل استراتيجيتهم الرئيسية في تغيير حجمهم أو شكلهم. على سبيل المثال ، غالبًا ما تحتوي الخلايا النباتية على فجوة كبيرة تشغل جزءًا كبيرًا من المساحة داخل الخلية لأن الفجوة تخزن الماء. غالبًا ما تشغل الفجوة المركزية في الخلايا النباتية ما بين 30 إلى 90 بالمائة من المساحة داخل الخلية. يتغير هذا المقدار مع تغير احتياجات التخزين والدعم للمصنع.

حقيقيات النوى الخلايا تشمل جميع الخلايا التي تحتوي على نواة وعضيات أخرى مرتبطة بالغشاء. تشارك الخلايا حقيقية النواة في انقسام الخلايا من خلال عمليات الانقسام والانقسام الاختزالي. على نقيض ذلك، بدائية النواة عادة ما تكون الخلايا كائنات وحيدة الخلية تفتقر إلى أي عضيات مرتبطة بالغشاء ، والتي تتكاثر لاجنسيًا من خلال الانشطار الثنائي. جميع الخلايا الحيوانية والنباتية هي خلايا حقيقية النواة.

هناك عدد كبير من الأنواع النباتية والحيوانية. علاوة على ذلك ، بالنسبة لأي نبات أو حيوان فردي ، يوجد عادةً عدد من أجهزة وأعضاء مختلفة ، لكل منها أنواعها الخاصة من الخلايا.

تعتمد احتياجات الخلية الخاصة للفجوة القابلة للتكيف للغاية على وظيفة تلك الخلية وعلى الظروف البيئية في جسم النبات أو الحيوان في أي وقت. تتضمن بعض وظائف الفجوة هذه:

• تخزين المياه
• توفير حاجز للمواد التي يجب فصلها عن باقي الخلية
• إزالة أو إتلاف أو تخزين المواد السامة أو الفضلات لحماية باقي الخلية
• إزالة البروتينات المطوية بشكل غير صحيح من الخلية

تستخدم النباتات الفجوات بشكل مختلف عن الحيوانات أو الكائنات الحية الأخرى. تساعد الوظائف الفريدة للفجوات الموجودة في الخلايا النباتية النباتات على القيام بالعديد من الأشياء ، مثل النمو الصاعد في الشركة السيقان ، تمتد نحو ضوء الشمس وتكتسب الطاقة منه ، وتحمي نفسها من الحيوانات المفترسة و الجفاف.

تحتوي الخلايا النباتية عادة على فجوة كبيرة تملأ مساحة داخل الخلية أكبر من أي عضية أخرى. تتكون فجوة الخلية النباتية من البلاستيدات ، والتي تشكل كيسًا حول سائل يسمى عصارة الخلية. يحتوي النسغ الخلوي على الماء وعدد من المواد الأخرى. يمكن أن تشمل:

• أملاح
• الانزيمات
• السكريات والكربوهيدرات الأخرى
• الدهون
• أيونات

يمكن أن تحتوي نسغ الخلية أيضًا على سموم ساعدت الفجوة في إزالتها من بقية الخلية. يمكن أن تعمل هذه السموم كآلية للدفاع عن النفس لبعض النباتات ضد العواشب.

يعد تركيز الأيونات في النسغ الخلوي أداة مفيدة لنقل الماء داخل وخارج الفجوة عبر التناضح. إذا كان تركيز الأيونات أعلى داخل الفجوة ، فإن الماء يتحرك عبر بلاستيدات التوتر في الفجوة. إذا كان تركيز الأيونات أعلى في السيتوبلازم خارج الفجوة ، فإن الماء ينتقل من الفجوة. تتضخم الفجوة أو تنكمش عندما يتحرك الماء داخلها أو يخرج منها.

تؤدي عملية التناضح لإدارة حجم الفجوة إلى مقدار مرغوب فيه من الضغط الداخلي على جدار الخلية. هذا هو المعروف باسم ضغط تورغويعمل على استقرار الخلية ويزيد من بنية النبات. يمكن أن تساعد زيادة ضغط التمزق في الفجوة أيضًا على استقرار الخلية أثناء فترات نمو الخلايا. تعمل الفجوة الكبيرة أيضًا على الحفاظ على بنية الخلية ، عن طريق مزاحمة العضيات الأخرى في مواقعها المثلى داخل الخلية.

في حين أن فجوات النبات يمكن التعرف عليها بسهولة بسبب المساحة الكبيرة التي تشغلها داخل الخلية ، فإن الخلايا الحيوانية لن تستفيد من فجوة مركزية كبيرة. هذا صحيح بشكل خاص لأن الخلايا الحيوانية لا تحتوي على جدار خلوي لتوفير ضغط مضاد لضغط التورم الناتج عن فجوة كبيرة ، وسوف تنفجر الخلايا الحيوانية في النهاية. قد لا تحتوي الخلايا الحيوانية على فجوات ، أو قد تحتوي على عدة فجوات ، اعتمادًا على وظيفة الخلية واحتياجاتها.

بدلاً من العمل كعناصر هيكلية ، تكون الفجوات الموجودة في الخلايا الحيوانية صغيرة وتقضي معظم وقتها في توفير النقل داخل وخارج الخلية للمواد العضوية المختلفة. هناك نوعان من وسائل النقل التي توفرها الفجوات: طرد خلوي و الالتقام.

طرد خلوي هي الطريقة التي تنقل بها الفجوات المواد خارج الخلية. غالبًا ما تكون هذه المواد مواد غير مرغوب فيها مثل النفايات أو الجزيئات المخصصة لخلايا أخرى أو السائل خارج الخلية. أثناء عملية الإفراز الخلوي ، تقوم الفجوات بإعداد بعض الجزيئات لإطلاق الإشارات التي ستتلقاها الخلايا الأخرى ، والتي ستقوم باسترداد تلك الجزيئات.

الالتقام هي العملية العكسية للإفراز الخلوي ، حيث تساعد الفجوات على إدخال المواد العضوية إلى الخلية الحيوانية. في حالة جزيئات الإشارة التي تم تعبئتها وإطلاقها بواسطة فجوة الخلية ، يمكن للفجوة الموجودة في خلية مختلفة استقبال الجزيء وإدخاله إلى الخلية.

يعتبر الالتقام الخلوي وظيفة مهمة للفجوة الموجودة في الخلايا الحيوانية لأنها تساهم في المناعة من الأمراض المعدية. يمكن للفجوات أن تجلب البكتيريا والميكروبات الأخرى إلى الخلايا مع الحفاظ على بقية الخلية آمنة. داخل الفجوة ، تعمل الإنزيمات على تكسير مسببات الأمراض الخطيرة.

تعمل الفجوات أيضًا على حماية الحيوانات من المرض والخطر بنفس الطريقة عن طريق تحطيم الطعام المحتمل وغيرها من السموم ، مع حاجز تونوبلاست يحافظ على الجزيئات المخالفة من بقية زنزانة.