Πώς μεγαλώνουν τα φυτικά κύτταρα;

Τα φυτά αναπτύσσονται όταν μεγαλώνουν τα κύτταρα που περιέχονται σε αυτά. Αυτό συμβαίνει με έναν από τους δύο τρόπους: Τα κύτταρα αυξάνονται φυσικά σε μέγεθος ή χωρίζονται και αντιγράφονται. Οι διαδικασίες διαίρεσης και διαφοροποίησης είναι αμφότερες πολύπλοκες που επιτρέπουν στα κύτταρα να εκτελούν τις διαδικασίες ζωτικής σημασίας για την υγεία του φυτού.

•••Blue Jean Images / Digital Vision / Getty Images

Η επέκταση των κυττάρων συμβαίνει όταν ένα μεμονωμένο κελί αυξάνεται σε μέγεθος. Το κυτταρικό τοίχωμα, το εξώτατο μέρος του κελιού, κρατά τα πάντα μαζί. Όταν το κελί διαστέλλεται, μπορεί να αναπτυχθεί μόνο έως ότου τεντωθεί το κυτταρικό τοίχωμα προκειμένου να διατηρηθεί η σταθερότητα των δομών μέσα. Δεν αναπτύσσονται όλα τα φυτικά κύτταρα με τον ίδιο τρόπο. Αυτός ο τύπος ανάπτυξης απαντάται συχνότερα στις ρίζες και στις άκρες των στελεχών του φυτού. Πιστεύεται γενικά ότι η επέκταση των κυττάρων συμβαίνει με κάπως ακανόνιστο ρυθμό, που περιλαμβάνει α αλλαγή στην υφή και την αντοχή του τοίχου και σε μια περίοδο διαστολής όταν ο τοίχος βρίσκεται σε αυτό πιο αδύναμο.

•••Jupiterimages / Comstock / Getty Images

Τα φυτικά κύτταρα αναπτύσσονται επίσης με μια διαδικασία που ονομάζεται κυτταρική διαφοροποίηση. Όλα τα φυτικά κύτταρα περιέχουν τις ίδιες βασικές πληροφορίες και προγραμματισμό. Καθώς το φυτό ωριμάζει, τα κύτταρα στις ρίζες του αρχίζουν να αναπτύσσονται διαφορετικά από τα κύτταρα στο στέλεχος ή τα φύλλα. Όλα τα κύτταρα έχουν τη δυνατότητα να εξυπηρετούν σε κάθε χωρητικότητα, και όταν εκτίθενται σε διαφορετικές ανάγκες, τα κύτταρα αρχίζουν να εκφράζουν διαφορετικά χαρακτηριστικά.

Τα κύτταρα στις ρίζες αρχίζουν να φτάνουν προς το κοντινό νερό και θρεπτικά συστατικά και σχηματίζουν τριχοφυΐες που τους επιτρέπουν να απορροφούν τα κοντινά θρεπτικά συστατικά. Μερικές από τις πιο βασικές δομές των φυτών είναι αυτές που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά νερού σε διαφορετικά μέρη του φυτού. Το Xylem και το floem είναι σωλήνες που αποτελούνται από νεκρά κύτταρα, τα οποία διοχετεύουν πιο εύκολα νερό στα άλλα μέρη του φυτού.

•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images

Η κυτταρική διαίρεση, ή η μίτωση, είναι η διαδικασία με την οποία τα κύτταρα αναπαράγονται και αυξάνονται σε αριθμό. Οι πρωτεΐνες ενώνουν τις πληροφορίες που περιέχονται στο DNA του φυτού και αρχίζουν να διαχωρίζουν το χρωμόσωμα σε αντίγραφα όλων όσων περιέχονται στη δομή του κυττάρου. Όταν υπάρχουν δύο αντίγραφα, το τοίχωμα του κελιού θα χωρίσει τα δύο κελιά. Αυτά τα θυγατρικά κύτταρα είναι πανομοιότυπα με το αρχικό κύτταρο και το καθένα περιέχει το ήμισυ του τελικού αριθμού των χρωμοσωμάτων, που ονομάζονται χρωματοειδή. Η διαδικασία ανάπτυξης ολοκληρώνεται μόνο όταν κάθε χρωματοειδές παράγει το άλλο μισό του εαυτού του, καθιστώντας ένα πλήρες χρωμόσωμα.

•••Thomas Northcut / Photodisc / Getty Images

Τα φυτά απαιτούν πολλά πράγματα για να επιβιώσουν, όπως νερό, άζωτο, κάλιο, ηλιακό φως και φώσφορο. Το νερό και ο φώσφορος είναι τα στοιχεία που βοηθούν κυρίως στην επέκταση των κυττάρων, γιατί όταν λαμβάνονται στο κελί, βοηθούν στην πίεση των κυτταρικών τοιχωμάτων που οδηγούν σε διαστολή.

Ο φωσφόρος είναι επίσης κλειδί για την προώθηση της ανάπτυξης των κυττάρων στις διαδικασίες διαίρεσης και διαφοροποίησης. Παρέχει στο εργοστάσιο ενέργεια που απαιτείται για την εκτέλεση διαφόρων διαδικασιών, συμπεριλαμβανομένης της διαίρεσης και της διαφοροποίησης. Χωρίς φωσφόρο, δεν θα υπήρχε καύσιμο για την αναπαραγωγή του περιεχομένου του κυττάρου ή την ανάπτυξη των εξειδικευμένων δομών που περιέχονται μέσα. Τα άλλα θρεπτικά συστατικά είναι λιγότερο υπεύθυνα για την ανάπτυξη των φυτών και σχετίζονται άμεσα με διεργασίες μέσα στα φυτά, όπως η μετατροπή του φωτός σε ενέργεια που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από το φυτό.