Kasvisolujen merkitys

Solu on pienin elämän yksikkö sekä kasveissa että eläimissä. Bakteeri on esimerkki yksisoluisesta organismista, kun taas aikuinen ihminen koostuu biljoonista soluista. Solut ovat enemmän kuin tärkeitä - ne ovat elintärkeitä elämälle, kuten tunnemme sen. Ilman soluja mikään elävä olento ei selviäisi. Ilman kasvisoluja ei olisi kasveja. Ja ilman kasveja kaikki elävät olennot kuolevat.

TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)

Kasvit, jotka koostuvat erilaisista kudoksiin organisoiduista solutyypeistä, ovat maapallon alkutuottajia. Ilman kasvisoluja mikään ei voisi selviytyä maapallolla.

Yleensä kasvisolut ovat suorakaiteen tai kuution muotoisia ja ovat suurempia kuin eläinsolut. Ne ovat kuitenkin samanlaisia ​​kuin eläinsolut, koska ne ovat eukaryoottisia soluja, mikä tarkoittaa, että solun DNA on suljettu ytimen sisään.

Kasvisoluissa on monia solurakenteita, jotka suorittavat solun toiminnalle ja selviytymiselle välttämättömiä toimintoja. Kasvisolu koostuu soluseinästä, solukalvosta ja monista kalvoon sitoutuneista rakenteista (organellit), kuten plastideista ja vakuoleista. Soluseinä, solun uloin jäykkä päällyste, on valmistettu selluloosasta ja tarjoaa tukea ja helpottaa solujen välistä vuorovaikutusta. Se koostuu kolmesta kerroksesta: primaarisoluseinä, toissijainen soluseinä ja keskilamelli. Solukalvo (jota joskus kutsutaan plasmakalvoksi) on solun ulkokappale soluseinän sisällä. Sen päätehtävä on antaa voimaa ja suojata infektioilta ja stressiltä. Se on puoliläpäisevä, eli vain tietyt aineet voivat kulkea sen läpi. Geelimäistä matriisia solukalvon sisällä kutsutaan sytosoliksi tai sytoplasmaksi, jonka sisällä kaikki muut soluorganellit kehittyvät.

Jokaisella kasvisolun organellilla on tärkeä rooli. Plastidit varastoivat kasvituotteita. Vacuolit ovat vedellä täytettyjä, kalvoon sitoutuneita organelleja, joita käytetään myös hyödyllisten materiaalien varastointiin. Mitokondriot suorittavat soluhengityksen ja antavat soluille energiaa. Kloroplasti on pitkänomainen tai kiekon muotoinen plastidi, joka koostuu vihreästä pigmentistä klorofylliä. Se vangitsee valoenergian ja muuntaa sen kemialliseksi energiaksi fotosynteesiksi kutsutun prosessin kautta. Golgirunko on kasvisolun osa, jossa proteiinit lajitellaan ja pakataan. Proteiinit kootaan rakenteiden sisään, joita kutsutaan ribosomeiksi. Endoplasman verkkokalvo on kalvopäällysteisiä organelleja, jotka kuljettavat materiaaleja.

Ydin on erottava ominaisuus eukaryoottiselle solulle. Se on solun ohjauskeskus, jonka on sitonut kaksinkertainen kalvo, joka tunnetaan ydinkuorena, ja se on huokoinen kalvo, joka sallii aineiden kulkea sen läpi. Ytimellä on tärkeä rooli proteiinin muodostumisessa.

Kasvisoluja on erityyppisiä, mukaan lukien flemmi-, parenkyymi-, sklerenkyymi-, kollenkyymi- ja ksyleemisolut.

Flemisolut kuljettavat lehtien tuottamaa sokeria koko kasvissa. Nämä solut elävät kypsyydessä.

Kasvien tärkeimmät solut ovat parenkyymisolut, jotka muodostavat kasvilehdet ja helpottavat aineenvaihduntaa ja ruoantuotantoa. Nämä solut ovat yleensä joustavampia kuin toiset, koska ne ovat ohuempia. Parenkyymisoluja löytyy kasvin lehdistä, juurista ja varret.

Sklerenkyymisolut antavat kasville paljon tukea. Kahden tyyppiset sklerenkyymisolut ovat kuitu ja sclereid. Kuitusolut ovat pitkiä, kapeita soluja, jotka yleensä muodostavat säikeitä tai nippuja. Sclereidisolut voivat esiintyä yksittäin tai ryhmissä, ja niitä voi olla eri muodoissa. Ne esiintyvät yleensä kasvin juurissa eivätkä elä vanhana, koska niillä on paksu toissijainen seinä, joka sisältää ligniiniä, puun tärkeintä kemiallista komponenttia. Ligniini on erittäin kova ja vedenpitävä, mikä tekee solujen mahdottomaksi vaihtaa materiaaleja riittävän kauan aktiivisen aineenvaihdunnan tapahtua.

Kasvi saa tukea myös kollenkyymisoluilta, mutta ne eivät ole yhtä jäykkiä kuin sklerenkyymisolut. Kolenkyymisolut antavat yleensä tukea kasvavan nuoren kasvin osille, kuten varrelle ja lehdille. Nämä solut venyvät yhdessä kehittyvän kasvin kanssa.

Xylem-solut ovat vettä johtavia soluja, jotka tuovat vettä kasvin lehtiin. Nämä kovat solut, jotka ovat läsnä kasvin varrissa, juurissa ja lehdissä, eivät elä vanhempana, mutta niiden soluseinä pysyy mahdollistamaan veden vapaan liikkumisen koko kasvissa.

Erityyppiset kasvisolut muodostavat erityyppisiä kudoksia, joilla on erilaiset toiminnot tietyissä kasvin osissa. Ploemsolut ja ksyleemisolut muodostavat verisuonikudoksen, parenkyymisolut muodostavat epidermikudoksen ja parenkyymisolut, kollenkyymisolut ja sklerenkyymisolut muodostavat jauhetun kudoksen.

Vaskulaarinen kudos muodostaa elimet, jotka kuljettavat ruokaa, mineraaleja ja vettä kasvien läpi. Epidermikudos muodostaa kasvin ulkokerrokset, mikä luo vahamaisen päällysteen, joka estää kasvia menettämästä liikaa vettä. Pohjakudos muodostaa suurimman osan kasvin rakenteesta ja suorittaa paljon erilaisia ​​toimintoja, mukaan lukien varastointi, tuki ja fotosynteesi.

Kasvit ja eläimet ovat molemmat erittäin monimutkaisia ​​monisoluisia organismeja, joilla on joitain yhteisiä osia, kuten ydin, sytoplasma, solukalvo, mitokondriot ja ribosomit. Niiden solut täyttävät samat perustehtävät: ottavat ravinteita ympäristöstä, käyttävät näitä ravintoaineita organismin energian tuottamiseen ja uusien solujen valmistamiseen. Organismista riippuen solut voivat myös kuljettaa happea kehon läpi, poistaa jätteitä, lähettää sähköiset signaalit aivoihin, suojaavat taudeilta ja - kasvien tapauksessa - tuottavat energiaa auringonvalo.

Kasvisolujen ja eläinsolujen välillä on kuitenkin joitain eroja. Toisin kuin kasvisolut, eläinsolut eivät sisällä soluseinää, kloroplastia tai näkyvää vakuolia. Jos tarkastelet molempia solutyyppejä mikroskoopilla, kasvisolun keskellä voi nähdä suuria, näkyviä vakuoleja, kun taas eläinsolussa on vain pieni, huomaamaton vakuoli.

Eläinsolut ovat tyypillisesti pienempiä kuin kasvisolut, ja niiden ympärillä on joustava kalvo. Tämä antaa molekyylien, ravinteiden ja kaasujen kulkeutua soluun. Kasvisolujen ja eläinsolujen väliset erot antavat niille mahdollisuuden suorittaa erilaisia ​​toimintoja. Esimerkiksi eläimillä on erikoistuneet solut, jotka mahdollistavat nopean liikkumisen, koska eläimet ovat liikkuvia, kun taas kasvit eivät ole liikkuvia ja niillä on jäykät soluseinät lisävoimaa varten.

Eläinsolut ovat erikokoisia ja niillä on yleensä epäsäännöllinen muoto, mutta kasvisolut ovat kooltaan samanlaisia ​​ja tyypillisesti suorakaiteen tai kuution muotoisia.

Bakteeri- ja hiivasolut ovat melko erilaisia ​​kuin kasvi- ja eläinsolut. Ensinnäkin ne ovat yksisoluisia organismeja. Sekä bakteerisoluilla että hiivasoluilla on sytoplasma ja soluseinän ympäröimä kalvo. Hiivasoluilla on myös ydin, mutta bakteerisoluilla ei ole erillistä ydintä geneettiselle materiaalilleen.

Kasvit tarjoavat elinympäristöä, suojaa ja suojaa eläimille, auttavat maaperän muodostamisessa ja säilyttämisessä, ja niistä valmistetaan monia hyödyllisiä tuotteita, kuten:

• kuidut
  
• lääkkeet

Joissakin osissa maailmaa kasvien puu on ensisijainen polttoaine, jota käytetään ihmisten aterioiden valmistamiseen ja kodin lämmittämiseen.

Kasvit tuottavat happea fotosynteesiksi kutsutun kemiallisen prosessin jätteeksi, mikä, kuten Nebraska-Lincolnin yliopiston laajennus toteaa, tarkoittaa kirjaimellisesti "koota valon kanssa. "Fotosynteesin aikana kasvit ottavat energiaa auringonvalosta muuntamaan hiilidioksidi ja vesi kasvun kannalta välttämättömiksi molekyyleiksi, kuten entsyymeiksi, klorofylliksi ja sokereiksi.

Kasvien klorofylli absorboi aurinkoenergiaa. Tämä mahdollistaa hiilen, vety- ja happiatomien muodostaman glukoosin tuotannon hiilidioksidin ja veden välisen kemiallisen reaktion ansiosta.

Fotosynteesin aikana valmistettu glukoosi voidaan muuttaa kemikaaleiksi, joiden kasvisolujen on kasvettava. Se voidaan muuntaa myös varastomolekyylitärkkelykseksi, joka voidaan myöhemmin muuttaa takaisin glukoosiksi, kun kasvi sitä tarvitsee. Se voidaan myös hajottaa prosessissa, jota kutsutaan hengitykseksi, joka vapauttaa glukoosimolekyyleihin varastoituneen energian.

Kasvisolujen sisällä tarvitaan monia rakenteita, jotta fotosynteesi tapahtuu. Klorofylli ja entsyymit ovat kloroplastien sisällä. Ytimessä on DNA, joka tarvitaan fotosynteesissä käytettyjen proteiinien geneettisen koodin kuljettamiseen. Kasvin solukalvo helpottaa veden ja kaasun liikkumista soluun ja ulos solusta ja ohjaa myös muiden molekyylien kulkemista.

Liuenneet aineet liikkuvat soluun ja ulos solusta kalvon läpi eri prosessien kautta. Yksi näistä prosesseista on nimeltään diffuusio. Tähän liittyy hapen ja hiilidioksidihiukkasten vapaa liikkuvuus. Suuri hiilidioksidipitoisuus siirtyy lehteen, kun taas suuri happipitoisuus liikkuu lehdestä ilmaan.

Vesi liikkuu solukalvojen läpi osmoosiksi kutsutun prosessin kautta. Tämä antaa kasveille vettä juuriensa kautta. Osmoosi vaatii kahta eripitoista liuosta sekä puoliläpäisevän kalvon, joka erottaa ne. Vesi siirtyy vähemmän väkevöitystä liuoksesta väkevämmäksi liuokseksi, kunnes taso on väkevämmällä puolella kalvo nousee ja taso kalvon vähemmän väkevällä puolella putoaa, kunnes pitoisuus on sama molemmilla puolilla kalvo. Tässä vaiheessa vesimolekyylien liike on sama molempiin suuntiin ja veden nettovaihto on nolla.

Fotosynteesin kaksi osaa tunnetaan valoreaktioina ja tummina tai hiilireaktioina. Valoreaktiot tarvitsevat auringonvalon energiaa, joten ne voivat tapahtua vain päivällä. Kevyen reaktion aikana vesi hajoaa ja happea vapautuu. Kevyt reaktio antaa myös kemiallisen energian (orgaanisten energiamolekyylien ATP ja NADPH muodossa), jota tarvitaan pimeässä reaktiossa hiilidioksidin muuttamiseksi hiilihydraatiksi.

Tumma reaktio ei vaadi auringonvaloa, ja se tapahtuu kloroplastin osassa, jota kutsutaan stroomaksi. Mukana on useita entsyymejä, lähinnä rubisco, joka on runsas kaikista kasviproteiineista ja kuluttaa eniten typpeä. Tumma reaktio käyttää ATP: tä ja NADPH: ta, jotka syntyvät valoreaktion aikana, energiamolekyylien tuottamiseen. Reaktiosykli tunnetaan nimellä Calvin-sykli tai Calvin-Benson-sykli. ATP ja NADPH yhdistyvät hiilidioksidin ja veden kanssa lopputuotteeksi, glukoosiksi.