Augalų ląstelių svarba

Ląstelė yra mažiausias tiek augalų, tiek gyvūnų gyvybės vienetas. Bakterija yra vienos ląstelės organizmo pavyzdys, o suaugęs žmogus susideda iš trilijonų ląstelių. Ląstelės yra daugiau nei svarbios - jos gyvybiškai svarbios gyvenimui, kaip mes jį žinome. Be ląstelių neišgyventų nė vienas gyvis. Be augalų ląstelių nebūtų augalų. Ir be augalų visi gyviai mirtų.

TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)

Augalai, sudaryti iš įvairių ląstelių, susidedančių į audinius, yra pagrindiniai Žemės augintojai. Be augalų ląstelių Žemėje niekas neišgyventų.

Paprastai augalų ląstelės yra stačiakampio arba kubo formos ir yra didesnės už gyvūnų ląsteles. Tačiau jie yra panašūs į gyvūnų ląsteles tuo, kad yra eukariotinės ląstelės, o tai reiškia, kad ląstelės DNR yra uždaryta branduolio viduje.

Augalų ląstelėse yra daug ląstelių struktūrų, kurios vykdo ląstelės funkcionavimui ir išlikimui būtinas funkcijas. Augalo ląstelė susideda iš ląstelės sienelės, ląstelės membranos ir daugelio su membrana susijusių struktūrų (organelių), tokių kaip plastidai ir vakuolės. Ląstelės sienelė, išorinė standi ląstelės danga, yra pagaminta iš celiuliozės ir suteikia atramą bei palengvina ląstelių sąveiką. Jis susideda iš trijų sluoksnių: pirminės ląstelės sienos, antrinės ląstelės sienos ir vidurinės plokštelės. Ląstelės membrana (kartais vadinama plazmos membrana) yra išorinis ląstelės kūnas, ląstelės sienelės viduje. Pagrindinė jo funkcija - suteikti jėgų ir apsisaugoti nuo infekcijos ir streso. Jis yra pusiau laidus, tai reiškia, kad per jį gali praeiti tik tam tikros medžiagos. Ląstelės membranos viduje esanti gelio pavidalo matrica vadinama citozolu arba citoplazma, kurios viduje išsivysto visi kiti ląstelių organeliai.

Kiekvienas augalo ląstelės organelis vaidina svarbų vaidmenį. Plastidai saugo augalinius produktus. Vakuolės yra vandens pripildytos, membranomis surištos organelės, kurios taip pat naudojamos naudingoms medžiagoms laikyti. Mitochondrijos atlieka ląstelių kvėpavimą ir suteikia ląstelėms energijos. Chloroplastas yra pailgos arba disko formos plastidas, sudarytas iš žalio pigmento chlorofilo. Jis sulaiko šviesos energiją ir paverčia ją chemine energija per procesą, vadinamą fotosinteze. Golgi kūnas yra ta augalo ląstelės dalis, kurioje baltymai yra rūšiuojami ir supakuojami. Baltymai yra surenkami viduje struktūrų, vadinamų ribosomomis. Endoplazminis tinklas yra membrana padengti organeliai, pernešantys medžiagas.

Branduolys yra išskirtinė eukariotinės ląstelės savybė. Tai yra ląstelės valdymo centras, susietas su dviguba membrana, vadinama branduolio apvalkalu, ir yra akyta membrana, leidžianti medžiagoms praeiti pro ją. Branduolys vaidina svarbų vaidmenį formuojant baltymus.

Augalų ląstelės yra įvairių tipų, įskaitant floemos, parenchimos, sklerenchimos, kolenchimos ir ksilemo ląsteles.

Floeminės ląstelės per visą augalą perneša lapų gaminamą cukrų. Šios ląstelės gyvena praeityje.

Pagrindinės augalų ląstelės yra parenchimo ląstelės, kurios sudaro augalų lapus ir palengvina medžiagų apykaitą bei maisto gamybą. Šios ląstelės paprastai būna lankstesnės už kitas, nes yra plonesnės. Parenchimo ląstelės yra augalo lapuose, šaknyse ir stiebuose.

Sklerenchimos ląstelės suteikia augalui daug palaikymo. Dviejų tipų sklerenchimos ląstelės yra skaidulos ir skleroidai. Skaidulinės ląstelės yra ilgos, lieknos ląstelės, kurios paprastai sudaro sruogas ar ryšulius. Skleridinės ląstelės gali atsirasti atskirai arba grupėmis ir gali būti įvairių formų. Paprastai jie egzistuoja augalo šaknyse ir negyvena anksčiau, nes turi storą antrinę sienelę, kurioje yra ligninas, pagrindinis medienos komponentas. Ligninas yra ypač kietas ir atsparus vandeniui, todėl ląstelės negali pakankamai ilgai keistis medžiagomis, kad vyktų aktyvi medžiagų apykaita.

Augalas taip pat gauna paramą iš kolenchimos ląstelių, tačiau jos nėra tokios standžios kaip sklerenchimos ląstelės. Kolenchimos ląstelės paprastai palaiko vis dar augančias jauno augalo dalis, tokias kaip stiebas ir lapai. Šios ląstelės išsitempia kartu su besivystančiu augalu.

Ksilemo ląstelės yra vandenį praleidžiančios ląstelės, kurios atneša vandenį į augalo lapus. Šios kietosios ląstelės, esančios augalo stiebuose, šaknyse ir lapuose, negyvena anksčiau, tačiau jų ląstelių sienelės išlieka laisvos vandens judėjimui visame augale.

Skirtingi augalų ląstelių tipai sudaro skirtingus audinių tipus, kurie tam tikrose augalo dalyse atlieka skirtingas funkcijas. Floeminės ląstelės ir ksileminės ląstelės sudaro kraujagyslių audinį, parenchimo ląstelės - epidermio ir parenchimos ląsteles, kolenchimo ląstelės ir sklerenchimos ląstelės - maltą audinį.

Kraujagyslių audiniai sudaro organus, kurie per augalą perneša maistą, mineralus ir vandenį. Epidermio audinys suformuoja išorinius augalo sluoksnius, sukuria vaškinę dangą, kuri neleidžia augalui prarasti per daug vandens. Žemės audinys sudaro didžiąją augalo struktūros dalį ir atlieka daug skirtingų funkcijų, įskaitant saugojimą, palaikymą ir fotosintezę.

Augalai ir gyvūnai yra labai sudėtingi daugialąsčiai organizmai, turintys keletą bendrų dalių, tokių kaip branduolys, citoplazma, ląstelių membrana, mitochondrijos ir ribosomos. Jų ląstelės atlieka tas pačias pagrindines funkcijas: ima maistines medžiagas iš aplinkos, naudoja šias maistines medžiagas organizmui gaminti ir sukuria naujas ląsteles. Priklausomai nuo organizmo, ląstelės taip pat gali pernešti deguonį per kūną, pašalinti atliekas, siųsti elektriniai signalai į smegenis, apsaugo nuo ligų ir - augalų atveju - gamina energiją saulės spindulių.

Tačiau yra tam tikrų skirtumų tarp augalų ląstelių ir gyvūnų ląstelių. Skirtingai nuo augalų ląstelių, gyvūnų ląstelėse nėra ląstelių sienelės, chloroplasto ar ryškios vakuolės. Jei žiūrite abu ląstelių tipus mikroskopu, augalų ląstelės centre galite pamatyti dideles, ryškias vakuoles, o gyvūno ląstelėse yra tik maža, nepastebima vakuolė.

Gyvūnų ląstelės paprastai yra mažesnės nei augalų ląstelės, o aplink jas yra lanksti membrana. Tai leidžia molekulėms, maistinėms medžiagoms ir dujoms pereiti į ląstelę. Augalų ląstelių ir gyvūnų ląstelių skirtumai leidžia joms atlikti skirtingas funkcijas. Pavyzdžiui, gyvūnai turi specializuotas ląsteles, kad būtų galima greitai judėti, nes gyvūnai yra judrūs, o augalai nėra judrūs, o ląstelių sienelės yra tvirtos, kad gautų papildomą jėgą.

Gyvūnų ląstelės būna įvairių dydžių ir būna netaisyklingos formos, tačiau augalų ląstelės yra panašesnio dydžio ir paprastai yra stačiakampės arba kubo formos.

Bakterijų ir mielių ląstelės skiriasi nuo augalų ir gyvūnų ląstelių. Pradedantiesiems tai yra vienaląsčiai organizmai. Tiek bakterijų, tiek mielių ląstelės turi citoplazmą ir membraną, apjuostą ląstelių sienele. Mielių ląstelės taip pat turi branduolį, tačiau bakterijų ląstelės neturi atskiro branduolio savo genetinei medžiagai.

Augalai suteikia gyvūnams buveinę, prieglobstį ir apsaugą, padeda pasigaminti ir išsaugoti dirvą ir yra naudojami daugeliui naudingų produktų, tokių kaip:

• pluoštai
  
• Vaistai

Kai kuriose pasaulio vietose augalų mediena yra pagrindinis kuras, naudojamas žmonių maistui gaminti ir namams šildyti.

Augalai gamina deguonį kaip cheminio proceso, vadinamo fotosinteze, atliekų produktą, kuris, kaip pažymi Nebraskos-Linkolno universiteto pratęsimas, pažodžiui reiškia ".sudėti kartu su šviesa. „Fotosintezės metu augalai ima saulės spindulių energiją, kad anglies dioksidą ir vandenį paverstų augimui reikalingomis molekulėmis, tokiomis kaip fermentai, chlorofilas ir cukrus.

Augaluose esantis chlorofilas absorbuoja saulės energiją. Tai suteikia galimybę gaminti gliukozę, sudarytą iš anglies, vandenilio ir deguonies atomų, dėl cheminės anglies dioksido ir vandens reakcijos.

Fotosintezės metu pagaminta gliukozė gali būti paversta cheminėmis medžiagomis, kurioms reikia augalo ląstelių. Jis taip pat gali būti paverstas kaupimo molekulės krakmolu, kuris vėliau gali būti paverstas atgal į gliukozę, kai augalui to reikia. Jis taip pat gali būti suskaidytas proceso, vadinamo kvėpavimu, metu, kuris išskiria gliukozės molekulėse sukauptą energiją.

Norint vykti fotosintezę, reikia daugybės augalų ląstelių struktūrų. Chlorofilas ir fermentai yra chloroplastuose. Branduolyje yra DNR, reikalinga fotosintezėje naudojamų baltymų genetiniam kodui pernešti. Augalo ląstelių membrana palengvina vandens ir dujų judėjimą ląstelėje ir iš jos, taip pat kontroliuoja kitų molekulių pratekėjimą.

Ištirpusios medžiagos ląstelės membranoje juda ir išeina iš ląstelės per skirtingus procesus. Vienas iš šių procesų vadinamas difuzija. Tai apima laisvą deguonies ir anglies dioksido dalelių judėjimą. Didelė anglies dioksido koncentracija patenka į lapą, o didelė deguonies koncentracija - iš lapo į orą.

Vanduo juda ląstelių membranose per procesą, vadinamą osmosu. Tai suteikia augalams vandens per šaknis. Osmosui reikalingi du skirtingos koncentracijos tirpalai, taip pat pusiau pralaidi membrana, skirianti juos. Vanduo pereina iš mažiau koncentruoto tirpalo į labiau koncentruotą tirpalą, kol lygis bus labiau koncentruotoje tirpalo pusėje membrana pakyla ir lygis mažiau koncentruotoje membranos pusėje krinta, kol koncentracija yra vienoda abiejose membranos pusėse membrana. Šiuo metu vandens molekulių judėjimas yra vienodas abiem kryptimis, o grynasis vandens mainai yra lygūs nuliui.

Dvi fotosintezės dalys yra žinomos kaip šviesos (nuo šviesos priklausomos) reakcijos ir tamsios arba nuo anglies (nuo šviesos nepriklausomos) reakcijos. Šviesos reakcijoms reikia saulės spindulių energijos, todėl jos gali vykti tik dieną. Lengvos reakcijos metu vanduo suskaidomas ir išsiskiria deguonis. Šviesos reakcija taip pat suteikia cheminę energiją (organinių energijos molekulių ATP ir NADPH pavidalu), reikalingos tamsios reakcijos metu anglies dvideginį paversti angliavandeniais.

Tamsi reakcija nereikalauja saulės spindulių ir vyksta chloroplasto dalyje, vadinamoje stroma. Dalyvauja keli fermentai, daugiausia rubisco, kuris yra gausiausias iš visų augalinių baltymų ir sunaudoja daugiausiai azoto. Tamsioje reakcijoje energijos molekulėms gaminti naudojamos šviesos reakcijos metu susidarę ATP ir NADPH. Reakcijos ciklas yra žinomas kaip Kalvino ciklas arba Kalvino-Bensono ciklas. ATP ir NADPH kartu su anglies dioksidu ir vandeniu sudaro galutinį produktą - gliukozę.