Het belang van plantencellen

De cel is de kleinste levenseenheid in zowel planten als dieren. Een bacterie is een voorbeeld van een eencellig organisme, terwijl een volwassen mens uit biljoenen cellen bestaat. Cellen zijn meer dan belangrijk - ze zijn van vitaal belang voor het leven zoals wij dat kennen. Zonder cellen zou geen levend wezen overleven. Zonder plantencellen zouden er geen planten zijn. En zonder planten zouden alle levende wezens sterven.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Planten, die zijn samengesteld uit een verscheidenheid aan celtypen die in weefsels zijn georganiseerd, zijn de belangrijkste producenten van de aarde. Zonder plantencellen zou niets op aarde kunnen overleven.

Over het algemeen zijn plantencellen rechthoekig of kubusvormig en groter dan dierlijke cellen. Ze lijken echter op dierlijke cellen omdat het eukaryote cellen zijn, wat betekent dat het DNA van de cel in de kern is ingesloten.

Plantencellen bevatten veel celstructuren die functies uitvoeren die essentieel zijn voor het functioneren en overleven van de cel. Een plantencel is opgebouwd uit een celwand, celmembraan en vele membraangebonden structuren (organellen), zoals plastiden en vacuolen. De celwand, de buitenste stijve omhulling van de cel, is gemaakt van cellulose en biedt ondersteuning en vergemakkelijkt de interactie tussen de cellen. Het bestaat uit drie lagen: de primaire celwand, de secundaire celwand en de middelste lamel. Het celmembraan (ook wel het plasmamembraan genoemd) is het buitenste lichaam van de cel, binnen de celwand. De belangrijkste functie is om kracht te geven en te beschermen tegen infecties en stress. Het is semi-permeabel, wat betekent dat alleen bepaalde stoffen er doorheen kunnen. Een gelachtige matrix in het celmembraan wordt cytosol of cytoplasma genoemd, waarbinnen alle andere celorganellen zich ontwikkelen.

Elk organel in een plantencel heeft een belangrijke rol. Plastiden slaan plantaardige producten op. Vacuolen zijn met water gevulde, membraangebonden organellen die ook worden gebruikt om nuttige materialen op te slaan. Mitochondriën voeren cellulaire ademhaling uit en geven de cellen energie. Een chloroplast is een langwerpige of schijfvormige plastide die bestaat uit het groene pigment chlorofyl. Het vangt lichtenergie op en zet het om in chemische energie via een proces dat fotosynthese wordt genoemd. Het Golgi-lichaam is het deel van de plantencel waar eiwitten worden gesorteerd en verpakt. Eiwitten worden geassembleerd in structuren die ribosomen worden genoemd. Endoplasmatisch reticulum zijn met membraan bedekte organellen die materialen transporteren.

De kern is een onderscheidend kenmerk van een eukaryote cel. Het is het controlecentrum van de cel, gebonden door een dubbel membraan dat bekend staat als de nucleaire envelop, en is een poreus membraan dat stoffen doorlaat. De kern speelt een belangrijke rol bij de eiwitvorming.

Plantencellen zijn er in verschillende soorten, waaronder floëem-, parenchym-, sclerenchym-, collenchym- en xyleemcellen.

Floëemcellen transporteren suiker geproduceerd door de bladeren door de plant. Deze cellen leven voorbij volwassenheid.

De belangrijkste cellen van planten zijn parenchymcellen, die de bladeren van planten vormen en het metabolisme en de voedselproductie vergemakkelijken. Deze cellen zijn meestal flexibeler dan andere omdat ze dunner zijn. Parenchymcellen worden gevonden in de bladeren, wortels en stengels van een plant.

Sclerenchymcellen geven de plant veel steun. De twee soorten sclerenchymcellen zijn vezels en sclereïde. Vezelcellen zijn lange, slanke cellen die normaal gesproken strengen of bundels vormen. Sclereïde cellen kunnen individueel of in groepen voorkomen en zijn er in verschillende vormen. Ze bevinden zich meestal in de wortels van de plant en leven niet voorbij de volwassenheid omdat ze een dikke secundaire wand hebben die lignine bevat, het belangrijkste chemische bestanddeel van hout. Lignine is extreem hard en waterdicht, waardoor het voor de cellen onmogelijk is om materialen lang genoeg uit te wisselen om een ​​actief metabolisme te laten plaatsvinden.

De plant krijgt ook steun van collenchymcellen, maar die zijn niet zo rigide als sclerenchymcellen. Collenchymcellen geven meestal ondersteuning aan de delen van een jonge plant die nog groeien, zoals de stengel en bladeren. Deze cellen strekken zich uit met de zich ontwikkelende plant.

Xyleemcellen zijn watergeleidende cellen die water naar de bladeren van de plant brengen. Deze harde cellen, aanwezig in de stengels, wortels en bladeren van de plant, leven niet voorbij de volwassenheid, maar hun celwand blijft om de vrije beweging van water door de hele plant mogelijk te maken.

De verschillende soorten plantencellen vormen verschillende soorten weefsel, die in bepaalde delen van de plant verschillende functies hebben. Floëemcellen en xyleemcellen vormen vaatweefsel, parenchymcellen vormen epidermaal weefsel en parenchymcellen, collenchymcellen en sclerenchymcellen vormen grondweefsel.

Vaatweefsel vormt de organen die voedsel, mineralen en water door de plant transporteren. Epidermaal weefsel vormt de buitenste lagen van een plant, waardoor een wasachtige coating ontstaat die voorkomt dat een plant te veel water verliest. Grondweefsel vormt het grootste deel van de structuur van een plant en vervult veel verschillende functies, waaronder opslag, ondersteuning en fotosynthese.

Planten en dieren zijn beide uiterst complexe meercellige organismen met een aantal gemeenschappelijke delen, zoals de kern, cytoplasma, celmembraan, mitochondriën en ribosomen. Hun cellen vervullen dezelfde basisfuncties: voedingsstoffen uit de omgeving halen, die voedingsstoffen gebruiken om energie voor het organisme te maken en nieuwe cellen maken. Afhankelijk van het organisme kunnen cellen ook zuurstof door het lichaam transporteren, afvalstoffen afvoeren, elektrische signalen naar de hersenen, beschermen tegen ziekten en – in het geval van planten – maken energie uit zonlicht.

Er zijn echter enkele verschillen tussen plantencellen en dierlijke cellen. In tegenstelling tot plantencellen bevatten dierlijke cellen geen celwand, chloroplast of prominente vacuole. Als je beide celtypes onder een microscoop bekijkt, zie je grote, prominente vacuolen in het midden van een plantencel, terwijl een dierlijke cel slechts een kleine, onopvallende vacuole heeft.

Dierlijke cellen zijn meestal kleiner dan plantencellen en hebben een flexibel membraan om hen heen. Hierdoor kunnen moleculen, voedingsstoffen en gassen de cel in. Door de verschillen tussen plantencellen en dierencellen kunnen ze verschillende functies vervullen. Dieren hebben bijvoorbeeld gespecialiseerde cellen om snelle bewegingen mogelijk te maken omdat dieren mobiel zijn, terwijl planten niet mobiel zijn en stijve celwanden hebben voor extra sterkte.

Dierlijke cellen zijn er in verschillende maten en hebben vaak een onregelmatige vorm, maar plantencellen lijken qua grootte meer op elkaar en zijn meestal rechthoekig of kubusvormig.

Bacteriële en gistcellen zijn heel anders dan plantaardige en dierlijke cellen. Om te beginnen zijn het eencellige organismen. Zowel bacteriële cellen als gistcellen hebben cytoplasma en een membraan omgeven door een celwand. Gistcellen hebben ook een kern, maar bacteriële cellen hebben geen duidelijke kern voor hun genetisch materiaal.

Planten bieden leefgebied, onderdak en bescherming voor dieren, helpen bij het maken en behouden van de bodem en worden gebruikt om veel nuttige producten te maken, zoals:

• vezels
  
• medicijnen

In sommige delen van de wereld is hout van planten de primaire brandstof die wordt gebruikt om de maaltijden van mensen te koken en hun huizen te verwarmen.

Planten produceren zuurstof als afvalproduct van een chemisch proces dat fotosynthese wordt genoemd, wat, zoals de University of Nebraska-Lincoln Extension opmerkt, letterlijk betekent: "te combineren met licht. "Tijdens de fotosynthese halen planten energie uit zonlicht om koolstofdioxide en water om te zetten in moleculen die nodig zijn voor groei, zoals enzymen, chlorofyl en suikers.

Het chlorofyl in planten absorbeert energie van de zon. Dit maakt de productie van glucose mogelijk, bestaande uit koolstof-, waterstof- en zuurstofatomen, dankzij de chemische reactie tussen koolstofdioxide en water.

Glucose die tijdens de fotosynthese wordt gemaakt, kan worden omgezet in chemicaliën die de plantencellen nodig hebben om te groeien. Het kan ook worden omgezet in het opslagmolecuul zetmeel, dat later weer kan worden omgezet in glucose als de plant dat nodig heeft. Het kan ook worden afgebroken tijdens een proces dat ademhaling wordt genoemd, waarbij energie vrijkomt die is opgeslagen in de glucosemoleculen.

Er zijn veel structuren in de plantencellen nodig om fotosynthese te laten plaatsvinden. Het chlorofyl en de enzymen bevinden zich in de chloroplasten. De kern bevat het DNA dat nodig is voor het dragen van de genetische code voor de eiwitten die bij fotosynthese worden gebruikt. Het celmembraan van de plant vergemakkelijkt de beweging van water en gas in en uit de cel en regelt ook de doorgang van andere moleculen.

Opgeloste stoffen verplaatsen zich in en uit de cel door het celmembraan, via verschillende processen. Een van deze processen wordt diffusie genoemd. Hierbij gaat het om het vrije verkeer van zuurstof- en kooldioxidedeeltjes. Een hoge concentratie kooldioxide komt het blad in, terwijl een hoge concentratie zuurstof uit het blad de lucht in gaat.

Water beweegt door celmembranen via een proces dat osmose wordt genoemd. Dit is wat planten water geeft via hun wortels. Osmose vereist twee oplossingen met verschillende concentraties en een semi-permeabel membraan dat ze scheidt. Water beweegt van een minder geconcentreerde oplossing naar een meer geconcentreerde oplossing tot het niveau aan de meer geconcentreerde kant van de membraan stijgt en het niveau aan de minder geconcentreerde kant van het membraan daalt, totdat de concentratie aan beide kanten van het membraan gelijk is membraan. Op dit punt is de beweging van watermoleculen in beide richtingen hetzelfde en is de netto-uitwisseling van water nul.

De twee delen van fotosynthese staan ​​bekend als de lichte (lichtafhankelijke) reacties en de donkere of koolstof (lichtonafhankelijke) reacties. De lichtreacties hebben energie uit zonlicht nodig en kunnen dus alleen overdag plaatsvinden. Tijdens een lichte reactie wordt water gesplitst en komt er zuurstof vrij. Een lichte reactie levert ook de chemische energie (in de vorm van de organische energiemoleculen ATP en NADPH) die nodig zijn tijdens een donkere reactie om koolstofdioxide om te zetten in koolhydraten.

Een donkere reactie vereist geen zonlicht en vindt plaats in het deel van de chloroplast dat het stroma wordt genoemd. Er zijn verschillende enzymen bij betrokken, voornamelijk rubisco, de meest overvloedige van alle plantaardige eiwitten en de meeste stikstof verbruikt. Een donkere reactie gebruikt de ATP en NADPH die tijdens een lichte reactie worden geproduceerd om energiemoleculen te produceren. De reactiecyclus staat bekend als de Calvin-cyclus of de Calvin-Benson-cyclus. ATP en NADPH combineren met koolstofdioxide en water om het eindproduct, glucose, te maken.