Importanța celulelor vegetale

Celula este cea mai mică unitate de viață atât la plante, cât și la animale. O bacterie este un exemplu de organism unicelular, în timp ce un om adult este format din trilioane de celule. Celulele sunt mai mult decât importante - sunt vitale pentru viața așa cum o cunoaștem noi. Fără celule, nicio ființă vie nu ar supraviețui. Fără celule vegetale, nu ar exista plante. Și fără plante, toate ființele vii ar muri.

TL; DR (Prea lung; Nu am citit)

Plantele, care sunt formate dintr-o varietate de tipuri de celule organizate în țesuturi, sunt primii producători ai Pământului. Fără celule vegetale, nimic nu ar putea supraviețui pe Pământ.

În general, celulele vegetale au formă dreptunghiulară sau cubică și sunt mai mari decât celulele animale. Cu toate acestea, acestea sunt similare cu celulele animale prin faptul că sunt celule eucariote, ceea ce înseamnă că ADN-ul celulei este închis în interiorul nucleului.

Celulele vegetale conțin multe structuri celulare, care îndeplinesc funcții esențiale pentru ca celula să funcționeze și să supraviețuiască. O celulă vegetală este alcătuită dintr-un perete celular, membrană celulară și multe structuri legate de membrană (organite), cum ar fi plastide și vacuole. Peretele celular, învelișul rigid cel mai exterior al celulei, este realizat din celuloză și oferă sprijin și facilitează interacțiunea dintre celule. Se compune din trei straturi: peretele celular primar, peretele celular secundar și lamela mijlocie. Membrana celulară (uneori numită membrana plasmatică) este corpul exterior al celulei, în interiorul peretelui celular. Funcția sa principală este de a oferi putere și de a proteja împotriva infecțiilor și stresului. Este semi-permeabil, ceea ce înseamnă că numai anumite substanțe pot trece prin el. O matrice asemănătoare gelului din interiorul membranei celulare se numește citosol sau citoplasmă, în interiorul căreia se dezvoltă toate celelalte organite celulare.

Fiecare organet dintr-o celulă vegetală are un rol important. Plastidele stochează produse vegetale. Vacuolele sunt organite umplute cu apă, legate de membrană, care sunt, de asemenea, utilizate pentru depozitarea materialelor utile. Mitocondriile efectuează respirația celulară și oferă celulelor energie. Un cloroplast este un plastid alungit sau în formă de disc format din pigmentul verde clorofilă. Captează energia luminii și o transformă în energie chimică printr-un proces numit fotosinteză. Corpul golgi este partea celulei vegetale în care proteinele sunt sortate și ambalate. Proteinele sunt asamblate în interiorul structurilor numite ribozomi. Reticulul endoplasmatic sunt organite acoperite cu membrană care transportă materialele.

Nucleul este o caracteristică distinctivă a unei celule eucariote. Este centrul de control al celulei legat de o membrană dublă cunoscută sub numele de anvelopă nucleară și este o membrană poroasă care permite substanțelor să treacă prin ea. Nucleul joacă un rol important în formarea proteinelor.

Celulele vegetale vin în diferite tipuri, inclusiv celulele floem, parenchim, sclerenchim, colenchim și xilem.

Celulele floeme transportă zahărul produs de frunze în toată planta. Aceste celule trăiesc în trecut.

Celulele majore ale plantelor sunt celulele parenchimului, care alcătuiesc frunzele plantelor și facilitează metabolismul și producția de alimente. Aceste celule tind să fie mai flexibile decât altele, deoarece sunt mai subțiri. Celulele parenchimului se găsesc în frunzele, rădăcinile și tulpinile unei plante.

Celulele sclerenchimale oferă plantei un mare sprijin. Cele două tipuri de celule sclerenchimale sunt fibrele și sclereida. Celulele fibroase sunt celule lungi, subțiri, care formează în mod normal fire sau pachete. Celulele sclereide pot apărea individual sau în grup și pot fi sub diferite forme. De obicei, există în rădăcinile plantei și nu trăiesc în trecut, deoarece au un perete secundar gros care conține lignină, principala componentă chimică a lemnului. Lignina este extrem de dură și rezistentă la apă, ceea ce face imposibil ca celulele să facă schimb de materiale suficient de mult timp pentru a avea loc metabolismul activ.

Planta primește, de asemenea, sprijin din celulele colenchimului, dar nu sunt la fel de rigide ca celulele sclerenchimului. Celulele colenchimului sprijină de obicei părțile unei plante tinere care sunt încă în creștere, cum ar fi tulpina și frunzele. Aceste celule se întind împreună cu planta în curs de dezvoltare.

Celulele xilem sunt celule conductoare de apă, care aduc apă la frunzele plantei. Aceste celule dure, prezente în tulpini, rădăcini și frunze ale plantei, nu trăiesc în trecut, dar peretele lor celular rămâne pentru a permite libera circulație a apei în întreaga plantă.

Diferitele tipuri de celule vegetale formează diferite tipuri de țesut, care au funcții diferite în anumite părți ale plantei. Celulele floem și celulele xilem formează țesut vascular, celulele parenchim formează țesut epidermic și celulele parenchim, celulele colenchim și celulele sclerenchim formează țesut la sol.

Țesutul vascular formează organele care transportă alimente, minerale și apă prin plantă. Țesutul epidermic formează straturile exterioare ale plantei, creând un strat ceros care împiedică o plantă să piardă prea multă apă. Țesutul de la sol formează grosul structurii unei plante și îndeplinește o mulțime de funcții diferite, inclusiv depozitarea, suportul și fotosinteza.

Plantele și animalele sunt ambele organisme multicelulare extrem de complexe, cu unele părți în comun, cum ar fi nucleul, citoplasma, membrana celulară, mitocondriile și ribozomii. Celulele lor îndeplinesc aceleași funcții de bază: luarea substanțelor nutritive din mediul înconjurător, utilizarea acestor substanțe nutritive pentru a produce energie pentru organism și crearea de celule noi. În funcție de organism, celulele pot, de asemenea, transporta oxigenul prin corp, îndepărta deșeurile, trimite semnalele electrice către creier, protejează de boli și - în cazul plantelor - produc energie lumina soarelui.

Cu toate acestea, există unele diferențe între celulele vegetale și celulele animale. Spre deosebire de celulele vegetale, celulele animale nu conțin perete celular, cloroplast sau vacuol proeminent. Dacă vizualizați ambele tipuri de celule la microscop, puteți vedea vacuole mari și proeminente în centrul unei celule vegetale, în timp ce o celulă animală are doar o vacuolă mică, discretă.

Celulele animale sunt de obicei mai mici decât celulele vegetale și au o membrană flexibilă în jurul lor. Acest lucru lasă moleculele, nutrienții și gazele să treacă în celulă. Diferențele dintre celulele vegetale și celulele animale le permit să îndeplinească diferite funcții. De exemplu, animalele au celule specializate pentru a permite mișcarea rapidă, deoarece animalele sunt mobile, în timp ce plantele nu sunt mobile și au pereți celulari rigizi pentru o rezistență suplimentară.

Celulele animale vin în diferite dimensiuni și tind să aibă forme neregulate, dar celulele vegetale au o dimensiune mai asemănătoare și sunt de obicei dreptunghiulare sau în formă de cub.

Celulele bacteriene și de drojdie sunt destul de diferite de celulele vegetale și animale. Pentru început, acestea sunt organisme unicelulare. Atât celulele bacteriene, cât și celulele de drojdie au citoplasmă și o membrană înconjurată de un perete celular. Celulele de drojdie au, de asemenea, un nucleu, dar celulele bacteriene nu au un nucleu distinct pentru materialul lor genetic.

Plantele oferă habitat, adăpost și protecție animalelor, ajută la realizarea și conservarea solului și sunt folosite pentru a produce multe produse utile, cum ar fi:

• fibre
  
• medicamente

În unele părți ale lumii, lemnul din plante este principalul combustibil folosit pentru a găti mesele oamenilor și pentru a le încălzi casele.

Plantele produc oxigenul ca produs rezidual al unui proces chimic numit fotosinteză, ceea ce, după cum notează Universitatea din Nebraska-Lincoln Extension, înseamnă literalmente „a pune împreună cu lumina. „În timpul fotosintezei, plantele iau energie din lumina soarelui pentru a transforma dioxidul de carbon și apa în molecule necesare creșterii, cum ar fi enzimele, clorofila și zaharurile.

Clorofila din plante absoarbe energia din soare. Acest lucru permite producerea de glucoză, formată din atomi de carbon, hidrogen și oxigen, datorită reacției chimice dintre dioxidul de carbon și apă.

Glucoza produsă în timpul fotosintezei se poate transforma în substanțe chimice de care trebuie să se dezvolte celulele vegetale. Poate fi, de asemenea, transformat în amidonul moleculei de stocare, care ulterior poate fi transformat înapoi în glucoză atunci când este nevoie de plantă. De asemenea, poate fi descompus în timpul unui proces numit respirație, care eliberează energie stocată în moleculele de glucoză.

Multe structuri din interiorul celulelor vegetale sunt necesare pentru ca fotosinteza să aibă loc. Clorofila și enzimele sunt conținute în cloroplaste. Nucleul găzduiește ADN-ul necesar pentru transportarea codului genetic pentru proteinele utilizate în fotosinteză. Membrana celulară a plantei facilitează mișcarea apei și gazelor în și din celulă și, de asemenea, controlează trecerea altor molecule.

Substanțele dizolvate se deplasează în și din celulă prin membrana celulară, prin diferite procese. Unul dintre aceste procese se numește difuzie. Aceasta implică libera circulație a particulelor de oxigen și dioxid de carbon. O concentrație mare de dioxid de carbon se deplasează în frunză, în timp ce o concentrație mare de oxigen se deplasează din frunză în aer.

Apa se deplasează prin membranele celulare printr-un proces numit osmoză. Aceasta este ceea ce dă plantelor apă prin rădăcinile lor. Osmoza necesită două soluții cu concentrații diferite, precum și o membrană semipermeabilă care le separă. Apa trece de la o soluție mai puțin concentrată la o soluție mai concentrată până la nivelul de pe partea mai concentrată a membrana crește și nivelul de pe partea mai puțin concentrată a membranei scade, până când concentrația este aceeași pe ambele părți ale membrană. În acest moment, mișcarea moleculelor de apă este aceeași în ambele direcții, iar schimbul net de apă este zero.

Cele două părți ale fotosintezei sunt cunoscute sub numele de reacții luminoase (dependente de lumină) și reacții întunecate sau de carbon (independente de lumină). Reacțiile la lumină au nevoie de energie din lumina soarelui, deci pot avea loc numai în timpul zilei. În timpul unei reacții ușoare, apa se împarte și se eliberează oxigen. O reacție ușoară asigură, de asemenea, energia chimică (sub forma moleculelor de energie organică ATP și NADPH) necesare în timpul unei reacții întunecate pentru a transforma dioxidul de carbon în carbohidrați.

O reacție întunecată nu necesită lumina soarelui și are loc în partea cloroplastului numită stromă. Sunt implicate mai multe enzime, în principal rubisco, care este cea mai abundentă dintre toate proteinele vegetale și consumă cel mai mult azot. O reacție întunecată folosește ATP și NADPH produse în timpul unei reacții ușoare pentru a produce molecule de energie. Ciclul de reacție este cunoscut sub numele de Ciclul Calvin sau Ciclul Calvin-Benson. ATP și NADPH se combină cu dioxid de carbon și apă pentru a produce produsul final, glucoza.