Pomen rastlinskih celic

Celica je najmanjša enota življenja tako pri rastlinah kot pri živalih. Bakterija je primer enoceličnega organizma, odrasli človek pa je sestavljen iz bilijonov celic. Celice so več kot pomembne - ključnega pomena so za življenje, kakršno poznamo. Brez celic nobeno živo bitje ne bi preživelo. Brez rastlinskih celic ne bi bilo rastlin. Brez rastlin bi vsa živa bitja umrla.

TL; DR (predolgo; Nisem prebral)

Rastline, ki so sestavljene iz različnih vrst celic, organiziranih v tkiva, so primarni povzročitelji Zemlje. Brez rastlinskih celic na Zemlji ne bi moglo preživeti ničesar.

Na splošno so rastlinske celice pravokotne ali kocke in so večje od živalskih celic. Vendar so podobne živalskim celicam, saj so evkariontske celice, kar pomeni, da je DNA celice zaprta znotraj jedra.

Rastlinske celice vsebujejo številne celične strukture, ki opravljajo funkcije, ki so bistvene za delovanje in preživetje celice. Rastlinska celica je sestavljena iz celične stene, celične membrane in številnih membransko vezanih struktur (organelov), kot so plastide in vakuole. Celična stena, najbolj zunanji togi pokrov celice, je narejena iz celuloze in zagotavlja podporo in olajša interakcijo med celicami. Sestavljen je iz treh plasti: primarne celične stene, sekundarne celične stene in srednje lamele. Celična membrana (včasih imenovana tudi plazemska membrana) je zunanje telo celice, znotraj celične stene. Njegova glavna naloga je zagotoviti moč in zaščito pred okužbami in stresom. Je polprepustna, kar pomeni, da lahko skozinjo prehajajo le nekatere snovi. Geli podoben matriks znotraj celične membrane se imenuje citosol ali citoplazma, znotraj katerega se razvijejo vsi ostali celični organeli.

Vsak organel v rastlinski celici ima pomembno vlogo. Plastidi hranijo rastlinske proizvode. Vakuole so napolnjene z vodo, z membrano vezane organele, ki se uporabljajo tudi za shranjevanje uporabnih materialov. Mitohondriji izvajajo celično dihanje in celicam dajejo energijo. Kloroplast je podolgovata plastika v obliki diska, sestavljena iz zelenega pigmenta klorofila. Ujame svetlobno energijo in jo s postopkom, imenovanim fotosinteza, pretvori v kemično energijo. Telo golgi je del rastlinske celice, kjer se razvrščajo in pakirajo beljakovine. Beljakovine so sestavljene znotraj struktur, imenovanih ribosomi. Endoplazmatski retikulum so membransko prekrite organele, ki prenašajo materiale.

Jedro je značilna lastnost evkariontske celice. Je nadzorno središče celice, ki jo veže dvojna membrana, znana kot jedrna ovojnica, in je porozna membrana, ki omogoča, da snovi prehajajo skozenj. Jedro igra pomembno vlogo pri tvorbi beljakovin.

Rastlinske celice so različnih vrst, vključno s floemom, parenhimom, sklerenhimom, kolenhimom in ksilemom.

Celice floema prenašajo sladkor, ki ga proizvajajo listi, po celotni rastlini. Te celice živijo v preteklosti.

Glavne rastlinske celice so celice parenhima, ki tvorijo rastlinske liste in olajšajo presnovo in proizvodnjo hrane. Te celice so ponavadi prožnejše od drugih, ker so tanjše. Celice parenhima najdemo v listih, koreninah in steblih rastline.

Celice sklerenhima dajejo rastlini veliko oporo. Dve vrsti celic sklerenhima sta vlaknine in sklereidi. Vlaknine so dolge, vitke celice, ki običajno tvorijo pramene ali snope. Celice sklereidov se lahko pojavijo posamezno ali v skupinah in so v različnih oblikah. Običajno obstajajo v koreninah rastline in ne živijo pozneje, ker imajo debelo sekundarno steno, ki vsebuje lignin, glavno kemično sestavino lesa. Lignin je izjemno trden in vodoodporen, zaradi česar celice ne morejo izmenjavati materialov dovolj dolgo, da lahko poteka aktivna presnova.

Rastlina dobi podporo tudi iz celic kolenhima, vendar niso tako toge kot celice sklerenhima. Celice kolenhima običajno podpirajo dele mlade rastline, ki še rastejo, na primer steblo in liste. Te celice se raztezajo skupaj z rastlino v razvoju.

Ksilemske celice so vodovodne celice, ki prinašajo vodo do rastlinskih listov. Te trde celice, prisotne v rastlinskih steblih, koreninah in listih, ne živijo pozneje, vendar njihova celična stena ostane, da omogoča prost pretok vode po celotni rastlini.

Različne vrste rastlinskih celic tvorijo različne vrste tkiva, ki imajo različne funkcije v določenih delih rastline. Floemske in ksilemske celice tvorijo vaskularno tkivo, celice parenhima tvorijo epidermalno tkivo in celice parenhima, celice kolenhima in celice sklerenhima tlejo tkivo.

Žilno tkivo tvori organe, ki skozi rastlino prenašajo hrano, minerale in vodo. Epidermalno tkivo tvori rastlinske zunanje plasti in ustvarja voščeni premaz, ki rastlini preprečuje izgubo preveč vode. Tleno tkivo tvori glavnino rastlinske strukture in opravlja veliko različnih funkcij, vključno s shranjevanjem, podporo in fotosintezo.

Rastline in živali so izjemno zapleteni večcelični organizmi, ki imajo nekatere skupne dele, kot so jedro, citoplazma, celična membrana, mitohondriji in ribosomi. Njihove celice imajo enake osnovne funkcije: jemanje hranil iz okolja, uporaba teh hranil za proizvodnjo energije za organizem in ustvarjanje novih celic. Odvisno od organizma lahko celice po telesu prenašajo tudi kisik, odstranjujejo odpadke in pošiljajo električni signali v možgane, ščitijo pred boleznimi in - v primeru rastlin - proizvajajo energijo iz njih sončna svetloba.

Vendar pa obstajajo nekatere razlike med rastlinskimi in živalskimi celicami. Za razliko od rastlinskih celic živalske celice ne vsebujejo celične stene, kloroplasta ali vidne vakuole. Če si ogledate obe vrsti celic pod mikroskopom, lahko v središču rastlinske celice vidite velike, vidne vakuole, medtem ko ima živalska celica le majhno, neopazno vakuolo.

Živalske celice so običajno manjše od rastlinskih celic in imajo okrog sebe prožno membrano. Tako molekule, hranila in plini prehajajo v celico. Razlike med rastlinskimi in živalskimi celicami jim omogočajo izpolnjevanje različnih funkcij. Na primer, živali imajo specializirane celice, ki omogočajo hitro gibanje, ker so živali gibljive, medtem ko rastline niso mobilne in imajo toge celične stene za dodatno moč.

Živalske celice so različnih velikosti in imajo ponavadi nepravilne oblike, rastlinske celice pa so si bolj podobne in so običajno pravokotne ali kockaste.

Bakterijske in kvasne celice se precej razlikujejo od rastlinskih in živalskih celic. Za začetek so enocelični organizmi. Tako bakterijske celice kot celice kvasovk imajo citoplazmo in membrano, obdano s celično steno. Kvasne celice imajo tudi jedro, vendar bakterijske celice nimajo posebnega jedra za svoj genski material.

Rastline zagotavljajo življenjski prostor, zavetje in zaščito živali, pomagajo pri oblikovanju in ohranjanju tal ter iz njih izdelujejo številne uporabne izdelke, kot so:

• vlakna
  
• zdravila

V nekaterih delih sveta je les iz rastlin primarno gorivo, s katerim ljudje kuhajo obroke in ogrevajo domove.

Rastline proizvajajo kisik kot odpadni produkt kemičnega procesa, imenovanega fotosinteza, kar, kot ugotavlja Univerza v Nebraski-Lincoln Extension, dobesedno pomeni, "sestaviti s svetlobo. "Med fotosintezo rastline črpajo energijo sončne svetlobe za pretvorbo ogljikovega dioksida in vode v molekule, potrebne za rast, kot so encimi, klorofil in sladkorji.

Klorofil v rastlinah absorbira energijo sonca. To omogoča proizvodnjo glukoze, sestavljene iz atomov ogljika, vodika in kisika, zahvaljujoč kemični reakciji med ogljikovim dioksidom in vodo.

Glukoza, ki nastane med fotosintezo, se lahko spremeni v kemikalije, ki jih rastlinske celice potrebujejo za rast. Prav tako se lahko pretvori v molekulo za shranjevanje škroba, ki ga lahko pozneje po potrebi rastlina pretvori nazaj v glukozo. Prav tako se lahko razgradi med postopkom, imenovanim dihanje, ki sprošča energijo, shranjeno v molekulah glukoze.

Za izvedbo fotosinteze je potrebno veliko struktur znotraj rastlinskih celic. Klorofil in encimi so v kloroplastih. V jedru je DNK, potrebna za prenos genetske kode za beljakovine, ki se uporabljajo pri fotosintezi. Rastlinska celična membrana olajša pretok vode in plina v celico in iz nje ter nadzoruje prehod drugih molekul.

Raztopljene snovi se skozi celično membrano skozi različne procese premikajo v celico in iz nje. Eden od teh procesov se imenuje difuzija. To vključuje prost pretok delcev kisika in ogljikovega dioksida. Visoka koncentracija ogljikovega dioksida se premakne v list, medtem ko se visoka koncentracija kisika iz lista premakne v zrak.

Voda se premika po celičnih membranah s postopkom, imenovanim osmoza. To daje rastlinam vodo preko svojih korenin. Osmoza zahteva dve raztopini z različnimi koncentracijami, pa tudi polprepustno membrano, ki ju ločuje. Voda se iz manj koncentrirane raztopine premakne v bolj koncentrirano raztopino do nivoja na bolj koncentrirani strani membrana naraste in nivo na manj koncentrirani strani membrane pade, dokler ni koncentracija enaka na obeh straneh membrano. V tem trenutku je gibanje molekul vode enako v obe smeri in neto izmenjava vode je enaka nič.

Oba dela fotosinteze sta znana kot svetlobna (od svetlobe odvisna) reakcija in temna ali ogljikova (od svetlobe neodvisna) reakcija. Svetlobne reakcije potrebujejo energijo sončne svetlobe, zato lahko potekajo samo podnevi. Med svetlobno reakcijo se voda razcepi in sprosti kisik. Lahka reakcija zagotavlja tudi kemično energijo (v obliki molekul organske energije ATP in NADPH), ki je med temno reakcijo potrebna za pretvorbo ogljikovega dioksida v ogljikove hidrate.

Temna reakcija ne zahteva sončne svetlobe in poteka v delu kloroplasta, ki se imenuje stroma. Vpletenih je več encimov, predvsem rubisco, ki je najbogatejši od vseh rastlinskih beljakovin in porabi največ dušika. Temna reakcija uporablja ATP in NADPH, ki nastaneta med svetlobno reakcijo, za proizvodnjo energijskih molekul. Reakcijski cikel je znan kot Calvinov cikel ali Calvin-Bensonov cikel. ATP in NADPH skupaj z ogljikovim dioksidom in vodo tvorita končni produkt, glukozo.