ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับเซลล์พืช

•••รูปภาพโดย Flickr.com ได้รับความอนุเคราะห์จาก Thomas Shahan

พืชส่วนใหญ่ดึงดูดสายตา ด้วยคุณสมบัติอย่างดอกไม้ที่สดใส ความเขียวขจีหรือเข็มแหลม พืชที่ดูเท่สามารถเปลี่ยนห้องและภูมิทัศน์ที่น่าเบื่อได้ในทันที แต่พืชมีอะไรมากกว่าที่คุณเห็นด้วยตาเปล่า ส่วนประกอบที่น่าสนใจที่สุดของพืชบางชนิดคือเซลล์ของพวกมัน ภายในพืชแต่ละต้น เซลล์เล็กๆ นับล้านทำงานเพื่อให้ทั้งสิ่งมีชีวิตและโลกของเรามีชีวิตอยู่ ความเข้าใจเกี่ยวกับการทำงานภายในของเซลล์เหล่านั้นสามารถช่วยให้คุณเข้าใจว่าสิ่งเล็กๆ น้อยๆ สามารถทำงานใหญ่โตเช่นนี้ได้อย่างไร

นักชีววิทยาได้ศึกษาเซลล์พืชภายใต้กล้องจุลทรรศน์และพบว่าเซลล์พืชแต่ละเซลล์ประกอบด้วยส่วนเล็กๆ หลายส่วน ซึ่งมีหน้าที่แตกต่างกันไปเพื่อช่วยให้พืชมีสุขภาพแข็งแรง หน่วยพิเศษเหล่านี้เรียกว่าออร์แกเนลล์ ออร์แกเนลล์ของเซลล์พืชที่สำคัญและน่าสนใจ ได้แก่:

• ผนังเซลล์: ตามชื่อที่บ่งบอก นี่คือผนังแข็งที่ล้อมรอบเซลล์ ทำให้ออร์แกเนลล์อยู่ภายในและป้องกันอยู่ภายใน ในเซลล์พืช มันทำจากเซลลูโลสและมีรูปร่างเหมือนกล่องสี่เหลี่ยม
• นิวเคลียส: นิวเคลียสเป็นส่วนที่ใหญ่ที่สุดของเซลล์พืช รูปร่างกลมและเข้มมีงานหลักสองอย่าง อย่างแรกคือเก็บและคัดลอก DNA ของพืช นอกจากนี้ยังมีชื่อเล่นว่า "ศูนย์ควบคุม" หรือ "สมอง" ของเซลล์ เพราะมีหน้าที่รับผิดชอบกิจกรรมทั้งหมดของเซลล์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเซลล์เติบโต ผลิตโปรตีน และสืบพันธุ์
• คลอโรพลาสต์: ออร์แกเนลล์ที่สำคัญอย่างเหลือเชื่อเหล่านี้ประกอบด้วยคลอโรฟิลล์เม็ดสีเขียว ซึ่งมีหน้าที่ในการจับและแปลงพลังงานแสงเพื่อทำการสังเคราะห์ด้วยแสง เนื่องจากการสังเคราะห์แสงเป็นไปได้ในขั้นต้นกับพืชสีเขียว ออร์แกเนลล์เหล่านี้จึงไม่พบในเซลล์สัตว์

ไดอะแกรมของเซลล์พืชสำหรับเด็กสามารถช่วยให้คุณเห็นภาพเพิ่มเติมว่าออร์แกเนลล์เหล่านี้เข้ากันได้และทำงานร่วมกันอย่างไร

สิ่งที่ยอดเยี่ยมที่สุดประการหนึ่งเกี่ยวกับเซลล์พืชคือ พวกมันสามารถสร้างอาหารได้เองผ่านกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง กระบวนการเริ่มต้นด้วยเซลล์พืชดูดซับพลังงานจากแสงแดด (หรือจากแหล่งกำเนิดแสงอื่น เช่น ในเรือนกระจก) คลอโรฟิลล์เป็นส่วนหนึ่งของเซลล์พืชที่สามารถดักจับพลังงานนั้นได้

จากนั้น พืชจะรวมพลังงานแสงนั้นกับไฮโดรเจนจากแหล่งน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศ แล้วเปลี่ยนส่วนประกอบเหล่านั้นให้เป็นคาร์โบไฮเดรตและน้ำตาล โดยผ่านกระบวนการหายใจ พืชจะเปลี่ยนน้ำตาลเหล่านั้นกลับเป็นพลังงานที่สามารถนำมาใช้เพื่อรักษาตัวเองได้ ส่วนต่างๆ ของเซลล์ดูดซับน้ำตาลเหล่านั้นและใช้พลังงานนั้นเพื่อทำหน้าที่ที่จำเป็นต่อการอยู่รอด

นอกจากน้ำตาลแล้ว ปฏิกิริยาของการสังเคราะห์ด้วยแสงยังสร้างผลพลอยได้จากออกซิเจนอีกด้วย พืชปล่อยออกซิเจนนั้นไปในอากาศ ทำให้มนุษย์เรามีอากาศที่เราต้องการหายใจ ด้วยวิธีนี้ เซลล์พืชขนาดเล็กสามารถเริ่มต้นกระบวนการที่ทำงานเพื่อรักษาชีวิตทั้งพืชและมนุษย์

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจอีกประการหนึ่งเกี่ยวกับเซลล์พืชคือมีหลายวิธีในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน พืชเติบโตได้ทุกที่ตั้งแต่ใต้น้ำไปจนถึงทะเลทรายแห้งและทุกที่ในระหว่างนั้น นั่นหมายความว่าเซลล์ต้องพัฒนาหน้าที่บางอย่างเพื่อช่วยให้พืชอยู่รอดได้ในสภาวะต่างๆ หรือเรียนรู้ที่จะปรับตัวตามสภาพแวดล้อมที่ผันผวน

ตัวอย่างเช่น พืชหลายชนิดมีเซลล์ป้องกัน มักเกิดขึ้นในผิวหนังชั้นนอกของใบหรือลำต้นของพืช การทำงานเป็นคู่ช่วยปรับสมดุลปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดูดซับและน้ำที่สูญเสียไปจากการระเหย เมื่อถึงเวลาที่เหมาะสมที่จะยอมให้ระเหย พวกมันสามารถโค้งเพื่อสร้างช่องเปิดที่ช่วยให้น้ำระเหยไปในอากาศได้ เมื่อพยายามรักษาน้ำนั้นไว้ ก็สามารถมารวมกันปิดช่องเปิดและปล่อย CO. ได้มากขึ้น₂ การดูดซึม เป็นอีกวิธีหนึ่งที่เซลล์พืชขนาดเล็กจะทำงานร่วมกับโลกรอบตัวเพื่อช่วยให้โลกมีอากาศที่เราต้องการหายใจ