سلول و بافت های گیاهی؛ انواع بافت گیاهی و نقش آنها

هدفهای رفتاری: پس از پایان این مبحث از فراگیر انتظار میرود:
۱- سلول گیاهی را تشریح کند و ساختار آن را مشاهده و بررسی نماید.
۲- بافت گیاهی را تشریح کند.
۳- انواع بافت گیاهی را توضیح دهد.
۴- نقش و وظیفه انواع بافت گیاهی را توضیح دهد.
۵- با میکروسکوپ آشنا شده و بتواند با آن کار کند.
۶- تفاوت ساختار سلول گیاهی و جانوری را توضیح دهد.
پژوهش دربارهی سلول و بافتهای گیاهی از سال ۱۶۶۵ توسط فیزیکدان انگلیسی به نام رابرت هوک آغاز شد و تا آیندههای بسیار دور ادامه خواهد داشت. هوک با مشاهده بافت چوب پنبه و حفرههای میان تهی آن کلمهی سلول را برای واحدهای تشکیل دهندهی این بافت به کار برد. از آن زمان تا سال ۱۸۳۸ بررسیهای مختلفی که بر روی بافتهای گیاهی و جانوری انجام شد، همانندی واحدهای ساختاری گیاهان و جانوران را مشخص ساخت و نظریه سلولی موجودات زنده انتشار یافت. در این نظریه سلول (یاخته) به عنوان واحد ساختاری و کار موجودات زنده معرفی شده است.
امروزه نیز سلول به عنوان واحد ساختار و کار جانداران معرفی میشود و در بارهی هر یک از اجزای تشکیل دهندهی آن بررسیهای فراوان به عمل میآید. اگر گفته میشود که سلول واحد ساختار و کار موجود زنده است، نه تنها در تک سلولیها بلکه در جانداری که بدنش از میلیاردها سلول تشکیل شده نیز صادق است. زیرا زندگی این موجود پر سلولی بستگی به فعالیتهای هماهنگ سلولهای تشکیل دهندهی آن دارد و کار هر یک از این واحدها نیز مربوط به فعالیتهای هماهنگ اجزای تشکیل دهندهی آنهاست.
امروزه با استفاده از روشهای مختلف بررسی سلولها، مانند استفاده از میکروسکوپهای نوری و الکترونی، جداسازی اجزای تشکیل دهندهی سلولها و غیره، زیست شناسان کمابیش به ساختار و کار این واحدها پی بردهاند.
به طور کلی هر سلول شامل دو بخش پروتوپلاسم و دیواره است. پروتوپلاسم که فعالترین بخش زندهی سلول به شمار میآید از سیتوپلاسم و هسته تشکیل یافته است. سیتوپلاسم را از خارج غشایی فراگرفته که بین دیوارهای سلول و سیتوپلاسم واقع است. در سیتوپلاسماندامکهای متفاوتی وجود دارد، هسته حاوی مولکولهای وراثتی بوده و به وسیلهی غشایی احاطه میشود. در سلولهای ابتدایی مانند باکتریها و جلبکهای سبز – آبی هستهی مشخصی یافت نمیشود ولی اجزای مهم هسته مانند رشتههای حامل مولکولهای وراثتی وجود دارند.
شکل ۱- انواع سلول
در مباحث علوم زیستی و بهداشت تا اندازهای با ساختار کلی سلول آشنا شدهاید. در این مبحث از مجوعه مباحث گیاهی، ساختمان و کار آن بخش هایی که به سلولهای گیاهی اختصاص دارد، یا بیشتر در سلولهای گیاهی یافت میشوند مورد مطالعه قرار میگیرند.
شکل ۲- طرح کلی یک سلول گیاهی
دیوارهی سلولی (دیوارهی اسکلتی)
در سمت خارج غشای سیتوپلاسمی (پلاسمالما) در هر سلول گیاهی دیوارهای به نام دیواره سلولی وجود دارد. این دیواره به منزلهی اسکلت خارجی سلول بوده و به آن شکل میدهد و از محتویات درون آن حفاظت میکند و همچنین مسئول استحکام و سختی بعضی از بافتهای گیاهی است. بعضی از سلولهای گیاهی مانند آنتروزئیدهای مژکدار خزه گیان، نهانزادان آوندی و برخی از بازدانگان ابتدایی فاقد دیوارهی سلولی هستند. دیوارهای سلولی که معمولا از چند لایه به وجود میآید، به وسیلهی پروتوپلاسم ترشح و ساخته میشود.
در یک سلول در حال تقسیم که در دو قطب آن دو هسته جدید پدید آمده، لایهی نازکی در استوای سلول تشکیل میشود و مقدمات تشکیل دو سلول جدید را فراهم می آورد. این لایه را تیغهی میانی میگویند و از جنس پکتات کلسیم است. تیغهی میانی مانند سیمانی موجب اتصال سلولهای مجاور میشود ضمن بزرگ شدن سلولها لایهی نازک جدیدی به وسیلهی هر سلول در طرفین تیغهی میانی ساخته میشود این لایه را دیوارهی نخستین مینامند و جنس آن پکتوسلولزی است (به طور عمده شامل سلولز و پکتوز). دیواره نخستین پیوسته نبوده و از رشتههای بسیار نازک و انعطاف پذیر به وجود آمده و در نتیجه از بزرگ شدن سلول جلوگیری نمیکند.
در عدهای از سلولها تنها تیغهی میانی و دیوارهی نخستین به وجود میآید در صورتی که در عدهی دیگری از سلولها دیوارهی جدیدی به نام دومین دیواره از درون بر روی دیوارهی نخستین ساخته میشود که منحصرا از جنس سلولز است. سلولز به صورت رشتههای نازکی (فیبریل) مطابق شکل در روی دیوارهی سلولها قرار میگیرد. استقرار فیبریلهای سلولزی موجب استحکام دومین دیواره میشود بنابراین پس از تشکیل دومین دیواره، لایههای بین دو سلول مجاور شامل یک تیغه میانی، دو دیوارهی نخستین و دو دیواره دومین خواهد شد. در بافتهای چوبی، دیواره سلولی به خاطر رسوب مادهای به نام چوب یا لیگنین باز هم ضخامت بیشتری حاصل میکند. به طوری که در بعضی از این قبیل سلولها ضخامت دومین دیواره به حدی افزایش مییابد که جایی برای سیتوپلاسم باقی نخواهد گذاشت و در این حالت سلول می میرد. باید توجه داشت که ضخیم شدن دیوارهی سلولی از بیرون به درون صورت میگیرد، یعنی دیوارهی دوم جوانترین دیواره بوده و مجاور غشای سیتوپلاسمی است. به همین جهت هر چه دیواره سازی بیشتر صورت گیرد، فضای درون سلولی کوچکتر میشود.
شکل ۳- مراحل تشکیل لایههای دیوارهی سلولی
برای مطالعه
در دیوارهی سلول از نظر ویژگیهای ریختشناسی و ترکیب شیمیایی ممکن است به تدریج تغییراتی حاصل شود که به شرح مختصری در مورد آنها می پردازیم.
ژلهای شدن: از هیدرولیز ترکیبات پکتیکی دیوارهی سلول، پکتینهای محلولی حاصل میآیند که قدرت جذب آب فراوان دارند. در اثر این فرایند بخشی از دیوارهی سلولها یا تعدادی از سلولها به طور کامل از میان رفته، حفرات کوچک و بزرگی به وجود میآید. علاوه بر این، موادی مانند لعابها و صمغها نیز حاصل ژلهای شدن هستند. دانه هایی مانند قدومه، به دانه در موقع جذب آب تولید لعاب میکنند. همچنین در بخش هایی از گیاهان مانند گیلاس، بادام، هلو، آکاسیا و غیره در اثر ژلهای شدن صمغ ترشح میشود. عدهای از صمغها و لعابها مصارف پزشکی و صنعتی دارند.
کانی شدن: در دیوارهای سلولهای گیاهی به ویژه سلولهای روپوست، مواد کانی مانند سیلیس و کربنات کلسیم و غیره جای گیر میشوند. در سلولهای اندام هایی از گیاه دم اسب و بسیاری از گندمیان، خرما و غیره بلورهای سیلیکات کلسیم وجود دارد. در تیرههای کدو، گاوزبان و توت، بلورهای کربنات کلسیم دیده میشود. مقدار این نمک در عدهای از جلبکهای قرمز مانند لیتوتامنیوم (Lithothamniom) به قدری فراوان است که جلبک حالت شکنندگی پیدا کرده و در آن یک اسکلت آهکی به وجود میآید. پیدایش یا ترشح برخی از مواد معدنی در گیاه می تواند جنبهی دفاعی داشته و از تراکم یونهای زیان آور جلوگیری شود. اگر بر روی برش برگ کائوچوی زینتی قطرهای اسید کلر ئیدریک بریزیم در این صورت کربنات کلسیم که به صورت خوشه در روی زایدهی دیواره وجود دارد، حل شده و این زایدهی پکتوسلولزی که خود به سیلیس آغشته است به خوبی نمایان میگردد. برای مطالعهی بلورهای سیلیس ممکن است برش را در دماهای بالا تبدیل به خاکستر کرده، بلورهای سیلیس را که در خاکستر باقی مانده، به کمک میکروسکوپ مشاهده کنیم.
چوب پنبهای شدن: این تغییر عبارت است از رسوب چوب پنبه بر روی دیوارهای نخستین، به طوری که لایهی چوب پنبه می تواند جای بخشهای مختلف دیوارهی دوم را بگیرد.
باید اشاره کرد که مولکولهای چوب پنبه در قشر مشترک سلولها و در دیوارهی نخستین آنها وارد نمیشود بلکه بر روی آنها قرار میگیرد بنابراین جنس دیوارهای که قبلا به وجود آمده تغییر نمیکند.
شکل ۴- الف- خوشهی کربنات کلسیم در برگ کائوچوی زینتی
شکل ۴- ب- پوستک روپوست (الف) و سلولهای مردهی چوب پنبهای شده (ب)
چون چوب پنبه نسبت به آب و گازها نفوذناپذیر است تبادلات بین سلولها از راه پلاسمودسمها انجام میشود ولی بعد از این که قشر چوب پنبه ستبر شد مجاری پلاسمودسم به وسیلهی مواد دیگری که از جنس چوب پنبه نیست مسدود میگردد.
کوتینی شدن: به وجود آمدن نوعی مادهی مومیکه معمولا در سطح اندامهای هوایی ظاهر میشوند را کوتینی شدن میگوییم. برخلاف چوب پنبه که در الکل، اتر و کلروفرم تا حدی محلول است، کو تین در این مواد حل نمیشود. کوتینی شدن از سطح خارجی دیوارهی سلول شروع و به سمت داخل آن ادامه مییابد. بدین ترتیب در اغلب موارد در سطح اندام لایهای به نام کوتیکول دیده میشود که در آن کوتینی شدن به طور کامل صورت گرفته است.
مومیشدن: علاوه بر کو تین که در سطح خارجی سلولهای اپیدرمیبه وجود میآید، این سلولها گاهی یک طبقه موم نیز ترشح میکنند. مواد مومیدر گرمای معمولی جامدند و از نظر شیمیایی خواص چربیها را از خود نشان میدهند. در ساختمان آنها مواد مختلف لیپیدی مانند سریدها و استریدها و اسیدهای چرب و کربورهای هیدروژن دیده میشود. اگر اندام موم داری را در آب گرم قرار دهیم، مواد از اندام جدا شده به صورت قطرات کوچکی در سطح آب ظاهر میشود. بعضی از اندامهای گیاهی دارای قشر ضخیمی از موم هستند مانند بعضی از گیاهان تیرهی خرما. اندامهای مومیشده در مقابل عوامل خارجی مقاومت بیشتری از خود نشان میدهند.
شکل ۴- ج- فتیلههای موم در سطح روپوست
چوبی شدن: در این فرایند دیوارهی سلولها به مادهی چوب آغشته میشود در بافتهای استحکامی عمل چوبی شدن به نسبت دیر و در پایان رشد سلول صورت میگیرد. به طوری که خواهیم دید به وجود آمدن مواد چوبی در آوند به اشکال مختلفی مانند حلقوی، مارپیچی، مخطط، مشبک و غیره است. به سخن دیگر این مواد تنها در مناطق ویژهای در آوندها به وجود میآید. سلول هایی که دیوارهی آنها چوبی شدهاند اغلب مرده هستند ولی چوبی شدن موجب فساد ناحیهای از گیاه را فراهم نمیکند، در صورتی که مرگ سلول هایی که دیوارهای سلولزی دارند اغلب باعث فساد ناحیهای از گیاه میشود. در بعضی از بافتها مانند تشکیلات چوب پسین در استوانه مرکزی ساقه و ریشه که بخش مهم تنهی آنها را تشکیل میدهند و درون بر میوههای شفت و پیرابر میوههای فندقه از مواد چوبی به وجود آمدهاند.
اگر به اطراف خود توجه کنیم اهمیت چوب را در زندگی انسان به خوبی درک خواهیم کرد. مواد چوبی در زندگی انسان نقشی بسیار بزرگ داشته است و به جرأت می توان گفت که بخش عمدهای از پیشرفت تمدن انسان مرهون استفاده از انواع چوب بوده است.
شکل ۴- د- برش درون بر هلو و سلولهای چوبی آن. هنگامی که بافت جوان و زنده است، تبادلات سلولی از راه مجاری پلاسمودسم انجام میشود.
پلاسمودسماتا: سلولهای گیاهی از راه منافذ بسیار ریزی که در هنگام ساخته شدن دیواره اسکلتی پدید میآیند، با هم ارتباط پیدا میکنند. از راهاین منافذ رشتههای سیتوپلاسمی عبور کرده، دو سلول مجاور را به هم پیوند میدهند. به هر رشته سیتوپلاسمی ارتباط دهنده پلاسمودسم و به مجموع آنها پلاسمودسماتا میگویند.
لانها: ضخامت دیوارهی اسکلتی بین دو سلول مجاور در همه نقاط یکسان نیست. به نقاطی که دیوارهی دوم در آن نازک باقی می ماند و یا به وجود نمیآید، لان میگویند. در محل لانها معمولا تعدادی پلاسمودسماتا وجود دارد که از راه آنها تبادل بین سلولها امکان پذیر میشود.
شکل ۵- پلاسمودسمها و لان ها. طرح لان (الف) و طرح پلاسمودسم (ب)
واکوئل ها: در سلولهای گیاهی و جانوری حفراتی بهاندازههای مختلف وجود دارند که به آنها واکوئل میگویند. در سلولهای گیاهی جوان واکوئلها کوچک و متعددند، اما با رشد سلول، واکوئلهای کوچک به هم پیوسته و به طور معمول یک یا چند واکوئل بزرگ پدید می آورند که قسمت عمده حجم سلول را اشغال میکنند. چنین واکوئلهای بزرگ و تمایز یافته از اختصاصات سلولهای گیاهی است و در سلولهای جانوری یافت نمیشود. در واکوئلها مایعی به نام شیرهی واکوئلی وجود دارد. شیرهی واکوئلی شامل آب و مواد محلول در آن است. این مواد به وسیلهی بخش زندهی سلول فراهم میآیند و ممکن است جزو مواد اندوختهای یا مواد زاید سلولی باشند.
شکل ۶- مراحل رشد سلول و افزایش حجم واکوئلها (از A تا D)
هر واکوئل به وسیلهی غشایی به نام تونوپلاست احاطه میشود. تونو پلاست دارای قابلیت نفوذ انتخابی است. قابلیت نفوذ انتخابی تونو پلاست را می توان به کمک آزمایش سادهای نشان داد. یکی از مواد داخل واکوئل رنگیزهای به نام آنتوسیانین است. آنتوسیانین عامل رنگهای قرمز، بنفش، آبی در گلبرگ ها، میوهها و بعضی برگهای پاییزی است. در حالی که سلولها زندهاند،
آنتوسیانین در داخل واکوئل باقی می ماند، اما اگر اندام گیاهی مانند گلبرگها را مدتی در آب جوش قرار دهیم، آنتوسیانین از واکوئلها خارج و محیط را رنگین میکند. در این حالت آب جوش سلولها را میکشد و تونو پلاست خاصیت حیاتی خود را از دست میدهد.
واکوئلها به خاطر اندوختن بعضی مواد (مانند نمکهای آلی، پروتئین ها، نمکهای کانی، مواد رنگین و…) در خود، انبار سلول به شمار میآیند، اما کار اساسی واکوئلها تنظیم آب داخل سلول است زیرا که در تبادل آب میان سلول و محیط بیرون نقش بسیار مهمیرا بر عهده دارند.
تورژسانس و پلاسمولیز: هرگاهاندام گیاهی در محیطی رقیق تر از محیط درونی سلول قرار داده شود، سلولها آب جذب میکنند. نتیجهی ورود آب به درون سلول، ایجاد حالت تورم در سلول است که به آن تورژسانس گویند. در این حالت فشاری به دیوارهای سلولی وارد میشود که به فشار تورژسانس معروف است. فشار تورژسانس، غشای پلاسمایی را محکم به دیوارهای سلولی می چسباند، در نتیجه سلول سخت و محکم میشود. تا زمانی که آب در محیط اطراف سلول موجود باشد، فشار تورژسانس برقرار می ماند. این مسئله به ویژه برای بافتهای نرم گیاه مانند برگها، گلبرگها و ساقههای نرم و علفی بسیار مهم است، زیرا آنها را محکم و به وضع طبیعی نگه میدارد. حال اگر سلولهای گیاهی در محیطی قرار داده شوند که غلظت آن بیشتر از درون سلول باشد چه پیش خواهد آمد؟ در این حالت سلول گیاهی آب از دست میدهد، و واکوئل کوچک و جمع میشود. در نتیجه غشای پلاسمایی در بعضی نقاط از دیوارهای سلولی جدا میشود، در چنین حالتی سلولها شادابی و تردی خود را از دست میدهند. به چنین حالتی پلاسمولیز میگویند. باید توجه داشت که حالت تورژسانس نمایانگر وضع طبیعی سلولها بوده و حالت پلاسمولیز وضع غیرطبیعی آنها را نشان میدهد و چنانچه ادامه یابد منتهی به مرگ سلول خواهد شد.
پلاستها (پلاستیدها)
پلاستها اندامکهایی هستند که منحصرا در سلولهای گیاهی و بعضی آغازیان یافت میشوند و ابعادشان معمولا بین ۴ تا ۶ میکرون متغیر است. پلاست از دانههای کوچکتری به نام پیش پلاست که در سلولهای تمایز نیافته وجود دارند، پدید میآیند. با رشد سلول، پلاستها نیز رشد میکنند و با تقسیم شدن افزایش مییابند و وظایف معینی را بر عهده میگیرند. پلاستهای اصلی سه نوعند: لو کو پلاست ها، کروموپلاستها و کلروپلاست ها.
لوکوپلاست ها: بیرنگ هستند و غالبا در سلولهای اندوخته دار ریشه ها، ساقههای زیرزمینی و اندام هایی که با نور مواجه نیستند، یافت میشوند. یکی از موادی که در لوکوپلاستها ذخیره میشود، نشاسته است. لوکوپلاستهای آکنده از نشاسته را آمیلوپلاست مینامند.
رنگ بسیاری از گلبرگ ها، میوهها و برگهای پاییزی مربوط به کروموپلاستهای موجود در سلولهای آنها است. رنگیزههای موجود در کروموپلاستها در مجموع کاروتنوئید نامیده میشوند. این رنگیزهها عبارتند از: کاروتن (رنگیزه نارنجی)، گزانتوفیل (رنگیزه زرد) و لیکوپن (رنگیزه قرمز). این رنگیزهها همراه کلروفیل در کلروپلاستها نیز یافت میشوند، اما از آن جا که نسبت کلروفیل بیشتر است، کلروپلاستها به رنگ سبز دیده میشوند.
کلروپلاست ها: مهمترین پلاستها به شمار میروند و عامل رنگ سبز در گیاهان هستند. کلروپلاستها انرژی تابشی خورشید را به دام می اندازند و به کمک آن غذاسازی میکنند. غذایی که بهاین ترتیب حاصل میشود، منبع غذایی جانداران بی کلروفیل روی زمین است. کلروپلاستها در گیاهان بسیار همانند و معمولا به شکل صفحات عدس مانند هستند. تعداد آنها در هر سلول ممکن است یک یا بیش از ۱۰۰ عدد باشد.
ساختمان کلروپلاست: هر کلروپلاست به وسیله دو غشا احاطه میشود. درون کلروپلاست را مادهای به نام بستره یا استروما پر کرده است. بستره حاوی ذرات لیپیدی، مولکولهای DNA، مولکولهای نشاسته، ریبوزومها و تیغه هاست. بیشتر فعالیتهای درون کلروپلاست به وسیله ژنهای هسته سلول کنترل میشود، اما بعضی از فعالیتهای کلروپلاست در کنترل مولکول DNA درون آن است.
در استروما دانه هایی به نام گرانوم وجود دارند. هر گرانوم از تعدادی اجزای کیسه مانند که شبیه سکه روی هم قرار گرفتهاند، سازمان یافته است. هر کیسه یا تیلاکوئید غشای دوگانهای دارد که محل کلروفیل، رنگیزههای دیگر و عوامل مهمی است که در مجموع واکنشهای وابسته به نور را در کلروپلاست مقدور۰تیلاکوئید می سازند. گرانومها به وسیلهی تیغه هایی به هم مربوطند. گرانومها و تشکیلات پیچیدهی آنها از استروما گرانوم چین خوردگیهای غشای درونی کلروپلاست حاصل میآیند.
شکل ۷- طرح ساختار کلروپلاست
تبدیل پلاستها به یکدیگر: یک نوع پلاست می تواند به پلاست دیگر تبدیل شود. برای مثال هرگاه لوکوپلاست برای مدتی طولانی در معرض نور قرار گیرد به کلروپلاست تبدیل میشود، برعکس هرگاه کلروپلاست برای مدت درازی در تاریکی قرار گیرد به لوکوپلاست تبدیل میشود، این قبیل تغییرات در کروموپلاستها هم اتفاق می افتد. در گوجه فرنگی کال، لوکوپلاستها تدریجا به کلروپلاستها تبدیل میشوند و آنگاه در میوهی رسیده به صورت کروموپلاستها ظاهر میشوند. تغییر رنگ بعضی از برگها در پاییز به خاطر دگرگونی هایی است که در پلاستهای آنها رخ میدهد.
اندامکهای دیگر سلول گیاهی
در سلولهای گیاهی همهاندامکهای سلولهای جانوری غیر از سانتریول وجود دارند. سانتریول در سلولهای گیاهی عالی وجود ندارد. اما در گیاهان ساده تر که گامتهای نر متحرک تولید میکنند، سانتریول دیده میشود.
بافتهای گیاهی
اندامهای اصلی بیشتر گیاهان عبارتند از ریشه، ساقه و برگ. هر یک از این اندامها از اجتماع چند بافت سازمان یافتهاند. هر بافت شامل مجموعهای از سلول هاست که معمولا به هم شباهت دارند و کار مشترکی انجام میدهند. بافتها را بر حسب خاستگاه، ساختار و کار گروهبندی میکنند.
در آغازیانی مانند جلبکها (بعضی از گیاه شناسان، جلبکها را جزو گیاهان مطالعه میکنند.) و گیاهان سادهای مانند خزه گیان، بافتهای مشخص وجود ندارند. برای مثال جلبک سبز اسپیروژیر از تعدادی سلول مشابه که بین آنها تقسیم کار صورت نگرفته، درست شده است. حتی در کلپ ها، ریشههای پهن و برگ مانند، اندام به شمار نمیآیند، زیرا این بخشهای پهن و گسترده شامل مجموعهای از سلولهای کمابیش همانند بوده، هنوز در بین آنها تقسیم کار به گونهای که در گیاهان عالی میبینیم، صورت نگرفته است. در خزه گیان سلولهای هدایتکننده شیره گیاه فشرده و نسبتا درازند و اندک تمایزی را نشان میدهند، اما این تمایز به حدی نیست که آنها را بافت به حساب آوریم. به همین مناسبت، ضمایم برگ مانند و محور ساقه مانند خزه را اندامهای واقعی به حساب نمی آورند. این قبیل اجتماعات سلولی فاقد بافت را کلونی سلولی میگویند. گفته میشود اولین جانداران پرسلولی به صورت کلونی بودهاند و موجودات پرسلولی واجد بافت به تدریج از آنها حاصل آمدهاند.
بافتهای گیاهی را به دو گروه عمده تقسیم میکنند: بافتهای مریستمی و بافتهای غیر مریستمی.
بافتهای مریستمی: سلولهای این بافت توانایی تقسیم شدن، سازندگی و سازماندهی دارند. این ویژگیها اهمیت کار بافت مریستم را در زندگی گیاه مشخص می سازد. شناسایی آنها به وسیلهی میکروسکوپ آسان است، زیرا بافت مریستمی سلولهای چند وجهی با دیوارهی نازک، سیتوپلاسم متراکم و هستهی درشت، واکوئلهای ریز داشته و در بین سلول هایش فضاهای خالی وجود ندارد.
بافتهای مریستمی خاستگاه سایر بافتهای گیاهی هستند و در رأس ساقه و ریشه در جوانههای جانبی و در محل فعالیت حلقههای زاینده (که سبب افزایش قطر ریشه و ساقه میشوند) وجود دارند. شکل ۸-۱ محل استقرار برخی از مریستمها را نشان میدهد.
شکل ۸- سلولهای مریستمی و محل مریستمها
بافتهای غیر مریستمی: به بافتهای غیر مریستمیبافتهای دایمینیز میگویند. سلولهای حاصل از تقسیم بافت مریستم به تدریج تمایز یافته و هر دسته شکل ویژهای پیدا کرده و کار معینی را به عهده میگیرند. بهاین ترتیب از بافت مریستمیبافتهای گوناگون حاصل میآید که حالت مریستمیندارند. بافتهای غیر مریستمی عبارتند از: پارانشیم، کلانشیم، اسکلرانشیم، بافتهای ترشحی، بافتهای هدایتکننده و بافتهای محافظ.
پارانشیم
سلولهای پارانشیمی فراوانترین انواع سلولها بوده و تقریبا در همهی بخشهای عمدهی گیاهان عالی اغلب به حالت فعال یافت میشوند. سلولها در ابتدای پیدایش کم و بیش تخم مرغی شکل اند، اما وقتی تعداد آنها افزایش مییابد به هم فشار می آورند و به خاطر دیوارهی نازک و نرمشان ضمن رشد تغییر شکل میدهند، به همین مناسبت سلولهای پارانشیمی اشکال متنوعی حاصل میکنند. سلولهای پارانشیمیدر ابتدا واکوئلهای کوچکی داشته و پس از مسن شدن در آنها واکوئلهای بزرگی به وجود میآید که حاوی مواد گوناگونی مانند اسیدها و نمکهای محلول و انواعی از بلورها، هیدراتهای کربن، تانن ها، مواد پروتئینی، آلکالوئیدها و آنتوسیانها هستند.
در بین سلولهای پارانشیم فضاهای کوچک و بزرگی وجود دارند. در گیاهان آبزی مانند نیلوفر آبی فضاهای بین سلولی به حد کافی توسعه یافته و پر از هوا میشود. این نوع پارانشیم را آئرانشیم گویند. مهمترین نوع پارانشیم، کلرانشیم است که سلولهای آن دارای کلروپلاست است. کلرانشیم بافت اصلی را در برگها، ساقههای سبز و کاسبرگها تشکیل میدهد. نوع دیگری از پارانشیم، پارانشیماندوختهای است. بخش خوراکی سیب زمینی به طور عمده شامل پارانشیم آمیلوپلاست دار است. همچنین بخشهای خوراکی میوهها و سبزیها دارای پارانشیماندوختهای است. سلولهای بافت پارانشیم اغلب زندهاند و علاوه بر وظایف گفته شده، در جذب و انتقال مواد در گیاه نقش فعال دارند.
کلانشیم
سلولهای این بافت مانند سلولهای بافت پارانشیمی زندهاند و نسبت به آنها دیوارهای سلولزی ضخیم تر و طول بیشتری دارا هستند. از روی همین تفاوتها می توان کلانشیم را از پارانشیم تشخیص داد. این بافت معمولا در بخشهای سطحی بعضی از اندامها و در زیر اپیدرم (روپوست) قرار میگیرند. دیوارهی پکتوسلولزی آنها قابل انعطاف و شکل پذیر است و در جایی که وجود دارد مانع رشد اندام نمیشود. بافت کلانشیم، در گلبرگها، برگها، دمبرگ ها، ساقههای جوان و علفی یافت میشود و ضمن انعطاف پذیری استحکام آنها را نیز فراهم می آورد.
شکل ۹- انواع یاخته و بافتها الف و ب – برش طولی فیبر. ج – برش عرضی فیبر. د – برش عرضی کلانشیم حلقوی. ه – برش طولی کلانشیم. و- اسکلر ئید. ز- پارانشیم. ح – یاختههای سنگی. ط- پارانشیم چوبی
اسکلرانشیم
سلولهای این بافت معمولا دیوارهی ضخیم، خشن و چوبی شده دارند. سلولهای آنها در حالت بلوغ مردهاند و تنها موجب استحکاماندامها میشوند. دو نوع بافت اسکلرانشیمی وجود دارند: اسکلرئیدها و فیبرها.
اسکلئیدها: دارای شکلهای متنوعی بوده ممکن است به صورت ستارهای، ستون مانند، کرک مانند و غیره دیده شوند. اسکلرئیدها ممکن است به طور تصادفی در بین سایر بافتها یافت شوند. برای مثال دانههای سفتی که در هنگام خوردن گلابی در زیر دندانها احساس میکنید، توده هایی از سلولهای اسکلر ئیدی هستند. گاهی هم بخشهای محکم و چوبی بعضی از اندامها را به وجود می آورند. پوستهی سخت هستهی آلبالو، زردآلو، هلو و پوستهی سخت میوهی فندق همگی از بافت اسکلرئیدی درست شدهاند.
فیبرها: شامل سلولهای کشیده ، دوکی با دیواره ضخیماند. دیوارهی آنها ممکن است سلولزی یا چوبی شده باشد. فیبرها همراه دستههای آوندی و سایر قسمتهای گیاه یافت میشوند و موجب استحکام بافتهای همراه میشوند. در کتان و کنف الیاف سلولزی و طویل به صورت دستههای به هم فشرده در بین پارانشیمهای پوستی ساقه قرار دارند. به همین مناسبت از آنها به عنوان الیافی مناسب برای تهیهی پارچههای کتانی و کنفی و غیره استفاده میشود.
اپیدرم: خارجیترین لایه سلولها در همهی اندامهای جوان گیاه، اپیدرم پا رو پوست نام دارد. از آنجا که سلولهای اپیدرمیبه طور مستقیم با محیط بیرون تماس دارند، تغییرات سازشی مخصوصی حاصل کرده و معمولا شامل چند نوع سلول اند. بافت اپیدرمی اغلب از یک ردیف سلول درست شده است، اما در معدودی از گیاهان مانند کائوچوی زینتی یا فیکوس شامل چند ردیف سلول است. بیشتر سلولهای اپیدرمی مادهی موم گونهای از گروه چربی ها) به نام کو تین ترشح میکنند که در سطح خارجی سلولها رسوب کرده و یک لایه محافظ به نام کوتیکول را به وجود می آورد. هر قدر ضخامت کوتیکول بیشتر باشد، تبخیر آب از طریق سلولهای روپوست کمتر خواهد بود. لایهی کوتیکول همچنین از ورود باکتریها و عوامل بیماری زای دیگر به درون اندام گیاهی جلوگیری میکند. جالب آن که دوام کوتیکول بهاندازهای است که توانستهاند آن را از گیاهان فسیل که میلیونها سال پیش می زیستهاند، جدا سازند.
گاهی لایه مومیروی کوتیکول بعضی از گیاهان مورد استفاده قرار میگیرد، برای مثال از لایه مومی ضخیمیکه در کوتیکول نوعی نخل وجود دارد، در ساختن مادهی براقکننده استفاده میکنند.
سلولهای اپیدرمیریشه جوان کوتیکول ندارند و از عدهای از آنها استطالههای ظریفی به نام تارهای کشنده خارج میشود که در عمل جذب آب و کانیها نقش اساسی دارند. به علاوه کرکهای روی ساقههای جوان و برگها از سلولهای اپیدرمینتیجه میشوند. بعضی کرکها تک سلولی و برخی دیگر چند سلولی اند. همچنین سلولهای اپیدرمی ممکن است خاستگاه سلولهایی به نام سلولهای نگهبان روزنه باشند.
به منظور مبادله گازها، در اپیدرم برگها و ساقههای جوان، روزنههای هوایی پدید میآیند. هر روزنهی هوایی در بین دو سلول لوبیایی شکل به نام سلولهای نگهبان روزنه قرار میگیرند. در نهاندانگان سلولهای نگهبان روزنه بر خلاف بقیهی سلولهای اپیدرمیدارای کلروپلاست اند. اما در نهانزادان آوندی سلولهای اپیدرمی معمولا کلروپلاست دارند.
بافتهای ترشحی
سلولهای این بافت موادی را می سازند که ممکن است در سلول سازنده باقی بماند و یا به خارج از آن ترشح شود. در مواردی این ترشحات فراوردههای زاید گیاهی هستند، اما بعضی از این فراوردهها برای گیاه نقش حیاتی دارد. بافت ترشحی به شکلهای مختلف دیده میشود که به بعضی از آنها اشاره میکنیم:
اپیدرم ترشحی: مانند اپیدرم گلبرگهای گل سرخ که در سلولهای آن اسانس ساخته میشود.
کرکهای ترشحی: مانند کرکهای ترشحی نعناع و گزنه که در اولی اسانس نعناع ترشح میشود و در دومی اسید فرمیک.
شکل ۱۰- انواعی از بافت ترشحی
کیسههای ترشحی: هر کیسه ترشحی شامل سلولهای ترشحکنندهای است که در اطراف یک حفره گرد آمدهاند و ترشحات خود را در آن میریزند. این کیسهها را می توانید با برش دادن پوست پرتقال مشاهده کنید. هرگاه پوست پرتقال را در مقابل شعله فشار دهید، ضمن آتش گرفتن اسانسهای بیرون جهیده، صداهایی خواهید شنید که مربوط به ترکیب سریع قطرات اسانس خارج شده با اکسیژن است.
مجاری ترشحی: در برگ و ساقهی کاج، سلولهای ترشحی در اطراف یک مجرا گرد آمدهاند و یک لایه سلول محافظ، مجرا را از خارج احاطه میکند. ترشحات سلولها به نام رزین در این مجرا ریخته میشوند.
لولههای شیرابه دار: هرگاه برگ یا ساقه گیاه انجیر را برید از سطح مقطع آنها مایع سفید رنگی به نام شیرابه (لاتکس) خارج خواهد شد. این شیرابه در لولههای شیرابه دار جریان دارد. هر لوله شیرا به دار از سلولهای زندهای که دنبال هم قرار گرفتهاند و یک لولهی سراسری را پدید آوردهاند ، درست شده است. دیوارهی عرضی بین این سلولها از بین رفته و در مجموع یک لوله شامل تعدادی هسته، سیتوپلاسم و مادهی ترشحی حاصل آمده است. در خشخاش نیز چنین لوله هایی وجود دارد. گاهی این لولهها به هم متصل شده و شبکهای را تشکیل میدهند مانند مجاری شیرابهای در کاهو.
برای مطالعه
ترشحات گیاهی و اهمیت آنها
تائنها: تاننها به گروهی از هیدراتهای کربن تعلق دارند. مزه آنها تلخ است و معمولا در برگها و میوههای نرسیده وجود دارد. مزه تلخ چای مربوط به تانن موجود در برگهای این گیاه است. از تاننها استفادههای فراوانی میشود. از ترکیب کردن تاننها با نمکهای آهن، جوهر نوشتن می سازند. در صنعت چرم سازی به پوست جانوران تان می زنند تا از فساد آن جلوگیری به عمل آید.
اسانس ها: اسانسها مواد معطری هستند که در بعضی از بافتهای ترشحی ساخته میشوند. اسانسها از ترکیبهای متفاوتی هستند. اسانس تربانتین در کاج از جنس هیدرات کربن، اسانس گل سرخ و نعناع از جنس الکل و اسانس گل میخک از گروه فنل است. اسانسها را با عمل تقطیر یا با روشهای دیگر از اندامهای گیاه استخراج و برای تهیهی گلاب و انواع عطرها و معطر ساختن فراوردههای بهداشتی و دارویی مورد استفاده قرار میدهند. در ایران اسانس نعناع به نام عرق نعناع برای رفع برخی ناراحتیهای معده استفاده میشود. اسانس گل سرخ به نام گلاب به ویژه در قمصر کاشان تهیه میشود.
رزین ها: همان طور که گفته شد رزینها به مقدار فراوان در مجاری ترشحی گیاهان تیره کاج وجود دارد. رزین زرد رنگ و در آب غیر محلول است، اما در الکل و تربانتین حل میشود. اضافه کردن رزین به چوب موجب استحکام و دوام آن خواهد شد. در حالت طبیعی رزین با مقداری تربانتین (حلال طبیعی آن همراه است که ضمن عمل تقطیر آن را جدا میکنند.
صمغ ها: صمغها انواع گوناگون دارند. به وسیلهی سلولهای مخصوص ترشح میشوند و یا از تجزیه دیوارهای سلولی حاصل میآیند. صمغها در الکل حل نمیشوند، ولی در آب به حالت ژله یا لعاب مانند در میآیند. بیشتر صمغها به گروه هیدراتهای کربن تعلق دارند یکی از گیاهانی که از آنها صمغ استخراج میشود آکاسیا یا صمغ عربی است. صمغها در داروسازی مصرف میشوند. | آلکالوئیدها: آلکالوئیدها ترکیبات پیچیده نیتروژن دار، تلخ مزه و بسیاری از آنها سمی هستند. آلکالوئیدها معمولا در ریشه ساخته شده و از آنجا بهاندامهای دیگر گیاه برده میشوند. تاکنون ۲۰۰ نوع آلکالوئید در گیاهان شناخته شدهاند که بعضی از آنها عبارتند از: مرفین، نیکوتین، تئین، کافئین، استریکنین، کوکائین، کینین و غیره.
آلکالوئیدها اثرات دارویی متفاوتی دارند. مرفین درد را تسکین میدهد. کوکائین موجب بی حسی موضعی میشود، کافئین دانههای قهوه و تئین برگهای چای، اثرات آرام بخش دارند و کینین در درمان بیماری مالاریا مؤثر است. در بین گیاهان، تیرهی خشخاش منبع بسیاری از آلکالوئیدهاست. گفته میشود، از میوهی نارس خشخاش بیش از ۲۴ نوع آلکالوئید به دست میآید.
شیرابهها (لاتکس): معمولا شیری رنگ هستند ولی ممکن است به رنگهای زرد، قرمز و غیره نیز دیده شوند. شیرابه مخلوطی از مواد غذایی و مواد زاید است. مواد غذایی موجود در شیرابهها عبارتند از: قندها، دانههای نشاسته، پروتئینها و روغنها. از بین مواد دیگری که در شیرابهها یافت میشوند می توان از صمغها، رزین ها، تانن ها، آلکالوئیدها، کائوچو و غیره نام برد. به علاوه در شیرابهها نمکهای مختلف، آنزیمها و بعضی مواد سمییافت میشوند.
شیرابهی میوهی خشخاش تریاک نام دارد که پس از استخراج به صورت خمیری قهوهای رنگ در میآید. از تریاک همان طور که گفته شد تعداد فراوانی آلکالوئید به دست میآید که هر کدام استفادهی دارویی متفاوتی دارند. از شیرابهی گیاهی درختی به نام هوآ (Hevea) لاستیک تهیه میشود. هوا در مناطق استوایی مانند ویتنام میروید.
بافتهای هدایتکننده: این بافتها شامل آوندهای چوبی و آبکشی هستند.
بافت آوندهای چوبی
این بافت همانند یک سیستم لوله کشی، آب و نمکهای محلول (شیرهی خام) را در گیاه توزیع میکنند و در گیاهان مختلف به صورت آوندهای چوبی و تراکئیدها دیده میشوند. در ساختار این بافت، سلولهای پارانشیمی و فیبر نیز شرکت دارند.
شکل ۱۱- انواع آوندهای چوبی
آوندهای چوبی
به صورت لولههای باریکی هستند که هرکدام از تعدادی سلول دراز که در عرض به هم چسبیده و در طول در امتداد یکدیگرند، درست شده است. این سلولها در ابتدا زنده بوده، اما وقتی پروتوپلاسم خود را از دست میدهند، می میرند و یک لولهی توخالی برای عبور شیرهی خام حاصل میآید. موقعی که سلولهای سازندهی آوند زندهاند، موادی از جنس چوب از سمت داخل بر روی دیوارهی آنها گذاشته میشود که به شکلهای مختلف است. بر این اساس آوندهای چوبی را نام گذاری میکنند.
تراکئیدها
سیستم هدایت شیرهی خام در گیاهان ساده تر مانند نهانزادان آوندی و بازدانگان تراکئید هستند. هر تراکئید یک سلول دراز، مرده، توخالی و دوکی شکل است. تراکئیدها هم در انتها به هم چسبیدهاند ، اما مانند آوندها دیوارهی بین آنها از میان نرفته است و لولهی پیوستهای را پدید نمی آورند، جریان شیرهی خام از تراکئید به تراکنید دیگر از طریق پلاسمودسماتا صورت میگیرد. به علاوه در دیوارهی تراکئیدها لانها وجود دارند که در آن جا جریان شیره سریعتر است.
در دیوارهای داخلی تراکئیدها نیز رسوبات چوب به شکلهای مختلف وجود دارند. تراکئیدهای نردبانی مخصوص نهانزادان آوندی مانند سرخس و تراکئیدهای قرصی مخصوص بازدانگان (کاج و سرو) است.
بافت آوندهای آبکشی
این بافت مواد غذایی محلول یا شیرهی پرورده را از مراکز ساخت (اندامهای فتوسنتزکننده) مانند برگها و اندامهای سازنده دیگر به سایر بخشهای گیاه انتقال میدهند. این بافت نیز از لوله هایی به نام آوندهای آبکشی، سلولهای همراه، سلولهای پارانشیمی و فیبر تشکیل شده است. بخش اصلی بافت همان آوندهای آبکش است. هر آوند آبکشی مانند هر آوند چوبی از سلولهای درازی که در عرض به هم متصل و در طول در یک امتدادند، تشکیل شده است. اما آنچه آوند آبکشی را از آوندهای چوبی متمایز می سازد از این قرارند:
دیوارههای عرضی بین سلولهای سازنده آوند آبکشی سوراخ سوراخ و شبیه غربال است به همین دلیل این آوندها را غربالی یا آبکشی مینامند.
سلولهای سازنده آوند آبکشی در حالت بلوغ زندهاند، اما هسته خود را از دست دادهاند. در این سلولها یک واکوئل مرکزی حجم عمده سلول را اشغال میکند و سیتوپلاسم به صورت تیغهی نازکی به کناره سلول رانده شده و بین غشای واکوئل و غشای سیتوپلاسمی قرار گرفته است. شیرهی پرورده در درون واکوئل جای دارد و سیتوپلاسم موجود با فعالیت حیاتی خود به حرکت شیره پرورده در آوند آبکشی کمک میکند.
دیوارهی آوندهای آبکشی، سلولزی باقی مانده و در آن بخشهای چوبی شده وجود ندارد.
در کنار آوندهای آبکشی نهاندانگان سلولهای زنده و هسته داری به نام سلولهای همراه وجود دارند که در کار هدایت شیرهی پرورده به آوندهای آبکشی کمک میکنند.
در نهانزادان و بازدانگان سلولهای آبکشی، لولهی آبکشی کاملی پدید نمی آورند، زیرا سلولها به طور کامل انتها به انتها به هم نمی چسبند. بنابراین صفحه سوراخ دار بین سلولها ممکن است در پهلوها پدید آید. در این گیاهان سلولهای همراه نیز وجود ندارد.
شکل ۱۲- ساختار آوندهای آبکشی
پریدرم (بافت چوب پنبهای)
در ساقهی گیاهان درختی پس از مدتی روپوست از میان میرود و به جای آن بافتی به نام پریدرم پدید میآید. پریدرم بیرونیترین بخش تنه یک درخت است و سلولهای مکعبی شکل مردهای را شامل میشود. پروتوپلاسم این سلولها در هنگام جوانی مادهای به نام سوبرین تولید میکند که تمام سطوح سلول را آغشته می سازد. لایهی سو برینی نسبت به آب و گازها نفوذناپذیر است. بنابراین بافت پریدرم برای حفاظت از بافتهای زیرین خود سازگاری حاصل کرده است. در بعضی گیاهان مانند نوعی بلوط ضخامت لایهی چوب پنبهای قابل توجه بوده و از آن برای ساختن چوب پنبه استفاده میشود.
لایهی چوب پنبهای نسبت به گازها نفوذناپذیر است. بنابراین برای آن که بین بافتهای داخلی ساقه و محیط اطراف مبادلات گازی انجام گیرد، ساختارهای ویژهای به نام عدسک در این بافت به وجود میآید. در محل عدسک، سلولها برخلاف سایر جاهای بافت پریدرمی، کروی شکل بوده و از هم فاصله دارند و از فواصل بین آنها گازها مبادله میشوند. عدسکها به صورت برآمدگیهای کوچک بر روی ساقهی درختان قابل تشخیص اند.
شکل ۱۳- محل عدسک ها روی ساقه (الف) ساختمان عدسک (ب). اعداد روی شکل ب چه چیزی را نشان میدهند؟
فعالیت عملی ۱:
معرفی میکروسکوپ
میکروسکوپ یکی از مهمترین و اساسیترین ابزارها در مطالعات و تحقیقات زیستشناسی است. بدون اختراع و استفاده از میکروسکوپ، بیان تئوری سلولی امکان پذیر نبود. بنابراین، زیست شناسان نمی توانستند به جهان موجودات زندهی میکروسکوبی دست یابند و بسیاری از واقعیتهای علمیدر خصوص حیات و جانداران ناشناخته می ماند.
ساختمان میکروسکوپ
اساس ساختمان میکروسکوپ را دو عدسی تشکیل میدهد. یکی از این دو عدسی نزدیک به شی مورد مطالعه قرار دارد که آن را عدسی شیئی میگوییم و دیگری در مقابل چشم بیننده قرار میگیرد که آن را عدسی چشمی می خوانیم. این دو عدسی ممکن است در یک لوله و در امتداد هم قرار گیرند و یا اگر در امتداد هم نباشند می توان با به کار گرفتن یک منشور در مسیر نور، آن را از یک عدسی به سمت عدسی دیگر منحرف کرد.
شئ مورد مطالعه را روی یک تیغهی شیشهای قرار میدهیم و آن را روی صفحهای که پلاتین نامیده میشود میگذاریم و با دو گیره محکم میکنیم.
در وسط پلاتین، سوراخی تعبیه شده که نور از پایین میآید و پس از رد شدن از آن به شی مورد مطالعه برخورد میکند. نور پس از عبور از شئ به عدسی شیئی و سپس به عدسی چشمیبرخورد میکند و به چشم بیننده میرسد.
در میکروسکوپ پیچی برای تغییر فاصلهی عدسی شئ تا جسم وجود دارد که به آن پیچ تنظیم میگوییم. منبع نوری میکروسکوپ ممکن است یک لامپ باشد که در زیر پلاتین قرار دارد و یا ممکن است نور با یک آینه از منبع دیگری مثلا از روشنایی اتاق، به زیر شئ منعکس شود. معمولا در مسیر عبور نور به شئ، دیافراگمیبرای تنظیم میزان نور وجود دارد. همهی قسمتهای مختلف میکروسکوپ به بدنهی آن متصل است و بدنه نیز به وسیلهی بخشی به نام پایه روی زمین قرار میگیرد.
شکل صفحهی بعد، اجزای میکروسکوپ را نشان میدهد. میکروسکوپ وسیله ی بسیار ظریفی است. باید در کار با آن و نگهداری آن نهایت دقت را داشته باشید.
تمرین: با راهنمایی معلم خود برای دیدن چند لام که قبلا تهیه شده است از میکروسکوپ استفاده کنید.
شکل ۱۴- تصویر میکروسکوپ نوری
میکروسکوپ بینوکولر (استروسکوپیک)
ساختمان این میکروسکوپ، همانند میکروسکوپ نوری است که قبلا توضیح داده شد. با این تفاوت که نور از شی مورد نظر رد نمیشود بلکه از بالا به آن می تابد و نور منعکس شده از سطح شئ به چشم بیننده میرسد. از این میکروسکوپ، برای مشاهدهی ساختمان ظاهری بدن حشرات و… استفاده میکنند.
تمرین: با راهنمایی معلم خود از بینو کولر برای مشاهده ساختمان ظاهری حشرات استفاده کنید.
شکل ۱۵- میکروسکوپ بینوکولر (استروسکوپیک)
فعالیت عملی ۲:
مشاهده و بررسی ساختار سلول گیاهی
وسایل و مواد لازم:
۱- میکروسکوپ
۲-تیغه و تیغک شیشهای
۳- سوزن آزمایشگاه – اسکالپل – پنس
۴- قطره چکان
۵- شیشه ساعت
۶- نمک
۷- محلولهای رنگی (یدیدوره آبی متیلن) (برای تهیه محلولهای رنگین و معرفها به پیوست آخر کتاب مراجعه نمایید.)
روش انجام آزمایش:
۱- قطعهای از پیاز را ببرید.
۲- بخشی از اپیدرم نازک بین دو فلس پیاز را به وسیلهی پنس از روی آن جدا کنید. سعی کنید قطعهی جدا شده کوچک باشد.)
۳- اپیدرم جدا شده را در یک قطره آب که روی تیغهی شیشهای قرار دادهاید ، بگذارید و روی آن را با تیغک یا لامل شیشهای بپوشانید.
۴- آن را زیر میکروسکوپ بگذارید و ابتدا با درشت نمایی کم مشاهده کنید.
۵- می توانید به جای آب از یک قطره آبی متیلن استفاده کنید.
۶- با چرخاندن صفحهی رولور، عدسی دیگری که درشت نمایی بیشتری دارد در مسیر نور قرار دهید و اجزای سلول مانند هسته و هستکها و نیز دیوارهی اسکلتی و غشای پلاسمایی سلول را بهتر ببینید.
۷- با قطره چکان، یک قطره آب نمک در کنار تیغک شیشهای قرار دهید و از طرف دیگر با کاغذ صافی و یا آب خشک کن (یا دستمال کاغذی) آب را جمع کنید. حال می توانید غشای پلاسمایی سلول را که از دیوارهی اسکلتی سلول جدا شده است، بهتر مشاهده کنید.
۸- مشاهدات خود را در دفتر آزمایشگاه ترسیم کنید.
۹- این آزمایش را می توانید با اپیدرم گلبرگ گل لاله و یا گلهای دیگر و نیز با برگ خزه انجام دهید و مشاهدات خود را یادداشت کنید، و به تفاوتهای آن با اپیدرم پیاز پی ببرید.
شکل ۱۶- مشاهدهی سلول گیاهی
پرسش
۱- اپیدرماندامهای گیاهی، از چند لایه سلول درست شده است؟
۲- در درون سلولهای گیاهی چه بخش هایی را می توان مشاهده کرد؟
۳- آب نمک، چه تغییری در سلول گیاهی ایجاد میکند؟ علت آن را توضیح دهید.
فعالیت عملی ۳:
مشاهدهی تورژسانس و پلاسمولیز در سلولهای گیاهی
۱- آزمایش با سیب زمینی
وسایل و مواد لازم:
۱- میکروسکوپ
۲- تیغه و تیغک شیشهای
۳- لوله آزمایش
۴- سوزن آزمایشگاهی (سوزن تشریح)
۵- پنس کوچک
۶- ترازو
۷- نمک
۸- گلبرگ گل لاله (می توان از گلبرگ گلهای دیگر نیز استفاده کرد.)
چگونگی انجام آزمایش:
۱- برشهای نازکی از سیب زمینی به ضخامت ۲ میلی متر و طول ۲ سانتی متر و عرض نیم سانتی متر تهیه کنید. توجه کنید که برشها باید از یک جهت تهیه شوند.)
۲- پنج عدد بشر فراهم کنید و در هریک CC ۱۰۰ آب مقطر بریزید. و به آنها به ترتیب ۱/۰،۳/۰، ۵/۰، ۷/۰ و ۹/۰ گرم نمک طعام بیفزایید تا محلول هایی از نمک طعام به غلظتهای ۱، ۳، ۵، ۷ و ۹ گرم در لیتر تهیه شود.
۳- مقدار مساوی از هریک از این محلولها را در شیشهی ساعتهای مختلف ریخته و غلظت هریک را روی تکه کاغذی بنویسید و زیر شیشهی ساعت مربوط بگذارید.
۴- هریک از برشهای سیب زمینی را در یکی از محلولهای درون شیشهی ساعت قرار دهید ، پس از یک ساعت هریک از برشها را از محلول بیرون آورید و طول آنها را با کاغذ مدرج اندازه گیری کنید. (می توانید از خط کش استفاده کنید.)
تغییرات حاصل در طول آنها را یادداشت کنید.
۵- جدولی تهیه کنید که در آن درجهی غلظت آب نمک و طول برش سیب زمینی مشخص شده باشد و آنها را با یکدیگر مقایسه کنید و نتیجه گیری کنید.
شکل ۱۷- بررسی جذب آب به وسیلهی بافت سیب زمینی
پرسش
۱- علت تغییر در طول برشهای سیب زمینی چیست؟
۲- تغییر برشها چه نسبتی با غلظت آب نمک دارد؟
۳- این پدیده چه وضعیت و کیفیتی را در طبیعت بیان میکند؟
۲- آزمایش با بشروی گلبرگ گل لاله
چگونگی انجام آزمایش:
۱- محلول هایی از نمک طعام به غلظت های ۱، ۳، ۵، ۷، ۹ و ۱۱ گرم در لیتر تهیه کنید.
۲- قطعاتی از اپیدرم گلبرگ گل لاله جدا سازید.
۳- هریک از قطعات اپیدرم را در یکی از محلولهای تهیه شده قرار دهید. ضمنا یک قطعه را نیز در آب خالص (آب مقطر) بگذارید.
۴- پس از بیست دقیقه، قطعات اپیدرم را روی تیغههای شیشهای جداگانه قرار دهید و روی آنها را با تیغک بپوشانید.
توجه: غلظت محلولی را که اپیدرم در آن قرار دارد روی تیغهی شیشهای یادداشت کنید.
۵- اپیدرمها را در زیر میکروسکوپ مشاهده و با یکدیگر مقایسه کنید.
۶- به میزان جمع شدگی غشای پلاسمایی از دیوارهی اسکلتی توجه کنید و آن را با اختلاف دیگر سلولها با یکدیگر مقایسه و نتیجه گیری کنید.
توجه: مواظب باشید نوک سوزن، انگشتتان را زخمینکند.
شکل ۱۸- بررسی بشره گلبرگ لاله
پرسش
۱- علت جمع شدن درون سلول و جدا شدن غشای پلاسمایی از دیوارهی اسکلتی سلولهای اپیدرم چیست؟
۲- علت تغییر رنگ سلولهای اپیدرمی چیست؟
۳- در کدام محلول، سلولها پررنگ تر و در کدام محلول کم رنگ تر دیده میشوند؟
۴- در کدام محلول جمع شدگی سلول، بیشتر و در کدام یک کمتر است.
۵- نقش تورژسانس را در گلبرگها و سایر اندامهای نازک و نرم گیاهان شرح دهید.
۶- مفهوم تورژسانس و پلاسمولیز را آن طور که فهمیدهاید در دفتر خود بنویسید و آن را با تعریفی که در کتاب درسی خود دارید مقایسه کنید.
فعالیت عملی ۴:
مشاهدهی سلولهای بافت اسکلرانشیم
کمی از بخش خوراکی میوهی گلابی را روی لام تمیزی قرار داده، آن را به کمک لام دیگری پخش کنید. و یکی دو قطره محلول بلودو متیلن به آن اضافه کنید و در زیر میکروسکوپ مورد مشاهده قرار دهید.
پرسش
۱- دیوارهی سلولهای بافت اسکلرانشیم چگونه است؟
۲- آیا این سلولها زندهاند؟
۳- شکل سلول هایی که مشاهده کردید چگونه است؟
خودآزمایی
۱- نقش دیوارهی سلولی در سلولهای گیاهی را توضیح دهید.
۲- واکوئلها چگونه باعث استحکام و تردی اندامهای جوان گیاه میشوند؟
۳- مهمترین بخش کلروپلاست کدام است؟ چرا؟
۴- پلاسمودسماتا چیست و چه اهمیتی دارد؟
۵- چگونه پلاستی به پلاست دیگر تبدیل میشود؟
۶- تفاوتهای ساختمانی سلولهای بافت مریستمی و پارانشیمیکدامند؟
۷- مشخصات بافت اپیدرمی کدامند؟
۸- کدام بافتها در گیاه نقش استحکامی و کدام نقش حفاظتی دارند؟
۹- چرا آوندهای آبکشی در جریان شیرهی پرورده نقش فعالی دارند ولی آوندهای چوبی در جریان شیرهی خام غیرفعال اند؟
» فایل word «سلول و بافت های گیاهی»
» فایل pdf «سلول و بافت های گیاهی»
سلام بر استاد گرانقدر آقای داریوش طاهری
همگی به شما خسته نباشید عرض میکنیم و برایتان از خدا میخواهیم تا همواره موفقیت ها و دستاوردهای فوق العادهای به دست آورید.