فيديو: الأنسجة النباتية الأحياء • الصف الأول الثانوي

نسخة الفيديو النصية

في هذا الفيديو، سوف نتعلم كيف نصف تركيب الأنسجة المختلفة الموجودة في النباتات ووظيفتها. سنكتشف كيف نميز بين أنسجة النباتات البسيطة والمركبة، ونتعرف بالتحديد على التركيب والوظيفة لأنسجة النبات الثلاثة البسيطة: النسيج البرنشيمي، والنسيج الكولنشيمي، والنسيج الإسكلرنشيمي. كما سنتعرف على التركيب والوظيفة للأنسجة المركبة التي يتكون منها النظام الوعائي للنبات، أي نسيج الخشب ونسيج اللحاء.

لعلنا تساءلنا يومًا ما عن السبب الذي يجعل الكرفس مقرمشًا جدًّا، أو سبب كون الكمثرى ذات ملمس شبه رملي؟ تحتوي أنسجة النبات المختلفة على أنواع متعددة من الخلايا لها مكونات تركيبية وكيمائية متنوعة، وهذا ما يعطيها خواصها الفريدة التي سنكتشفها في هذا الفيديو.

النسيج هو مجموعة من الخلايا المتخصصة التي تؤدي وظيفة معينة. يوجد نوعان رئيسيان من الأنسجة في النباتات، وهما الأنسجة البسيطة والأنسجة المركبة، التي تعرف أيضًا باسم الأنسجة المعقدة. لنتناول الأنسجة البسيطة أولًا. تتكون الأنسجة البسيطة من نوع واحد من الخلايا بوجه عام، أو يكون معظم خلاياها على الأقل ذا تراكيب ووظائف متشابهة إلى حد كبير. على سبيل المثال، توضح هذه الصورة المجهرية بعض الخلايا في نوع واحد من النسيج البسيط في ورقة النبات. ونلاحظ هنا أن جميع الخلايا تتخذ شكل مستطيل كبير متشابه، وتحتوي على دوائر خضراء صغيرة، وهي عضيات تسمى البلاستيدات الخضراء.

تتكون الأنسجة المركبة، التي تعرف أيضًا باسم الأنسجة المعقدة، من عدة أنواع مختلفة من الخلايا، التي لا تختلف في تركيبها فحسب، بل في وظيفتها أيضًا. توجد الأنسجة المركبة بالأساس في المناطق الوعائية للنبات، وتسمى الحزم الوعائية. الحزم الوعائية مسئولة عن نقل المواد مثل الماء أو نواتج البناء الضوئي إلى أجزاء النبات التي تحتاج إليها. في هذه الصورة المجهرية لمقطع عرضي لساق دوار الشمس، يمكننا ملاحظة عدة حزم وعائية، ووضعنا دائرة على إحداها باللون الوردي. تتكون كل حزمة وعائية في الأساس من نسيجين مركبين فقط، وهما نسيج الخشب ونسيج اللحاء.

يتكون كل من هذين النسيجين المركبين من خلايا مختلفة ذات تراكيب مختلفة تمامًا. للمقارنة بين هذين النسيجين المركبين، يمكننا أيضًا ملاحظة الأنسجة الثلاثة البسيطة الموجودة في النبات، وهي النسيج البرنشيمي، والنسيج الكولنشيمي، والنسيج الإسكلرنشيمي، التي تقع في الجزء الخارجي لكل حزمة وعائية. يحتوي كل نسيج من هذه الأنسجة البسيطة على خلايا متشابهة للغاية من الناحيتين التركيبية والوظيفية، على الرغم من أن حجمها يختلف قليلًا. في حين أن الأنسجة البرنشيمية تمثل الجزء الأكبر من المنطقة المركزية لساق النبات وأوراقه وجذوره، توفر الأنسجة الكولنشيمية بشكل أساسي الدعامة التركيبية وبعض المرونة، وعادة ما توجد أسفل الطبقة الخارجية لخلايا النبات، التي تسمى البشرة. كما توفر الأنسجة الإسكلرنشيمية في الأساس الدعامة الميكانيكية القوية للحزم الوعائية.

دعونا نلق نظرة على تركيب هذه الأنسجة المختلفة ووظائفها بمزيد من التفصيل، بدءًا من الأنسجة البرنشيمية البسيطة. تشكل خلايا النسيج البرنشيمي الأنسجة اللحمية الرخوة داخل أجزاء مختلفة من النباتات غير الخشبية، مثل الأوراق والساق والجذور. يمثل هذا الشكل بعض خلايا النسيج البرنشيمي المكبرة داخل درنة نبات البطاطس. الدرنات مثل هذه، تشكل جزءًا من المجموع الجذري لنبات البطاطس، الذي يكون مسئولًا عن تخزين السكريات. وهي الجزء الذي عادة ما نستهلكه نحن البشر. تخزن هذه السكريات في صورة نشا داخل خلايا النسيج البرنشيمي، ما يعطينا أولى وظائف النسيج البرنشيمي، وهي تخزين المغذيات.

لنعد قائمة بالخواص التركيبية والوظيفية المميزة لخلايا النسيج البرنشيمي عندما نلاحظها. يمكننا ملاحظة أن خلايا النسيج البرنشيمي جميعها ذو شكل مستدير أو بيضوي. ومعظم خلايا النسيج البرنشيمي غير متخصصة. لذا، فإن لديها القدرة على التمايز إلى معظم أنواع خلايا النبات. ولكن تتشارك جميعها في خواص أساسية متشابهة. على سبيل المثال، تحتوي معظم خلايا النسيج البرنشيمي على عدد كبير من البلاستيدات الخضراء، وجدران خلوية رقيقة مكونة من السليولوز. خلايا النسيج البرنشيمي عبارة عن خلايا حية، وتؤدي العديد من الوظائف إلى جانب تخزين المغذيات. إذ يمكنها تخزين الماء في فجواتها العصارية الكبيرة الدائمة. كما يفرز العديد من خلايا النسيج البرنشيمي العصارة التي تخزن في هذه الفجوات. يمكن أن تستخدم خلايا النسيج البرنشيمي الماء المخزن وثاني أكسيد الكربون من الهواء لإجراء عملية البناء الضوئي لإنتاج غذائها. عادة ما يكون لخلايا النسيج البرنشيمي أدوار متنوعة أخرى، مثل تبادل الغازات للحصول على ثاني أكسيد الكربون الذي تتطلبه لإجراء عملية البناء الضوئي.

الآن، دعونا نلق نظرة على ثاني أنواع الأنسجة البسيطة، وهو النسيج الكولنشيمي. تتكون الأنسجة الكولنشيمية من خلايا طويلة ذات جدران خلوية سميكة توفر التركيب والدعامة وبعض المرونة للنبات، لا سيما السيقان الصغيرة، ومن ثم فهي ضرورية في المناطق النامية للنبات. يمثل هذا الشكل مقطعًا عرضيًّا لخلايا نسيج كولنشيمي توجد مباشرة أسفل بشرة ساق الكرفس. يكون الكرفس مقرمشًا لأن الدور الرئيسي للنسيج الكولنشيمي هو توفير الدعامة الميكانيكية لهذه المناطق النامية. كما أنه يوفر بعض المرونة أيضًا. وكما هو الحال في النسيج البرنشيمي، تتكون الأنسجة الكولنشيمية عادة من خلايا حية. نلاحظ هنا أن خلايا النسيج الكولنشيمي عادة ما تتخذ شكلًا مستطيلًا، وغالبًا ما تكون أطول من خلايا النسيج البرنشيمي. كما أن لها جدرانًا خلوية سميكة حيث يدعم السليولوز بمادة أخرى تسمى البكتين، ما يضيف دعامة ميكانيكية إلى الساق.

الآن، لنتناول آخر أنواع أنسجة النبات البسيطة، وهو النسيج الإسكلرنشيمي. تعد خلايا النسيج الإسكلرنشيمي الأكثر صلابة من بين أنواع الأنسجة الثلاثة البسيطة. إذ إنها تستمد قوتها الميكانيكية من جدرانها الخلوية السميكة التي توفر الدعامة للسيقان والأوراق، على سبيل المثال، حول الحزم الوعائية. يوضح هذا الشكل تركيب خلايا النسيج الإسكلرنشيمي الموجودة في ثمرة نبات الكمثرى. تختلف خلايا النسيج الإسكلرنشيمي في حجمها وشكلها أكثر من النوعين الآخرين من الأنسجة البسيطة. لكن عادة ما يمكن تمييزها من خلال جدرانها الخلوية الأكثر سمكًا. لا تحتوي النباتات على هيكل على غرار البشر، ولكن خلايا النسيج الإسكلرنشيمي القوية هذه تمكنها من أن تقف منتصبة وتظل ثابتة. تتكون الجدران الخلوية والأنسجة الإسكلرنشيمية من السليولوز، والهيميسليولوز، ومادة كيميائية تسمى اللجنين. يقتل اللجنين الخلايا عن طريق جعلها غير منفذة للماء. لذا، تكون الأنسجة الإسكلرنشيمية الملجننة ميتة فعليًّا. كما أن اللجنين هو الذي يضيف الملمس الرملي إلى ثمرة الكمثرى.

بعد ذلك، لنتناول أنسجة النبات المركبة، بدءًا من نسيج الخشب. كما ذكرنا من قبل، نسيج الخشب هو أحد الأمثلة على الأنسجة الوعائية للنبات، وهو ما يعني أنه مرتبط بعملية النقل. نسيج الخشب مسئول عن نقل الماء والأيونات المعدنية الذائبة الممتصة من التربة إلى جذور النبات، حيث تنقل بعد ذلك عبر نسيج الخشب إلى جميع أجزاء النبات التي قد تحتاج إليها. على سبيل المثال، تكون خلايا النسيج البرنشيمي الموجودة في الأوراق بحاجة إلى الماء لأداء عملية البناء الضوئي. ويتكون نسيج الخشب من نوعين أساسيين من الخلايا، وهما: أوعية نسيج الخشب، وتعرف أيضًا باسم القصيبات؛ وألياف نسيج الخشب، ويمكن ملاحظة كلا النوعين في هذا الشكل.

تتكون جدران أوعية نسيج الخشب من خلايا النسيج الإسكلرنشيمي، التي تكون ملجننة، ومن ثم ميتة. كما أن اللجنين الموجود داخل جدرانها الخلوية يجعلها غير منفذة للماء، ويوفر دعامة تركيبية إضافية للنبات. تتراص الخلايا في وعاء نسيج الخشب من طرف إلى طرف، وتتكسر جدرانها الموجودة في الأطراف لتكوين أنبوب مجوف. وهذا ما يسمح بسحب الماء والمعادن الذائبة لأعلى كما لو أنها تنتقل عبر ماصة. كما أن ألياف نسيج الخشب ملجننة وغير حية أيضًا، ويكمن دورها الرئيسي في توفير الدعامة الميكانيكية.

والآن، لنلق نظرة على نوع آخر من الأنسجة المركبة، وهو نسيج اللحاء. نسيج اللحاء هو نوع آخر من الأنسجة الوعائية للنبات ينقل بالأساس نواتج البناء الضوئي إلى خلايا النبات. ونواتج البناء الضوئي، التي تسمى أحيانًا نواتج التحول الغذائي، هي مواد عضوية مذابة في صورة سكريات وأحماض أمينية ذائبة، وهي ضرورية في مناطق مختلفة من النبات. تنقل هذه المواد في الأساس من الأوراق، حيث يحدث الجزء الأكبر من عملية البناء الضوئي، إلى جميع الأنسجة في النبات أعلى وأسفل الساق، وذلك لأن السكريات والأحماض الأمينية ضرورية في جميع خلايا النبات تقريبًا.

يتكون نسيج اللحاء من أربعة أنواع رئيسية من الخلايا التي يمكننا ملاحظتها في هذا الشكل وهي: الخلايا الغربالية، والخلايا المرافقة، والألياف، والخلايا الحجرية الموضحة هنا على صورة خلية مفردة سوداء. الخلايا الغربالية هي أعمدة مجوفة وطويلة من الخلايا، متراصة جنبًا إلى جنب. ولكن على عكس أوعية نسيج الخشب، فإن جدرانها الموجودة في الأطراف لا تتكسر تمامًا. بدلًا من ذلك، توجد صفائح غربالية بين كل وحدتين متجاورتين من وحدات الأنبوبة الغربالية، والتي تحتوي على فجوات مثل الغربال تسمح بمرور المواد المذابة عبرها. لجعل الخلايا الغربالية مجوفة، تتكسر معظم عضياتها، ولا تحتوي الخلايا الناضجة على أي نواة.

ترتبط الخلايا المرافقة بالخلايا الغربالية بواسطة قنوات موجودة في جدرانها الخلوية تسمى البلازموديزما، والتي تربط ما بين السيتوبلازم في كلتا الخليتين. الخلايا المرافقة هي أحد الأمثلة على خلايا النسيج البرنشيمي، ومن ثم فهي خلايا حية. أما الألياف والخلايا الحجرية فهما مثالان على خلايا النسيج الإسكلرنشيمي، ولهما جدران خلوية سميكة لتوفير الدعامة التركيبية لأوعية نسيج اللحاء. والآن بعد أن تعرفنا على مزيد من المعلومات عن أنسجة النبات، دعونا نراجع ما تعلمناه من خلال تناول سؤال تدريبي.

ما نوع النسيج البسيط في النباتات المشار إليه في الوصف الآتي؟ هذا النسيج له خلايا بيضوية أو مستديرة الشكل، تحيط بها جدران خلوية رقيقة من السليولوز، وقد تحتوي على بلاستيدات خضراء.

المطلوب منا هو تحديد نوع النسيج البسيط الذي يتميز بهذه السمات التركيبية. ولمعرفة ذلك، دعونا نقارن بين أنسجة النبات البسيطة الثلاثة باستخدام جدول ونعرف بعض المصطلحات الأساسية خلال ذلك. تتكون الأنسجة البسيطة من نوع واحد من الخلايا. أو تكون معظم الخلايا على الأقل ذات تراكيب ووظائف متشابهة إلى حد كبير. توجد ثلاثة أنواع مختلفة من الأنسجة البسيطة في النباتات وهي: النسيج البرنشيمي، والنسيج الكولنشيمي، والنسيج الإسكلرنشيمي. تشير الرسومات الموجودة أسفل الجدول إلى الشكل والتركيب النموذجيين للخلايا في كل نوع من أنواع الأنسجة البسيطة.

عادة ما تأخذ خلايا النسيج البرنشيمي شكلًا مستديرًا أو بيضويًّا، في حين تبدو خلايا النسيج الكولنشيمي عادة في صورة مستطيلات ممدودة. وكما نرى هنا، تختلف خلايا النسيج الإسكلرنشيمي كثيرًا في حجمها وشكلها. لعلنا لاحظنا أن الجدران الخلوية لخلايا النسيج البرنشيمي هي الأقل سمكًا من بين أنواع الأنسجة الثلاثة. تتكون هذه الجدران من السليولوز. وتحاط خلايا النسيج الكولنشيمي بجدران خلوية سميكة لتوفير الدعامة الميكانيكية، كما تدعم بمادة تسمى البكتين. جدران خلايا النسيج الإسكلرنشيمي هي الأكثر سمكًا من بين الأنواع الثلاثة، ما يمكنها من توفير الدعامة التركيبية والقوة للأوعية الناقلة لدى النبات، على سبيل المثال. هذه الجدران الخلوية مدعومة بمواد قوية مثل اللجنين، لمنحها هذه القوة.

تحتوي خلايا النسيج البرنشيمي على بلاستيدات خضراء أيضًا، حيث تتمثل إحدى وظائفها العديدة في إجراء عملية البناء الضوئي. وقد تحتوي خلايا النسيج الكولنشيمي أيضًا على بلاستيدات خضراء، لكن من غير المحتمل أن يوجد العديد منها كما هو الحال في خلايا النسيج البرنشيمي. إن خلايا النسيج الإسكلرنشيمي تكون غير حية فعليًّا، ويرجع ذلك جزئيًّا إلى وجود اللجنين غير المنفذ للماء في جدرانها. ولذلك، لا توجد أي منطقة في خلايا النسيج الإسكلرنشيمي تحتوي على بلاستيدات خضراء، لأنها لن تستطيع الحصول على الماء اللازم لإجراء عملية البناء الضوئي عبر جدرانها. والآن، دعونا ننظر مرة أخرى إلى المعطيات الواردة في السؤال لنحدد نوع النسيج البسيط الذي تصفه.

يصف السؤال الشكل العام للخلايا بوصفه بيضويًّا أو دائريًّا. وهذا يشير إلى أن الخلايا قد توجد في الأنسجة البرنشيمية بدلًا من خلايا النسيج الكولنشيمي المستطيلة الطويلة. وبما أن خلايا النسيج الكولنشيمي تختلف في شكلها، فإن الشكل الدائري للخلايا الواردة في السؤال لا يستبعد بالضرورة النسيج الإسكلرنشيمي. لذا دعونا ننتقل إلى السمات الأخرى. ورد في السؤال أيضًا أن الجدران الخلوية لهذه الخلايا رقيقة وتتكون من السيليولوز. وهذا ما يعطينا دليلًا إضافيًّا على إمكانية وجودها في الأنسجة البرنشيمية، نظرًا لأن كلًّا من خلايا النسيج الكولنشيمي وخلايا النسيج الإسكلرنشيمي لها جدران خلوية أكثر سمكًا، ومدعمة بمواد أخرى مثل البكتين واللجنين.

يخبرنا السؤال بأن خلايا هذا النسيج قد تحتوي على بلاستيدات خضراء. ونحن نعلم أن هذه العضيات قد توجد إما في خلايا النسيج البرنشيمي وإما في خلايا النسيج الكولنشيمي، ولكنها غير موجودة في خلايا النسيج الإسكلرنشيمي. وبناء على هذا الدليل، يمكننا استنتاج أن هذه الخلايا من غير المحتمل أن توجد في الأنسجة الكولنشيمية أو الأنسجة الإسكلرنشيمية، ما يعني أنه نظرًا لتحقق جميع المعايير اللازمة، فمن المرجح أن هذه الخلايا توجد في الأنسجة البرنشيمية البسيطة.

لنراجع بعض النقاط الأساسية التي تناولناها في هذا الفيديو. تتكون الأنسجة البسيطة من خلايا متشابهة إلى حد كبير من الناحيتين التركيبية والوظيفية، على سبيل المثال، الأنسجة الثلاثة البسيطة في النباتات: النسيج البرنشيمي، والنسيج الكولنشيمي، والنسيج الإسكلرنشيمي. في حين تؤدي الأنسجة البرنشيمية العديد من الوظائف التي تشمل إجراء عملية البناء الضوئي، وتخزين الماء والمغذيات، تتمثل وظيفة كل من النسيج الكولنشيمي والنسيج الإسكلرنشيمي في توفير الدعامة التركيبية لمختلف أجزاء النبات، كما يوفر النسيج الكولنشيمي كذلك بعض المرونة للمناطق النامية.

تتكون الأنسجة المركبة من خلايا مختلفة ذات تراكيب ووظائف متنوعة، على سبيل المثال، أنسجة الخشب واللحاء التي تشكل الحزمة الوعائية في النباتات. تتمثل وظيفة أنسجة الخشب في نقل الماء والمعادن الذائبة من الجذور إلى الأجزاء الأخرى من النبات. في حين تتمثل وظيفة أنسجة اللحاء في نقل السكريات والأحماض الأمينية من موقع البناء الضوئي، عادة في الأوراق، إلى أجزاء النبات التي تحتاج إليها.