We leggen uit wat een plantencel is, de indeling, de onderdelen en de soorten die er zijn. Ook de verschillen met een dierlijke cel.
Wat is een plantencel?
De plantencel is er een die veel van de weefsels vormt van de organismen die tot de koninkrijk Plantae, dat is de planten. Plantencellen zijn, net als dierlijke cellen, eukaryoten, dus ze hebben een kern gedefinieerd (waarin het genetische materiaal wordt gevonden), een celmembraan en verschillende organellen die zich in het cytoplasma bevinden.
Hoewel ze enkele kenmerken gemeen hebben, is een typische plantencel perfect te onderscheiden van een dier. Deze verschillen zijn niet alleen te wijten aan morfologische criteria, aan de structurele behoeften van planten, maar ook aan de functies die ze vervullen en het soort metabolisme zij bezitten. De plantencel heeft onderscheidende structuren die het mogelijk maken om het proces van fotosynthese.
Alle organismen die tot het plantenrijk behoren, zijn foto-autotrofen, dat wil zeggen dat ze in staat zijn om hun eigen voedsel te synthetiseren door middel van fotosynthese. Tijdens dit proces, van anorganisch materiaal (Water, kooldioxide) en het gebruik van Energie van zon, de planten werken uit organisch materiaal (glucose) die ze gebruiken of opslaan, en zuurstof, die ze in de atmosfeer afgeven. In tegenstelling tot groenten zijn dieren heterotrofen, dus ze moeten zich voeden met anderen levende wezens om zijn bron van organisch materiaal te verkrijgen.
Ondanks dit verschil in de manier waarop ze hun voedsel, voeren zowel plantaardige als dierlijke cellen cellulaire ademhaling uit, een proces waarmee ze energie verkrijgen (ATP) van de oxidatie van organisch materiaal.
Planten evolueerden tot verschillende soorten cellen, elk gespecialiseerd voor bepaalde functies. Plantencellen zijn georganiseerd in weefsels en deze weefsels zijn op hun beurt georganiseerd in drie weefselsystemen, die zich elk door het hele lichaam uitstrekken. Het grootste deel van het plantenlichaam bestaat uit het fundamentele systeem, dat verschillende functies heeft, waaronder fotosynthese, opslag en ondersteuning.
Het vasculaire systeem, een ingewikkeld geleidingssysteem dat door het hele plantenlichaam loopt, is verantwoordelijk voor het geleiden van verschillende stoffen, waaronder water, opgeloste mineralen en voedsel (opgeloste suiker). Het vaatstelsel werkt ook om de plant te versterken en te ondersteunen. Het epidermale systeem biedt een bedekking aan het lichaam van de plant. Wortels, stengels, bladeren, bloemdelen en vruchten zijn organen, omdat elk is opgebouwd uit de drie weefselsystemen.
Typen plantencellen
Organismen in het plantenrijk hebben veel verschillende soorten cellen. Botanici onderscheiden enerzijds initiële of meristeemcellen (die gevonden worden in de belangrijkste groei- en delingscentra, waar de mitotische activiteit constant is) van gedifferentieerde cellen (afgeleid van meristeemcellen) en worden geclassificeerd als:
- Parenchym cellen. Ze zijn verantwoordelijk voor de ondersteuning van het lichaam, de afscheiding van vele verbindingen zoals harsen, tannines, hormonen, enzymen en suikerhoudende nectar, afkomstig van het transport en de opslag van stoffen, evenals fotosynthese zelf. Ze zijn de meest voorkomende, maar de minst gespecialiseerde van het plantenorganisme.
- Collenchym cellen. Begiftigd met slechts één primaire muur, leven ze tijdens de volwassenheid en zijn ze meestal langwerpig, waardoor ze tractie krijgen, flexibiliteit ja uithoudingsvermogen voor weefsels, dat wil zeggen dat het plastische structurele steuncellen zijn. Planten missen het gebruikelijke skeletachtige skelet van veel dieren; In plaats daarvan ondersteunen individuele cellen, inclusief cholenchymale cellen, het plantenlichaam.
- Sclerenchym cellen. Het zijn harde, stijve cellen, waarvan de secundaire wanden lignine bevatten, waardoor ze waterdicht zijn. Op de eindvervaldag is de plant meestal al dood, zonder cytoplasma, waardoor alleen een lege centrale holte overblijft. Zijn belangrijkste rol is defensieve en mechanische ondersteuning. Het kunnen sclereïden en vezels zijn. Sclereïden zijn cellen met een variabele vorm, die veel voorkomen in de schil van walnoten en in de pitten van fruit zoals kersen en perziken. De vezels zijn lange taps toelopende cellen, vaak voorkomend in lappen of groepen, ze zijn vooral overvloedig in het hout, de binnenbast en de nerven van het blad.
- Xyleem cellen. Het zijn cellen die water geleiden en mineralen opgelost van de wortels naar de stengels en bladeren, en zorgen voor structurele ondersteuning. Xyleemcellen kunnen van twee soorten zijn: tracheïden en vaatelementen. Tracheïden en glaselementen geleiden water en opgeloste mineralen. Ze zijn zeer gespecialiseerd in autorijden. Naarmate ze zich ontwikkelen, ondergaan beide typen cellen een geprogrammeerde celdood en als gevolg daarvan zijn ze hol, alleen hun celwanden blijven over.
- Floëem cellen. Het zijn cellen die voedselmaterialen geleiden, dat wil zeggen koolhydraten in oplossing die door de hele plant worden gevormd bij fotosynthese en die structurele ondersteuning bieden. Ze kunnen van twee soorten zijn: zeefbuiselementen en begeleidende cellen. De zeefbuiselementen zijn van begin tot eind met elkaar verbonden om lange zeefbuizen te vormen. De elementen van de zeefbuis zijn in leven als ze volwassen zijn, maar veel van hun organellen, waaronder: kern, vacuole, mitochondriën en ribosomen, desintegreren of krimpen als ze volwassen worden. De zeefbuiselementen behoren tot de weinige eukaryote cellen die zonder kern kunnen functioneren. Grenzend aan elk zeefbuiselement bevindt zich een bijbehorende cel die helpt bij de werking van het zeefbuiselement. De begeleidende cel is een complete, levende cel met een kern. Aangenomen wordt dat deze kern de activiteiten van zowel de begeleidende cel als het zeefbuiselement stuurt.
- Cellen van epidermis. Bij de meeste planten bestaat de epidermis uit een enkele laag afgeplatte cellen. Epidermale cellen bevatten meestal geen chloroplasten en zijn daarom transparant zodat licht de binnenste weefsels van stengels en bladeren kan binnendringen. In zowel stengels als bladeren worden fotosynthetische weefsels gevonden onder de epidermis. De epidermale cellen van de bovengrondse delen scheiden een wasachtige cuticula af op het oppervlak van hun buitenwanden; Deze wasachtige laag beperkt het waterverlies van plantoppervlakken aanzienlijk.
- Peridermis cellen. Het zijn de cellen die verschillende dikke cellagen onder de opperhuid vormen om een nieuwe beschermende laag te bieden wanneer de opperhuid wordt vernietigd. Naarmate een houtachtige plant in omvang blijft toenemen, werpt hij zijn epidermis af en legt de perdermis bloot, die de buitenste schors van de oudere stengels en wortels vormt. Ze vormen complexe structuren die zijn samengesteld uit kurkcellen en parenchymcellen van kurk. Kurkcellen sterven af als ze volwassen zijn en hun wanden zijn bedekt met een stof die suberine wordt genoemd en die helpt het waterverlies te verminderen. Parenchymcellen van kurk fungeren voornamelijk als opslag.
Onderdelen en functies van een plantencel
Een typische plantencel bestaat uit:
- Plasma membraan. Zoals alle cellen hebben plantencellen een membraan dat bestaat uit een dubbele laag lipiden ja eiwit die de binnenkant van de cel onderscheidt van de buitenkant, en hen in staat stelt hun drukbereiken te behouden en pH. Naast de plasma membraan regelt het binnenkomen en verlaten van stoffen tussen binnen en buiten de cel.
- Celkern. Zoals alle eukaryote cellen hebben plantencellen een goed gedefinieerde celkern, waar het genetische materiaal wordt gevonden (DNA) georganiseerd in chromosomen. De belangrijkste functie van de kern is het beschermen van de integriteit van DNA en het controleren van cellulaire activiteiten, daarom wordt gezegd dat het het controlecentrum van de cel vormt.
- Cellulaire muur. Plantencellen hebben een stijve structuur die het plasmamembraan bekleedt, voornamelijk bestaande uit cellulose, waarvan de functie is om bescherming, stijfheid, ondersteuning en vorm aan de cel te bieden. Er zijn twee wanden te onderscheiden: een primaire en een secundaire, gescheiden door een structuur die de middelste lamel wordt genoemd. De aanwezigheid van de celwand verhindert de groei van de cel als zodanig en dwingt deze tot verdikking, waarbij cellulose microvezels worden afgezet.
- Cytoplasma. Zoals alle cellen is het cytoplasma het binnenste van de cel en bestaat het uit het hyaloplasma of cytosol, een waterige suspensie van stoffen en ionenen celorganellen.
- Plasmodesmata. Het zijn de continue eenheden van cytoplasma die de celwand kunnen passeren en de plantencellen van hetzelfde organisme kunnen verbinden, waardoor communicatie tussen celcytoplasma's en de directe circulatie van stoffen daartussen mogelijk is.
- Vacuole. Het is aanwezig in alle plantencellen, en het is een groep gesloten compartimenten zonder een gedefinieerde vorm omgeven door een plasmamembraan genaamd de tonoplast, die Water, enzymen, suikers, zouten, eiwitten, pigmenten en metabole residuen. Over het algemeen hebben rijpe plantencellen een grote vacuole, die tot 90% van het celvolume kan innemen. De vacuole is een multifunctioneel organel dat deelneemt aan de opslag van stoffen, de spijsvertering, osmoregulatie en het behoud van de vorm en grootte van plantencellen.
- Plasto. Het zijn organellen die verantwoordelijk zijn voor de aanmaak en opslag in de cel van essentiële stoffen voor primordiale processen, zoals fotosynthese, de synthese van aminozuren of van lipiden. Er zijn verschillende soorten plastos, waaronder:
- Chloroplasten. Ze slaan chlorofyl op (verantwoordelijk voor de karakteristieke groene kleur van plantenweefsels) en vormen het organel waarin de fotosynthese plaatsvindt.
- De leukoplasten. Ze slaan kleurloze (of weinig gekleurde) stoffen op en maken de omzetting van glucose in complexere suikers mogelijk.
- chromoplasten. Ze slaan pigmenten op, carotenen genaamd, die bijvoorbeeld de kleur van fruit, wortels en bloemen.
- Golgi-apparaat. Het is een set van afgeplatte saccules omgeven door een membraan, die verantwoordelijk is voor de verwerking, verpakking en transport (export) van verschillende macromoleculen, zoals eiwitten en lipiden.
- ribosomen. Het zijn macromoleculaire complexen van eiwitten en RNA, gelokaliseerd in het cytoplasma en in het ruwe endoplasmatisch reticulum, waar eiwitsynthese plaatsvindt op basis van de informatie in DNA. Is Genetische informatie het verlaat de kern in de vorm van mRNA (messenger) en bereikt het ribosoom waar het wordt "gelezen en vertaald" in een specifiek eiwit.
- Endoplasmatisch reticulum. Het is een complex systeem van celmembranen dat het gehele celcytoplasma van eukaryoten omvat, in de vorm van afgeplatte zakjes en onderling verbonden buisjes die doorgaan met het kernmembraan. Het endoplasmatisch reticulum is meestal verdeeld in twee delen die verschillende functies hebben: het gladde reticulum, dat betrokken is bij het lipidenmetabolisme, calciumopslag en celontgifting, en het ruwe reticulum, op het oppervlak waarvan meerdere ribosomen zijn ingebed en dat verantwoordelijk is voor de synthese. van bepaalde eiwitten en enkele wijzigingen daarop.
- mitochondriën. Het zijn grote organellen die aanwezig zijn in alle eukaryote cellen, die fungeren als het energiecentrum van de cel. In mitochondriën, de cellulaire ademhaling, waarmee de cel erin slaagt de energie (ATP) op te wekken die ze nodig heeft voor haar functies.
Dierlijke cel
Dierlijke cellen hebben, in tegenstelling tot plantencellen, geen celwand (waardoor ze flexibeler worden) of plasmodesmata, of een centrale vacuole (ze hebben meestal meerdere, veel kleinere blaasjes). Ze hebben ook geen plastiden, wat logisch is als we bedenken dat ze niet fotosynthetiseren.
Net zoals er organellen zijn die exclusief zijn voor plantencellen, zijn er andere die alleen aanwezig zijn in dierlijke cellen, afhankelijk van hun metabolische vereisten en behoeften. Dit is bijvoorbeeld het geval voor centriolen, peroxisomen en lysosomen. In sommige gevallen zijn dierlijke cellen voorzien van trilhaartjes en flagellen om zich te verplaatsen, iets wat plantencellen niet hebben.
Het is echter de moeite waard om te verduidelijken dat wanneer het om eukaryote cellen gaat, planten- en dierencellen structuren gemeen hebben: ze hebben allebei een celkern (die DNA bevat), plasmamembraan, cytoplasma, vrije ribosomen en vliezige organellen gemeen, zoals het apparaat van Golgi, het gladde en ruwe endoplasmatisch reticulum en de mitochondriën.