Кіріспе

Жасыл өсімдіктерде кездесетін эукариотты жасуша түрі ғылыми журнал. Өсімдік жасушалары – жасыл өсімдіктердегі фотосинтезге қабілетті, Plantae патшалығына жататын эукариоттар. Олардың ерекше белгілеріне целлюлоза, гемицеллюлоза және пектиннен тұратын біріншілік жасуша қабырғасы, фотосинтезді жүзеге асыруға және крахмал жинақтауға мүмкіндік беретін пластидтердің болуы, тургорлық қысымды реттейтін үлкен вакуола, гаметалардан басқа флагеллумдар мен центриолалардың жоқтығы және жаңа түзілген жасушаларды бөліп тұратын жасушалық пластинка немесе фрагмопласт арқылы жүзеге асырылатын ерекше жасуша бөліну әдісі жатады.

Өсімдік жасушаларының ерекшеліктері

Өсімдік жасушаларының жасушалық қабырғалары целлюлоза, гемицеллюлоза және пектиннен тұрады және жасушалық мембранадан тыс құрылады. Олардың құрамы хитиннен жасалған саңырауқұлақтардың, пептидогликаннан жасалған бактериялардың және псевдопептидогликаннан жасалған археялардың жасушалық қабырғаларынан өзгеше. Көп жағдайда лигнин немесе суберин протопласт арқылы негізгі жасуша қабырғасының ішіндегі екінші қабырға қабаттары ретінде секрецияланады. Кутин негізгі жасуша қабырғасынан тыс және жапырақтардың, сабақтардың және басқа да жер үсті мүшелерінің эпидермалық жасушаларының екінші жасуша қабырғасының сыртқы қабаттарына секрецияланып, өсімдік қабықшасын қалыптастырады. Жасуша қабырғалары көптеген маңызды функцияларды атқарады. Олар өсімдіктің тіндері мен мүшелеріне пішін береді, жасушааралық байланыс пен өсімдік-микроб өзара әрекеттесуінде маңызды рөл атқарады. Жасуша қабырғасы өсу кезінде иілгіш болады және жасушалар арасындағы қоректік заттар мен гормондардың алмасуын қамтамасыз ететін плазмодезма деп аталатын кішкентай тесіктерге ие. Көптеген өсімдік жасушаларында үлкен орталық вакуоль болады, ол тонопласт деп аталатын мембранамен қоршалған, суға толы көлем, ол жасушаның тургорын сақтайды, цитозол мен жасуша шырыны арасындағы молекулалардың қозғалысын бақылайды, фосфор және азот сияқты пайдалы заттарды сақтайды және қалдық ақуыздар мен органеллаларды ыдыратады. Плазмодезма деп аталатын арнайы жасушааралық байланыс жолдары негізгі жасуша қабырғасындағы тесіктер арқылы өтеді, олар арқылы плазмолемма және жақын жасушалардың эндоплазмалық торлары үздіксіз жалғасады. Өсімдік жасушаларында пластидтер бар, олардың ең маңыздысы – хлоропласттар, олар жасыл пигмент хлорофиллді қамтиды, ол күн сәулесінің энергиясын химиялық энергияға айналдырады, осы арқылы өсімдік су мен көмірқышқыл газдан фотосинтез процесі арқылы өзіне тамақ дайындайды. Басқа пластид түрлеріне крахмал сақтауға арналған амилопластар, май сақтауға арналған элайопластар және пигменттердің синтезі мен сақталуына арналған хромопластар жатады. Митохондриялар сияқты, 37 генді кодтайтын геномға ие, пластидтердің де шамамен 100-120 бірегей геннен тұратын өз геномдары бар және олар құрлықтағы өсімдіктер мен балдырлардың ерте еукариоттық ата-бабаларының жасушаларында симбиоздық тіршілік еткен прокариоттық эндосимбионттар ретінде пайда болған деп есептеледі. Құрлықтағы өсімдіктерде және кейбір балдырлар топтарында, әсіресе харофиттер мен хлорофиттердің трентефолиалдарында жасуша бөлінуі цитокинездің соңында жасушалық пластина құруға арналған матрица ретінде фрагмопласт құрылысы арқылы жүзеге асырылады. Бриофиттер мен птеридофиттердің, цикадалар мен гинкгоның қозғалмалы, еркін жүзуге қабілетті сперматозоидтары – жануарлар жасушаларындағыларға ұқсас білегі бар құрлықтағы өсімдіктердің жалғыз жасушалары. Қарағайлар мен гүлді өсімдіктерде қозғалмалы сперматозоидтар жоқ, сондай-ақ білектері мен центриолалары да жоқ.

Өсімдік жасушалары мен тіндерінің түрлері

Өсімдік жасушалары, жануарлардың шешу жасушаларына ұқсас, жіктелмеген меристемалық жасушалардан дифференциалданып, тамырлардың, сабаулардың, жапырақтардың, гүлдердің және репродуктивтік құрылымдардың негізгі жасуша кластары мен тіндерін қалыптастырады, олардың әрқайсысы бірнеше жасуша түрлерінен тұруы мүмкін.

Паренхима

Паренхима жасушалары – сақтау және қолдаудан бастап фотосинтез (мезофиль жасушалары) және флоэмаға жүктеуге (өткізу жасушалары) дейінгі функцияларды атқаратын тірі жасушалар. Қан тамырлы шоғырларындағы ксилем мен флоэмадан басқа, жапырақтар негізінен паренхима жасушаларынан тұрады. Кейбір паренхима жасушалары, мысалы, эпидермистегідей, жарық сәулесінің өтуіне және газ алмасуды шоғырландыруға немесе реттеуге бейімделген, ал басқалары өсімдік тініндегі ең аз маманданған жасушалардың қатарына жатады және өмір бойы тотипотенттілігін сақтай алады, яғни жаңа, ерекшеленбеген жасушалар популяциясын құру үшін бөлінуге қабілетті. Паренхима жасушаларының жұқа, өткізгіш негізгі қабырғалары кіші молекулалардың олардың арасында тасымалдануын қамтамасыз етеді, ал олардың цитоплазмасы нектар бөлінуі сияқты кең ауқымды биохимиялық функцияларға, сондай-ақ өсімдіктерді жеуден қорғайтын қосалқы өнімдерді өндіруге жауапты. Көптеген хлоропласттарды қамтитын және негізінен фотосинтезбен айналысатын паренхима жасушалары хлоренхима жасушалары деп аталады. Хлоренхима жасушалары – фотосинтез процесіне қатысатын паренхима жасушалары. Басқалары, мысалы, картоп түйнектеріндегі паренхима жасушаларының көпшілігі және бұршақ тұқымдас өсімдіктердің тұқымдық жапырақшалары, сақтау функциясын атқарады.

Колленхима

Колленхима жасушалары жетілген кезде тірі болады және қалың целлюлозадан тұратын жасуша қабырғаларына ие. Колленхима жасушалары әдетте өте созылыңқы болады және көлденең бөліну арқылы тосқауылды (септалы) көрініс тудыруы мүмкін. Бұл жасуша түрінің қызметі – ұзындығы өсіп келе жатқан өсімдік сабақтарын қолдау, сондай-ақ тіндерге икемділік және керілуге төзімділік қасиеттерін беру. Бастапқы қабырғада лигнин болмайды, ол оны қатты әрі қатаң ететін зат, сондықтан бұл жасуша түрі «пластикалық қолдауды» қамтамасыз етеді – жас сабақты немесе жапырақ тісшесін ауада ұстап тұра алатын, бірақ айналасындағы жасушалардың өсуімен бірге созыла алатын қолдау. Сергіп қайтатын қасиетсіз созылатын қолдау – колленхиманың қызметін сипаттаудың тиімді тәсілі. Селерейдің талшықтарының бір бөлігі колленхимадан тұрады.

Склеренхима

Склеренхима – екі түрлі жасушадан – склерейдтер мен талшықтардан тұратын тіндік. Олардың негізгі жасуша қабырғасының ішінде қалыңдаған, лигниндік қосалқы қабырғалары болады. Қосалқы қабырғалар жасушаларды қаттылатады және су өткізбейді. Осының салдарынан склерейдтер мен талшықтар функционалдық пісіп жеткен кезде әдетте өлі болады, цитоплазма жоғалады, орталық қуыс бос қалады. Склеридтер немесе тас жасушалар (грекше skleros – «қатты») – жапырақтар мен жемістерге кедір-бүдыр текстура беретін қатты, берік жасушалар. Олар кішкентай жәндік личинкаларының ас қорыту жолдарына зиян келтіру арқылы өсімдіктермен қоректенуді шектеуі мүмкін. Склеридтер шафран мен көптеген басқа жемістердің қабығын құрайды, дамитын тұқымды физикалық қорғауға көмектеседі. Талшықтар – лигниндік қосалқы қабырғалары бар созылған жасушалар, олар шөптесін өсімдіктердің жапырақтары мен сабақтарына жүк көтеру және тартылу күшін қамтамасыз етеді. Склеренхима талшықтары су мен қоректік заттарды (ксилемадағыдай) немесе көміртектік қосылыстарды (флоэмадағыдай) өткізуге қатыспайды, бірақ олар ертедегі құрлықтағы өсімдіктерде ксилема мен флоэманың бастапқы жасушаларының өзгеруінен пайда болған болуы мүмкін.

Ксилем

Ксилем – су өткізетін трахеидтер немесе тамыр элементтерінен, талшықтар мен паренхима жасушаларынан тұратын күрделі тамырлық ұлпа. Трахеидтер – су өткізуге мамандандырылған, жасуша қабырғаларының лигниленген қосалқы қалыңдығы бар созылған жасушалар, олар алғаш рет өсімдіктерде силур кезеңінде, 425 миллион жылдан астам бұрын құрлыққа көшу кезінде пайда болды (Куксонияны қараңыз). Ксилем трахеидтерінің болуы тамырлы өсімдіктерді немесе трахеофиттерді анықтайды. Трахеидтер – ұзын, созылған ксилем жасушалары, ең қарапайымдарында үздіксіз негізгі жасуша қабырғалары және сақиналар, шеңберлер немесе торлы желілер түріндегі лигниленген қосалқы қабырға қалыңдығы болады. Гимноспермдерді шекаралы шұңқырлар деп аталатын клапан тәрізді тесіктермен сипатталатын күрделі трахеидтер ерекшелендіреді. Папоротниктер және басқа да птеридофиттер мен гимноспермдерде тек ксилем трахеидтері болады, ал гүлді өсімдіктерде ксилемдік ыдыстар да болады. Ыдыр элементтері – ұзын, үздіксіз түтіктерді құру үшін ұштарымен біріктірілген, қабырғалары жоқ қуыс ксилем жасушалары. Бриофиттерде нақты ксилем тіні жоқ, бірақ олардың спорофиттерінде гидрома деп аталатын, қарапайым құрылымды созылған жасушалардан тұратын су өткізетін тіні бар.

Флоэма

Флоэма – жоғары сатыдағы өсімдіктерде қоректік заттарды тасымалдауға арналған мамандық тін, негізінен осмос арқылы туындайтын қысым градиенттері бойымен сахарозаны тасымалдайды, бұл процесс транслокация деп аталады. Флоэма – күрделі тін, ол екі негізгі жасуша типінен – сірне түтіктерінен және олармен тығыз байланысты серік жасушалардан, сондай-ақ паренхима жасушаларынан, флоэма талшықтары мен склерейдтерден тұрады.