تیغۀ میانی

در زیست یازدهم می بینیم که سلول های جانداران به منظور رشد، ترمیم و تولید مثل تقسیم می شوند. از مهم ترین این تقسیم ها تقسیم میتوز و میوز است.
در تقسیم میتوز و میوز ابتدا هسته سلول تقسیم شده و سپس سیتوپلاسم تقسیم می شود.
در تقسیم یاختۀ گیاهی بعد از تقسیم هسته، وزیکول هایی از دستگاه گلژی خارج شده و در وسط سلول تجمع می یابند به این ترتیب  لایه‌ای به نام تیغۀ میانی تشکیل می‌شود. این لایه، میان یاخته(سیتوپلاسم) را به دو بخش تقسیم می‌کند و در نتیجه، دو یاخته ایجاد می‌شود. تیغۀ میانی از پلی‌ساکاریدی به نام پکتین ساخته شده است. پکتین مانند چسب عمل می‌کند و دو یاخته را درکنار هم نگه می‌دارد.
نکته: پکتین هم در دیواره نخستین و هم در تیغه میانی وجود دارد.

یاد آوری: پلی ساکارید ها درشت مولکول هایی زیستی کربوهیدراتی هستند که از پیوند تعداد زیادی مولکول مونوساکارید تشکیل شده اند. اتم های سازنده آن ها شامل اکسیژن هیدروژن و کربن است.

نکته: تیغۀ میانی، بین دو سلول گیاهی مجاور مشترک است؛ پس، دو سلولی که کنار هم قرار دارند، یک تیغه میانی دارند. بنابراین، بین دو سلول گیاهی، حداقل یک بخش از دیوارۀ سلولی، یک تیغۀ میانی وجود دارد. دقت داشته باشید که تیغۀ میانی فقط در وسط دو سلول تشکیل و سایر قسمت‌های سلول، از قبل دارای دیواره هستند؛ این دیواره‌ها، درواقع دیوارۀ سلول اولیه می‌باشند که تقسیم می‌شود.
نکته: تیغۀ میانی، قدیمی‌ترین و نازک‌ترین لایۀ دیوارۀ سلولی است و اولین بخش از دیوارۀ سلولی است که ساخته می‌شود. پس، بین دو سلول گیاهی قطعا تیغۀ میانی وجود دارد.

دیوارۀ نخستین

بخش زنده سلول گیاهی یا همان پروتوپلاست هریک از یاخته‌های تازه تشکیل شده، لایه یا لایه‌های دیگری به نام دیوارۀ نخستین می‌سازند. در این دیواره، رشته‌های سلولز وجود دارند که در زمینه‌ای از پروتئین و انواعی از پلی ساکاریدهای غیر رشته‌ای قرار می‌گیرند. دیوارۀ نخستین، مانند قالبی، پروتوپلاست را در برمی گیرد؛ اما مانع رشد آن نمی‌شود؛ زیرا قابلیت گسترش و کشش دارد و همراه با رشد پروتوپلاست و اضافه شدن ترکیبات سازندۀ دیواره، اندازۀ آن نیز افزایش می‌یابد. 
نکته: دیوارۀ نخستین و دیواره پسین می‌تواند یک یا چند لایه باشد.
نکته: دیوارۀ نخستین، دارای چند نوع پلی‌ساکارید مانند سلولز، پکتین و پلی ساکارید های غیر رشته ای است. بخش اصلی دیواره، توسط پلی‌ساکاریدهای رشته‌ای(سلولز) ساخته شده است و در زمینۀ دیواره، پلی‌ساکاریدهای غیررشته‌ای قرار دارند.
نکته: دیوارۀ نخستین، قابلیت گسترش و کشش دارد و در نتیجه، مانع رشد سلول گیاهی نمی‌شود؛ درواقع زمانی که پروتوپلاست رشد می‌کند، ترکیبات دیوارۀ سلولی نیز ساخته می‌شوند و با اضافه شدن آنها به دیواره، اندازۀ دیوارۀ سلولی نیز افزایش می‌یابد.

دیواره ی پسین

در بعضی یاخته‌های گیاهی، لایه‌های دیگری نیز ساخته می‌شود که به مجموع آنها دیوارۀ پسین می‌گویند. استحکام و تراکم این دیواره از دیوارۀ نخستین بیشتر است. رشد یاخته بعد از تشکیل دیوارۀ پسین متوقف می‌شود.
نکته : دیواره پسین عمدتاً از رشته های سلولزی تشکیل شده است که به صورت فشرده در کنار هم آرایش یافت هاند. سه لایه سلولزی در دیواره پسین وجود دارد که از نظر جهت قرارگیری رشته های سلولزی و ضخامت باهم تفاوت دارند.
نکته: دیوارۀ پسین داراری چند لایه می‌باشد و به همین دلیل، ضخیم است. رشته‌های سلولزی در هر لایه، با هم موازی می‌باشند ولی در لایه‌های مختلف دیوارۀ پسین، با هم فرق می‌کنند.

نکته: همۀ لایه‌های دیوارۀ سلولی، توسط پروتوپلاست ساخته می‌شوند.
نکته: دیوارۀ پسین، ضخیم‌ترین، جدیدترین و داخلی‌ترین لایۀ دیوارۀ سلولی است.
نکته: در همۀ لایه‌های دیوارۀ سلولی، پلی‎‌ساکارید وجود دارد ولی مواد پروتئینی، فقط در دیوارۀ نخستین و پسین وجود دارند. همچنین، رشته‌های سلولزی مختص دیوار نخستین و پسین هستند و در تیغۀ یافت نمی‌شوند.

پروتوپلاست :

دیوارۀ یاخته ای در بافت های زندۀ گیاه، بخشی به نام پروتوپلاست را در بر می گیرد. پروتوپلاست بخش زنده ی یاخته ی گیاهان است. این بخش هم ارز یاخته در جانوران است یعنی از غشای پلاسمایی و سیتوپلاسم(سیتوسل و اندامک های درون آن) تشکیل شده است.
در جدول زیر سلول و بافت های گیاهان را با یکدیگر مقایسه کرده است.
مقایسه سلول های جانوری و گیاهی 

تورژسانس و پلاسمولیز

تورژسانس

وقتی مقدار آب در محیط بیشتر از مقدار آن در یاخته باشد، کُریچه‌ها حجیم و پر آب‌اند و سبب می‌شوند که پروتوپلاست به دیواره بچسبد و به آن فشار آورد. دیوارۀ یاخته‌ای در برابر این فشار تا حدی کشیده می‌شود، اما(به علت داشتن پکتین) پاره نمی‌شود. یاخته در این وضعیت در حالت تورژسانس یا تورم است. حالت تورم یاخته‌ها در بافت‌های گیاهی سبب می‌شود که اندام‌های غیر چوبی، مانند برگ وگیاهان علفی استوار بمانند.

پلاسمولیز

اگر به هر علتی آب کم باشد، حجم کُریچه کاهش می‌یابد و پروتوپلاست جمع می‌شود و از دیواره فاصله می‌گیرد. این وضعیت، پلاسمولیز نامیده می‌شود. اگر پلاسمولیز طولانی مدت باشد، پژمردگی حتی با آبیاری فراوان نیز رفع نمی‌شود و گیاه به دنبال مرگ یاخته‌هایش، می‌میرد.

نکته: دو عامل مرگ سلول‌های گیاهی: چوبی شدن و پلاسمولیز است.

پلاست‌ها(دیسه‌ها)

دانستیم که بعضی رنگ‌ها به علت وجود موادرنگی در کُریچه است. آیا رنگ زرد یا نارنجی ریشۀ هویج، و رنگ قرمز میوۀ گوجه فرنگی مربوط به ترکیبات رنگی در کُریچه هاست؟ پاسخ منفی است.

یکی دیگر از ویژگی‌های یاخته‌های گیاهی، داشتن اندامکی به نام دیسه(پلاست) است. انواعی از دیسه‌‌ها در گیاهان وجود دارد.

سبز دیسه :

سبز دیسه(کلروپلاست) به مقدار فراوانی سبزینه دارد. به همین علت گیاهان، سبز دیده می شوند.

کروموپلاست:

نوع دیگری دیسه وجود دارد که در آن، رنگیزه‌هایی با نام کاروتنوئیدها ذخیره می‌شوند. به این دیسه‌ها، رنگ دیسه(کروموپلاست) می‌گویند؛ مثلاً رنگ دیسه‌ها در یاخته‌های ریشۀ گیاه هویج، مقدار فراوانی کاروتن دارند که نارنجی است.

مشخص شده است که ترکیبات رنگی در کُریچه و رنگ دیسه، پاداُکسنده(آنتی اکسیدان)اند. ترکیبات پاداُکسنده در پیشگیری از سرطان (نه درمان) و نیز بهبود کارکرد مغز و اندام‌های دیگر نقش مثبتی دارند.

دیسه های فاقد رنگریزه :

 بعضی دیسه‌ها رنگیزه ندارند، مثلاً در دیسه‌های یاخته‌های بخش خوراکی سیب‌زمینی، به مقدار فراوانی نشاسته ذخیره شده است که به همین علت به آن نشادیسه(آمیلوپلاست) می‌گویند.

ذخیرۀ نشاسته، هنگام رویش جوانه‌های سیب زمینی، برای رشد جوانه‌ها و تشکیل پایه‌های جدید از گیاه سیب زمینی مصرف می‌شود.

منشأ تمامی پلاست ها یک پلاست اولیه است که تحت شرایط مختلف و بسته به نوع اندام به پلاست های مختلف تبدیل می شود، همچنین یک پلاست بالغ نظیر کلروپلاست در موقعیت های مختلفی می تواند به پلاست های دیگر تبدیل شود. برای مثال سبزدیسه‌ها کاروتنوئید هم دارند که با رنگ سبزینه پوشیده می‌شوند؛ در پاییز با کاهش طول روز و کم شدن نور، ساختار سبزدیسه‌ها در بعضی گیاهان تغییر می‌کند و به رنگ دیسه تبدیل می‌شوند. در این هنگام سبزینه در برگ تجزیه می‌شود و مقدار کاروتنوئیدها افزایش می‌یابد.

 فعالیت

گوجه فرنگی در ابتدا سبز رنگ و با گذشت زمان رنگ آن تغییر می‌کند. چه توضیحی برای این رویداد دارید؟ چگونه می‌توانید به طور تجربی، درستی توضیح خود را تأیید کنید؟

هنگام رسیدن میوۀ گوجه فرنگی، نوعی رنگیزۀ کاروتنوئیدی در کلروپلاست زیاد می‌شود و مقدار کلروافیل کاهش پیدا می‌کند؛ در نتیجه کلروپلاست به کروموپلاست تبدیل می‌شود و رنگ سبز آن به قرمز تغییر می‎‌یابد.

ترکیبات گیاهی

معمولاً گیاهان را به عنوان جانداران غذا‌ساز می‌شناسیم، اما گیاهان ترکیبات دیگری می‌سازند که استفاده‌هایی به غیر از غذا دارند؛ مثلاً قبل از تولید رنگ‌های شیمیایی، گیاهان از منابع اصلی تولید رنگ برای رنگ آمیزی الیاف بودند.

نکته: گیاهان مواد غذایی را توسط کلروپلاست تولید می‌کنند و به صورت نشاسته، در آمیلوپلاست ذخیره می‌کنند.

نکته: غذای انسان به طور مستقیم یا غیرمستقیم، از گیاهان به دست می‌آید. انسان، می‌تواند مستقیماً از منابع گیاهی(مثل میوه و سبزیجات) استفاده کند یا از محصولات جانوران گیاه‌خوار مثل گاو، بهره‌مند شود.(ترکیب - فصل 1)

نکته: اصلاح ژنتیکی گیاهان، یکی از راه‌های افزایش کیفیت و کمیت غذایی است که انسان از گیاهان به دست می‌آورد. (ترکیب - فصل 1)

نکته: گروهی از جانوران، گیاهخوار هستند و غذای خود را مستقیماً از منابع گیاهی تأمین می‌کنند. لارو پروانه مونارک، ملخ، گروهی از پرندگان نظیر پرندۀ دانه‌خوار، نشخوارکنندگان و اسب، مثال‌هایی از این جانوران هستند. (ترکیب - فصل‌های 1 و 2)

اگر دمبرگ انجیر را ببرید یا اینکه میوۀ تازۀ انجیر را از شاخه جدا کنید، از محل برش، شیرۀ سفید رنگی خارج می‌شود که به آن شیرابه می‌گویند. ترکیب شیرابه، در گیاهان متفاوت، فرق می‌کند. لاستیک برای اولین بار از شیرابۀ نوعی درخت ساخته شد.

نکته: ترکیب شیرابه در گیاهان متفاوت، فرق می‌کند و ممکن است سمی نیز باشد، مثلاً شیرابۀ خشخاش دارای ترکیبات آلکالوئیدی اعتیادآور(تریاک) است.

آلکالوئیدها:

 آلکالوئیدها از ترکیبات گیاهی‌اند و در شیرابۀ بعضی گیاهان به مقدار فراوانی وجود دارند.

 کاربرد در گیاهان : در  نقش آنها دفاع از گیاهان در برابر گیاه خواران است.

 کاربرد در پزشکی : ساختن داروهایی مانند مسکّن‌ها، آرام بخش‌ها و داروهای ضد سرطان به کار می‌برند.

 مضرات: بعضی آلکالوئیدها اعتیادآورند مثل نیکوتین که در تنباکو وجود دارد.

نکته:  آلکالوئیدها نیز در تولید داروهای ضدسرطان نقش دارند یعنی در درمان بعضی سرطان ها نقش دارند. رنگ‌های موجود در کروموپلاست‌ها و واکوئل‌ها، آنتی‌اکسیدان هستند و در پیشگیری از سرطان نقش دارند.

مضر بودن برخی ترکیبات گیاهی :

 گیاهی بودن یک ترکیب به معنی بی‌ضرر بودن آن نیست. شرکت‌های تجاری در تبلیغ محصولات خود و تشویق مردم برای خرید، عبارتِ محصول کاملاً گیاهی است و هیچ ضرری ندارد! را به کار می‌برند. در حالی که ترکیباتی در گیاهان ساخته می‌شود که در مقادیر متفاوت، ممکن است سرطان زا، مسموم کننده یا حتی کشنده باشند.