الصانعات اليخضورية أو البلاستيدات الخضراء (Chloroplast) هي أحد أنواع الصانعات الخلوية الموجودة في خلايا النبات، وتتميز بكونها من العضيات الخلوية مزدوجة الغشاء أحدهما داخلي وآخر خارجي ويوجد بينهما فراغ في خلايا النبات ذات المعيشة الذاتية Autotrophic .[1] تتميز بكونها ذات لون أخضر لاحتوائها على أصباغ أهمها كلوروفيل "أ" وكلوروفيل"ب" , أصباغ الكاروتين و الزانثوفيل. كما تحتوي على كل من الحمضين النوويين RNA و DNA , كذلك تحتوي على ريبوسومات أصغر في الحجم من الريبوسومات العادية وكذلك يمكنها الانقسام والتكاثر.[2] تنشأ الصانعات اليخضورية من أجسام صغيرة غير متمايزة تدعى طليعة البلاستيد توجد في المناطق النامية في النباتات تسمى (البارض) وتكون محاطة بغشائين يشكلان غلاف الصانعة.
الإكتشاف
كان هيوجو فون مول أول من لاحظ وجود البلاستيدات الخضراء في الخلايا النباتية وأطلق عليها اسم حبيبات يخضور' (بالألمانية: Chlorophyllkörnen) في عام 1837.[3] استخدم مصطلح البلاستيدات (بالألمانية: Chloroplastiden) لأول مرة من قبل العالم الألماني أندرياس شيمبر عام 1838.[4] وفي عام 1884 أطلق عليهم العالم إدوارد ستراسبرغر اسم البلاستيدات الخضراء (بالألمانية: Chloroplasten).[4][5][6][7]
أماكن تواجدها وتغذيتها
في الأجزاء الخضراء والأوراق، في بعض خلايا طلائعيات النوى وجميع الخلايا النباتية حيث تقع قرب جدران الخلايا ويبقى الجزء المركزي من الخلية خالياًمن البلاستيدات، ويتغير موقع البلاستيدات الخضراء مع الحركة الدورية للسيتوبلازم، وأيضاً هي مقاومة للتغيرات الإسموزية بعكس الميتوكندريا. وتقوم البلاستيدة الخضراء من أجل التغذية الذاتية بالاستعانة بمادة اليخضور (الكلوروفيل) في عملية التمثيل الضوئي التي تمر بعدة مراحل من أهمها تحول فيها النباتات طاقة الضوء إلى طاقة مختزنة في السكريات المصطنعة (الكربوهيدرات) مع تحرير غاز الأكسجين. بالإضافة للتمثيل الضوئي، تكون الصانعات مسؤولة عن تخزين النشاء واصطناع عدة مركبات أخرى مثل الأحماض الدهنية والتيربين اللازمة للبناء الخلوي وفعالية الأنسجة والنبات عموماً.
أشكالها
شكلها غالبا سداسي، محاطة بغشاء مضاعف.وتكون الصانعات اليخضورية عادة في النباتات العليا محدبة الوجهين وفق مقطع عرضي ودائرية وفق مظهر سطحي ويبلغ قطرها 3-10 ميكرومتر، ولذلك تكون مرئية تحت المجهر الضوئي. وأيضاً من أشكالها أن تكون لولبية في السبيروجيرا وكأسية في الكلاميدوموناس.
تركيبها
تتكون البلاستيدة الخضراء من كتلة كثيفة من وسط مائي به بروتين تعرف باسم الحشوة stroma و تغلف بغلاف يتكون من غشائين يشبهان باقي الأغشية البلازمية في كون الغشاء يتركب من طبقتين بروتينيتين بينهما طبقة دهنية. وتحتوي الحشوة على أجزاء دقيقة محببة ذات لون أخضر تعرف بالبذيرات granum. تتكون كل بذيرة من أقراص متراصة فوق بعضها وهذه الأقراص تتركب من أغشية الثايلاكويد thylakoid التي تتكون من بروتينات ودهون وصبغات الكلوروفيل والكاروتينات.[8] وتتركب بالتحليل الكيميائي من 55% بروتين و 30% دهن و 4 كروتنويدات Carotenoids و 2% أحماض نووية. أي أن البلاستيدة الخضراء تحتوي على جزيء chloroplast DNA (لهذا تسمى cpDNA) يشبه تماما الحمض النووي السبحي mDNA.[9]
1: عشاء خارحي
2: فراغ بين الغشائين
3: غشاء داخلي (1+2+3: الغلاف)
4: الحشوة أو السدى أو الستروما (محلول مائي)
5: تجويف الثايلاكويد (داخل الثايلاكويد)
6: غشاء الثايلاكويد
7: جرائن
8: صفيحة ثايلاكويد
9: حبة نشاء
10: ريبوسوم
11: cpDNA
12: كرة بروتين دهني
انقسام cpDNA البلاستيدات الخضراء
توجد في خلية البلاستيد الخضراء حلقة أو أكثر من حلقات الدنا وتسمى cpDNA (أي كلوروبلاست دي إن إيه)، وعن طريقها تنقسم الخلية.
وحتى الآن لم يستكشف تماما كيف يتم الانقسام. وكثرت محاولات الاستكشافات منذ عام 1970، والآن ترشح إحدى الطرق لتكون هي الطريقة السليمة التي تتم بها عملية الانقسام لكن أحد الطرق ركزت على مشاهدة الانقسام بواسطة المجهر الإلكتروني، وهي مرشحة لتكون هي الطريقة الحقيقية للانقسام. [10][11] ونتيجة المشاهدة بالمجهر الإلكتروني ملخصة في الشكل 3؛ وفيها يحدث انزياح في الدنا يسمى انزياح حلقي مزدوج D-loop. وتنزاح خلاله عقدتين من الدنا وتأخذان شكل حرف theta (θ) من الكتابة اليونانية، وتبتعدان عن بعضهما البعض (أنظر الشكل 3). [10][12] ثم تتم عملية نسخ الدنا. ومع استمرار العملية ينفصل المركب cpDNA الجديد مكونا خلية ثانية بنفس كروموسومات الخلية الأم.
مقالات ذات صلة
المراجع
- كتاب علم الخلية من تأليف أ.د عبدالعزيز عبدالرحن الصالح - الطبعة الأولى 1998م - ص431
- كتاب مورفولوجيا و تشريح النبات ن تأليف حسين العروسي وعماد الدين وصفي -الناشر دار المطبوعات الجديدة- طبعة عام 1409 هـ - 1989م . ص 47
- von Mohl, H. (1835/1837). Ueber die Vermehrung der Pflanzen-Zellen durch Teilung. Dissert. Tubingen 1835. Flora 1837, . نسخة محفوظة 31 أغسطس 2017 على موقع واي باك مشين.
- Schimper, A.F.W. (1883). "Über die Entwicklung der Chlorophyllkörner und Farbkörper". Bot. Zeitung (باللغة الألمانية). 41: 105–14, 121–31, 137–46, 153–62. مؤرشف من الأصل في 19 أكتوبر 2013.
- Strasburger, E. 1884. Das botanische Praktikum, 1. Aufl. Gustav Fischer: Jena
- Gunning, B., Koenig, F. & Govindjee, P. (2006). A dedication to pioneers of research on chloroplast structure. In: R. R. Wise & J. K. Hoober (ed.). The structure and function of plastids. Springer: Netherlands, pp. xxiii–xxxi. نسخة محفوظة 19 ديسمبر 2016 على موقع واي باك مشين.
- Hoober, J. K. (1984). Chloroplasts. Plenum: New York. نسخة محفوظة 19 ديسمبر 2016 على موقع واي باك مشين.
- Lim, K.; Kobayashi, I.; Nakai, K. (7 April 2014). "Alterations in rRNA-mRNA Interaction during Plastid Evolution". Molecular Biology and Evolution. 31 (7): 1728–1740. doi:10.1093/molbev/msu120. PMID 24710516.
- كتاب علم الخلية من تأليف أ.د عبدالعزيز عبدالرحن الصالح - الطبعة الأولى 1998م - ص432
- Krishnan, Rao BJ, NM (2009). "A comparative approach to elucidate chloroplast genome replication". BMC Genomics. 10 (237). doi:10.1186/1471-2164-10-237.
- Heinhorst, Gordon C. Cannon, Sabine (1993). "DNA replication in chloroplasts". Journal of Cell Science. 104: 1–9.
- Bendich, AJ (2004). "Circular Chloroplast Chromosomes: The Grand Illusion". The Plant Cell. 16 (7): 1661–1666. doi:10.1105/tpc.160771. PMC . PMID 15235123.