دراسة الخلية النباتية

تعد الخلية النباتية الوحدة الأساسية التشريحية والفيزيولوجية للكائن النباتي. تختلف الخلايا النباتية في حجمها وشكلها وتركيبها الكيميائي ووظائفها الفيزيولوجية وتعقد جدارها.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

دراسة الخلية الحية living cell

تمثل السيتوبلاسما (الهيولى) cytoplasma الجزء الأساسي في الخلية النباتية, وتبدو تحت المجهر كمحلول غروي لزج, تتفاوت درجة لزوجته تفاوتاً كبيراً من خلية لأخرى. تتميز السيتوبلاسما الحية بحركتها البطيئة حيث تنساب حول السطوح الداخلية لجدار الخلية ساحبة معها الحبيبات الدقيقة المعلقة (الجسيمات الكوندرية, والكلوروبلاست ... إلخ) وتعرف هذه الظاهرة باسم الانسياب السيتوبلاسمي أو الحركة الدورانية cyclose. وهي تختلف عن الحركة البروانية الناتجة عن حركة تذبذبية مستمرة غير منتظمة لهذه الحبيبات. وتكون الحركة الدورانية ضعيفة في السيتوبلاسما المحيطية ونشيطة في الخيوط السيتوببلاسمية المركزية, وتلاحظ هذه الحركة في خلايا طحالب الكارا chara وفي أوبار أسدية نبات الترادسكانسيا tradescantia وفي خلايا أوراق الإلوديا elodea.

تتأثر الحركة الدورانية بالعوامل البيئية المحيطة, إذ تتنشط بالحرارة والضوء وضغط الأكسجين المرتفع وبالعوامل المساعدة للنمو مثل الأوكسينات auxines بينما يهبط نشاطها بالبرودة والكلوروفورم وغاز ثنائي أكسيد الكربون.

التمرين الأول

الهدف: دراسة الحركة السيتوبلاسمية الدورانية cyclose

النبات: الترادسكانسيا الفرجينية tradescantia virginianaأو الترادسكانسيا متغيرة اللون (المكحلة) T.discolor

الفصيلة: الكوميليناسية commelinaceae

العضو: أوبار الأسدية

الوسط: الماء أو سائل رينغر

طريقة العمل

تؤخذ بوساطة الملقط سداة من زهرة الترادسكانسيا, حيث يلاحظ أن الأوبار تتصل بالسداة بوساطة سويقة صغيرة
تؤخذ صفيحة نظيفة ويوضع في منتصفها قطرة من الماء, ثم تنزع بوساطة الملقط مجموعة من أوبار السداة وتوضع في قطرة الماء, وتغطى وتفحص بالعدسة ذات التكبير الضعيف: نلاحظ أن الوبرة تأخذ شكل السبحة, إذ تتألف من سلسلة من الخرزات تمثل كل خرزة منها خلية مفردة, نختار إحدى هذه الخلايا ونحكم الرؤيا جيداً ثم نحول على العدسة ذات التكبير القوي. يحرك لولب التحكم البطيئ دورة على الأكثر فنميز في الخلية ما يلي:

الغلاف الخلوي السيللوزي
النواة محاطة بالغشاء النووي
السيتوبلاسما حبيبية القوام بأوضاعها المختلفة: المحيطية, وحول النووية, والخيوط السيتوبلاسمية, والغشاء السيتوبلاسمي الخارجي
الفجوات الحاوية على مكتنفات أليفة للماء كالأصبغة الأنتوسيانية, والغشاء الفجوي
القطيرات الزيتية النافرة من الماء والتي بانتقالها مع التيارات السيتو بلاسمية نستدل على وجود الحركة السيتوبلاسمية الدورانية cyclose واتجاهها

التمرين الثاني

الهدف: دراسة المظهر العام للخلية

النبات: البصل allium cepa

الفصيلة: الزنبقية liliaceae

العضو: بشرة أمصوخة البصل اللحمية الحية

الوسط: اليود اليودي

تتألف البصلة من ساق قرصية وعدة أوراق حرشفية, الخارجية منها جافة والداخلية لحمية ندعوها أمصوخة. تتألف الأمصوخة من بشرة داخلية epidermis وبشرة خارجية exodermis يفصل بينهما برانشيم (المتن) parenchyma الإدخاري. تبدو البشرة شفافة وتتألف من طبقة واحدة من الخلايا المتراصة مع بعضها ولذلك فهي تنزع بسهولة عن أمصوخة البصل.

طريقة العمل

تؤخذ الأمصوخة اللحمية الثالثة من الخارج, يجرى عمل مربع في البشرة الداخلية, وبواسطة الحربة, ضلعه 3-5 ملم mm, ثم ينزع هذا المربع بوساطة الملقط.
يوضع هذا الجزء من البشرة على صفيحة نظيفة في قطرة من اليود اليودي. على أن يكون الوجه الملتصق بالأمصوخة ملتصقاً بالصفيحة, ويغمر جيداً.
نميز في خلايا البشرة المستطيلة الشكل ما يلي:

الجدار الخلوي الغلوسيدي.
السيتوبلاسما غير الواضحة.
النواة والغشاء النووي.

نختار عدداً من الخلايا الواضحة ونحكم الرؤيا بالعدسة ذات التكبير الضعيف ثم نحول إلى العدسة ذات التكبير القوي لتوضيح الأجزاء السابقة فنلاحظ في الخلية ما يلي:

الجدار الخلوي الغلوسيدي الواضح تماماً.
السيتوبلاسما الحبيبية الصفراء التي تلازم الجدران بشكل رئيس وتصدر عنها خيوط سيتوبلاسمية تلاحظ بوضوح أيضاً.
القطيرات الزيتية والجسيمات الكوندرية, التي تتميز بأشكالها العصوية أو الخيطية أو الحبيبية.
الفجوات التي تبدو متجانسة غير ملونة وعديدة في الخلي الفتية, بينما تلاحظ فجوة واحدة ضخمة تحتل مركز الخلية الكهلة.
النواة سمراء اللون محاطة بالسيتوبلاسما, تحوي نوية أو أكثر, تأخذ أوضاعاً مختلفة إذ يمكن أن تكون مركزية أو جدارية جانبية أو جبهية.

التمرين الثالث

الهدف: دراسة الغلاف الابتدائي والثانوي the primary and secondary cell wall

النبات: القرع أو الكوسا cucurbita pepo

الفصيلة: القرعية cucurbitaceae

العضو: الساق

الوسط: الغليسيرين بعد التلوين المضاعف

يعد وجود الغلاف الخلوي من الخواص المميزة للخلايا النباتية, فهو يحيط بالبروتوبلاسم مشكلاً غلافاً قاسياً ذو سماكة تختلف باختلاف الخلية ووظيفتها, ويتكون أساساً من مواد بكتو سيللوزية ومواد أخرى كأشباه السيللوز hemicelluloses والخشبين (الليغنين) lignin والكالوز callose والعفص tannins.

وللغلاف أهمية واضحة في تحديد حجم الخلية وشكلها والحفاظ على مكوناتها بما يمتاز به من صلابة وثبات تجاه المواد الكيميائية. وهذا لا يعني أنه يعزل الخلية تماماً عن الخلايا المجاورة لأنه يسمح بنفاد الماء والمواد الذائبة بحرية من خلال الجدار إلى داخل الخلية وخارجها ويبقيها على صلة دائمة مع الخلايا المجاورة.

طريقة العمل

تؤخذ مقاطع عرضية جاهزة لساق غض من نبات الكوسا أو عباد الشمس حيث يلاحظ الغلاف الابتدائي في الخلايا البرانشيمية (المتنية) parenchyma cells. تفحص هذه الخلايا بالعدسة ذات التكبير القوي فنلاحظ الغلاف الابتدائي في الخلايا البرانشيمية الكروية أو متعددة الأضلاع المتميز برقته وبلونه الأحمر بسبب تكونه من مواد بكتوسيللوزية. ويفصل بين أغلفة الخلايا المتجاورة فراغات بينية أو أصمخة.
تؤخذ مقاطع عرضية جاهزة لساق الكوسا أو العنب المعمرر vitis vinifera, أو الزيزفون المعمر .tilia sp. حيث يلاحظ الغلاف الثانوي في الخلايا الاسكليرانشميه sclerenchyma أو الألياف fibers أو الأوعية vessels أو القصيبات tracheids.
تفحص الخلايا الاسكيرانشميه أو الألياف أو الأوعية بالعدسة ذات التكبير الضعيف ثم بالعدسة ذات التكبير القوي فنلاحظ سماكة الأغلفة الثانوية نتيجة ترسب الخشبين, ولهذا تظهر بلون أخضر.

التمرين الرابع

الهدف: دراسة الغشاء السيتوبلاسمي

النبات: البصل allium cepa

الفصيلة: الزنبقية liliaceae

العضو: بشرة أمصوخة البصل اللحمية الحية

الوسط: الغليسيرين اليودي

ينطبق الغشاء البلاسمي انطباقاً وثيقاً على الجدار الخلوي, ويمكن رؤيته والتأكد من وجوده بعد حادثة الإنكماش السيتوبلاسمي. ويتم ذلك بوضع الخلية في محلول ذي ضغط حلولي مرتفع (ملحي أو سكري) فتنكمش السيتوبلاسما نتيجة فقدان الماء من فجواتها, وتبتعد عن الجدار الخلوي, ونتحقق بذلك من وجود هذا الغشاء كحد خارجي للسيتوبلاسما.

يمكن إجراء هذه الدراسة إما في خلايا بشرة نبات البصل أو في أوراق الإيلوديا elodea أو في خلايا البشرة لبتلات التوليب الأحمر tulipe rouge.

طريقة العمل

تؤخذ زجاجة ساعة, وتمزج فيها ثلاث قطرات من كاشف اليود اليودي مع ثلاث قطرات من الغليسرين وتمزج جيداً في الزجاجة لكي نحصل على خلية ملونة ومنكمشة.
توضع في منتصف صفيحة نظيفة قطرة من المزيج.
تحضر بشرة الصل كما في الطريقة السابقة وتوضع على الصفيحة ضمن قطرة الغليسرين اليودي, وتغطى بساترة, وينتظر مدة 10-15 دقيقة ثم تفصح بالعدسة ذات التكبير الضعيف أولاً ثم بالعدسة ذات التكبير القوي فنلاحظ إنكماش السيتوبلاسما نتيجة خروج الماء من الفجوات, ومن ثم انفصال الغشاء السيتوبلاسمي عن الغلاف الخلوي نتيجو وجود الغليسرين ذي الضغط الحلولي المرتفع.