مطالعه سلولي گياه نه تنها در آناتومي اندامها بلكه در رده بندي و سيستماتيك گياهي نيز غالبا ضروري است .در اينجا به اختصار به بررسي اندامكها داخلي گياه مي پردازيم .
به طور كلي بخش عمده محتويات سلول را پروتوپلاسم تشكيل مي دهد كه در آن هسته , ريبوزومها ( معروف به دانه هاي پالاد ) , ميتوكندريها ,پلاستها , دستگاه گلژي و شبكه رتيكولوم اندوپلاسم كه در تشكيل واكوئل هاي گياهي نقش دارد ديده مي شود .البته ضمائم ديگري نيز در سيتوپلاسم وجود دارد كه از آن جمله مي توان روغن هاي اسانسي ( اولئورزين ) را نام برد .
سيتوپلاسم :از مواد لپيدي و پروتيدي ساخته شده است . اين ماده در مجاورت غشاي اسكلتيك ورقه نازكي را به نام غشاء اكتوپلاسم يا پلاسمالم تشكيل مي دهد كه در تبادلات سلولي با محيط اطراف نقش موثري دارد .
ريبوزومها :بوسيله ميكروسكوپ الكتروني قابل روئيتند .ماكروملكولهايي ريبونوكلئوپروتوئيني با اشكال كروي يا تخم مرغي با قطر متوسط 100 - 200 انگسترم هستند . به صورت آزاد و يا چسبيده به غشاء رتيكلوم اندوپلاسم در سيتوپلاسم سلول گياهي يافت مي شوند .ريبوزوم در سنتز پروتوئين گياهي نقش دارد .
كندريوزومها :اشكال كندريوزومها متفاوت است. گاهي به صورت دانه هاي كوچك و گاهي به صورت رشته هاي طويل ديده مي شوند . اشكال گرد كندريوزومها را ميتوكندري و اشكال رشته اي را كُندريوكُنت مي گويند . مطالعات ميكروسكوپي نشان مي دهد كه هر ميتوكندري از 3 قسمت تشكيل شده است :
1). غشاي خارجي كه ضخامت آن 50 تا 70 انگسترم است و ساختمان پروتوئيني دارد
2).غشاء داخلي كه تقريبا مشابه غشاء خارجي است .
3) . ماتريكس يا محتويات دروني ميتوكندري كه مركز انرژي سلول مي باشد و مولكولهاي پر انرژي در اين قسمت سنتز مي شوند . همچنين ميتوكندري واجد يك < دي ان اي > حلقوي مشابه ژنوم باكتري ها مي باشند كه در ماتريكس و چسبيده به ديواره غشاء داخلي آن است .
پلاستها :كه مجموع آنها را پلاستيدوم مي گويند ويژه سلولهاي گياهي است . در سلولهايي كه حد اكثر رشد خود را كرده اند پلاستها اشكال متفاوت دارند و مواد مختلفي را در خود ذخيره مي كنند.
پلاستها را برحسب مواد محتوي آنها با انواع زير تقسيم مي كنند كه هر يك مفصلا شرح داده خواهد شد :
1).كلروپلاست . 2). آميلوپلاست . 3) كروموپلاست . 4). الئوپلاست ويك نوع پلاست به نام لوكوپلاست كه پلاست اوليه بوده و پلاستهاي ديگر از آن نشات مي گيرند.
نكته مهم اينست كه مواد موجود در پلاستها معمولا در جريان رشد و تخصيص يافتن سلول تغيير و تحول مي يابند و به مواد ديگري تبديل مي شوند . براي مثال ميوه نارس به علت داشتن كلروپلايت فراوان سبز رنگ است ولي هنگام رسيدن ميوه رنگ آن تغيير مي كند و كلروپلاستها تبديل به كرموپلاست مي شوند ويا اگر ريشه تازه روييده جو را در مقابل نور قرار دهيم پلاستهاي اوليه بي رنگ ( لكوپلاست) تبديل به كلروپلاست مي شوند و اگر مجددا آنها را در تاريكي قرار دهيم كلروپلاستها تبديل به كروموپلاست مي شوند .
حال به طور جداگانه به بررسي هر كدام از پلاستها مي پردازيم :
1) . كلروپلاست : محتوي ماده كلروفيل بوده وسبز رنگ است .شكل كلروپلاست در گياهان آوندي تقريبا مشابه و يكنواخت و عدس مانند است . ولي تعداد آنها در سلولهاي گياهي بسيار متفاوت است مثلا در سلولهاي گياه علف خوك يا سلاژينل فقط يك كلروپلاست وجود دارد . ودر برخي گياهان آوندي اين تعداد به 100 ويا بيشتر هم مي رسد . كلروپلاستها در جلبكها بسيار مختلف و متنوع ترند ( تصوير 3) كه به آنها كروماتوفور گويند . كروماتوفور جلبك علاوه بر كلروفيل ممكن است حاوي مواد رنگي ديگري باشد . كروماتوفور در جلبك اسپيروژير مارپيچي و در مروكارپوس ورقه مانند است . كلروپلاست در عمل فتوسنتز دخالت دارد و چون تشكيل كلروفيل و فعاليت آن احتياج به نور دارد از اين رو كلروپلاست در سطح خارجي ساقه هاي جوان و در اندامهاي هوايي ديگر مانند برگها پراكنده اند.
تصوير شماره 3) .اشكال مختلف كلروپلاست در جلبكها
2). آميلوپلاست : محتوي نشاسته (اميدون ) بوده و خاص بافت پارانشيم ذخيره اي هستند و در بخش هاي عمقي اندامها وجود دارند . منشا آميلوبلاستها . لوكوپلاستها هستند . در اندامها و بافتهاي دخيره اي همه لكوپلاستها همزمان محتوي نشاسته نمي شوند .برخي ممكن است هيچگاه تبديل به آميلوپلاست نشوند وبرخي نيز ممكن است بسيار دير محتوي آميدون گردند .
نشاسته ابتدا به صورت دانه هاي كوچم غوطه ور در پلاستها ظاهر مي گردند سپس به تدريج به حجم آنها افزوده مي شود . اين افزايش حجم به صورت پيدايش صبقات متحد المركزي به دور يك نقطه مركزي صورت مي گيرد كه به اين نقطه مزكري اصطلاحا ناف مي گويند لازم به ذكر است كه شكل و اندازه دانه هاي نشاسته در گياهان مختلف متفاوت است ( تصوير 4 ) مثلا شكل نشاسته در سيب زميني تخم مرغي و در نخود كليوي شكل مي باشد . دانه هاي نشاسته با نور پلاريزه در زير ميكروسكوپ پديده صليب سياه را نشان مي دهند كه مربوط به ساختار كريستالي نشاسته مي باشد .در اين حالت دانه نشاسته كروي و سياه رنگ ديده مي شود كه ساختاري صليب مانند آنرا به 4 قسمت تقسيم مي كند .
تصوير 4) . انواع مختلف دانه هاي نشاسته
3). كرموپلاستها : عبارتند از پلاستهايي كه مواد رنگي غير از كلروفيل دارند .كروموپلاستها غالبا از لوكوپلاست بوجود مي آيند و بتدريج از رنگيزه هاي زرد يا قرمز كه در آب نامحلول مي باشند انباشته مي شوند . رنگيزه هاي مزبور به خوبي در چربي حل مي شوند و به همين دليل به آنها ليپوكروم هم مي گويند . به طور كلي ليپوكروم ها از گروه كارتنوئيد ها هستند و كاروتن سر دسته اين گروه است. مواد كارتنوئيدي مشتقات ايزوپرن وبه صورت بلورهاي كوچك هشتند .(براي اطلاعات بيشتر در اين زمينه مي توانيد به كتاب بيوشيمي لنينجر مراجعه نماييد ). كاروتن عامل ايجاد رنگ نارنجي در هويج است . ليكوپن نيز نوعي كارتنوديد است كه در گوجه فرنگي وجود دارد (عامل رنگ قرمز گياه ) . گزانتين كه عامل رنگ زرد بسياري از گلبرگها ست نيز در گروه كارتنوئيدها قرار دارد .
نكته: در كلروپلاستها نيز معمولا نوعي ليپوكروم زرد رنگ به نام گزانتوفيل موجود است كه به علت فراواني كلروفيل رنگ زرد آن پوشيده مي ماند .اما هنگامي كه كلروفيل به عللي از بين برود رنگ زرد گزانتوفيل ظاهر مي شود . مثلا در پاييز كه كلروفيل برگ از بين مي رود گزانتوفيل سبب زرد يا رنگين شدن برگ مي شود .
واكوئلها : حفره هاي درون سيتوپلاسم هستند كه به آساني رنگ شده و قابل ديد هستند ( تصوير 5 ) .واكوئلها محتوي مايعي به نام شيره واكوئلي هستند كه غلظت آن ثابت نبوده و بر حسب تغييرات آب در واكوئل يا سلول غلظت آن تغيير مي كند .بنابراين واكوئل را مي توان محل ذخيره آب سلول دانست كه در پديده هاي اسمزي نقش دارند . واكوئل واجد غشايي است كه به آن تونوپلاست مي گويند .
مواد زائد سيتوپلاسم نيز در واكوئل جمع مي شوند كه اكثر اين مواد قابل حل در آبند . همچنين مواد داخل واكوئل ها ممكن است بخشي از ذخاير سلول بوده . از مواد فعال گياهي بشمار آيند ماتتد : آلكالوئيدها , گلوسيدها , هتروزيدها , پيگمانها , نمكهاي كاني , اسيدهاي آلي و گاها شيرابه يا لاتكس حال به اختصار به توضيح اين مواد مي پردازيم .
آلكالوئيدها : مواد ازت داري هستند كه تشكيل آنها با متابوليسم پروتيدها ارتباط دارد به همين دليل احتمال مي دهند كه از اسيد آمينه سنتر مي شوند . الكالوئيدها تقريبا همگي سمي هستند ولي مقدار كم آنها به عنوان دارو مصرف مي شود
پلي هلوزيدهاي واكوئل معمولا از تراكم هلوزيدهاي واكوئل بوجود مي آيند .يكي از هلوزيدهاي واكوئل اينولين است اينولين شبيه نشاسته بوده ولي با يد آبي رنگ نمي شود .اينولين خاص ريشه هاي غده اي و به شكل رشته هايي در بافت گياه متبلور و مجتمع مي شود كه تشكيل مجموعه هاي به نام اسفروكريستو را مي دهد
رنگيزه ها : رنگيزه ها يا پيگمانهاي آلي فلاونيك با رنگ زرد و پيگمانهاي آنتوسيانيك با رنگ آبي . بنفش و قرمز جز گروهي از گلوسيدها به نام هتروزيد ها هستند . برخي از تركيبيات معطر گياهان و برخي از مواد دارويي مانند ديژيتالين كه از گياه انگشت دانه بدست مي آيد نيز جز گروه هتروزيدها مي باشد .
نمك هاي معدني : نمكهاي معدني از خارج وارد پيكره گياه و واكوئل ها مي شوند . از مهترين مواد اين گروه مي توان به كربنات كلسيم اشاده كرد كه در واكوئل تشكيل خوشه هاي آهكي به نام سيستوليت را مي كند
اسيد الي و نمكهاي آن : آنچه مسلم است اينست كه وجود اسيد الي در داخل سلول براي آن مفيد نيست و بايد به صورت CO2يا نمكهاي كلسيم از سلول دفع گردد . از اسيدهاي آلي كه وجود آن در شناسايي گياهان اهميت زياد دارد اسيد اكساليك است كه ماده اي زائيد در گياهان با منشائي احتمالا پروتيدي است. وجود اكسالات كلسيم در گياهيان مختلف صفتي ثابت وبه همين علت در تفسيمات گياهي وجود اكسالات كلسيم مهم است
تصوير 5 ) .واكوئل در يك سلول گياهي ( فضاي روشن )
توجه داشته باشيد كه در سيتوپلاسم علاوه بر موارد ياد شده ضمائم چربي , مانند روغنها و اسانسهاي روغني نيز وجود دارد .روغن بادام , زيتون , آفتابگردان و ... از اين گروه مي باشند .
