Bitki sitologiyası

Bitki sitologiyası (yun. sitos – anbar, qab, yun. loqos – elm, təlim) – bitkilərin hüceyrəvi quruluşunu öyrənir. Sitologiya – hüceyrə haqqında elmdir.

Hüceyrənin tədqiqi Yanson qardaşlarının 1590-cı ildə işıq mikroskopunu ixtira etməsindən sonra mümkün olmuşdur. Bəzi məlumatlara görə, ilk mikroskopu Q. Qaliley ixtira etmişdir. Bitkilərdə hüceyrəvi quruluşu ilk dəfə ingilis Robert Huk (1665) mikroskopda nazik kəsilmiş mantara baxarkən müşahidə və təsvir etmişdir.

Əksər örtülütoxumlu bitkilərin hüceyrələrinin ölçüləri 10–100mkm olur. bəzi lifli hüceyrələr nəhəng ölçülərə malikdir (pambıq 5 sm, rami (lifli bitki) 55sm uzunluqda olur, diametri isə 50–100mkm olur.) formasına görə bitki hüceyrələri müxtəlifdir (parenxim və prozenxim hüceyrələr). bitki hüceyrəsi sellülozdan təşkil olunmuş hüceyrə divarı ilə əhatə olunur. Çoxhüceyrəlilərdə qonşu hüceyrələrin qlafları hüceyrəararası maddə (orta lövhəciyi əmələ gətirən pektin maddəsi) ilə bir birinə birləşir. Çox yetişmiş armud, qarpız, yemiş, şaftalı meyvələrinin hüceyrələrarası maddəsi dağılır və qonşu hüceyrələr bir-birindən aralanır. Çox bişmiş kartof da eyni səbədən ovulur. Qonşu hüceyrələrin divarında, bir qayda olaraq qarşı-qarşıya, məsamələr yaranır. Bu hüceyrələrin canlı möhtəviyyatı xüsusi sitoplazma sapları – plazmodesmalar vasitəsilə əlaqələnir. Plazmadesma vasitəsilə qıcıqların ötürülməsi və maddələrin hüceyrəyə hərəkəti baş verir. Qılafın altında yarımkeçirici plazmatık membran (plazmalemma) yerləşir. Hüceyrə möhtəviyyatı protoplast adlanır. Protoplastın çox hissəsi sitoplazm, az hissəsini isə nüvə tututr. Çox yetişmiş bitki hüceyrələrinin mərkəzində hüceyrə şirəsi ilə dolu iri vakuol yerləşir. Protoplast, tonioplast adlanan membranla vakuoldan, plazmoemma adlanan membranla isə hüceyrə qılafından ayrılır. Nüvə plazmadan ikiqat membranla ayrılır. Protoplastın əsas komponenti zülaldır (protoplastın quru maddəsinin 40–50%-ni təşkil edir).

Sitoplazma protoplastın bir hissəsi olub plazmolemma (hüceyrə membranı) ilə nüvənin arasında yerləşir. Matriks və ya hialoplazma – mürəkkəb şəffaf kolloid sistem olub sitoplazmanın əsasını təşkil edir. Hialoplazmanın əhəmiyyəti ondan ibarətdir ki, o bütün hüceyrə strukturlarını vahid sistemdə birləşdiri və onların arasında hüceyrə metolizmi proseslərinin qarşılıqlı əlaqəsini təmin edir. Bitki hüceyrələrinin sitolazmasında müxtəlif orqanoidlər yerləşir.

Mitoxondrilər (hüceyrənin tənəffüs orqanoidi): mitoxondrilərdə ATF sintez olunur; onların ölçüsü 0,5–1,5mkm, yəni bakteriya böyüklüyündədirlər. hüceyrədə onların sayı 100–3000-ə (fukus adlanan qonur yosun spermində 4 mitoxondri, birhüceyrəli mikromonas yosununda isə −1) qədərdir.

Ribosomlar zülal biosintez edən orqanoiddir.hüceyrədə 5 mln yaxın ribosom yerləşə bilər. onlar, adətən, bir-birilə birləşmiş RNT və zülal tərkibli müxtəlif ölçülü hissəciklərdən ibarətdir; hissəciklər nüvəcikdə əmələ gəlir.

Holci aparatı bitki ayrı-ayrı yastı kissəciklərdən – diktiosom və Holci qovucuklarından ibarət çubuqvari və oraqvari formada olur. diktiosomlar bir-birilə təmasda olmayan, membranla məhdudlaşan yastı diskşəkilli sistemlərdən təşkil olunmuşdur. Çox vaxt diktiosomlar kənarlardan nazik şaxələnmiş borucuqlar sistemə keçir. Bitki hüceyrəsində ditiosomların miqdarı birdən ona qədər olur. diktiosomlarda polisaxaridlər sintez olunur. Hüceyrə divarının əmələ gəlməsində və maddələr mübadiləsi prosesində iştirak edən zülal, lipid və polisaxaridlər qovucuqlar nəql edir. Bundan başqa, Holci kompleksi vakuolların əmələ gəlməsində iştirak edir.

Endoplazmatik şəbəkə (EPŞ) ribosomlara malik və hamar hissələr bölünür. Dənəvər hissəsi bir neçə mühüm funksiya daşıyır: əksər hüceyrə mümbranlarının böyümə və əmələgəlmə mərkəzidir, zülalların sintez olunduğu yerdir. Karbohidrat və lipidlər hamar endoplazmatik şəbəkədə sintez olunur.

Lizosomların bitki hüceyrələrində olması sübut olunmayıb.

Peroksisomlar və ya mikrohissəciklər: dairəvi formada olur, birqat membranla əhatə olunurlar; diametrləri 0,3–1,5 mkm-dir. Peroksisomun əsas xüsusiyəti ondan ibarətdir ki, onun tərkibində katalaza fermenti hidrogen peroksidi (H2O2) su və oksigenə parçalayır. Onların üç növü olur: qlioksisomlar (lipidlərin saxarozaya çevrilməsində iştirak edir); yarpaq peroksisomları (foto tənəffüsdə mühüm rol oynayır); qeyri-ixtisaslaşmış peroksisomlar.

Plazmidlər: öyrənilmiş hüceyrələrin çoxunda avtonom, xromosomlarla əlaqədar olmayan həqəvari ikizəncirli DNT molekullarıdır. Xromosomdan kənar irsiyyət amilləridir və gen mühəndisliyində səmərəli istifadə olunur.

Plastidlər əsas üç tipə bölünür: leykoplastlar (rəngsiz, əsas funsiyası – ehtiyat qida maddələrinin toplanması sintezi), xloroplastlar (yaşıl rəngli – əsas funksiyası -fotosintez), xromoplastlar (sarı, narıncı və ya qırmızı rəngli – çiçəklərin tacını və meyvələrin rəngini əmələ gətirən karotinoidlərdir). Hüceyrələrdə adətən birtipli plastidlər rast gəlinir, lakin plastidlərin bir tipi o biri tipə çevrilə bilir: leykoplastlar xromo və xloroplastlara; xloroplastlar xromoplastlara, xromoplastlar isə heç bir tip plastidlər çevrilə bilməz. Plastidlərin ən böyüyü xloroplastlardır (4–10mkm). Hüceyrələrdə onlarla plastid yerləşir, lakin yosunların hüceyrələrində plastidləe iri müxtəlif formada, miqdarı isə az – cəmi 1 və ya 2 ədəd olur. belə plastidlər xromatofor adlanır.

Hüceyrə mərkəzi: əksər ali bitkilərdə olmur.

Vakuollar: hüceyrə şirəsi ilə dolu birmembranlı hüceyrə orqanoididir. Bitkilərin rəngi təkcə plastidlərdən yox, vakuolların hüceyrə şirəsində olan antosian piqmentindən də asılıdır; onun qırmızı, göy və tünd göy rəngləri var. Cavan hüceyrələrdə çoxlu kiçik vakuol, yaçıl hüceyrələrdə isə bir böyük vakuol olur.

Mikroborucuqlar: elektron mikroskopda görünən, diametri 18–30 nanometr (nm) olan boş uzun hissəciklərdir. Hüceyrənin bölünməsi zamanı əmələ gələn vətər telləri çoxlu miqdarda mikroborucuqlardan ibarətdir.

Mikrofilamentlər: eukariotik hüceyrələrin, o cümlədən bitki hüceyrələrinin orqanoidləri olub, sitoplazmatik membranını altında aktin zülalında əmələ gəlmiş saplar yığımıdır. Mikroflamentlər sız qılafı olmayan hüceyrələrin formasının dəyişməsində iştirak edir və yığılma qabiliyyətinə malikdir. Mikrofilamentlər: bitki hüceyrələrində sitoplazmanın daiəvi hərəkətinə (tsikloz) cavabdehdir. Tsikloz xüsusi oranoidlər – mikrofilamentlər vasitəsilə müxtəlif istiqamətlərdə (saat əqrəbi istiqamətində və ona əks) baş verə bilər. bəzi birkilərdə tsiklozu yaşıl plastidlərin hərəkətilə(elodeya), tradeskansiyanın erkəkcik sapında yerləşən tükcüklərdə dənəvər törəməmlərin yerdəyişməsilə müşahidə etmək olar.

Hüceyrə törəmələri: maddələr mübadiləsinin son məhsulları və ya dövrandan müvəqqəti çıxarılan maddə yığınlarından əmələ gələn hüceyrə komponentləridir. Törəməmlərin əksəriyyəti sitoplazmada və ya orqanoidlərdə (vakuollarda) yerləşir və işıq mikroskopu altında görünür; maye və bərk halda olurlar. Artıq maddələrin toplanması törəməmlərin əməmlə gəlməsinə səbəb olur. çox hallarda ehtiyat qida maddələri törəməm kimi toplanır. Onlardan geniş yayaılanı nişastadır. Ilkin nişasta xloroplastlarda əməmlə gəlir. Qaranlıqda, fotosintez prosesi dayandıqda, nişasta fermentativ yolla şəkərlərə qədər hidrolizə uğrayır və birkinin ayrı-ayrı hissələrinə nəql olunur. Müxtəlif orqanların (yumrular, soğanaqlar, kökümsovlar, meyvələr) ehtiyat toxumalarında, leykoplastların xüsusi tiplərində (amiloplastlar) şəkərlərin bir hissəsi ikincili nişasta halında toplanır. Praktiki olaraq bütün bitki hüceyrələrində və hialoplazmada lipid (yağ) damcılarına rast gəlinir. Bu əksər bitkilərin əsas ehtiyat qida maddələrdir. Bəzi bitki toxumlarında (günəbaxan, pambıq, yerfındığı (araxis), soya) quru maddə çəkisinin 40%-dən çoxunu təşkil edir. Ehtiyat zülallar (proteinlər) kateqoriyasına daxildir. Əksər hallarda züllarlar toxumlarda (paxlalaılarda) toplanır. Bəzən nüvə və sitoplazmada proteinlər kristalabənzər struktur kimi aşkar olunur, lakin daha çox ehtiyat zülallar vakuollarda toplanır. Bitkilərdə xüsusi ifrazat orqanı olmadığından həyat fəaliyyətinin son məhsulları kalsium oksalat və ya karbonat duzları şəklində toplanır. Müntəzəm olaraq bitkilərin atılan orqan və toxumalarında (yarpaq, qabıq) kristal törəmələr xeyli miqdarda əməmlə gəlir; onlar ancaq vakuollarda toplanır.

Nüvə: canlı hüceyrənini əsas hissəsidir. Hüceyrə və orqanizmin xassələrinin təyin edilməsində, irsi məlumatın nəsildən-nəslə verilməsi və toplanmasında nüvənin əhəmiyyəti böyükdür. Nüvə həm də hüceyrədə gedən bütün proseslərin və maddələr mübadiləsinin tənzimi mərkəzidir. Nüvədən asılı olmayan mitoxondri və plastidlər öz funksiyalarını avtonom şəkildə yerinə yetirirlər. nüvəsi çıxarılan hüceyrələr tezliklə məhv olurlar. ələyəbənzər borucuqların normada nüvəsi olmur. Bitki hüceyrələrində əksər hallarda bir nüvə olur. nüvənin ölçüləri müxtəlif olub 2–3mkm-dən 500mkm-ə çatır. Cavan hüceyrələrin nüvəsi mərkəzdə yerləşir, lakin sonradaən böyüyən vakuol vasitəsilə hüceyrə qılafına tərəf sıxılır. Nüvə xaricdən üzərində çoxlu məsamələri olan ikqat membranla- nüvə qılafı ilə əhatə olunmuşdur. Interfaza dövründə bölünməyən nüvənin içində nüvə çirəsi (karioplazma) olur. mikroplazmada formalaçmış elementlər-xromatin və nüvəciklər, o cümlədən ribosom hissəcikləri yerləşir. Hüceyrə DNT –nin çox hissəsi zülallarla birləşmiş şəkildə nüvədə olur. DNT-nin əsas kütləsi xromatində- bütün nüvəyə səpələnmiş xüsusi nukleoproteid saplarda cəmləşir. Nüvənini içərisində bir və bir neçə nüvəcik yerləir. Xromatindəki kimi nüvəciklərin də membranı olmur, onlar karioplazmada sərbəst yerləşir. Nüvəciklərin əsas funksiyası RNT-nin bəzi formalarınını (əsasən ribosom RNT) sintezi və ribosom hissəciklərini formalaşdırmaqdan ibarətdir.

Xromosomlar: gen daşıyıcısı olub bölünən nüvə orqanoiddir. Xromosomun əsasını xüsusi zülallarla (histonlar) nukleoptoreid əmələ gətirən, ikizəncirli DNT molekulu təşkil edir. Hüceyrənini bölünməsi dövründə xromosomlar yaxşı görünür, lakin interfaza mərhələsində onları seçmək olmur.

• Biologiya. Bitkilər, Bakteriyalar, Göbələklər, Şibyələr (Vəsait-sorğu kitabçası). — Bakı. 2010.

• Систематика растений / А. Л. Тахтаджян // Сафлор — Соан. — М. : Советская энциклопедия, 1976. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969–1978, т. 23).
• Систематика растений // Энциклопедия "Кругосвет".
• Soltis P., Soltis D., Edwards C. Angiosperms. Flowering Plants. Version 03 (англ.). The Tree of Life web project (3 June 2005). Проверено 25 апреля 2013. Архивировано 25 апреля 2013 года.