Περιεχόμενο
- Φυτικά κύτταρα και ζωικά κύτταρα
- Οι τοίχοι κυττάρων δίνουν τη δομή
- Κυτόπλασμα
- Κυτταρικό κενό
- Κλασικό θέμα για τη μελέτη
Τα κρεμμύδια έχουν μακρά ιστορία ανθρώπινης χρήσης, τα οποία προέρχονται από τη νοτιοδυτική Ασία αλλά από τότε έχουν καλλιεργηθεί σε ολόκληρο τον κόσμο. Η έντονη οσμή τους - στην πραγματικότητα αμυντικός μηχανισμός - και η μοναδική τους δομή πιστεύουν ότι είναι ένα περίπλοκο εσωτερικό μακιγιάζ, που αποτελείται από κυτταρικά τοιχώματα, κυτταρόπλασμα και κενοτόπια. Όπως τα κρεμμύδια μπορούν να βρεθούν σχεδόν σε κάθε παντοπωλείο ή να αναπτυχθούν εύκολα ανεξάρτητα, οι εκπαιδευτικοί τείνουν να τις χρησιμοποιούν όταν οι μαθητές μαθαίνουν για τη βιολογία των φυτών, χάρη και εν μέρει στα εύκολα παρατηρούμενα κυτταρικά τοιχώματα.
Φυτικά κύτταρα και ζωικά κύτταρα
Τα φυτικά κύτταρα διακρίνονται από τα ζωικά κύτταρα: Τα φυτικά κύτταρα έχουν άκαμπτα κυτταρικά τοιχώματα, και όχι οι πιο εύκαμπτες κυτταρικές μεμβράνες ζωικών κυττάρων. Τα κυτταρικά τοιχώματα έχουν υψηλή κυτταρίνη, ένα υλικό που δίνει ακαμψία στο κύτταρο και το οποίο, όταν συσσωρεύεται σε μεγάλες ποσότητες σε πολλά κύτταρα, παρέχει τη δύναμη και την ακαμψία των πάντων, από τους μίσχους των λουλουδιών μέχρι τους κορμούς δέντρων. Τα φυτικά κύτταρα έχουν ένα μεγάλο κενό - μια μεγάλη ανοιχτή περιοχή κεντρική στο κελί που χρησιμοποιείται ως δεξαμενή νερού και ιόντων και σε ορισμένες περιπτώσεις για την αποθήκευση τοξινών. Ενώ τα ζωικά κύτταρα μπορεί να έχουν κενοτόπια, δεν υπάρχουν ως μια ενιαία, μεγάλη, κεντρική δεξαμενή, αλλά σαν αρκετές μικρότερες δεξαμενές που διανέμονται μέσω του κυττάρου. Τα φυτικά κύτταρα έχουν επίσης χλωροπλάστες: είναι οργανίδια που περιέχουν χλωροφύλλη σε συστοιχίες συστοιχιών για να συλλάβουν το φως και να το μετατρέψουν σε γλυκόζη.
Οι τοίχοι κυττάρων δίνουν τη δομή
Τα κυτταρικά τοιχώματα των φυτών είναι άκαμπτα, σε σύγκριση με άλλους οργανισμούς. Η κυτταρίνη που υπάρχει στα κυτταρικά τοιχώματα σχηματίζει σαφώς καθορισμένα κεραμίδια. Σε κύτταρα κρεμμυδιών τα κεραμίδια φαίνονται πολύ παρόμοια με τα τετράγωνα τούβλα που τοποθετούνται σε οριζόντιες διαδρομές. Τα άκαμπτα τοιχώματα σε συνδυασμό με την πίεση του νερού μέσα σε ένα κελί παρέχουν δύναμη και ακαμψία δίνοντας στα φυτά την απαραίτητη δομή για να αντισταθούν στη βαρύτητα και την πίεση. Τα τοιχώματα των κυττάρων και η πίεση από το νερό που περιέχεται τόσο στο κυτταρόπλασμα όσο και ειδικότερα στο κενοτόπιο είναι αυτά που δίνουν το κρεμμύδι την στερεή ουσία και το τραγανό κουτάβι.
Κυτόπλασμα
Μεταξύ του κενοτοπίου και του κυτταρικού τοιχώματος είναι το κυτοσόλιο. Το κυτοσόλιο είναι κυρίως νερό, άλατα και μια ποικιλία οργανικών μορίων που εξυπηρετούν διάφορες λειτουργίες σε σχέση με το κύτταρο και τον μεγαλύτερο οργανισμό. Μέσα στο κυτταρόπλασμα είναι οργανίδια: οργανικές δομές που χρησιμεύουν ως εργοστάσια, κέντρα επικοινωνίας και άλλα λειτουργικά στοιχεία στη διαχείριση του μεταβολισμού των κυττάρων. Επίσης επιπλέουν μέσα στο κυτταρόπλασμα είναι εγκλείσματα που αποτελούνται από μια σειρά από στοιχεία, άμυλα, πρωτεΐνες και άλλα μόρια που χρησιμοποιούνται ως δομικά στοιχεία για μια σειρά λειτουργιών. Επίσης, μέσα στο κυτταρόπλασμα του φυτικού κυττάρου περιλαμβάνεται ο πυρήνας που περιέχει το πρωτογενές γενετικό υλικό του φυτού.
Κυτταρικό κενό
Τα δοχεία κενού περιέχουν το απαραίτητο νερό, ιόντα και μια σειρά από οργανικά μόρια που παράγονται από το φυτό, σε πολλές περιπτώσεις συμπεριλαμβανομένων εκείνων για χρωστική ή χημικές ουσίες που παράγουν το χαρακτηριστικό άρωμα ή γεύση ενός φυτού. Στα κρεμμύδια, τα κενοτόπια είναι πολύ μεγάλα και διακριτά. Το χαρακτηριστικό άρωμα των κρεμμυδιών παράγεται από το συνδυασμό των πρόδρομων γεύσεων που υπάρχουν ως οργανικά μόρια στο κυτταρόπλασμα και από μια δευτερογενή οργανική χημική ουσία, το ένζυμο allinase, το οποίο περιέχεται και περιορίζεται στα κενοτόπια του κρεμμυδιού. Μόνο όταν το κρεμμύδι υποστεί βλάβη από την κοπή, τον μώλωπα, την επίθεση εντόμων ή τρωκτικών ή μέσω κάποιας παρόμοιας μηχανικής καταστροφής είναι οι πρόδρομοι και η αλοιφή συνδυάζονται σχηματίζοντας ένα ισχυρό άρωμα. Ομοίως, στα κόκκινα κρεμμύδια, ο χρωματισμός του κρεμμυδιού περιέχεται μέσα στο κενοτόπιο.
Κλασικό θέμα για τη μελέτη
Τα κύτταρα κρεμμυδιού είναι από τις πιο συνηθισμένες επιλογές για μελέτες κυττάρων στις πρώτες τάξεις βιολογίας. Λαμβάνονται εύκολα, φθηνά, προσφέρουν δείγματα χωρίς απαιτούμενη τεχνική. Το λεπτό στρώμα του δέρματος που βρίσκεται στο εσωτερικό μιας κλίμακας κρεμμυδιού (ένα στρώμα κρεμμυδιού) ανυψώνεται χωρίς προσπάθεια και μπορεί να τοποθετηθεί υγρό σε μια ολίσθηση χωρίς την ανάγκη για εξαιρετική ικανότητα. Ομοίως, τα κύτταρα είναι μεγάλα, κανονικά, εύκολα αντιληπτά και συμμορφώνονται πολύ καλά με τα τυποποιημένα γενικά στοιχεία όλων των φυτικών κυττάρων. Οι αναπτυσσόμενες άκρες των ριζών κρεμμυδιού χρησιμοποιούνται ομοίως ως κλασσικά θέματα όταν παρατηρούν μείοσι, για παρόμοιους λόγους εύκολης πρόσβασης και εύκολου χειρισμού από αρχάριους. Τα κρεμμύδια, σε συνδυασμό με μήλα, πατάτες και φύλλα elodea, είναι από τα πιο αξιόπιστα και χρήσιμα εργαστηριακά θέματα όταν διδάσκουν στους νέους σπουδαστές τις βασικές αρχές της βιολογίας και τις θεμελιώδεις δεξιότητες εργασίας σε εργαστήριο βιολογίας.