دیواره آوند آبکشی: شبکهای حیاتی برای انتقال غذا
آوندها: شاهراههای حیات گیاه
گیاهان نیز مانند یک شهر بزرگ، نیاز به شبکههای حملونقل دارند. در یک شهر، لولهکشی آب و جادهها برای انتقال مواد ضروری هستند. در بدن گیاهان نیز دو نوع آوند اصلی وجود دارد:
| ویژگی | آوند چوبی3 | آوند آبکشی1 |
|---|---|---|
| وظیفه اصلی | انتقال آب و مواد معدنی از ریشه به بالا | انتقال مواد غذایی (مانند قند) از برگ به تمام بخشها |
| جهت انتقال | از پایین به بالا (یکطرفه) | به همهجا (دوطرفه) |
| سلولهای سازنده | سلولهای مرده و توخالی | سلولهای زنده با دیوارههای خاص |
| مثال | مانند لولهکشی آب ساختمان | مانند جادههای انتقال مواد غذایی به مغازهها |
سلولهای غربالی: واحدهای انتقالدهنده غذا
آوند آبکشی از سلولهای ویژهای به نام سلولهای غربالی4 تشکیل شده است. این سلولها بر خلاف سلولهای آوند چوبی، زنده هستند اما هسته و بسیاری از اندامکهای خود را از دست دادهاند تا فضای بیشتری برای عبور مواد غذایی داشته باشند. نکته جالب در مورد این سلولها، دیوارههای بین آنهاست.
ساختمان دیواره آبکشی: یک آبکش طبیعی
دیوارهای که دو سلول غربالی مجاور را از هم جدا میکند، صفحهغربالی5 نام دارد. این صفحه پر از سوراخهای ریزی است که شبیه سوراخهای یک آبکش هستند. این سوراخها اجازه میدهند تا سیتوپلاسم6 و مواد محلول در آن (مثل قندها و اسیدهای آمینه) به راحتی از یک سلول به سلول دیگر جریان پیدا کنند.
این سوراخها آنقدر بزرگ هستند که حتی گاهی رشتههای پروتئینی ظریفی نیز میتوانند از آنها عبور کنند و به هماهنگی فعالیت بین سلولها کمک کنند. به مجموعه این سلولهای غربالی متصل به هم، لولهغربالی7 میگویند که مانند یک لوله طویل عمل میکند.
| جزء | توضیح | تشبیه |
|---|---|---|
| سلول غربالی | سلول زندهای که هسته ندارد و مسئول انتقال است. | واگنهای یک قطار باربری |
| صفحه غربالی | دیوارهای با سوراخهای ریز بین دو سلول غربالی. | دریچههای ارتباطی بین واگنهای قطار |
| لوله غربالی | ردیفی از سلولهای غربالی که به هم متصل شدهاند. | یک خط کامل قطار باربری |
| سلول همراه8 | سلولی کامل که در کنار سلول غربالی است و به آن کمک میکند. | راننده و مدیر حملونقل واگن |
دیواره آبکشی در عمل: از درخت سیب تا نیشکر
حالا ببینیم این ساختار در زندگی واقعی گیاهان چه نقشی بازی میکند:
- میوهرسانی: در فصل بهار و تابستان، برگهای درخت سیب با عمل فتوسنتز9 قند تولید میکنند. این قندها باید به میوههای در حال رشد برسند. مولکولهای قند وارد سلولهای غربالی میشوند و از طریق صفحات غربالی سوراخدار، مانند ماشینهایی که در یک بزرگراه تردد میکنند، به سرعت به سمت میوهها حرکت میکنند. اگر این دیوارهها سوراخدار نبودند، انتقال مواد بسیار کند میشد و ما سیبهای شیرین و درشتی نمیدیدیم.
- ذخیرهسازی در ریشه: در گیاهانی مانند هویج یا چغندر قند، مواد غذایی اضافه از برگها به سمت ریشه فرستاده میشوند تا در آنجا ذخیره شوند. این انتقال سریع و کارآمد، باز هم به لطف وجود همان صفحات آبکشی امکانپذیر است.
- گیاهان خاص: در گیاه نیشکر که شکر از آن استخراج میشود، آوندهای آبکشی بسیار فعال و پرظرفیت هستند تا بتوانند حجم بالایی از قند (ساکارز) را منتقل کنند. فرمول ساده قند معمول (ساکارز) به این شکل است: $C_{12}H_{22}O_{11}$.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
پاسخ: خیر. آوند آبکشی در همه گیاهان آونددار، از کوچکترین سرخس تا بلندترین درخت سوزنیبرگ وجود دارد. حتی در ساقه گیاهانی مانند کرفس یا کاهو که ما مصرف میکنیم نیز این آوندها فعال هستند.
پاسخ: این یک اشتباه رایج در تصور است. سلولهای غربالی و صفحات بین آنها درون یک ساختار لولهمانند محافظتشده قرار دارند. همچنین فشار داخل این لولهها تنظیمشده است. مواد از طریق سوراخها به سلول بعدی منتقل میشوند، نه به فضای بیرون از آوند. مانند این است که آب از سوراخهای یک آبکش به داخل ظرف زیر آن بریزد، نه به اطراف سینک.
پاسخ: دیدن جزئیات سوراخهای صفحه غربالی نیاز به میکروسکوپهای بسیار قوی (الکترونی) دارد. اما با میکروسکوپ نوری معمولی که در مدارس وجود دارد، میتوان آوندها را به صورت دستههای نازک و رنگی در برش ساقه گیاه دید. برای مثال، اگر برش نازکی از ساقه کدو یا خیار را زیر میکروسکوپ بگذارید، میتوانید این بافتها را مشاهده کنید.
پاورقی
1 آوند آبکشی (Phloem): بافتی در گیاهان که مسئول انتقال مواد غذایی (عمدتاً قندها) است.
2 سیستم انتقال (Vascular System): شبکهای از بافتها (آوند چوبی و آبکشی) که آب، مواد معدنی و غذا را در گیاه جابجا میکند.
3 آوند چوبی (Xylem): بافتی در گیاهان که مسئول انتقال آب و مواد معدنی از ریشه به سمت بالا است.
4 سلول غربالی (Sieve Tube Element): سلولهای زنده و تخصصیافتهای که لولههای آبکشی را میسازند و دیوارههای انتهایی آنها سوراخدار (غربالی) است.
5 صفحه غربالی (Sieve Plate): دیواره انتهایی سوراخدار بین دو سلول غربالی متوالی.
6 سیتوپلاسم (Cytoplasm): ماده ژلهمانند داخل سلول که اندامکها در آن شناورند.
7 لوله غربالی (Sieve Tube): ساختاری لولهمانند متشکل از سلولهای غربالی پشت سر هم.
8 سلول همراه (Companion Cell): سلولی که در کنار سلول غربالی قرار دارد و فعالیتهای متابولیکی لازم برای آن را انجام میدهد.
9 فتوسنتز (Photosynthesis): فرآیند ساخت مواد غذایی (قند) توسط گیاهان با استفاده از نور خورشید، آب و دیاکسید کربن.
