Η βασική διαφορά μεταξύ των κυττάρων μεσοφύλλης και δέσμης κυττάρων είναι ότι στα φυτά C4, αντιδράσεις φωτοσύνθεσης που εξαρτώνται από το φως λαμβάνουν χώρα στα κύτταρα μεσοφύλλης, ενώ αντιδράσεις ανεξάρτητες από το φως ή ο κύκλος Calvin λαμβάνουν χώρα στα κύτταρα του περιβλήματος δέσμης.
Τα φυτά C4 είναι μια ομάδα φυτών που πραγματοποιούν φωτοσύνθεση C4 ή στερέωση άνθρακα C4. Αυτά τα φυτά είναι σε θέση να ελαχιστοποιήσουν τη φωτοαναπνοή διαχωρίζοντας την αρχική δέσμευση CO2 και τον κύκλο Calvin στο διάστημα. Για να το κάνουν αυτό, έχουν μια ειδική διάταξη κυττάρων που ονομάζεται ανατομία φύλλων Kranz. Στην ανατομία του Kranz, κάθε αγγειακή δέσμη περιβάλλεται από κύτταρα περιβλήματος δέσμης. Στη συνέχεια, τα κύτταρα μεσοφύλλης περιβάλλουν τα κύτταρα δέσμης.
Τα κύτταρα μεσοφύλλης και δέσμης περιβλήματος έχουν δομικά και λειτουργικά διαφορετικούς χλωροπλάστες. Τα κύτταρα μεσοφύλλης διαθέτουν λεπτά κυτταρικά τοιχώματα και τυχαία διατεταγμένους χλωροπλάστες με στοιβαγμένα θυλακοειδή. Δεν έχουν κόκκους αμύλου. Από την άλλη πλευρά, τα κύτταρα δέσμης περιβλήματος έχουν παχιά κυτταρικά τοιχώματα και φυγοκεντρικά διατεταγμένους χλωροπλάστες με μεγάλους κόκκους αμύλου.
Τι είναι τα κύτταρα μεσοφύλλης;
Τα κύτταρα μεσοφύλλης είναι αλεσμένοι ιστοί που βρίσκονται στα φύλλα των φυτών. Ο πρωταρχικός τους ρόλος είναι η φωτοσύνθεση. Υπάρχουν δύο διαφορετικοί τύποι κυττάρων μεσοφύλλης στα φύλλα. Είναι το παλιζαδικό παρέγχυμα και το σπογγώδες παρέγχυμα. Και οι δύο τύποι κυττάρων έχουν χλωροπλάστες και εμφανίζονται με πράσινο χρώμα. Το παρέγχυμα παλίσας είναι ο ανώτερος ιστός του εδάφους που υπάρχει στα φύλλα του φυτού. Βρίσκεται ακριβώς κάτω από την άνω επιδερμίδα των ραχιαιοκοιλιακών φύλλων. Αποτελείται από κελιά σε σχήμα στήλης. Τα κύτταρα είναι σφιχτά συσκευασμένα χωρίς μεσοκυτταρικούς χώρους. Το σπογγώδες παρέγχυμα είναι ο κατώτερος και δεύτερος εδαφικός ιστός στα φύλλα των φυτών. Βρίσκεται κάτω από το παρεγχύμα του πασσαλιού, προς την κάτω επιδερμίδα. Τα σπογγώδη κύτταρα του παρεγχύματος είναι χαλαρά διατεταγμένα. Ως εκ τούτου, υπάρχουν πολλοί μεσοκυττάριοι χώροι μεταξύ των κυττάρων. Τα κύτταρα έχουν ωοειδές ή ακανόνιστο σχήμα.
Εικόνα 01: C4 Ανατομία Φύλλων Φυτών (Α: Κύτταρο μεσοφύλλου Β: Χλωροπλάστης Γ: Αγγειακός ιστός Δ: Κύτταρο θήκης δέσμης Ε: Στρώμα F: Αγγειακός ιστός)
Στα φυτά C4, τα κύτταρα μεσοφύλλης διαφοροποιούνται για να πραγματοποιούν μόνο αντιδράσεις φωτοσύνθεσης εξαρτώμενες από το φως προκειμένου να ελαχιστοποιηθεί η φωτοαναπνοή. Ως εκ τούτου, τα μεσόφυλλα των φύλλων του φυτού C4 φαίνονται να περιβάλλουν τα κύτταρα του περιβλήματος της δέσμης. Έχουν λεπτά κυτταρικά τοιχώματα και τυχαία διατεταγμένους χλωροπλάστες. Επιπλέον, τα κύτταρα μεσόφυλλου έχουν στοιβαγμένα θυλακοειδή και λίγους ή καθόλου κόκκους αμύλου.
Τι είναι τα Bundle Sheath Cells;
Τα κύτταρα δέσμης θηκών είναι ειδικοί τύποι κυττάρων που εμφανίζονται στα φύλλα φυτών C4. Φαίνονται γύρω από τις φλέβες των φύλλων που περιβάλλουν τις αγγειακές δέσμες. Οι ανεξάρτητες από το φως αντιδράσεις της φωτοσύνθεσης ή του κύκλου Calvin λαμβάνουν χώρα σε κύτταρα δέσμης περιβλήματος. Το ένζυμο Rubisco στα κύτταρα του περιβλήματος δέσμης σταθεροποιεί το CO2 και παράγει σάκχαρα.
Εικόνα 02: Κύτταρα δέσμης θηκών
Τα κύτταρα θηκών δέσμης έχουν παχιά κυτταρικά τοιχώματα. Επιπλέον, έχουν φυγοκεντρικά διατεταγμένους χλωροπλάστες. Έχουν κόκκους αμύλου και μη στοιβαγμένες θυλακοειδείς μεμβράνες.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ μεσοφύλλης και κυττάρων δέσμης;
- Τόσο τα κύτταρα μεσόφυλλου όσο και τα κύτταρα δέσμης είναι ζωντανά φυτικά κύτταρα.
- Βρίσκονται σε φύλλα φυτού C4.
- Και οι δύο τύποι κυττάρων είναι διαφοροποιημένα κύτταρα.
- Είναι σε άμεση επαφή μεταξύ τους.
- Επιπλέον, και οι δύο τύποι κυττάρων έχουν χλωροπλάστες και χλωροφύλλες και συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση.
- Υπάρχει ένας καταμερισμός της εργασίας μεταξύ της μεσόφυλλης και των κυττάρων δέσμης περιβλήματος στα φυτά C4.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μεσοφύλλης και κυττάρων δέσμης;
Τα κύτταρα μεσοφύλλης είναι τα κύτταρα στα φυτά C4 που πραγματοποιούν αντιδράσεις φωτοσύνθεσης εξαρτώμενες από το φως. Αντίθετα, τα κύτταρα δέσμης θηκών είναι τα κύτταρα που περιβάλλουν τις φλέβες των φύλλων των φυτών C4 που πραγματοποιούν αντιδράσεις ανεξάρτητες από το φως. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ των κυττάρων μεσοφύλλης και δέσμης περιβλήματος. Επίσης, μια άλλη διαφορά μεταξύ των κυττάρων μεσοφύλλης και δέσμης θηκών είναι ότι τα κύτταρα μεσοφύλλης πραγματοποιούν την αντίδραση φωτός στα φυτά C4, ενώ τα κύτταρα δέσμης θηκών πραγματοποιούν τη σκοτεινή αντίδραση στα φυτά C4.
Επιπλέον, κύτταρα μεσοφύλλης υπάρχουν στη μέση του φύλλου γύρω από τα κύτταρα του ελύτρου της δέσμης, ενώ τα κύτταρα δέσμης περιβλήματος υπάρχουν γύρω από τις φλέβες των φύλλων. Επιπλέον, δομικά, τα κύτταρα μεσοφύλλης έχουν λεπτά κυτταρικά τοιχώματα ενώ τα κύτταρα δέσμης έχουν παχιά κυτταρικά τοιχώματα.
Το παρακάτω infographic συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ των κυττάρων μεσόφυλλου και δέσμης θηκών.
Σύνοψη – Mesophyll vs Bundle Sheath Cells
Στα φυτά C4, τόσο η μεσόφυλλη όσο και τα κύτταρα της δέσμης είναι φωτοσυνθετικοί ιστοί. Κύτταρα μεσοφύλλης υπάρχουν στη μέση του φύλλου που περιβάλλει τα κύτταρα του περιβλήματος της δέσμης. Η εξαρτώμενη από το φως αντίδραση λαμβάνει χώρα σε κύτταρα μεσοφύλλης στα φυτά C4. Από την άλλη πλευρά, τα κύτταρα του περιβλήματος δέσμης περιβάλλουν τις φλέβες των φύλλων ή τις αγγειακές δέσμες των φυτών C4. Η ανεξάρτητη από το φως αντίδραση λαμβάνει χώρα σε κύτταρα δέσμης περιβλήματος. Λοιπόν, αυτή είναι η περίληψη της διαφοράς μεταξύ των κυττάρων μεσοφύλλης και δέσμης θηκών.
