ما حجم بلاستيدة خضراء؟

البلاستيدة الخضراء هي جزء من الخلية النباتية يلتقط طاقة ضوء الشمس ويستخدمها لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى سكر، وتسمى هذه العملية التمثيل الضوئي. وفي أوراق النباتات تكون البلاستيدات الخضراء على شكل عدسات أو كرات القدم الأمريكية، ويبلغ طولها عادةً نحو 5 ميكرومترات. والميكرومتر جزء من مليون من المتر، أو جزء من ألف من المليمتر.

الحجم

بما أن البلاستيدة الخضراء مفلطحة، يُعبَّر عن حجمها بطولها أو قطرها لا بسمكها. وفي النباتات الوعائية، ومنها السرخسيات والمخروطيات والنباتات المزهرة، يبلغ القطر النموذجي للبلاستيدات الخضراء نحو 4 إلى 6 ميكرومترات. وتوصف البلاستيدات الخضراء في الأوراق عادةً بأن طولها نحو 5 ميكرومترات وسمكها من 1 إلى 2 ميكرومتر.

ويختلف الحجم أيضًا باختلاف الأنواع. فمتوسط حجم البلاستيدات الخضراء في شتلات الذرة نحو 20 ميكرومترًا مكعبًا، والميكرومتر المكعب هو مكعب طول كل ضلع فيه 1 ميكرومتر. وفي أوراق الأرابيدوبسيس، وهو نبات يُستخدم على نطاق واسع في الأبحاث، يبلغ المتوسط 93 ميكرومترًا مكعبًا، أي أكثر من أربعة أضعاف ذلك. وفي الطحالب تتخذ البلاستيدات الخضراء أشكالًا أكثر تنوعًا، منها الأنابيب والشبكات المتفرعة.

مقارنات الحجم

يعادل طول بلاستيدة خضراء تبلغ 5 ميكرومترات نحو ثلثي عرض خلية دم حمراء يبلغ قطرها من 7 إلى 8 ميكرومترات.
لو وُضعت نحو 16 إلى 20 بلاستيدة خضراء واحدةً تلو الأخرى لامتدّت على عرض شعرة الإنسان التي يبلغ عرضها من 80 إلى 100 ميكرومتر.
يبلغ حجم البلاستيدة الخضراء في شتلة الذرة نحو 20 مرة حجم بكتيريا E. coli، التي يبلغ حجمها نحو 1 ميكرومتر مكعب.
تحتوي الخلية الواحدة القائمة بالتمثيل الضوئي في ورقة نبات مثل الأرابيدوبسيس أو القمح على نحو 100 بلاستيدة خضراء.
لو جرى تكبير بلاستيدة خضراء إلى عرض كرة السلة، أي نحو 24 سنتيمترًا، لبلغ قطر كل كومة من أغشيتها الداخلية، وعددها من 40 إلى 60 كومة، من 1.4 إلى 2.9 سنتيمتر.

كيف تعمل البلاستيدة الخضراء

يحيط بالبلاستيدة الخضراء غشاءان، أحدهما خارجي والآخر داخلي. وفي داخلها نظام ثالث من الأغشية هو الثايلاكويدات، المتراصّة في أكوام تسمى الغرانا. وتزدحم أغشية الثايلاكويد بالمعدات التي تلتقط الضوء، ومنها الكلوروفيل، وهو الصبغة الخضراء. والكلوروفيل أكثر الأصباغ وفرة في الكائنات الحية.

تدفع الطاقة التي تلتقطها الثايلاكويدات تفاعلات تجري في الحيز المائي المحيط بها. وهناك يلتقط إنزيم يسمى روبيسكو ثاني أكسيد الكربون للتفاعلات التي تبني السكر. ويملأ روبيسكو هذا الحيز كله تقريبًا، ويُعدّ أكثر البروتينات الذائبة وفرة في الكائنات الحية. ويُخزَّن السكر على هيئة حبيبات نشا.

منحدرة من البكتيريا

يُعتقد أن البلاستيدات الخضراء تنحدر من البكتيريا الزرقاء، وهي بكتيريا تقوم بالتمثيل الضوئي. وقبل ما بين نحو 1 و1.5 مليار سنة ابتلعت خلية أخرى إحدى هذه البكتيريا، ومع مرور الوقت صارت الخلية والبكتيريا تعملان معًا عن قرب. وترجع البلاستيدات الخضراء في الطحالب الخضراء والطحالب الحمراء وجميع النباتات إلى ذلك الحدث.

ما زالت البلاستيدات الخضراء تحمل بعض الحمض النووي الخاص بها، ويبلغ طوله نحو 100,000 زوج قاعدي، بما يتراوح بين عشرات ومئات النسخ في كل بلاستيدة. وعلى الأرجح كان لأسلافها أكثر من 3,000 جين. وانتقل معظم هذه الجينات إلى نواة الخلية، ولم يتبقَّ منها سوى نحو 130 في بلاستيدات النباتات اليوم.