دانلود رایگان ترجمه مقاله کلانشیم، بافت مکانیکی با دیواره سلولی پویا – oxfordjournals 2012

مقاله انگلیسی رایگان

ترجمه فارسی رایگان 

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

چکیده
کلانشیم ها نوعی سلول گیاهی با دیواره ای کم و بیش ضخیم شده می باشند که در گیاهان به صورت بافت استحکامی از جمله چوب و الیاف کاملاً رشد کرده مشاهده می شوند. و از آنجایی که توجه کمتری به آنها شده ضروری است که در همان ابتدا توصیف شوند. کلانشیم ها در مقایسه با اسکلرنشیم ها بسیار پویا و فعال هستند. و از جمله بافت های محافظتی مهم برای اندام های در حال رشد با دیواره ای ضخیم در طول مرحله بزرگ شدن و پس از آن هستند. در اندام های بزرگتر، کلانشیم ها ممکن است به خاطر تغییر در دیواره سلولی و یا رسوب مواد داخل دیواره سلول سفت و محکم شوند. با وجود اینکه اطلاعات زیادی درباره تقسیم منظم و اندام نگاری کلانشیم ها کسب است، ولی هنوز هم اطلاعات زیادی درباره ساختار مولکولی و ویژگی های دیواره سلولی در دسترس نمی باشد.
نتیجه گیری: این مقاله به طور خلاصه چندین ویژگی را که قبلاً در مورد آن بحث نشده است مثل کلانشیم ها و تاریخچه تیپولوژی آن را ذکر می کند. همان طوری که دیواره های سلولی کلانشیم ها تعیین کننده پویایی و فعالیت این بافت هستند، من نیز در این تحقیق به طور خلاصه وار با توجه به دانش و آگاهی خود درباره ساختار و شکل مولکولی آن توضیحاتی را ارائه خواهم داد. متاسفانه تا به امروز، تحقیقات دقیقی بر روی دیواره سلولی کلانشیم ها انجام نشده است. از این رو باید تحقیقات جامع و کاملی را انجام داده تا بتوان درک بیشتری از تغییرات ساختاری و ترکیبی مثل تغییر کلانشیم های پلاستیکی به کشسانی بدست آوریم. البته شایان ذکر است که این تحقیقات ما را نسبت به شناخت اینکه چگونه شکل های خاصی از پلیمرهای دیواره سلولی کلانشیم ها بوجود می آید یاری می دهند و همچنین دیده شده است که با داشتن این اطلاعات ما راحت تر متوجه ویژگی های خاص عملکردی آنها می شویم. این روش بر ویژگی های ساختاری و عملکردی تاکید داشته و سبب می شود تا بتوان کلانشیم ها را به وضوح شرح داد.
واژگان کلیدی: کلانشیم- آناتومی گیاه- بافت مکانیکی- دیواره سلولی گیاه- دیواره های اولیه و ثانویه گیاه- زیست مکانیک گیاه و بافت شناسی.
مقدمه
وجود بافت های مکانیکی طرح مهم و ابتکاری در تغییر و تحول گیاهان زمینی و گونه های خشکی به شمار می آید. تا اواسط دوره دوونین بسیاری از گونه های گیاهی رشد کرده دارای سلول های اسکلرنشیم بسیار ضخیم بودند. تحقیقات زیست مکانیکی نشان می دهند که Sterome با نرمی ساقه ها مرتبط بوده و سبب می شود تا آنها دارای قد بلندتری بوده و از ساختار شاخه ای متفاوت در مقایسه با دیگر گیاهان برخوردار باشند. با وجود اینکه بافت های اسکلرنشیم ها سفت و محکم بوده و دارای نیروی برشی برای بسیاری از اندام های گیاه هستند ولی ویژگی آنها طوری است که نمی توانند از اندام های در حال رشد گیاه به خوبی محافظت نمایند. در واقع، این بافت ها شامل سلول های مرده با دیواره سلولی سفت و محکمی هستند که قادر نیستند تا در معرض تقسیم میتوزی قرار گیرند. در اندام های کوچک گیاه در حال رشد در سلول های پارانشیم فشاری ایجاد می شود که ممکن است بتواند تا حدودی سبب محافظت و نگه داری گیاه شود، اما بسیاری از ساقه های گیاهی تند و سریع رشد کرده و ترد و شکننده هستند از این رو نمی توان به این فشار فقط تکیه کرد. چون این گیاهان تا حدودی چوبی می شوند لذا بافت های گیاهی کوچک ترجیحاً توسط جانوران خورده می شوند. بنا به همین دلیل، بافت های محافظتی در این منطقه نباید به طور کامل از یکدیگر متمایز باشند بلکه باید بتوانند زخم ها را بهبود بخشیده و خود را برای بافت های تازه آماده سازند. به علاوه، همان طوری که با رشد ثانویه قطر ساقه بیشتر می شود توانایی شکل گیری پیراپوست نیز افزایش می یابد. و در نهایت اینکه،اندام های جوان و کوچک بالای زمین فتوسنتزی بوده و می توانند بافت ها را تقویت نمایند و همچنین دیده شده که از این طریق نور کافی به کلروپلاست های موجود در بافت رسیده و می توانند بزرگ تر شوند. با توجه به آنچه که در بالا ذکر شده است، باید برای پیشگیری از بزرگ تر شدن سلول محافظتی به عمل آورد که در بسیاری از گیاهان کلانشیم ها بافت های مکانیکی از سلول های بزرگتری با دیواره های سلولی ضخیم تشکیل شده اند.
در این مقاله، من درباره اصل و منشاء کلمه کلانشیم ها توضیح داده و برخی از اختلاف نظرها درباره این کلمه را بیان می کنم. در مغایرت با بافت مکانیکی اسکلرنشیم ها مثل چوب و الیاف ها که از لحاظ اقتصادی جزء مواد خام مهم هستند، به بافت های کلانشیم دقت و توجه کمتری شده است. بدین ترتیب، باید تعریف واضح و مشخصی از کلانشیم ها را ارائه داد. چون ممکن است با دیگر موارد به اشتباه گرفته شود لذا لازم و ضروری است که یکی از عواملی را تعیین کنیم که سبب شد تا کلانشیم ها منحصر به فرد و جدا از بقیه باشند و لازم به تذکر است که این دلیل سبب شد تا کلانشیم ها از لحاظ پویایی و فعالیت دیواره سلولی شان به سختی تعریف شوند.

بخشی از مقاله انگلیسی:

 Background Collenchyma has remained in the shadow of commercially exploited mechanical tissues such as wood and fibres, and therefore has received little attention since it was first described. However, collenchyma is highly dynamic, especially compared with sclerenchyma. It is the main supporting tissue of growing organs with walls thickening during and after elongation. In older organs, collenchyma may become more rigid due to changes in cell wall composition or may undergo sclerification through lignification of newly deposited cell wall material. While much is known about the systematic and organographic distribution of collenchyma, there is rather less information regarding the molecular architecture and properties of its cell walls.  Scope and conclusions This review summarizes several aspects that have not previously been extensively discussed including the origin of the term ‘collenchyma’ and the history of its typology. As the cell walls of collenchyma largely determine the dynamic characteristics of this tissue, I summarize the current state of knowledge regarding their structure and molecular composition. Unfortunately, to date, detailed studies specifically focusing on collenchyma cell walls have not been undertaken. However, generating a more detailed understanding of the structural and compositional modifications associated with the transition from plastic to elastic collenchyma cell wall properties is likely to provide significant insights into how specific configurations of cell wall polymers result in specific functional properties. This approach, focusing on architecture and functional properties, is likely to provide improved clarity on the controversial definition of collenchyma.

Key words: Collenchyma, histology, plant anatomy, mechanical tissue, plant cell wall, primary and secondary cell walls, plant biomechanics.

INTRODUCTION

The emergence of mechanical tissues was a key innovation in the evolution of land plants and a prerequisite for the appearance of large terrestrial species. By the middle Devonian, many plant species developed a hypodermal sterome consisting of heavily thickened sclerenchyma cells (Rowe and Speck, 2004). Biomechanical investigations indicated that the sterome significantly contributed to the stiffness of stems and allowed them to reach great heights and evolve diverse branched architectures compared with plants with turgor-based support systems (Rowe and Speck, 2004). While sclerenchyma tissues confer rigidity and tensile and shear strength to many plant organs (Niklas, 1992; Jarvis, 2007), their properties are incapable of supporting growing plant organs which undergo extensive turgor-driven elongation. Indeed, sclerified tissues generally consist of dead cells with non-extensible rigid cell walls which are unable to undergo mitotic divisions. In small slowly growing plant organs, turgor pressure generated in parenchyma cells may provide sufficient support, but many plant stems grow fast and are fragile, and therefore they cannot fully rely on turgor pressure for support. Partly because they are nonsclerified and only minimally lignified, young plant tissues are preferentially selected by grazing animals and plant bugs. For this reason, supporting tissues in these regions should not be terminally differentiated but capable of undergoing wound healing or tissue regeneration. Moreover, as secondary growth increases the diameter of stems, the ability to transdifferentiate and initiate periderm formation is an additional advantage. Finally, young above-ground organs are photosynthetic and the reinforcing tissues should ideally be as translucent as possible to enable light to reach the chloroplasts in tissues deeper in the plant. To meet most of the above-mentioned requirements, and to provide support without preventing cell elongation, many plants – eudicotyledons in particular – develop collenchyma: a mechanical tissue composed of elongated cells with thick flexible and translucent cell walls and with protoplasts capable of resuming meristematic activity. In this review, I describe the remarkable origin of the term ‘collenchyma’ and discuss some of the controversies associated with the description of this tissue. In contrast to scleri- fied mechanical tissues such as wood and fibres, which are economically important raw materials, collenchyma tissues have received little attention. Consequently, a clear definition of collenchyma has never been given. It is not surprising that this has resulted in some confusion with respect to its designation in certain cases. However, it needs to be highlighted that one of the factors that makes collenchyma so unique is also the reason why it is difficult to define: the dynamic nature of its cell walls.