Celična biologija

Lokacija, značilnosti in funkcije

Lokacija, značilnosti in funkcije

The traheidi Na svojih koncih so podolgovate celice z grobovi, ki v žilnih rastlinah delujejo kot kanali za prevoz vode in raztopljene mineralne soli. Območja stikov FOSA-Fosa med Traquidas Pares omogočajo prehod vode. Ranki traheidov tvorijo sistem neprekinjene vožnje vzdolž rastlin.

Pri dozorevanju so traheidi celice z zelo lignificiranimi celičnimi stenami, zato zagotavljajo tudi strukturno podporo. Vaskularne rastline imajo veliko sposobnost nadzora nad vsebnostjo vode zahvaljujoč posesti ksilema, od tega so delci.

Vir: Dr. Phil.Nat Thomas Geier, Fachgebiet Botanik der Forschungsanstalt Geisenheim. [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)] [TOC]

Lokacija rastlin

Rastline imajo tri osnovne vrste tkiva: parenhim z ne -specializiranimi celicami finih celičnih membran, ki niso lignificirane; Colénquima s podolgovatimi podpornimi celicami, z nepravilno odebeljenimi celičnimi stenami; in screrechima, z lignificiranimi celicami, ki podpirajo celično steno, primanjkuje živih komponent v svoji zrelosti.

Sklela je lahko mehanska, s sclereidas (kamnitimi celicami) in lesnimi vlakni ali voznikom, s traheidi (brez perforacij, prisotnih v vseh žilnih rastlinah) in prevodnimi posodami (s perforacijami na njihovih koncih, prisotnih predvsem v angiospermih). Traheide in elementi prevodnih žil so mrtve celice.

Rastline imajo dve vrsti prevodnih tkiv: ksilem, ki prevaža vodo in mineralne soli iz zemlje; in phloem, ki distribuira sladkorje, ki jih proizvaja fotosinteza.

Ksilem in phloem tvorita vzporedne žilne žarke v skorji rastline. Xylem tvorijo parenhim, lesna vlakna in gonilnik Sclengle. Phloem je sestavljen iz živih žilnih celic.

V nekaterih drevesih se razlikujejo letne rastne obroče, ker so traheidi, nastali spomladi, širši od tistih, ki so nastale poleti.

Značilnosti

Prerez rastline Souco (Sambucus SP.). Očala ksilema in trakedije. Vzeto in urejeno od: Berkshire Community College Bioscience Library Library [CC0].

Izraz "tracheida", ki ga je leta 1863 skoval Carl Sanio, se nanaša na obrazec, ki spominja na način sapnika.

V praproti, kolesarjenih in iglavcih so traheidi 1-7 mm. V angiospermih so 1-2 mm ali manj. V nasprotju s tem imajo lahko prevodna posoda (sestavljena iz številnih elementov gonilnice), razen angiospermov, dolžino blizu 1.000 mm.

Traheidne celice imajo primarno in sekundarno celično steno. Sekundarna stena se izloča po oblikovanju primarne stene. Zato je prvi notranji glede na drugo.

Celulozna vlakna primarne celične stene so naključno usmerjena, medtem ko so tista na sekundarni celični steni spiralna. Zato se lahko prvi lažje raztegne, medtem ko celica raste. Se pravi, drugi je bolj tog.

Lignificirane celične stene traheida. Ta značilnost omogoča prepoznavanje vrst z mikroskopskim opazovanjem.

Ligninove stene, vodoodporni material, izdelujejo traheide in prevodne žile ne izgubijo vode ali trpijo embolizma.

Transportna funkcija

Tako imenovana "teorija kohezije" je najbolj sprejeta razlaga za naraščajoče gibanje vode in soli v raztopini v ksilemu. V skladu s to teorijo bi izguba vode zaradi foliarnega potenja povzročila napetost v tekočini, ki sega od korenin do vej, prečkajo traheide in prevodne posode.

Vam lahko služi: kontrablasti: značilnosti in funkcije

Izguba vode s potenjem bi ponavadi zmanjšala pritisk v zgornjem delu rastlin, ki se dviga skozi ksilemske kanale, vodo, ki jo je korenino vzel s tal. Na ta način bi bila dosirana voda nenehno zamenjana.

Vse to bi zahtevalo zadostno napetost, da dvigne vodo in da kohezivna sila v tekočem stolpcu podpira to napetost. Za 100 m visoko drevo bi bil potreben 0,2 -palčni gradient tlaka za skupno kohezivno silo 20 barov. Eksperimentalni dokazi kažejo, da so ti pogoji izpolnjeni v naravi.

Traheide imajo razmerje med notranjo površino v prostornini, veliko večji od elementov prevodnih žil. Zaradi tega služijo za ohranjanje z adhezijo, vodo v rastlini proti gravitaciji, ne glede na to, ali ni znojenja.

Mehanska funkcija

Lignifikacija traheidov se izogne ​​njeni imploziji zaradi negativnih hidrostatičnih pritiskov ksilema.

Ta lignifikacija povzroči tudi, da traheidi prispevajo večino strukturne podpore lesa. Večja kot je velikost rastlin, večja je potreba po strukturni podpori. Zato je premer traheidov v velikih rastlinah večji.

Togost traheida je rastlinam omogočila pridobitev pokončne kopenske navade. To je privedlo do videza dreves in džungle.

V velikih rastlinah imajo traheide dvojno funkcijo. Prva je, da pripeljete vodo v listje (kot v majhnih rastlinah). Drugi je strukturno okrepitev listja, da se upira delovanju gravitacije, tudi če ojačitev zmanjša hidravlično učinkovitost ksileme.

Okolja, podvržena močnim vetrom ali snežnim padavinam. Večja lignizacija lesa zaradi traheid lahko spodbudi dolgo življenjsko dobo lesenih delov teh rastlin.

Evolucija

Evolucijski proces traheidov, ki zajema več kot 400 milijonov let, je dobro dokumentiran, ker trdota teh žilnih celic, ki jih povzroča lignifikacija.

Ko se je v geološkem času razvijala kopenska flora, so traheidi doživeli dva prilagodljiva trenda. Najprej so vzpostavili prevodne posode za povečanje učinkovitosti prevoza vode in hranil. Drugič, preoblikovali so vlakna, da bi dajali strukturno podporo vse večjemu rastlinam.

Elementi prevodnih plovil pridobijo svoje značilnosti značilnosti med ontogenijo. V zgodnjih fazah svojega razvoja spominjajo na traheide, iz katerih so se razvijali.

V fosilnih in živih gimonosih ter v primitivnem (magnolialnem) dikotiledonealu. Med evolucijo proti naprednejšim rastlinskim skupinam so traheidi skalariformnih robov povzročili krožni robovi. Slednje je povzročilo lififormna vlakna.

Vam lahko služi: citokrom c oksidaza: struktura, funkcije, zaviralci

Ksilem

Ksilem skupaj s phloemom predstavlja tkiva, ki sestavljajo sistem žilnih tkiv žilnih rastlin. Ta sistem je precej zapleten in je odgovoren za vožnjo vode, mineralov in hrane.

Medtem ko ksilem vodi vodo in minerale od korenine do preostalega dela rastline, phloem prevaža hranila, ki so jih oblikovana med fotosintezo, od listov do preostalih rastlin.

Ksilem v mnogih primerih sestavljata dve vrsti celic: traheidi, ki veljajo za najbolj primitivne in elemente plovila. Najbolj primitivne vaskularne rastline pa v ksilemu predstavljajo le traheide.

Pretok vode skozi traheide

Način, kako so nameščeni traheidi v rastlini.

Nekatere vrste imajo zgoščevanje celične stene na robovih pik, ki zmanjšujejo premer njegove odprtine in tako okrepijo združitev traheidov in tudi zmanjšajo količino vode in mineralov, ki se lahko zgodijo skozi njih. Te vrste nasvetov se imenuje areolate plah.

Nekatere vrste angiospermov, pa tudi iglavce, imajo dodaten mehanizem, ki omogoča uravnavanje pretoka vode skozi areolacijske DPART, kot je prisotnost strukture, imenovane Toro.

Bik ni nič drugega kot zgostitev membrane prsta na ravni osrednjega območja iste.

Ko je bik v središču kazalca, je pretok med traheidami normalen; Če pa se membrana premakne na katero koli od njegovih strani, bik blokira odpiranje poin -do tega zapusti tok ali ga popolnoma ovira.

Vrste nasvetov

Preprosto

Na robovih ne predstavljajo otekline

Areolate

Predstavljajo oteklino na robovih mize tako za traheid, kot tudi na sosednji traheid.

Polrealate

Robovi celičnega prsta se zgostijo, vendar so sosednji ne.

Areolirano z bikom

Kot je že poudarjeno, imajo iglavci in nekateri angiospermi osrednjega bika v mizi za areolacijo, ki pomaga uravnavati pretok vode in mineralov.

Slep

Sčasoma se punkcija traheida ne ujema s tokom sosednje celice, zato se na tem območju prekine pretok vode in mineralov. V teh primerih govori o slepem ali nefunkcionalnem nožni obliki.

Mehki lesni tangencialni odsek iglavca (Pinus sp.). Trakedije in druge strukture. Vzeto in urejeno od: Berkshire Community College Bioscience Library Library [CC0].

V Gymnospermih

Phylum gnetophyta Gymnosperms med drugimi vidiki označujemo s predstavitvijo ksilema, ki ga sestavljajo traheidi in posode ali sapi, vendar imajo ostali gimnospermi le traheide kot vozniške elemente.

Gymnospermi predstavljajo težnjo po tem, da imajo traheide večje dolžine kot tistih iz angiospermov, in te so ponavadi areolirane z bikom. Več kot 90% teže in volumna sekundarnega ksilema iglavcev je sestavljeno iz traheidas.

Lahko vam služi: glut: funkcije, glavni prevozniki glukoze

Oblikovanje traheidov v sekundarnem ksilemu iglavcev se pojavi iz vaskularne spremembe. Ta postopek lahko razdelimo na štiri faze.

Celična delitev

Gre za mitotsko delitev, v kateri je po jedrski delitvi v dva otroka prva struktura, ki je nastala.

Podaljševanje celic

Po celotni delitvi celic celica začne rasti v dolžini. Preden ta postopek zaključi tvorbo sekundarne stene, ki se začne iz središča celice in se poveča proti vrhuncu.

Odlaganje matrike celuloze

Celulozna in hemicelulozna matrika celice se odlaga v različnih plasti.

Lignifikacija

Celulozno in hemicelulozno matrico impregnira lignin in drugi materiali podobne narave v tem, kar predstavlja končno fazo zorenja traheidov.

V angiospermih

Traheidi so prisotni v ksilemu vseh žilnih rastlin, vendar so v angiospermih manj pomembni kot pri gimnospermi.

Traheidi angiospermov so kratki.

Angiospermas sapni, kot traheidas, imajo nasvete na svojih stenah, umrejo, ko dosežejo zrelost in izgubijo protoplast. Te celice pa so krajše in do 10 -krat širše od traheidas.

Pokaži izgubijo večino svoje celične stene na svojih vrhuncih, ki puščajo vrtalne plošče med sosednjimi celicami in tako tvorijo neprekinjen kanal.

Pokaži lahko prevažajo vodo in minerale s hitrostjo, ki je precej višja od traheidov. Vendar so te strukture bolj dovzetne za blokiranje zračnih mehurčkov. Prav tako so bolj dovzetni za zamrzovanje v zimskih sezonah.

Reference

  1. Beck, c. B. 2010. Uvod v rastlinsko strukturo in razvoj - Anatomija rastlin za dvajset -firsko stoletje. Cambridge University Press, Cambridge.
  2. EVERT, R. F., Eichhorn, s. In. 2013. Biologija rastlin. W.H. Freeman, New York.
  3. Gifford, e. M., Foster, a. S. 1989. Morfologija in evolucija vaskularnih rastlin. W. H. Freeman, New York.
  4. Mauseth, J. D. 2016. Botanika: Uvod v biologijo rastlin. Jones & Bartlett Learning, Burlington.
  5. Pittermann, j., Sperry, J. S., Wheeler, j. K., Hacke, u. G., Sikkema, e. H. 2006. Mehanska ojačitev traheidov ogroža hidravlično učinkovito za iglavce ksilema. Rastlina, celice in okolje, 29, 1618-1628.
  6. Rudall, str. J. Anatomija cvetočih rastlin - uvod v strukturo in razvoj. Cambridge University Press, Cambridge.
  7. Schooley, j. 1997. Uvod v botaniko. Delmar Publishers, Albany.
  8. Sperry, J. S., Hacke, u.G., Pittermann, j. 2006. Velikost in funkcija v plovilih za iglavce in angiosperm. American Journal of Botany, 93, 1490-1500.
  9. Stern, r. R., Bidlack, J. In., Jansky, s. H. 2008. Uvodna rastlinska biologija. McGraw-Hill, New York.
  10. Willis, k. J., McElwain, J. C. 2001. Evolucija rastlin. Oxford University Press, Oxford.