Plik merystemy (lub merystemy) to populacje komórek embrionalnych zlokalizowane w regionach wzrostu roślin naczyniowych. Ciało rośliny jest połączeniem dojrzałych i młodocianych tkanek.
Po utworzeniu zygoty rośliny naczyniowe rozpoczynają proces podziału komórek, który potrwa do końca ich życia i który będzie determinował wzrost i tworzenie narządów.
Początkowo namnażanie komórek zachodzi w całym zarodku. Pod koniec rozwoju embrionalnego rozmnażanie to zaczyna koncentrować się w pewnych regionach, merystemach, które nie utraciły ani nie odzyskały swojej pierwotnej natury embrionalnej..
Przynajmniej w teorii większość komórek roślinnych jest totipotencjalna. Jeśli to konieczne, aktywność merystematyczna może powrócić w prawie każdej dojrzałej komórce, która pozostała słabo zróżnicowana. Jednak aby zainicjować tworzenie nowego merystemu, komórka musi powrócić do swojego pierwotnego stanu embrionalnego..
Indeks artykułów
Merystemy dorosłej rośliny są uważane za pierwotne, gdy pochodzą bezpośrednio z komórek powstałych podczas embriogenezy i które nigdy nie przestały wykazywać aktywności merystematycznej. Uważa się je za wtórne, gdy pochodzą z komórek, które się zróżnicowały, a następnie odzyskały aktywność merystematyczną.
Na przykład kambium pęczkowe (złożone z prokambium i kambium naczyniowe pochodzące z prokambium) jest merystemem pierwotnym, ponieważ pochodzi z merystemu wierzchołkowego, który jest pierwotnym merystemem..
Kambium międzypęcherzykowe jest merystemem wtórnym, ponieważ pochodzi z tkanki miąższowej, która odzyskała aktywność merystematyczną..
Na podstawie ich pozycji w ciele rośliny klasyfikuje się je jako wierzchołkowe, boczne i międzykalowe. Merystemy wierzchołkowe są pierwotne. Merystemy boczne mogą być pierwotne (kambium fascicular) lub wtórne (kambium interfascicular; phellogen). Merystemy międzykalowe są wtórne.
Merystemy wierzchołkowe, oprócz tego, że są tkankami, z których pochodzą rośliny, są dominującymi centrami koordynacyjnymi w morfogenezie. Znajdują się na końcach łodyg, gałęzi i korzeni. Rozszerzają korpus rośliny, określając jego wysokość i średnicę.
Merystemy boczne znajdują się równolegle (lub koncentrycznie) do centralnej osi łodygi i korzeni. Zwiększają objętość tkanek, które przewodzą wodę, rozpuszczone substancje mineralne i soki w całej roślinie. Zagęszczają łodygę, gałęzie i korzenie. Tworzą tkankę podporową.
Merystemy międzykalowe, typowe dla traw, to tkanki wstawione do tkanek niemerystematycznych. Są ograniczone do podstawy międzywęźli (węzły to miejsca przyczepienia liści do łodygi). Powodują wydłużenie międzywęzłowe, zwiększając separację wzdłużną liści. Rekompensują wypas zwierząt roślinożernych.
Można wyróżnić inne typy merystemów wtórnych, mianowicie podstawowe (liści, kwiatów i owoców) i urazowe (regenerujących się tkanek).
Etap rozwoju rośliny, który wytwarza swoją podstawową formę i daje początek nowym organom, nazywany jest wzrostem pierwotnym. Jest to wynikiem działania merystemów wierzchołkowych. Jeden z nich jest głównym. Drugi to łodyga. Ten ostatni generuje łodygę i jej narządy boczne (liście i pąki).
Wierzchołkowy merystem łodygi znajduje się dystalnie i jest otoczony lub pokryty niedojrzałymi liśćmi. Jest to struktura dynamiczna, która zmienia się w sposób ciągły podczas cyklu formowania łodygi i liści. Cykl ten zwykle zależy od sezonowych zmian klimatycznych.
W przeciwieństwie do wierzchołkowego merystemu korzenia, merystem łodygi nie wykazuje dobrze zdefiniowanych obszarów. Strefy funkcjonalne są rozpoznawane na podstawie wielkości, orientacji i aktywności komórek, płaszczyzn podziału komórek oraz obecności / braku wakuoli..
Środek wierzchołkowego merystemu macierzystego zawiera grupę stosunkowo dużych wakuolowanych komórek. Ten centralny obszar otoczony jest mniejszymi komórkami peryferyjnymi.
Pod tą środkową strefą znajdują się „żebra” komórek, z których pochodzą wewnętrzne tkanki łodygi. Komórki w centrum to te, które pochodzą z komórek obwodowych i komórek „żeber”.
Korzeń jest organem rośliny rosnącym w glebie i pełniącym funkcje wiązania i wchłaniania wody oraz mineralnych składników odżywczych. Korzeń rośnie i rozwija się od dystalnego końca.
Dalszy koniec korzenia lub wierzchołek jest podzielony na cztery obszary rozwoju: 1) caliptra (lub kapelusz); 2) obszar merystematyczny korzenia; 3) strefa wydłużenia; 4) strefa dojrzewania.
Calyptra chroni merystem wierzchołkowy korzenia przed zużyciem mechanicznym, gdy korzeń porusza się w glebie. Caliptra ma stałą długość: komórki, które traci w wyniku tarcia, są stale wymieniane.
Region merystematyczny korzenia lub merystem wierzchołkowy korzenia to miejsce, w którym następuje podział komórkowy, który powoduje wzrost korzenia pierwotnego. Nie wytwarza bocznych wyrostków.
Strefa wydłużenia to obszar korzenia, w którym komórki nie dzielą się, ale kilkakrotnie znacznie i szybko zwielokrotniają swoją długość..
Strefa dojrzewania to region, w którym komórki przestają się wydłużać i uzyskują swoje zróżnicowane cechy..
U wielu paproci początkowa komórka skutkuje regularnym rozmieszczeniem wierzchołkowych komórek merystemu. W spermatofitach podział komórek jest mniej dokładny. Jego prędkość i kierunek determinują regionalne zróżnicowanie merystemów.
W merystemach, jeśli podział komórki jest szybki, pojawiają się regiony z małymi komórkami. Jeśli jest powolny, pojawiają się regiony z dużymi komórkami. Jeśli dzieje się to w wielu płaszczyznach lub stycznie, następuje wzrost objętości. Jeśli dzieje się to przeciwklinicznie, następuje powierzchowny wzrost.
Faza embrionalna wzrostu komórek rozpoczyna się od przygotowania do podziału. Wzrost liczby komórek nie powoduje wyraźnego wzrostu ich objętości. Pojawia się merystem pierwotny. Powstają protoplastydy charakterystyczne dla komórek merystematycznych, z których powstają chloroplasty i inne organelle komórkowe.
W fazie ekspansji wzrostu komórek pojawia się centralna wakuola, gromadzi się woda, a tempo przemiany materii wzrasta. Komórki zwiększają swoją objętość. Rozwija się intensywna biosynteza białek charakterystyczna dla aktywnych tkanek merystematycznych.
W fazie różnicowania wzrostu komórek pojawiają się wtórne merystemy. Dzięki działaniu merystemów rozwijają się różne typy tkanek i struktury morfologiczne.
Merystemy wytwarzają tkanki proste (miąższ, kolenchyma, sklerenchyma) i złożone (ksylem, łyko, naskórek, tkanki wydzielnicze).
W miąższu obecnym w całej roślinie komórki są zaokrąglone, z żywą cytoplazmą i cienkimi, niezlignifikowanymi błonami komórkowymi. Gdy nie mają chloroplastów, komórki te przechowują wodę i żywność. Kiedy je mają, tworzą chlorenchymę.
W kolenchymie komórki są wydłużone, z żywą cytoplazmą i grubymi, nieregularnymi ścianami. Zwykle znajdują się tuż pod naskórkiem. Zapewnij elastyczne wsparcie.
W sklerenchymie komórki dzielą się na sklereidy i włókna. Komórki te mają grube ściany impregnowane ligniną, która po dojrzewaniu obumiera i zapewnia mniej lub bardziej sztywne podparcie..
Ksylem i łyko zawierają wodę, sole mineralne i cukry. Kanały przewodzące tych tkanek tworzą martwe komórki (cewniki, elementy naczyń przewodzących) lub żywe komórki (komórki sitowe, komórki albuminy, elementy rur sitowych, komórki towarzyszące).
W naskórku, który pokrywa i chroni narządy, przeważają komórki miąższowe, którym towarzyszą komórki wyspecjalizowane w przemieszczaniu wody i gazów do i z rośliny. U roślin drzewiastych naskórek zamienia się w perydermę lub korę. Tkanki wydzielnicze wytwarzają nektar, oleje, śluz, lateks i żywice.
Merystemy pozwalają roślinom przetrwać uraz fizyczny lub chemiczny, który uszkadza ich tkanki.
Uśpione merystemy (uśpione pąki) są aktywowane po zniszczeniu merystemów wierzchołkowych. Niejednorodność populacji komórek merystematycznych spowodowana asynchronicznym podziałem mitotycznym i innymi czynnikami sprawia, że odpowiednie komórki są dostępne dla różnych typów urazów.
Wzrost roślin zależy bezpośrednio od działania fitohormonów i czynników środowiskowych. Do tych ostatnich należą temperatura i dostępność światła, wody, dwutlenku węgla i mineralnych składników odżywczych.
Fitohormony to wielowartościowe i wielofunkcyjne naturalne związki organiczne, występujące w niskich stężeniach w roślinach, które uczestniczą we współzależnej aktywacji ich komórek, tkanek i narządów. Biosynteza fitohormonów zachodzi w merystemach.
Fitohormony dzieli się na pięć grup: 1) auksyny; 2) cytokininy; 3) gibereliny; 4) odcięte; 5) etylen.
Poprzez fitohormony merystemy inicjują i kontrolują zaprogramowane mechanizmy fizjologiczne oraz stymulują lub hamują procesy ontogenetyczne w roślinach.
Poliploidia to mutacja, która powoduje, że nowe pokolenie ma liczbę chromosomów dwa lub więcej razy większą niż poprzednie pokolenie.
U roślin poliploidia jest ważnym mechanizmem specjacji i ewolucji. Większość linii roślin doświadczyła w pewnym momencie swojej historii poliploidii.
Poliploidia może powstać w wyniku dwóch różnych mechanizmów. Po pierwsze, przez produkcję gamet, które mają więcej niż jeden zestaw chromosomów w wyniku błędu w segregacji homologicznych chromosomów. Po drugie, podwojenie liczby chromosomów u osobnika po rozmnażaniu płciowym.
Rzadki wariant drugiego mechanizmu obejmuje duplikację chromosomów w merystemie wierzchołkowym łodygi, tak że trzpień ten staje się tetraploidalny..
Kwiaty na tej łodydze mogą następnie wytwarzać diploidalne gamety (zamiast haploidalnych), które mogą generować zdolne do życia potomstwo, łącząc inne diploidalne gamety..
Jeszcze bez komentarzy