MERISTEMER: EGENSKABER OG TYPER - BIOLOGI - 2025

De meristemer (eller meristemer) er embryonale cellepopulationer placeret i regionerne vækst af vaskulære planter. Plantelegemet er en kombination af voksent voksent og ungvæv.

Efter at zygoten er dannet, begynder karplanter en celledelingsproces, der vil vare resten af ​​deres liv og bestemmer væksten og dannelsen af ​​organer.

Kilde: pixabay.com

Oprindeligt sker cellemultiplikation i hele embryoet. Mod slutningen af ​​den embryonale udvikling begynder denne multiplikation at blive koncentreret i visse regioner, meristeme, som ikke har mistet eller genvundet deres oprindelige embryonale karakter.

I det mindste i teorien er de fleste planteceller totipotente. Om nødvendigt kan meristematisk aktivitet komme igen fra næsten enhver moden celle, der er forblevet dårligt differentieret. For at starte dannelsen af ​​et nyt meristem skal cellen dog vende tilbage til sin oprindelige embryonale tilstand.

Meristem klassificering

Klassificering baseret på deres udvikling: primær og sekundær

Meristeme fra en voksen plante betragtes som primære, når de stammer direkte fra celler dannet under embryogenese, og som aldrig er ophørt med at have meristematisk aktivitet. De betragtes som sekundære, når de stammer fra celler, der har differentieret sig og derefter har genvundet meristematisk aktivitet.

F.eks. Er det fascicular cambium (sammensat af procambium og vaskulært cambium afledt af procambium) et primært meristem, fordi det stammer fra den apikale meristem, som er primær.

Interfascicular cambium er et sekundært meristem, fordi det stammer fra parenchymalt væv, der har genvundet meristematisk aktivitet.

Klassificering baseret på deres position: apikalt, lateralt og interkalært

Baseret på deres placering i plantens krop klassificeres de som apikale, laterale og interkalære. De apikale meristemer er primære. Laterale meristemer kan være primære (cambium fascicular) eller sekundære (cambium interfascicular; phellogen). De interkalære meristemer er sekundære.

De apikale meristemer ud over at være de væv, der stammer fra planter, er de dominerende koordinationscentre inden for morfogenese. De er placeret ved spidserne af stænglerne, grene og rødder. De udvider plantekroppen og bestemmer dens højde og diameter.

De laterale meristemer er placeret parallelt (eller koncentrisk) til stilken og røddernes centrale akse. De øger mængden af ​​væv, der fører vand, mineralopløst stoffer og sæbe gennem hele planten. De tykner stilken, grene og rødder. De danner støttevæv.

De interkalære meristemer, typiske for græs, er væv, der indsættes i ikke-meristematiske væv. De er begrænset til bunden af ​​internoderne (knudepunkterne er stederne for fastgørelse af bladene til stammen). De forårsager internodal forlængelse, hvilket øger bladets langsgående adskillelse. De kompenserer for græsning af planteetere.

Andre typer sekundær meristem kan genkendes, nemlig basal (af blade, blomster og frugter) og traumatisk (af regenererende væv).

Apical stam meristem

Planteudviklingsstadiet, der producerer sin grundlæggende form og stammer fra nye organer, kaldes primær vækst. Dette er resultatet af aktiviteten fra de apikale meristemer. En af dem er rodfoden. Den anden er stilken. Sidstnævnte genererer stammen og dens laterale organer (blade og knopper).

Den apikale stammeristem er distal i position og omgivet eller dækket af umodne blade. Det er en dynamisk struktur, der ændrer sig kontinuerligt i løbet af cyklus med dannelse af stamme og blade. Denne cyklus afhænger normalt af sæsonbestemte klimaændringer.

I modsætning til den apikale rodmeristem viser stammeristemet ikke veldefinerede regioner. Funktionelle zoner genkendes baseret på størrelsen, orienteringen og aktiviteten af ​​celler, planer for celledeling og tilstedeværelsen / fraværet af vakuoler.

Centret af den apikale stammeristem indeholder en gruppe af relativt store vakuolerede celler. Dette centrale område er omgivet af mindre perifere celler.

Under denne centrale zone er nogle "ribber" af celler, der stammer fra det indre væv i stammen. Cellerne i midten er dem, der stammer fra de perifere celler og cellerne i "ribbenene".

Rodets apikale meristem

Roden er organet i planten, der vokser inde i jorden, og som har funktionerne til at fikse og absorbere vand og minerale næringsstoffer. Roden vokser og udvikler sig fra sin distale ende.

Den distale ende af roden, eller spidsen, er opdelt i fire udviklingsområder: 1) caliptra (eller cap); 2) rod Meristematisk region; 3) forlængelseszone; 4) modningszone.

Calyptra beskytter rodens apikale meristem mod mekanisk slid, når roden bevæger sig gennem jorden. Caliptra har en konstant længde: cellerne, den mister gennem friktion, erstattes kontinuerligt.

Roden meristematisk region, eller apikal rod meristem, er stedet for celledeling, der får den primære rod til at vokse. Det producerer ikke sidevendige vedhæng.

Forlængelseszonen er det område af roden, hvor celler ikke deler sig, men multiplicerer deres længde mange gange udstrakt og hurtigt.

Modningszonen er det område, hvor celler stopper forlængelsen og får deres forskellige egenskaber.

Cellevækst

I mange bregner forårsager den indledende celle en regelmæssig fordeling af cellerne i det apikale meristem. I spermatofytter er celledeling mindre præcis. Deres hastighed og retning bestemmer den regionale differentiering af meristeme.

I meristemer, hvis celledelingen er hurtig, vises regioner med små celler. Hvis det er langsomt, vises regioner med store celler. Hvis det sker i flere plan eller tangentielt, er der vækst i volumen. Hvis det sker anticline, er der vækst på overfladen.

Den embryonale fase af cellevækst begynder med forberedelse til opdeling. Stigningen i antallet af celler forårsager ikke en markant stigning i deres volumen. Det primære meristem vises. Protoplastider dannes, karakteristiske for meristematiske celler, som giver anledning til chloroplaster og andre cellulære organeller.

I ekspansionsfasen af ​​cellevækst vises den centrale vakuol, vand akkumuleres, og den metaboliske hastighed stiger. Celler vokser i volumen. Den intense proteinbiosyntese, der er karakteristisk for aktivt meristematisk væv, udvikler sig.

I differentieringsfasen af ​​cellevækst vises sekundære meristemer. Forskellige typer væv og morfologiske strukturer udvikler sig takket være aktiviteten af ​​meristemer.

Meristemer og væv

Meristemer producerer enkle væv (parenchyma, collenchyma, sclerenchyma) og kompleks (xylem, phloem, epidermis, sekretorisk væv).

I parenchymen, der er til stede i hele planten, afrundes cellerne med levende cytoplasma og tynde, ikke-lignificerede cellemembraner. Når de ikke har kloroplaster, opbevarer disse celler vand og mad. Når de gør det, danner de chlorenchyma.

Ved kollenchyma er celler langstrakte med levende cytoplasma og tykke, uregelmæssige vægge. De findes normalt lige under overhuden. De giver fleksibel støtte.

I sclerenchyma opdeles celler i sclereider og fibre. Disse celler har tykke vægge imprægneret med lignin, som, når de modnes, dør og giver mere eller mindre stiv understøtning.

Xylem og floem bærer vand, mineralsalte og sukker. De ledende kanaler i disse væv består af døde celler (tracheider, ledende karelementer) eller levende celler (sigteceller, albuminøse celler, sigtrørelementer, ledsagende celler).

I overhuden, der dækker og beskytter organerne, dominerer parenkymceller, ledsaget af celler, der er specialiserede i at bevæge vand og gasser ind og ud af planten. I træagtige planter bliver epidermis til en periderm eller bark. Sekretionsvæv producerer nektar, olier, slim, latex og harpikser.

Traumatisk reparation af skader

Meristemer tillader planter at overleve fysiske eller kemiske traumer, der forårsager skade på deres væv.

Sovende meristemer (sovende knopper) aktiveres, når apikale meristemer ødelægges. Meristematisk cellepopulationers heterogenitet forårsaget af asynkron mitotisk opdeling og andre faktorer gør passende celler tilgængelige for forskellige typer skader.

Meristemer og fytohormoner

Plantevækst afhænger direkte af virkningen af ​​fytohormoner og miljøfaktorer. Blandt sidstnævnte, som er temperaturen, og tilgængeligheden af ​​lys, vand, kuldioxid og mineralnæringsstoffer.

Phytohormoner er multivalente og polyfunktionelle naturlige organiske forbindelser, der findes i lave koncentrationer i planter, der deltager i den indbyrdes afhængige aktivering af deres celler, væv og organer. Biosyntesen af ​​fytohormoner finder sted i meristeme.

Phytohormoner klassificeres i fem grupper: 1) auxiner; 2) cytokininer; 3) gibberelliner; 4) abscissiner; 5) ethylen.

Gennem fytohormoner initierer og kontrollerer meristeme programmerede fysiologiske mekanismer og stimulerer eller inhiberer ontogenetiske processer i planter.

Meristemer og polyploidy

Polyploidy er en mutation, der får en ny generation til at have to eller flere gange antallet af kromosomer end den forrige generation.

I planter er polyploidi en vigtig mekanisme for speciation og evolution. De fleste plantelinjer har oplevet polyploidi på et tidspunkt i deres historie.

Polyploidi kan opstå gennem to forskellige mekanismer. For det første gennem produktion af gameter, der har mere end et sæt kromosomer som et resultat af en fiasko i adskillelsen af ​​homologe kromosomer. For det andet ved at fordoble antallet af kromosomer hos et individ efter seksuel reproduktion.

En sjælden variant af den anden mekanisme involverer duplikering af kromosomer i den apikale meristem af en stilk, således at stammen bliver tetraploid.

Blomsterne på denne stilk kan derefter producere diploide gameter (snarere end haploide), der kunne generere levedygtige afkom ved at blive sammen med andre diploide gameter.

Referencer

1. Beck, CB 2010. En introduktion til plantestruktur og -udvikling - planteanatomi i det 21. århundrede. Cambridge University Press, Cambridge.
2. Duca, M. 2015. Plantefysiologi. Springer, Cham.
3. Evert, RF 2006. Esaus planteanatomi: meristemer, celler og væv i plantekroppen: deres struktur, funktion og udvikling. Wiley, Hoboken.
4. Evert, RF, Eichhorn, SE 2013. Biologi af planter. WH Freeman, New York.
5. Lambers, H., Chapin, FS, III, Pons, TL 2008. Plantefysiologisk økologi. Springer, New York.
6. Mauseth, JD 2017. Botanik: en introduktion til plantebiologi. Jones & Bartlett Learning, Burlington.
7. Rudall, PJ 2007. Anatomi af blomstrende planter - en introduktion til struktur og udvikling. Cambridge University Press, Cambridge.
8. Schooley, J. 1997. Introduktion til botanik. Delmar forlag, Albany.
9. Stern, RR, Bidlack, JE, Jansky, SH 2008. Introduktionsplantebiologi. McGraw-Hill, New York.
10. Taiz, L., Zeiger, E., Moller, IM, Murphy, A. 2014. Plantefysiologi og udvikling. Sinauer, Sunderland.