- Information
- AI Chat
A növényi merisztémák csoportjai, sejtjeinek sajátosságai, a merisztémák belső szerkezete, és működésének produktumai.
Növényszervezettan (BBN056)
Szegedi Tudományegyetem
Recommended for you
Students also viewed
- Exam 1 July, answers
- A "moszatok" evolúciója, rendszerezése, a fontosabb taxonok jellemzése.
- A növények sejtszintű transzportfolyamatainak sajátosságai. Aktív és passzív transzport. Víztranszport.
- A virágzás indukciójának szabályozása növényekben.
- A zárvatermők eredete, általános jellemzése, rendszere, a főbb fejlődési vonalak filogenetikai áttekintése.
- A nyitvatermők fontosabb taxonjainak jellemzése, evolúciója, földtörténeti jelentősége.
Related documents
- A növényi alapszövetrendszer. A valódi alapszövetek funkció szerinti csoportosítása, sejt- és szövet szintű sajátosságai. A szilárdító vagy mechanikai alapszövetek, előfordulásuk a növény testében, jellemzésük. Kiválasztás a növényekben.
- A szárazföldi növények gametofiton nemzedékének mérete, alakja, típusa és a sporofiton nemzedékhez való viszonyának változása az evolúció során.
- A növényi fotoreceptorok, biokémiai tulajdonságaik és szerepük a növények életfolyamataiban. Fényindukált génexpresszió.
- A kétszikűek és egyszikűek hajtásának és gyökerének dermális és vaszkuláris szövetei. A szövetek jellemzése, a taxonok közötti hasonlóságok és különbségek kiemelése (bőrszöveti sejtek, sztómák jellemzése, edénynyalábok szerkezete és típusai). Rhizodermisz, másodlagos, harmadlagos bőrszövet.
- A növények fotoszintézisének fény- és sötétszakasza. A CO2 fixálásának C3-as és C4-es útja.
- A nitrogén a környezetben. A nitrát- és az ammóniumion felvétele és asszimilációja a növényekben. A biológiai nitrogénfixáció.
Preview text
- A növényi merisztémák csoportjai, sejtjeinek sajátosságai, a merisztémák belső szerkezete és működésük produktumai
Merisztémának nevezzük azoknak a sejteknek a csoportját, amelyek a növény egész élete alatt megőrzik osztódóképességüket (gr. merozein= osztódás). A merisztematikus aktivitás következtében képes a növény egész élete során növekedni. A merisztémák osztódási képességüket csaknem korlátlan mértékben képesek tovább folytatni, mégpedig úgy, hogy az osztódási produktumok egy része specializálódik: egyszerű szöveteket (azonos származású-, és működésű sejtek csoportja) és szövetrendszereket (azonos származású, de eltérő működésű sejtcsoportok) hoz létre, másik része azonban nem differenciálódik, hanem megőrzi merisztematikus aktivitását. Így képesek biztosítani a fokozatos továbbfejlődést. Az osztódóképesség a specializált növényi sejtekben látens állapotban továbbra is megmarad, addig, amíg a sejt élő protoplazmával rendelkezik, és alkalomszerűen pl. sebzés hatására újra jelentkezik (ezt hívjuk dedifferenciálódásnak). (Redifferenciálódásról akkor beszélünk, ha ebből az osztódó képességüket visszanyert sejtekből specializált szövetek képződnek.) A már kevésbé osztódóképes környezetben új képződményeket produkáló kevés sejtből álló merisztémákat merisztemoidoknak nevezzük. Ilyen merisztemoidok pl. a trichomák, gázcserenyílások, levélprimordiumok, bélsugárkezdemények elindítói.
A merisztémák csoportjai
- Keletkezésük időrendisége szerint:
Ősmerisztémák vagy promerisztémák: az embrióban vagy a tengelycsúcson működő nem differenciálódott osztódó sejtek. Közülük az osztódást kezdeményező korlátlan potenciával rendelkező sejteket nevezzük iniciális sejteknek v. vezérsejteket. Az ősmerisztémákat aszerint, hogy hányféle irányban tudnak utódsejteket létrehozni a vezérsejtek, négy csoportra oszthatjuk:
- egymetszésű vezérsejt: csak egy, általában a sejtfalra merőleges irányban hoz létre utódsejteket.
- kétmetszésű: az osztódó vezérsejt ék alakú, a tér két irányában képes utódsejtek létrehozására
- hárommetszésű vezérsejt: a tér három irányában hoz létre utódsejteket, hengeres szervek kialakulásában játszik szerepet
- négymetszésű vezérsejt: a domború oldal irányában is képes utódsejteket létrehozni pl. a gyökérsüvegben
Kialakulásukat tekintve pedig két csoportra bonthatók az ösmerisztémák: 1. elsődleges ősmerisztéma: a megtermékenyítést követően kialakuló néhánysejtes embrió osztódó szövete 2. másodlagos ősmerisztéma: az elsődleges merisztémák kialakításáért felelős csúcsi osztódó sejtek csoportja, amelyek az embrionális élet késői szakaszában, a kialakuló szervkezdemények csúcsi részén maradnak vissza Elsődleges merisztémák: az ősmerisztémák osztódásával keletkeznek, már rendelkeznek kezdetleges differenciálódási mintázattal. Feladatuk a növényi test főbb szövetrendszereinek létrehozása. Ezek alapján megkülönböztetünk bőrszövetképző, alapszövetképző és szállítőszövet-képző elsődleges merisztémát. Másodlagos merisztémák: specializált sejtek újraosztódásával, dedifferenciálódásával keletkeznek. Ilyen pl. a parakambium.
- Elhelyezkedésük szerint: Csúcsmerisztémák: a tengelycsúcsokon elhelyezkedő osztódó szövetek (lényegében azonos a promerisztémával). Oldalmerisztémák: a növényi szerv oldalával párhuzamosan kialakuló osztódó szövetek, pl. parakambium, nyalábkambium, nyalábok közötti kambium. Interkaláris vagy közbeiktatott merisztémák: a csúcsmerisztémáktól elszigetelt osztódó szövetek, pl. a pázsitfűfélék levélhüvelyein, rügyekben. Különösen a növényi szervek formájának, nagyságának meghatározásában játszanak szerepet.
A merisztémasejtek sajátosságai A merisztémasejteknek viszonylag nagy sejtmagja és telt protoplazmája van. Az aktív osztódások során hiányoznak az ergasztikus táplálékzárványok, a plasztiszok csak proplasztiszok formájában vannak jelen, kevés a mitokondrium és relatíve kicsi az endoplazmás retikulum mérete, a vakuolumok többnyire csak képződmények formájában vannak jelen. A merisztémasejtek tehát relatíve differenciálatlanok. Alakjuk nagyjából izodiametrikus, ált. kocka vagy ahhoz hasonló, de lehetnek orsó alakúak is (pl. fuzioform iniciálisok). Sejtfaluk többnyire vékony, esetenként gödörkésen vastagodott. A sejtek között hézagok, intracelluláris járatok nincsenek. Más élő sejtektől jelentősen biokémiai sajátságokban térnek el. Sejtosztódás előtt és alatt erős peroxidáz-aktivitást mutatnak, míg az osztódást követően alig mutatható ki az enzim aktivitása.
A merisztémák belső szerkezete és működésének produktumai A merisztémasejtek alapvető feladata az osztódás. Az osztódási irányok tekintetében beszélhetünk:
ha prosenchimatikusak, akkor fa-és háncsrostoknak nevezzük az egyenletes sejtfalvastagodással differenciálódó sejteket). Amikor viszont a sejtfal csak helyenként vastagodik meg, kollenchimaszövet képződik. A differenciálódás során a sejtfalnövekedésnek két típusát különböztetjük meg: szimplasztikus a növekedés akkor, ha a szomszédos sejtek sejtfalnövekedése azonos ütemben zajlik; ha viszont az érintkező sejtfalak növekedése nem kiegyensúlyozott, és a növekvő sejtek között intraceluláris hézagok keletkeznek, ahová egy-egy új sejt be tud ékelődni, akkor interpozíciós növekedésről beszélünk. A differenciálódással a sejtfal nemcsak megvastagodik, de változások következnek be az összetételében is. Az eredeti pektin-cellulóz hálózatból álló elsődleges sejtfalba ligninanyagok (fásodás), szuberinanyagok (parásodás), kovaanyagok stb. épülhetnek be, létrehozva ezzel az érett sejtekre jellemző másodlagos sejtfalat. egyes sejtfalak eltűnésével, felszívódásával kapcsolatos differenciálódás: sejtfalak utólagos perforálódása jellemző pl. a tracheatagok kialakulására tracheidákból. Ennek során az egymással érintkező tracheidák végfalai perforálódnak vagy teljesen fel is szívódhatnak, így a vízszállító sejtekből vízszállító csövek lesznek. Hasonló folyamat eredményeként jönnek létre a gödörkésen vastagodott rostasejtekből a perforált harántfalú rostacsövek. Harántfalak felszívódásával képződnek a tejcsövek is. sejt közötti járatok differenciálódása: keletkezés módja szerint az intracelluláris járatok háromfélék lehetnek:
- schizogén v. hasadásos járatok: a parenchimatikus sejtek pektintartalmú primer középlemeze az érintkező sarkokon meghasadva elválik egymástól, a sejtek között levegővel telt járatok keletkeznek (ha nagyon tágak ezek a járatok, akkor lakúnákról beszélünk pl. vízi növények levélnyelében, szárában). Ez a hasadásos járatrendszer elsősorban a gázcsere segítését szolgálja, de ha az üregeket belül epithélsejtek borítják, akkor alkalmasak illóolajok, balzsamok raktározására. Ezeket funkciójuk alapján illóolajjáratoknak (Apiaceae), gyantajáratoknak (Abietaceae) vagy olajjáratoknak (Asteraceae) nevezzük.
- lysogén v. oldódásos járatok: akkor keletkeznek, ha az érintkező sejtek fala feloldódik, s ezekben a járatokban gyűlik össze az illóolaj.
- rhexogén v. szakadásos járatok: az érintkező sejtek egyenlőtlen növekedése következtében kialakuló húzófeszültség miatt a sejtek valósággal szétszakadnak. Az így keletkező szakadásos sejt közötti járatok az átszellőztetést szolgálják. Ily módon jönnek létre pl. a bélüregek a nád gyökér kéregszövetében.
Ezeken kívül speciális differenciálódási folyamatok vezetnek idioblasztok (a környezetétől eltérő alakú, nagyságú és tartalmú sejtek, pl. a CaCO 3 kristályokat tartalmazó kristálytartó sejtek a Ficus elastica levelében) keletkezéséhez, az extrém környezeti tényezőkhöz való alkalmazkodást segítő speciális morfológiai struktúrák, pl. xeromorf bélyegek (kutikula és viaszréteg lerakódása az epidermiszen, a gázcserenyílások besüllyedése, vastag szőrzet, erőteljes szklerenchimetizálódás, vízraktározás) és szukkulens alkat (vízraktározó vaskos szár, redukálódó levélzet) kialakulásához is,
Az ősmerisztémák szerkezete és működési produktumai: A néhány sejtes elsődleges ősmerisztémák intenzíven osztódó sejtjei alakítják ki a fejlődő embrió szervkezdeményeit. A fejlődés késői stádiumában a merisztematikus aktivitású szövetek a kialakuló szervkezdemények csúcsi részén maradnak csak meg, ekkor már másodlagos ősmerisztémákról beszélünk. Ilyenek a gyökércsúcs háromosztatú iniciális sejtjei, a hajtáscsúcs tunikája és a tunika alatti korpusz osztódó szövete. A másodlagos ősmerisztéma iniciális sejtjei általában egy sejtréteg vastagságban 9-25 sejtből álló sejtlemezt alkotva helyezkednek el. A másodlagos ősmerisztémák osztódásának eredményeként az állandósult szöveteket kialakító elsődleges merisztémák alakulnak ki.
Elsődleges merisztémák szerkezete és működésük produktumai:
- A hajtás elsődleges merisztémái: a hajtástenyészőkúp tunikájából és a korpuszból fűződnek le. Ide tartoznak:
protoderma: a tunikából differenciálódik, a hajtás epidermiszének létrehozásáért felelős prokambium: a legelső szállítószöveti sejteket hozza létre nyalábkambium v. faszcikuláris kambium: a prokambiumból marad vissza, szintén a vaszkuláris rendszer kialakításáért felelős alapmerisztéma: az alapszövetet fogja kialakítani, áll egy külső kéregmerisztémából (ebből lesz az elsődleges kéreg) és egy bélmerisztémából (ebből lesz a bélszövet)
- A gyökér elsődleges merisztémái: Ide tartoznak a hárommetszésű vezérsejt osztódásával keletkező elsődleges osztódó szövetek:
A) Eleve összefüggő szállítószövet (hársfa — Tilia típus) A szállítószövet már elsődlegesen összefüggő hengerpalást formájában alakult ki. Az összefüggő kambiumgyűrű homogén módon tovább működve kifelé háncselemeket, befelé faelemeket fűz le, így tovább gyarapodik az összefüggő szállítószövet. Fás növényekben egész életükben, p1. a hársfa, akác stb. és némely lágy szárú növényben csak bizonyos fejlettség eléréséig működik, így p1. a szamóca indájában (A ábra).
Elsődlegesen nyalábos szállítószövet A nyalábkambium (faszcikuláris kambium) irányában, a nyalábok között, az elsődleges bélsugárban a sejtek visszanyerik osztódóképességüket, és megalakul a nyalábok közötti kambium (interfaszcikuláris kambium), így összefüggő kambiumgyűrű alakul ki, amely kétféle módon működhet.
B) A nyalábos szállítószövet összefüggő szállítószövetté válik (ricinus — Ricinus típus) (B ábra) A nyalábkambium és a nyalábok közötti kambium homogén módon osztódik, és összefüggően kifelé háncselemeket, befelé faelemeket fűz le, így másodlagosan összefüggő szállítószövet alakul ki. Az eredeti kollaterális szállítónyalábok háncs- része és farésze a szállítószövet másodlagos gyarapodása révén radiális irányban széthúzódik, és a farészek a bélszövetben a későbbiekben jól megfigyelhetőek. A ricinus szára vastagodik így, amely nálunk egyéves, de Indiában több éves, és vastagodása még fokozottabb.
C) A nyalábos szállítószövet nyalábos marad (farkasalma -- Aristolochia típus). A megmaradó szállítónyalábok térfogatukban gyarapodnak (C ábra). E vastagodási típusban is kialakul a nyalábkambium mellett a nyalábok közötti kambium, csakhogy az így létrejött kambiumgyűrű heterogén módon működik: a nyalábon belül a nyalábkambium szállítószöveti elemeket hoz létre, kifelé háncs- elemeket, befelé faelemeket, a nyalábok közötti kambium továbbra is a bélsugarat gyarapítja, így a szállítószövet továbbra is nyalábos marad. Ilyen szaporodást figyelhetünk meg a liánszerű szárakban, p1. a farkasalma szárában.
D) A nyalábok közötti nyalábgyarapodás. Ezt napraforgó — Helianthus típusnak is nevezik (D ábra). Az elsődlegesen kialakult szállítónyalábok között a nyalábok közötti kambium is heterogén módon működik. A nyalábkambium kifelé és befelé háncs-, illetve faelemeket hoz létre, így a nyalábok térfogatilag jelentősen gyarapodnak. A nyalábok közötti kambium szakaszonként, egymás irányában kifelé háncselemeket, befelé pedig faelemeket fűz le, és így kisebb 2—3 összetett nyaláb jön létre, és közöttük bélsugarak maradnak vissza parenchimasejtekből állva. Ilyen nyalábos szállítószöveti gyarapodás van a napraforgó szárában.
E) Polikambialitás (disznóparéj — Amaranthus típus) (E ábra). A másodlagos gyarapodásnak különálló esete az, ami a disznóparéjfélék (Amaranthaceae), a libatopfélék (Chenopodiaceae) családokban fordul elő. Az elsődleges szállítónyalábokon kívül megalakul egy összefüggő kambiumgyűrű, különálló nyalábokat és parenchimát fűz le. A kambium rövid működése után újabb kambiumgyűrűk képződnek, amelyek további szállítónyaláb-gyűrűket hoznak létre.
Az egyszikűek másodlagos gyarapodása
F) Egyetlen kambiumgyűrűvel való gyarapodás (sárkányfa —Dracaena típus) (F ábra). Néhány fajon fordul elő, így a sárkányfa (Dracaena), a Yucca és Aloé szárában. Az elsődlegesen kialakult szállítónyalábokon kívül megalakul egy összefüggő kambiumgyűrű, amely heterogén módon működik, és befelé koncentrikus szállítónyalábokat — közöttük bélsugarakat — hoz létre. A következő évben a kambium kifelé tolódik, úgyhogy először vékony parenchimaszövetet, majd pedig heterogén módon nyalábokat és bélsugarakat fűz le, és ezt évenként ismétli.
G) Parenchimatikus sejtekből differenciálódó szállítónyaláb-gyarapodás (mák — Papaver típus) (G ábra). Ez a gyarapodási forma kétszikűek és egyszikűek szárában egyaránt előfordul. A prokambiumból elsődlegesen kialakult szállítónyalábokon kívül általában egy-egy parenchimasejt visszanyeri osztódóképességét, és kis prokambiumnyalábok differenciálódnak, amelyek fokozatosan háncs- és faelemekből álló, kollaterális összetett szállítónyalábokká alakulnak. Igy gyarapodik a szállítónyalábok száma a vérehulló fecskefű és a mák szárában. Alapszöveti parenchima gyarapodásával összefüggő szárvastagodás Itt a szállítószövet gyarapodása nem olyan jelentős, mégis a szárak erősen vastagodnak, ami az alapszöveti parenchima jelentős gyarapodásával kapcsolatos. Jellemzője, hogy folyamatosan történik a vastagodás. Ez primer vastagodás, így
H) medulláris vagy bélszöveti vastagodás (káposzta — Brassica típus). Nagy átmérőjű bélszöveti vastagodás figyelhető meg, ami bélszöveti sejtek szigetszerfí merisztematikus működésére vezethető vissza. A sejtek méretnövekedése is hozzájárul e folyamathoz. Ezt lehet megfigyelni a fejes káposzta torzsagyarapodása során (H ábra).
I) Kortikális (corticalis) vagy kéregvastagodás (kövirózsa — Sempervivum típus). Az előbbivel szemben a gyengén gyarapodó szállítószövet külső oldalán az elsődleges kéreg sejtjeinek kis csoportokban való osztódása eredményezi a széles kéregrész kialakulását (kövirózsa, gömbtermetű sünkaktusz) (I ábra).
A növényi merisztémák csoportjai, sejtjeinek sajátosságai, a merisztémák belső szerkezete, és működésének produktumai.
Course: Növényszervezettan (BBN056)
University: Szegedi Tudományegyetem
- Discover more from:
Recommended for you
Students also viewed
- Exam 1 July, answers
- A "moszatok" evolúciója, rendszerezése, a fontosabb taxonok jellemzése.
- A növények sejtszintű transzportfolyamatainak sajátosságai. Aktív és passzív transzport. Víztranszport.
- A virágzás indukciójának szabályozása növényekben.
- A zárvatermők eredete, általános jellemzése, rendszere, a főbb fejlődési vonalak filogenetikai áttekintése.
- A nyitvatermők fontosabb taxonjainak jellemzése, evolúciója, földtörténeti jelentősége.
Related documents
- A növényi alapszövetrendszer. A valódi alapszövetek funkció szerinti csoportosítása, sejt- és szövet szintű sajátosságai. A szilárdító vagy mechanikai alapszövetek, előfordulásuk a növény testében, jellemzésük. Kiválasztás a növényekben.
- A szárazföldi növények gametofiton nemzedékének mérete, alakja, típusa és a sporofiton nemzedékhez való viszonyának változása az evolúció során.
- A növényi fotoreceptorok, biokémiai tulajdonságaik és szerepük a növények életfolyamataiban. Fényindukált génexpresszió.
- A kétszikűek és egyszikűek hajtásának és gyökerének dermális és vaszkuláris szövetei. A szövetek jellemzése, a taxonok közötti hasonlóságok és különbségek kiemelése (bőrszöveti sejtek, sztómák jellemzése, edénynyalábok szerkezete és típusai). Rhizodermisz, másodlagos, harmadlagos bőrszövet.
- A növények fotoszintézisének fény- és sötétszakasza. A CO2 fixálásának C3-as és C4-es útja.
- A nitrogén a környezetben. A nitrát- és az ammóniumion felvétele és asszimilációja a növényekben. A biológiai nitrogénfixáció.