Budowa komórki i funkcje łyka. Czym są ksylem i łyko w biologii Klasyfikacja łyka według czasu występowania
Łyko jest złożoną tkanką przewodzącą, przez którą produkty fotosyntezy transportowane są z liści do miejsc ich wykorzystania lub odkładania (do szyszek wzrostowych, organów podziemnych, dojrzewających nasion i owoców itp.).
Łyk pierwotny różni się od prokambium, łyko wtórne (łyko) jest pochodną kambium. W łodygach łyko zwykle znajduje się poza ksylemem, a w liściach zwrócone jest w stronę spodniej strony blaszki. Łyko pierwotne i wtórne, oprócz różnej grubości elementów sitowych, różnią się tym, że w pierwszym brakuje promieni rdzeniowych.
Łyko składa się z elementów sitowych, komórek miąższu, elementów promieni szpikowych i elementów mechanicznych (ryc. 47). Większość komórek w normalnie funkcjonującym łyku jest żywa. Ginie tylko część elementów mechanicznych. Rzeczywistą funkcję przewodzącą pełnią elementy sitowe. Istnieją dwa typy: komórki sitowe i rurki sitowe. W końcowych ściankach elementów sitowych znajdują się liczne drobne kanaliki przelotowe, zebrane grupami w tzw. pola sitowe. W komórkach sitowych, które są wydłużone i mają spiczaste końce, pola sitowe zlokalizowane są głównie na ściankach bocznych. Komórki sitowe są głównym elementem przewodzącym łyka we wszystkich grupach roślin wyższych, z wyjątkiem okrytozalążkowych. Komórki sitowe nie mają komórek towarzyszących.
Rurki sitowe okrytozalążkowych są bardziej zaawansowane. Składają się z pojedynczych komórek - segmentów, umieszczonych jedna nad drugą. Długość poszczególnych odcinków rurek sitowych waha się w granicach 150-300 mikronów. Średnica rurek sitowych wynosi 20-30 mikronów. Ewolucyjnie ich segmenty powstały z komórek sitowych.
Pola sitowe tych segmentów zlokalizowane są głównie na ich końcach. Pola sitowe dwóch segmentów umieszczonych jeden nad drugim tworzą płytę sitową. Segmenty rurek sitowych utworzone są z wydłużonych komórek prokambium lub kambium. W tym przypadku komórka macierzysta merystemu dzieli się wzdłużnie i wytwarza dwie komórki. Jeden z nich zamienia się w segment, drugi w komórkę towarzyszącą. Obserwuje się także poprzeczny podział komórki towarzyszącej, po którym następuje utworzenie dwóch lub trzech podobnych komórek, położonych wzdłużnie jedna nad drugą obok segmentu (ryc. 47). Zakłada się, że komórki towarzyszące wraz z odcinkami rurek sitowych tworzą jeden układ fizjologiczny i ewentualnie przyczyniają się do promocji prądu asymilatów. Podczas tworzenia segment ma cytoplazmę ścienną, jądro i wakuolę. Wraz z początkiem aktywności funkcjonalnej zauważalnie się rozciąga. Na ściankach poprzecznych pojawia się wiele małych perforacji, tworzących kanaliki o średnicy kilku mikrometrów, przez które z segmentu na segment przechodzą sznury cytoplazmatyczne. Specjalny polisacharyd, kaloza, osadza się na ściankach kanalików, zwężając ich światło, ale nie przerywając sznurów cytoplazmatycznych.
W miarę rozwoju segmentu rurki sitowej w protoplastach tworzą się ciała śluzowe. Jądro i leukoplast z reguły rozpuszczają się, granica między cytoplazmą a wakuolą - tonoplastem - zanika, a cała żywa zawartość łączy się w jedną masę. W tym przypadku cytoplazma traci półprzepuszczalność i staje się całkowicie przepuszczalna dla roztworów substancji organicznych i nieorganicznych. Ciała śluzowe również tracą swoje kontury i łączą się, tworząc sznurek śluzowy i gromadząc się w pobliżu płytek sitowych. To kończy tworzenie segmentu rury sitowej.
Czas pracy rur sitowych jest krótki. W krzewach i drzewach utrzymuje się nie dłużej niż 3-4 lata. Z wiekiem rurki sitowe zatykają się kalozą (tworząc tzw. ciało modzelowate), a następnie obumierają. Martwe rurki sitowe są zwykle spłaszczane przez napieranie na nie sąsiednich żywych komórek.
Elementy miąższowe łyka (miąższu łyka) składają się z cienkościennych komórek. Deponowane są w nich zapasowe składniki odżywcze i częściowo za ich pośrednictwem odbywa się transport asymilatów na krótkie odległości. U nagonasiennych nie ma komórek towarzyszących, a ich rolę pełnią nieliczne komórki miąższu łykowego sąsiadujące z komórkami sitowymi.
Promienie rdzeniowe, które kontynuują się w łyku wtórnym, również składają się z cienkościennych komórek miąższu. Przeznaczone są do transportu asymilatów na krótkie odległości.
Łyko (łyko) to złożona tkanka przewodząca, przez którą produkty fotosyntezy (substancje organiczne) są transportowane z liści do wszystkich narządów roślin (kłącza, owoce, nasiona itp.). Łyko powstaje w wyniku podziału komórek prokambium (pierwotnych) i kambium (wtórnych). Łyk znajduje się w łodydze na zewnątrz kambium pod korą, a w liściach - bliżej spodniej strony ostrza. Pod kambium w pniu znajduje się drewno.
Rysunek. Pień drzewa i jego warstwy
Struktura
Tkankę łykową i jej skład komórkowy dzieli się na trzy typy w zależności od pełnionych funkcji: rurki sitowe z komórkami; tkanki mechaniczne (twardówki i włókna); miąższ łykowy z komórkami miąższu. Zasadniczo łyk składa się z rurek sitowych, które umożliwiają przemieszczanie się rozpuszczonych składników odżywczych w dół łodygi. Rury składają się z komórek sitowych, które ściśle przylegają i łączą się ze sobą.
Komórki
Komórki są żywe, cienkościenne i wydłużone. Brakuje im jądra, a środkowa część zawiera cytoplazmę. W poprzecznych ścianach komórek znajdują się małe otwory przelotowe, przez które nici cytoplazmy przechodzą do sąsiednich komórek.
Rurki sitowe rozciągają się na całej długości rośliny. U roślin liściastych komórki satelitarne, które biorą również udział w transporcie substancji, przylegają i łączą się z segmentami rurek sitowych. Rurki sitowe nie działają długo, tylko jeden sezon wegetacyjny, stopniowo zatykają się kalozą, a następnie obumierają. Tylko niektóre rośliny wieloletnie żyją dłużej niż 2 lata.
Funkcje
Tkaniny mechaniczne - grubościenne włókna łykowe służą wytrzymałości, a także pełnią funkcję wspierającą. Miąższ łykowy zawiera cienkościenne komórki miąższowe, które służą do odkładania rezerwowych składników odżywczych, a także ich transportu na krótki dystans.
Jeśli w ksylemie ruch rozpuszczonych minerałów zachodzi tylko w górę do liści od korzeni, to w łyku przemieszczanie się substancji organicznych (sacharozy, węglowodanów, aminokwasów, fitohormonów) z liści następuje do tych organów roślin, które konsumują lub przechowują ich. Największą intensywność zużycia substancji obserwuje się w końcówkach pędów, rozwijających się liściach i korzeniach. Wiele roślin posiada organy spichrzowe: bulwy, cebule itp. Prędkość transportu jest dość duża i sięga kilkudziesięciu centymetrów na godzinę. Eksperymenty wykazały, że dawcy liści najczęściej żywią się pobliskimi organami roślin. Na przykład liście pędu dostarczają owoców, dolne liście zapewniają korzenie. Ponadto transport łyka jest dwukierunkowy, w zależności od fazy wegetatywnej; na przykład narządy spichrzowe mogą transportować węglowodany do kwitnących liści.
Jeśli kora drzewa zostanie przycięta po okręgu aż do drewna, wówczas substancje organiczne przestaną spływać do korzeni, a drzewo z czasem wyschnie.
Powiązane materiały:
Skład i budowa elementów łykowych.Łyko, podobnie jak ksylem, jest tkanką złożoną i składa się z elementów przewodzących (sitopodobnych), kilku rodzajów komórek miąższu i włókien łykowych. Rozważmy najpierw elementy przewodzące łyka. Nazywa się elementy przewodzące łyka przypominające sito ponieważ na ich ściankach znajdują się grupy małych otworów przelotowych (perforacji), przypominających sitka. Te obszary błony komórkowej są otoczone pogrubionymi grzbietami i nazywane są pola sitowe. Elementy sita, w przeciwieństwie do elementów tchawicy, są żywymi komórkami. Przez perforacje pól sitowych przechodzą pasma cytoplazmy, wzdłuż których przemieszczają się roztwory substancji organicznych.
Elementy sitowe, podobnie jak elementy tchawicze, są dwojakiego rodzaju: komórki sitowe i rurki sitowe. Komórki sitowe - długie prosenchymalne, z sitopodobnymi polami na ściankach podłużnych. Rurki sitowe utworzone przez pionowy rząd umieszczonych jeden nad drugim komórki segmentowe, których poprzeczne przegrody przekształcają się w przypominające sito płyty z perforacją szerszą niż pola sitowe. Na ścianach podłużnych zachowały się pola sitowe. Na płytach sitowych znajdują się „Sita” (pola sitowe). Jeśli na płycie sitowej znajduje się tylko jedno „sito”, nazywa się to prosty, a jeśli jest ich kilka - złożony.
Komórki sitowe są bardziej prymitywne i występują u pteridofitów i nagonasiennych. Rurki sitowe są funkcjonalnie bardziej zaawansowane niż komórki sitowe i są charakterystyczne wyłącznie dla okrytozalążkowych. Segmenty rur sitowych są fizjologicznie zależne od segmentów sąsiadujących z nimi komórki towarzyszące i mają z nimi wspólne pochodzenie, ponieważ powstają z tych samych komórek początkowych.
Ewolucja elementów sitowych wykazuje wyraźną paralelę z ewolucją elementów tchawiczych. Z komórek sitowych powstały odcinki rurek sitowych, które w procesie ewolucji skracały się i rozszerzały, ich poprzeczne ścianki zajmowały najpierw położenie ukośne, a następnie poziome, a skomplikowane płyty perforacyjne zastępowano prostymi.
Histogeneza rurki sitowej. Rurka sitowa ma wiele niezwykłych cech, które wygodniej jest uwzględnić w rozwoju ontogenetycznym.
Schemat histogenezy odcinka rurki sitowej i komórek towarzyszących:
1 - oryginalna komórka z wakuolą i tonoplastem; 2 - utworzenie segmentu rurki sitowej z białkiem F i towarzyszącą mu komórką; 3 - rozpad jądra, tonoplastu i retikulum endoplazmatycznego, powstawanie perforacji sitowych; 4 - ostatecznie powstają perforacje sitowe; 5, 6 - zatykanie perforacji sita kalozą; W- wakuola; Ka- kaloza; Pl- plastydy; Itp- perforacja; SK- komórki towarzyszące; T- tonoplast; I- rdzeń
Komórka merystemowa, z której powstaje odcinek rurki sitowej, dzieli się wzdłużnie . Dwie siostrzane komórki zachowują następnie między sobą liczne połączenia plazmatyczne. Jedna z komórek (większa) zamienia się w odcinek rurki sitowej, druga w komórkę towarzyszącą (lub w przypadku dodatkowego podziału na dwie lub trzy komórki). Powstały element jest rozciągany, przyjmując swoje ostateczne wymiary. Skorupa nieco gęstnieje, ale pozostaje niezdrewniała. Na końcach w miejscu plazmodesmy tworzą się sitopodobne płytki z perforacją. Na ścianach tych otworów osadza się kaloza - specjalny polisacharyd chemicznie zbliżony do celulozy. W funkcjonującej rurze sitowej warstwa kalozy jedynie zwęża światło otworów, ale nie przerywa w nich połączeń plazmowych. Dopiero po zakończeniu aktywności rur kaloza zatyka perforacje.
Protoplast rurki sitowej wykazuje szereg znaczących zmian charakterystycznych tylko dla tych elementów. Początkowo zajmuje pozycję ścienną, otaczając centralną wakuolę dobrze określonym tonoplastem. W cytoplazmie pojawiają się okrągłe ciała białko łyka(białko F), szczególnie liczne w roślinach dwuliściennych. W miarę rozwoju elementu sitowego ciała białka F tracą swoje wyraźne kontury, rozmywają się i łączą ze sobą, tworząc skupiska w pobliżu płytek sitowych. Włókna białka F przechodzą przez perforacje z segmentu na segment.
W protoplastach tonoplast ulega zniszczeniu, centralna wakuola traci swoją definicję, a środek komórki wypełnia się mieszaniną soku wakuolowego z zawartością protoplastu.
Co najważniejsze, w miarę dojrzewania pierwiastka jego rdzeń ulega zniszczeniu. Jednak pierwiastek pozostaje żywy i aktywnie przewodzi substancje.
Ważną rolę w przenoszeniu asymilatów przez rurki sitowe pełnią komórki towarzyszące (komórki towarzyszące), które zatrzymują jądra i liczne aktywne mitochondria. W małych żyłach liści mitochondria mogą przybierać postać siateczki mitochondrialnej. Pomiędzy rurkami sitowymi a sąsiadującymi z nimi komórkami występują liczne połączenia plazmatyczne. Prędkość liniowego przemieszczania się asymilatów przez łyko (50-150 cm/h) jest większa od prędkości, którą można zapewnić jedynie poprzez swobodną dyfuzję w roztworach. Pozostaje założyć, że żywa zawartość elementów sitowych, a zwłaszcza towarzyszących im komórek, jest aktywna, tj. przy wydatku energii uczestniczy w ruchu asymilatów. Założenie to jest spójne z faktem, że ruch asymilatów wymaga intensywnego oddychania komórek łyka: jeśli oddychanie jest utrudnione, ruch ustaje.
W roślinach dwuliściennych rurki sitowe zwykle wytrzymują od jednego do dwóch lat. Następnie płyty sitowe pokrywa się ciągłą warstwą kalozy, rozdrabnia się cienkościenne elementy łyka, a z kambium powstają nowe pierwiastki.
W roślinach pozbawionych rocznego wzrostu kambium elementy sitowe są znacznie trwalsze. I tak, u niektórych paproci pracę elementów sitowych stwierdza się do 5-10 lat, u niektórych jednoliściennych (palm) nawet do 50-100 lat, choć ten ostatni okres jest kwestionowany.
34. Tkanki złożone - łyko (łyk) i ksylem (drewno): powstawanie, skład histologiczny, topografia narządów.
Tkanki przewodzące w organach roślin łączą się z innymi elementami, tworząc złożone tkanki - ksylem I łyko.
K s i l e m a , lub drewno, składa się z elementów pierwotnych (prokambialnych) i wtórnych (kambialnych), które spełniają określone funkcje: tkanki przewodzące - naczynia i tchawice, mechaniczne - włókna drzewne, tkanki magazynujące - miąższ drewna i włókna zastępcze.
Łyko a, czyli łyko, obejmuje również elementy pochodzenia pierwotnego (prokambialnego) i wtórnego (kambialnego) o różnym przeznaczeniu: tkanki przewodzące - komórki sitowe lub rurki sitowe z komórkami towarzyszącymi, tkanka mechaniczna - włókna łykowe, tkanka magazynująca - miąższ łykowy. Czasami brakuje włókien mechanicznych. Często w łyku tworzą się mleczaki lub inne struktury wydzielnicze.
35. Pęczki naczyniowe: powstawanie, skład, rodzaje, wzory umiejscowienia w narządach, znaczenie taksonomiczne i diagnostyczne.
Xylem i łyko zwykle towarzyszą sobie, tworząc przewodzący, Lub naczyniowo-włókniste, wiązki.
Nazywa się wiązki przewodzące utworzone przez prokambium, które nie zawierają kambium Zamknięte i wiązki z kambium - otwarty, ponieważ mogą długo rosnąć . W zależności od umiejscowienia ksylemu i łyka wyróżnia się wiązki: poboczne, dwuboczne, koncentryczne i promieniste.
Pakiety zabezpieczeń charakteryzuje się położeniem łyka i ksylemu obok siebie, na tym samym promieniu. W tym przypadku w narządach osiowych łyko zajmuje zewnętrzną część pęczka, ksylem - wewnętrzną, a w liściach - odwrotnie. Pakiety zabezpieczeń mogą być zamknięte (jednoliścienne) lub otwarte (dwuliścienne).
Pakiety dwustronne zawsze otwarty, z dwoma odcinkami łyka - wewnętrznym i zewnętrznym, pomiędzy którymi znajduje się ksylem. Kambium znajduje się pomiędzy zewnętrznym łykiem a ksylemem. Dwustronne wiązki naczyniowo-włókniste są charakterystyczne dla przedstawicieli rodziny. dynia, psiankowata, kutra i kilka innych.
Koncentryczne belki Zamknięte. Oni są centrifloem, jeśli ksylem otacza łyko, i centroksylem, jeśli łyko otacza ksylem. Pęczki centroloemów powstają częściej u roślin jednoliściennych, wiązki centoksylemów - u pteridofitów.
Belki promieniowe Zamknięte. W nich łyko i ksylem występują naprzemiennie wzdłuż promieni. Pęczki promieniste są charakterystyczne dla strefy wchłaniania korzeni, a także strefy przejścia korzeni roślin jednoliściennych.
36. Morfologia jako dziedzina botaniki: cel, metody, podstawowe pojęcia morfologiczne. Ogólne wzorce organizmów roślinnych (narządy, polarność, symetria, redukcja, metamorfoza, analogia i homologia itp.).
Morfologia roślin, fitomorfologia, nauka o wzorach strukturalnych i procesach powstawania roślin w ich rozwoju indywidualnym i ewolucyjno-historycznym. Jedna z najważniejszych gałęzi botaniki. W miarę rozwoju M. r. Z niego anatomia roślin, która bada strukturę tkankową i komórkową ich narządów, embriologia roślin, która bada rozwój zarodka, oraz cytologia, nauka o strukturze i rozwoju komórek, wyłoniły się jako niezależne nauki. Zatem pan r. w wąskim sensie bada strukturę i morfogenezę, głównie na poziomie organizmu, ale jego kompetencje obejmują także rozpatrywanie wzorców na poziomie populacji-gatunku, ponieważ zajmuje się ewolucją formy.
Główne problemy pana r.: identyfikacja różnorodności morfologicznej roślin w przyrodzie; badanie wzorców budowy i względnego położenia narządów i ich układów; badania zmian w ogólnej budowie i poszczególnych narządach podczas indywidualnego rozwoju rośliny (ontomorfogeneza); wyjaśnienie pochodzenia organów roślinnych podczas ewolucji świata roślin (filomorfogeneza); badanie wpływu różnych czynników zewnętrznych i wewnętrznych na kształtowanie się kształtu. Zatem nie ograniczając się do opisu niektórych typów konstrukcji, M. r. stara się wyjaśnić dynamikę struktur i ich pochodzenie. W postaci organizmu roślinnego i jego części prawa organizacji biologicznej manifestują się zewnętrznie, to znaczy wewnętrzne relacje wszystkich procesów i struktur w całym organizmie.
W teorii M. r. wyróżnić 2 powiązane ze sobą i uzupełniające się podejścia do interpretacji danych morfologicznych: identyfikacja przyczyn powstawania określonych form (z punktu widzenia czynników bezpośrednio oddziałujących na morfogenezę) oraz wyjaśnianie biologicznego znaczenia tych struktur dla życia organizmów (z punktu widzenia czynników bezpośrednio wpływających na morfogenezę) z punktu widzenia przystosowania), co prowadzi do zachowania pewnych form w procesie doboru naturalnego.
Główne metody badań morfologicznych są opisowe, porównawcze i eksperymentalne. Pierwszym z nich jest opisanie kształtów narządów i ich układów (organografia). Drugi dotyczy klasyfikacji materiału opisowego; Znajduje także zastosowanie w badaniu związanych z wiekiem zmian w organizmie i jego narządach (porównawcza metoda ontogenetyczna), w wyjaśnianiu ewolucji narządów poprzez porównywanie ich u roślin różnych grup systematycznych (porównawcza metoda filogenetyczna) oraz w badaniu wpływu środowiska zewnętrznego (porównawcza metoda ekologiczna). I wreszcie, stosując trzecią metodę - eksperymentalną - sztucznie tworzy się kontrolowane kompleksy warunków zewnętrznych i bada się morfologiczną reakcję roślin na nie, a także bada się wewnętrzne relacje między narządami żywej rośliny za pomocą interwencji chirurgicznej.
Szereg ogólnych wzorców obejmuje obecność pewnego rodzaju symetrii, właściwości polarności, zdolność do metamorfozy, redukcji i przerywania oraz regeneracji.
Symetria. W morfologii roślin symetria jest rozumiana jako zdolność podziału narządu na kilka lustrzanych połówek. Płaszczyzna dzieląca narząd na symetryczne części nazywana jest płaszczyzną lub osią symetrii. Narządy autonomiczne mogą być monosymetryczne, bisymetryczne i polisymetryczne (promieniowo symetryczne). Przez narząd monosymetryczny można poprowadzić tylko jedną płaszczyznę symetrii, dlatego narząd można podzielić tylko na dwie połowy przypominające lustro. Liście wielu roślin są monosymetryczne (liliowy - Syringa vulgaris, brzoza brodawkowata - Betula pendula, kopyto europejskie - Asarum europaeum itp.). Sporadycznie występują łodygi monosymetryczne (rodzaj Lithops – Lithops z rodziny Cactaceae, skrzydlata łodyga sylvestris – Lathyrus sylvestris) i korzenie (korzenie figowca w kształcie deski). Łodygi spłaszczone są bisymetryczne, można przez nie przeciągnąć dwie płaszczyzny symetrii (bluegrass - Poa compressa, opuncja - Opuntia Polyacantha). Jeśli przez narząd można poprowadzić więcej niż dwie płaszczyzny symetrii, narząd ten jest polisymetryczny. Polisymetryczne okrągłe łodygi (słonecznik jednoroczny - Helianthus annuus), korzenie (dynia pospolita - Cucurbita pepo), rośliny okopowe (rzodkiewka - Raphanus sativus, burak pospolity - Beta vulgaris), szyszki korzeniowe niektórych roślin (dynia wiosenna - Ficaria verna, szparagi gęsto kwitnące) „Sprenger” » – Asparagus densiflorus „schprengeri”), liście jednostronne (rozchodnik – Sedum acre, cebula – Allium cepa), rozłogi (ziemniak – Solanum tuberosum). Szczególnym rodzajem symetrii jest asymetria. Przez asymetryczne narządy nie można poprowadzić żadnej płaszczyzny symetrii. Liście wiązów (wiąz gładki – Ulmus laevis, wiąz szorstki – Ulmus scabra) i niektórych begonii (begonia królewska – Begonia rex, begonia plamista – Begonia maculata) są asymetryczne.
Biegunowość- jeden z ogólnych wzorców właściwych nie tylko całemu organizmowi roślinnemu, ale także jego poszczególnym narządom, a także komórkom. Polaryzacja charakteryzuje się obecnością różnic morfologicznych i fizjologicznych na przeciwległych końcach ciała rośliny lub jej elementów. Polaryzacja jest nieodłączną cechą korzeni i liści, mają wyraźne różnice między wierzchołkami i podstawami. Ze względu na właściwość polaryzacji narządy roślin są zorientowane w przestrzeni w określony sposób. Proces polaryzacji jest bardzo złożony i nie do końca poznany.
Wszystkie narządy wegetatywne są w stanie metamorfozy. Największą różnorodnością przekształconych struktur charakteryzują się zarówno pędy jako całość, jak i ich elementy składowe – liście. Korzenie znajdujące się w stosunkowo stabilnych warunkach życia przeobrażają się rzadziej, a przeobrażenie korzeni u autotroficznych roślin lądowych wiąże się głównie z pełnieniem funkcji magazynującej. W procesie ewolucji morfologicznej doszło nie tylko do powikłań morfofizjologicznych różnych narządów, ale pod wpływem warunków życia u niektórych gatunków doszło do zmniejszenia lub nawet poronienia poszczególnych narządów lub ich części.
Na poronienie narząd całkowicie zanika. Zatem pływająca paproć (Salvinia natans) ma poroniony korzeń. Liście dodder są przerywane. Redukcja i aborcja narządów, podobnie jak metamorfoza, są procesami adaptacyjnymi, reakcją roślin na warunki życia. W literaturze botanicznej pojęcia „redukcja” i „aborcja” są często używane zamiennie.
Wspólną właściwością organów wegetatywnych roślin jest ich zdolność regeneracja, tj. w celu przywrócenia utraconych części ciała. Regeneracja jest podstawą wegetatywnego rozmnażania roślin. Może występować zarówno w warunkach naturalnych, jak i można go uzyskać w warunkach eksperymentalnych. Zdolność do regeneracji jest różna u różnych taksonów. Im wyższy stopień zróżnicowania morfologicznego i anatomicznego rośliny oraz jej organów, tym słabsza jest ich zdolność do regeneracji. Regeneracja następuje w wyniku przywrócenia aktywności merystematycznej komórek miąższu i ich późniejszego różnicowania w tkankę narządów wegetatywnych.
Ludzkość wykorzystuje drewno od tysięcy lat. Wykorzystywano go do różnych celów, głównie jako źródło paliwa. Drewno jest także doskonałym materiałem budowlanym, wytwarza się z niego narzędzia, broń, meble, pojemniki, dzieła sztuki, papier.
Ze względu na obecność słojów, które większość gatunków drzew tworzy w pniach w okresie wzrostu, a także na skutek sezonowych wahań temperatury czy poziomu wilgotności, naukowcy mogą dość dokładnie określić region, w którym drzewo rosło. Coroczne monitorowanie zmian szerokości słojów i analiza zawartości w nich określonych izotopów pierwiastków pozwala na dokładniejsze zbadanie stanu klimatu i atmosfery w czasach starożytnych.
Jak powstaje drewno?
Drewno jest jednym ze składników wiązki naczyniowo-włóknistej, w przeciwieństwie do innej ważnej części wiązki utworzonej z tego samego prokambium lub kambium - łyka lub łyka. W procesie tworzenia wiązek naczyniowo-włóknistych z prokambium możliwe są dwa scenariusze:
- wszystkie komórki prokambium stają się elementami drewna i łyka, tworząc tzw. Pęczki zamknięte. Proces ten jest charakterystyczny dla zarodników wyższych, jednoliściennych i niektórych roślin dwuliściennych.
- Na granicy drewna i łyka pozostaje warstwa aktywnej tkanki, zwana kambium. W tym przypadku tworzą się otwarte pęczki, co jest typowe dla roślin dwuliściennych i nagonasiennych.
W pierwszym scenariuszu ilość drewna nie zmienia się i roślina nie może się zagęścić. Jeśli rozwój podąża drugą ścieżką, to w wyniku pracy kambium objętość drewna zwiększa się co roku, a pień rośliny powoli staje się grubszy. U gatunków drzew regionu rosyjskiego drewno znajduje się bliżej środka (osi) drzewa, a łyk bliżej obwodu (obwodu). Szereg innych roślin ma nieco inny wzajemny układ drewna i łyka.
To podział komórek kambium w łodydze zapewnia jej wzrost na grubość. Podczas procesu podziału komórek kambium? utworzone komórki potomne są rozdzielane na drewno, prawda? - w lub. Z tego powodu wzrost w drewnie jest bardzo zauważalny. Kambium nie jest podzielone równomiernie, proces ten zależy od pory roku. Wiosną i latem podział jest aktywny, w wyniku czego powstają duże komórki, jesienią podział spowalnia i powstają małe komórki. Zimą kambium nie dzieli się. Zapewnia to roczny przyrost drewna, który jest wyraźnie widoczny na wielu drzewach i nazywany jest słojem rocznym. Na podstawie liczby słojów eksperci obliczają wiek pędu i całego drzewa.
Drewno zawiera już martwe elementy komórkowe z zdrewniałymi, głównie grubymi muszlami. Przeciwnie, skład łyka jest reprezentowany przez elementy żywych komórek, z żywą protoplazmą, sokiem komórkowym i cienką, niezdrewniałą skorupą. Jednocześnie w łyku można znaleźć elementy martwe, grubościenne i drzewiaste.
Obydwa składniki wiązki naczyniowo-włóknistej mają jeszcze jedną różnicę fizjologiczną. Surowy sok, czyli woda z rozpuszczonymi w niej przydatnymi substancjami, przemieszcza się wzdłuż drewna od ziemi do liści. Ale plastikowy sok spływa przez łyko.
Proces lignifikacji błon komórkowych charakteryzuje się impregnacją błony celulozowej specjalnymi substancjami, które zbiorczo nazywane są ligniną. Obecność ligniny i jednocześnie zdrewnienie muszli można łatwo określić za pomocą pewnych reakcji. W wyniku zdrewnienia muszle roślinne zwiększają grubość i twardnieją. Jednocześnie przy niewielkiej przepuszczalności wody tracą zdolność wchłaniania wody i pęcznienia.
Struktura łykowa
Łyko jest tym samym co łyko. Jest to tkanka przewodząca roślin naczyniowych. To właśnie za jego pośrednictwem produkty fotosyntezy transportowane są do różnych części rośliny, gdzie są wykorzystywane lub gromadzone.
W łodygach większości roślin łyk drzewny znajduje się poza ksylemem, a w liściach jest zwrócony w stronę spodniej strony żył blaszki liściowej. Pęczki korzeni naczyniowych zawierają naprzemienne pasma łyka i ksylemu.
Ze względu na pochodzenie łyk dzieli się na:
- pierwotny, odróżniający się od prokambium
- wtórne, odróżniające się od kambium.
Główną różnicą między łykiem pierwotnym i wtórnym jest całkowity brak promieni rdzeniowych w pierwszym. Jednakże skład komórkowy zarówno pierwotnego, jak i wtórnego łyka jest identyczny. Zawierają komórki o różnej morfologii i pełnią różne funkcje:
- elementy sitowe (ogniwa, rurki i ogniwa towarzyszące). Elementy te zapewniają główny transport
- elementy sklerenchymy (sklereidy i włókna), odpowiedzialne za funkcję podporową
- elementy miąższowe (komórki miąższu) odpowiadają za transport promieniowy krótkiego zasięgu.
Rurki sitowe żyją tylko przez krótki czas. Często ich żywotność nie przekracza 2-3 lat, bardzo rzadko dożywają 10-15 lat. Martwe są regularnie zastępowane nowymi. Rurki sitowe zajmują niewiele miejsca w łyku i najczęściej są łączone w wiązki. Oprócz takich wiązek łyk zawiera komórki tkanki mechanicznej - włókna łykowe, a także komórki tkanki głównej.
Funkcje smarowania
Jedną z głównych funkcji pełnionych przez młode łyko jest transport soku przez łyko. Sok ten jest roztworem węglowodanów (w roślinach drzewiastych jest to głównie sacharoza). Węglowodany są produktami fotosyntezy, w dość wysokich stężeniach - 0,2-0,7 mol/litr (około 7 do 25%). Oprócz węglowodanów sok zawiera także inne asymilaty i metabolity (aminokwasy i fitohormony) w znacznie mniejszych ilościach. Prędkość transportu sięga kilkudziesięciu centymetrów na godzinę, czyli jest znacznie większa niż prędkość dyfuzji.
Sok łykowy przemieszcza się z narządów dawców, w których zachodzi proces fotosyntezy, do akceptorów – narządów lub obszarów, w których te produkty fotosyntezy są wykorzystywane lub przechowywane na później. Asymilaty są bardzo intensywnie zużywane w systemie korzeniowym, końcach pędów, rosnących liściach i narządach rozrodczych. Wiele roślin ma specjalne narządy spichrzowe - cebule, bulwy i kłącza, które pełnią rolę akceptorów.
Łyko lipowe to wewnętrzna warstwa kory, która ma jasnożółty kolor. Jego zadaniem jest zapewnienie wytrzymałości łodygi. Dość trudno jest rozerwać warstwę łyka na całej szerokości, ale wzdłuż łodygi łatwo rozpada się na cienkie włókna o dużej długości.
W gospodarstwie często wykorzystuje się łykową część łodygi, np. łyk lipowy słynie z wyrobu mat i myjek.
Należy pamiętać, że jeśli kora drzewa zostanie przecięta po okręgu aż do warstwy drewna, wówczas substancje organiczne nie będą już transportowane do korzeni, a drzewo po pewnym czasie umrze.
