The tracheidy Jsou to podlouhlé buňky s jamkami na svých koncích, které u cévnatých rostlin fungují jako kanály pro transport vody a rozpuštěných minerálních solí. Kontaktní oblasti mezi dvojicemi tracheidů umožňují průchod vody. Řady tracheidů tvoří kontinuální vodivý systém v rostlinách.
Při zrání jsou tracheidy buňky s vysoce lignifikovanými buněčnými stěnami, a proto také poskytují strukturální podporu. Cévnaté rostliny mají velkou schopnost kontrolovat svůj obsah vody díky držení xylému, jehož jsou tracheidy součástí.
Rejstřík článků
Rostliny mají tři základní typy tkáně: parenchyma s nespecializovanými buňkami, s tenkými neignifikovanými buněčnými membránami; collenchyma, s prodlouženými podpůrnými buňkami, s nepravidelně zesílenými buněčnými stěnami; a sklerenchyma s lignifikovanými buňkami podporujícími buněčnou stěnu, postrádající živé složky v dospělosti.
Sclerenchyma může být mechanický, se skleroidem (kamenné buňky) a dřevěnými vlákny, nebo vodivý, s tracheidami (bez perforace, přítomný ve všech cévnatých rostlinách) a vodivými cévami (s perforací na jejich koncích, hlavně v krytosemenných rostlinách). Tracheidy a prvky vodivých cév jsou mrtvé buňky.
Rostliny mají dva typy vodivé tkáně: xylem, který nese vodu a minerální soli z půdy; a floém, který distribuuje cukry produkované fotosyntézou.
Xylem a floém tvoří paralelní cévní svazky v kůře rostliny. Xylem se skládá z parenchymu, dřevěných vláken a vodivého sklerenchymu. Floem se skládá ze živých vaskulárních buněk.
U některých stromů se rozlišují letokruhy, protože tracheidy vytvořené na jaře jsou širší než tracheidy vytvořené v létě..
Termín „tracheid“, vytvořený Carlem Saniem v roce 1863, odkazuje na tvar připomínající průdušnici.
U kapradin, cykasů a jehličnanů jsou tracheidy 1-7 mm. V krytosemenných rostlinách jsou 1–2 mm nebo méně. Naproti tomu vodivé cévy (složené z mnoha vodivých cévních prvků), jedinečné pro krytosemenné rostliny, mohou mít délku téměř 1 000 mm..
Tracheidní buňky mají primární a sekundární buněčnou stěnu. Sekundární stěna se vylučuje po vytvoření primární stěny. Proto je první interní s ohledem na druhý.
Celulózová vlákna v primární buněčné stěně jsou náhodně orientovaná, zatímco vlákna v sekundární buněčné stěně jsou spirálovitě orientována. První tedy lze snáze protáhnout, jak buňka roste. To znamená, že druhá je přísnější.
Lignifikované buněčné stěny tracheidů mají skalární, prstencové, spirálovité (nebo spirálové), síťované nebo libriformní výčnělky. Tato vlastnost umožňuje identifikovat druhy pomocí mikroskopického pozorování..
Ligninové stěny, vodotěsný materiál, zabraňují tracheidům a vodivým cévám ztrácet vodu nebo trpět emboliemi způsobenými vstupem vzduchu..
Takzvaná „teorie soudržnosti“ je nejuznávanějším vysvětlením pohybu vody a solí v roztoku v xylému nahoru. Podle této teorie by ztráta vody v důsledku listové transpirace způsobila napětí v kapalném sloupci, které vede od kořenů k větvím, překračuje tracheidy a vodivé cévy..
Ztráta vody transpirací by měla tendenci snižovat tlak v horní části rostlin, což by vedlo k tomu, že voda odebraná z půdy kořeny stoupala xylemovými kanály. Tímto způsobem by se zpocená voda neustále vyměňovala..
To vše by vyžadovalo dostatečné napětí, aby voda stoupala, a aby soudržná síla ve sloupci kapaliny toto napětí podporovala. U 100 m vysokého stromu by byl vyžadován tlakový spád 0,2 bar / m, pro celkovou soudržnou sílu 20 bar. Experimentální důkazy naznačují, že tyto podmínky jsou v přírodě splněny.
Tracheidy mají mnohem vyšší vnitřní poměr povrchu k objemu než prvky vodivých cév. Z tohoto důvodu slouží k ochraně adheze vody v rostlině proti gravitaci bez ohledu na to, zda existuje pot..
Lignifikace tracheidů zabraňuje jejich implozi v důsledku negativních hydrostatických tlaků xylému.
Tato lignifikace také způsobuje, že tracheidy poskytují většinu strukturální podpory dřeva. Čím větší je velikost rostlin, tím větší je potřeba strukturální podpory. Proto je průměr tracheidů ve velkých rostlinách obvykle větší..
Tuhost tracheidů umožnila rostlinám získat vztyčený suchozemský návyk. To vedlo k výskytu stromů a džunglí.
Ve velkých rostlinách mají tracheidy dvojí funkci. Prvním je přivádění vody na listy (například v malých rostlinách). Druhým je strukturální vyztužení listů, aby odolávaly působení gravitace, i když výztuž snižuje hydraulickou účinnost xylemu..
Prostředí vystavené silnému větru nebo sněžení, stejně jako určitá architektura rostlin, vyžadují, aby větve vyžadovaly větší odolnost proti lomu. Zvýšená lignifikace dřeva v důsledku tracheidů může podpořit dlouhověkost dřevitých částí těchto rostlin..
Evoluční proces tracheidů, který trvá více než 400 milionů let, je dobře zdokumentován, protože tvrdost těchto vaskulárních buněk způsobená lignifikací upřednostňuje jejich zachování jako fosilií..
Jak se suchozemská flóra vyvinula v geologickém čase, tracheidy prošly dvěma adaptivními trendy. Nejprve dali vzniknout vodivým nádobám ke zvýšení účinnosti transportu vody a živin. Za druhé, byly transformovány do vláken, aby poskytly strukturální podporu větším a větším rostlinám..
Prvky vodivých cév získávají své charakteristické perforace pozdě v průběhu ontogeneze. V raných fázích svého vývoje připomínají tracheidy, ze kterých se vyvinuli.
Ve fosilních a živých gymonospermech a v primitivních dvouděložných rostlinách (Magnoliales) mají tracheidy jámy se skalárními hranami. Během vývoje směrem k pokročilejším skupinám rostlin vedly tracheidy se skalárními hranami k těm s kruhovými hranami. Ta zase vedla k vzniku libriformních vláken.
Xylem spolu s floémem tvoří tkáně, které tvoří vaskulární tkáňový systém cévnatých rostlin. Tento systém je poměrně složitý a je zodpovědný za vedení vody, minerálů a potravin.
Zatímco xylem nese vodu a minerály z kořene do zbytku rostliny, floém nese živiny vyrobené během fotosyntézy, z listů do zbytku rostliny..
Xylem je v mnoha případech tvořen dvěma typy buněk: tracheidy, považovanými za nejprimitivnější, a prvky nádoby. Nejprimitivnější vaskulární rostliny však v xylému představují pouze tracheidy..
Způsob, jakým jsou tracheidy umístěny uvnitř rostliny, je takový, že jejich jamky jsou dokonale vyrovnány mezi sousedními tracheidy, což umožňuje tok mezi nimi v jakémkoli směru..
Některé druhy vykazují zesílení buněčné stěny na okrajích jam, které zmenšují průměr jejich otvoru, čímž posilují spojení tracheidů a také snižují množství vody a minerálů, které jimi mohou procházet. Tyto typy jám se nazývají izolované jámy..
Některé druhy krytosemenných rostlin, stejně jako jehličnany, představují další mechanismus, který umožňuje regulovat průtok vody izolovanými jámami, například přítomnost struktury zvané torus.
Torus není nic jiného než zesílení membrány jámy na úrovni jeho centrální oblasti a funguje jako regulační ventil pro průchod vody a minerálů mezi buňkami.
Když je torus ve středu jámy, tok mezi tracheidy je normální; ale pokud se membrána pohybuje na jednu ze svých stran, torus blokuje otevření jámy, zpomaluje tok nebo mu úplně brání.
Na svých okrajích nevytvářejí zahušťování
Představují zesílení na okrajích jamek jak tracheidu, tak sousedního tracheidu.
Okraje jamek jedné buňky jsou zesílené, ale hrany sousední buňky nejsou.
Jak již bylo zmíněno, jehličnany a některé krytosemenné rostliny mají v izolační jámě centrální torus, který pomáhá regulovat tok vody a minerálů..
Jáma tracheidu se nakonec neshoduje s jámou sousední buňky, pro kterou je v této oblasti přerušen tok vody a minerálů. V těchto případech mluvíme o slepé nebo nefunkční jámě.
Gymnospermy kmene Gnetophyta se mimo jiné vyznačují tím, že představují xylem tvořený tracheidami a cévami nebo průdušnicemi, ale zbytek gymnospermů má jako vodivé prvky pouze tracheidy..
Gymnospermy mají tendenci mít delší tracheidy než krytosemenné rostliny a mají také tendenci být izolovaného typu s torusem. Více než 90% hmotnosti a objemu sekundárního xylému jehličnanů tvoří tracheidy.
K tvorbě tracheidů v sekundárním xylému jehličnanů dochází z vaskulárního kambia. Tento proces lze rozdělit do čtyř fází.
Jedná se o mitotické dělení, ve kterém je po jaderném rozdělení na dvě dceřiná jádra první vytvořenou strukturou primární zeď.
Po úplném dělení buněk začne buňka růst. Než tento proces skončí, začíná tvorba sekundární stěny, která začíná od středu buňky a zvyšuje se směrem k vrcholu..
Celulózová a hemicelulózová matrice buňky je uložena v různých vrstvách.
Celulózová a hemicelulózová matrice je impregnována ligninem a jinými materiály podobné povahy v konečné fázi stádia maturační fáze tracheidů..
Tracheidy jsou přítomny v xylému všech cévnatých rostlin, avšak v krytosemenných rostlinách jsou méně důležité než v gymnospermech, protože sdílejí funkce s jinými strukturami, známými jako prvky cév nebo průdušnic..
Angiospermové tracheidy jsou kratší a tenčí než tracheidy gymnospermu a také nikdy nemají býčí jámy.
Průdušnice krytosemenné, stejně jako tracheidy, mají ve stěnách důlky, po dosažení dospělosti umírají a ztrácejí protoplast. Tyto buňky jsou však kratší a až 10krát širší než tracheidy..
Průdušnice ztrácejí na svých vrcholcích většinu své buněčné stěny, přičemž mezi sousedními buňkami zůstávají perforační desky a tvoří se tak nepřetržitý kanál..
Tracheae mohou transportovat vodu a minerály mnohem rychleji než tracheidy. Tyto struktury jsou však náchylnější k blokování vzduchovými bublinami. Jsou také náchylnější k omrzlinám v zimním období..
Zatím žádné komentáře