Tkanka twórcza (merystem) — budowa, rodzaje i znaczenie
Przegląd tkanki twórczej (merystemu): definicja, lokalizacje, cechy komórek, rodzaje merystemów, rola w wzroście roślin oraz zastosowania w hodowli i biotechnologii.
Merystem, zwany też tkanką twórczą, to specjalny rodzaj tkanki roślinnej złożonej z aktywnie dzielących się komórek. Merystemy występują w miejscach, gdzie możliwy jest wzrost lub regeneracja organów — na przykład w wierzchołkach pędów i korzeni, a także w strefach bocznych odpowiedzialnych za przyrost na grubość. Dzięki nim rośliny mogą tworzyć nowe tkanki i organy przez całe życie.
Galeria obrazów
9 Obrazy
Główne rodzaje merystemów
- Merystemy wierzchołkowe (apikalne) — odpowiadają za wydłużanie pędu i korzenia.
- Merystemy interkalinarne — występują u traw i umożliwiają szybkie odrastanie między węzłami.
- Merystemy boczne (lateralne), np. kambium i fellogen — biorą udział w przyroście wtórnym (tworzeniu drewna i łyka).
- Merystemy przybyszowe i kalusowe — mogą powstawać w wyniku przekształcenia komórek wyższych tkanek, co ma znaczenie w regeneracji i rozmnażaniu wegetatywnym.
Cechy komórek merystematycznych
Komórki merystematyczne są małe, mają stosunkowo cienką pierwotną ścianę komórkową i duże jądro względem objętości cytoplazmy. Protoplazma jest gęsta i wypełnia komórkę, a protoplazma zawiera niewiele zróżnicowanych organelli — plastydy występują w postaci prymitywnych proplastydów. Wakuole są małe lub rozbudowują się dopiero w komórkach zróżnicowanych. W merystemach zwykle nie ma dużych przestrzeni międzykomórkowych, co ułatwia szybkie podziały, a obecne podziały komórkowe (podział komórek) generują nowe komórki zdolne do dalszej różnicowania.
Powstawanie, regulacja i analogie
Merystemy tworzą się już w embrionach roślinnych i są utrzymywane przez specyficzne „nieskompletowane” komórki inicjalne. Ich aktywność jest regulowana wieloma sygnałami: hormonalnie (m.in. przez auksyny i cytokininy), środowiskowo oraz genetycznie — istnieją geny kierujące zachowaniem zasobów komórek macierzystych i granicą między strefą podziałów a tkankami stałymi. Komórki merystematyczne są często porównywane do komórek macierzystych u zwierząt, ponieważ zachowują zdolność do wielokrotnych podziałów i dają początek zróżnicowanym typom komórek roślinnych.
Znaczenie praktyczne i zastosowania
Merystemy mają kluczowe znaczenie w rolnictwie, sadownictwie i biotechnologii. Dzięki nim możliwe jest ukorzenianie sadzonek, szczepienie, rozmnażanie wegetatywne i otrzymywanie kultur in vitro (kalusy i merystemy merystematyczne stosowane do namnażania roślin wolnych od wirusów). Merystemy boczne, takie jak kambium, odpowiadają za formowanie drewna, co ma fundamentalne znaczenie w leśnictwie i produkcji drewna.
Uwagi i rozróżnienia
W literaturze wyróżnia się merystemy pierwotne, które odpowiadają za wzrost pierwotny (elongację) oraz merystemy wtórne odpowiedzialne za wzrost na grubość. W praktyce laboratoryjnej komórki merystematyczne mogą ulegać odróżnicowaniu i ponownie odzyskiwać zdolność do dzielenia — zjawisko to leży u podstaw metod regeneracji roślin i klonowania. Dla dalszych informacji o budowie i funkcjach merystemu odsyłamy do zasobów: więcej o tkance, materiały roślinne i źródła dotyczące komórek i organelli, np. chloroplasty oraz podstawy cytologii. Inne przydatne odnośniki: podziały komórkowe, zróżnicowanie, ściana komórkowa, mechanika podziału, protoplazma, wakuole.
Merystem apikalny
Merystem wierzchołkowy, czyli wierzchołek wzrostu, znajduje się w pąkach i wierzchołkach wzrostu korzeni u roślin.
Merystem ten rozpoczyna wzrost nowych komórek w młodych siewkach na końcach korzeni i pędów (tworząc m.in. pąki). W szczególności, aktywny merystem wierzchołkowy kładzie za sobą rosnący korzeń lub pęd, wypychając się do przodu. Merystemy wierzchołkowe są bardzo małe w porównaniu z merystemami bocznymi, które mają kształt walca.
Merystemy pierwotne
Merystemy wierzchołkowe mogą się dzielić na trzy rodzaje merystemów pierwotnych:
- Protoderma - znajduje się wokół zewnętrznej części łodygi i rozwija się w epidermę.
- Procambium - tuż wewnątrz protodermy i rozwija się w pierwotny ksylem i pierwotną łyko. Wytwarza również kambium naczyniowe, merystem wtórny.
- Merystem przyziemny rozwija się w rdzeń. Wytwarza on kambium korkowe, kolejny merystem wtórny.
Merystemy te są odpowiedzialne za wzrost pierwotny, czyli zwiększenie długości lub wysokości.
Merystemy wtórne
Merystemy te powodują wzrost wtórny, czyli zwiększenie szerokości. Istnieją dwa rodzaje merystemów wtórnych:
- Kambium naczyniowe - wytwarza wtórny ksylem i wtórny łyko, które mogą być kontynuowane przez całe życie rośliny. To właśnie ono daje początek drewnu u roślin. Takie rośliny nazywane są arborescentami. Nie występuje u roślin, które nie przechodzą przez wzrost wtórny, czyli u roślin zielnych.
- Kambium korkowe - daje początek korze drzewa.
Powiązane strony
- Kambium korka
- Kambium naczyniowe
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest merystem?
O: Merystem to tkanka roślinna zbudowana z dzielących się komórek.
P: Gdzie w roślinie znajdują się merystemy?
O: Merystemy znajdują się w częściach rośliny, w których może nastąpić wzrost.
P: Dlaczego podział komórek w merystemie jest konieczny?
O: Podział komórek w merystemie jest niezbędny do uzyskania nowych komórek, co pozwala na wzrost tkanek i nowych narządów potrzebnych roślinie.
P: Jaka jest funkcja komórek merystematycznych w roślinach?
O: Komórki merystematyczne pełnią taką samą funkcję u roślin, jak komórki macierzyste u zwierząt. Są one niekompletnie lub w ogóle niezróżnicowane i są zdolne do ciągłego podziału komórek.
P: Jaki jest rozmiar i skład komórek merystematycznych?
O: Komórki merystematyczne są małe, a protoplazma całkowicie wypełnia komórkę. Wakuole są bardzo małe. Cytoplazma nie zawiera plastydów, ale są one obecne w formie szczątkowej ("proplastidy").
P: Jak rozmieszczone są komórki merystematyczne w tkance?
O: Komórki merystematyczne są upakowane blisko siebie bez jam międzykomórkowych.
P: Jaka jest natura ściany komórkowej w komórkach merystematycznych?
O: Ściana komórkowa w komórkach merystematycznych jest bardzo cienką pierwotną ścianą komórkową.
Powiązane artykuły
Autor
AlegsaOnline.com Tkanka twórcza (merystem) — budowa, rodzaje i znaczenie Leandro Alegsa
URL: https://pl.alegsaonline.com/art/63987