Trakeids plats, egenskaper och funktioner

De trakeider De är långsträckta celler med gravar i sina ändar som i vaskulära växter fungerar som kanaler för att transportera vatten och upplöst mineralsalter. Fosa-Fosa-kontaktområden mellan traquidas pares tillåter passering av vatten. Tracheidernas rang bildar ett kontinuerligt körsystem längs växterna.

När man mognar är trakeider celler med mycket lignifierade cellväggar, så de ger också strukturellt stöd. Vaskulära växter har en stor kapacitet att kontrollera sitt vatteninnehåll tack vare innehavet av xylem, av vilka trakeiderna är en del.

Källa: Dr. Phil.Nat Thomas Geier, Fachgebiet Botanik der Forschungsanstalt Geisenheim. [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)] [TOC]

Anläggningsplats

Växterna har tre grundläggande vävnadstyper: parenkym, med icke -specialiserade celler, av fina cellmembran, inte lignificerade; Colénquima, med långsträckta stödceller, med oregelbundet förtjockade cellväggar; och Sclerechima, med lignifierade cellväggstödceller, som saknar levande komponenter i dess mognad.

Scleral kan vara mekanisk, med sclereidas (stenceller) och träfibrer, eller förare, med trakeider (utan perforeringar, närvarande i alla vaskulära växter) och ledande kärl (med perforeringar i deras ändar, närvarande i angiospermer). Tracheidas och elementen i de ledande kärlen är döda celler.

Växterna har två typer av ledande vävnad: xylem, som transporterar vatten och mineralsalter från jorden; och floem, som distribuerar sockerarter som produceras genom fotosyntes.

Xylem och floem bildar parallella vaskulära strålar i växtens cortex. Xylem bildas av parenkym, träfibrer och sclengle -förare. Floemet består av levande vaskulära celler.

I vissa träd kännetecknas årliga tillväxtringar eftersom trakeiderna som bildas under våren är bredare än de som bildas på sommaren.

Egenskaper

Tvärsnitt av en souko -anläggning (Sambucus SP.). Xylem och trachediaglasögon. Tagen och redigerad från: Berkshire Community College Bioscience Image Library [CC0].

Termen "tracheida", myntad av Carl Sanio 1863, hänvisar till en form som påminner om luftstrupen.

I ormbunkarna, cyklade och barrträd, är trakeiderna 1-7 mm. I angiospermer är 1-2 mm, eller mindre. Däremot kan dirigentfartyg (bestående av många element i förare fartyg), exklusive angiospermer, ha en längd nära 1.000 mm.

Trakeidcellerna har en primär och sekundär cellvägg. Sekundärväggen utsöndras efter att primärväggen har bildats. Därför är den första internt med avseende på den andra.

Cellulosafibrerna i den primära cellväggen är slumpmässigt orienterade, medan de på den sekundära cellväggen är spiral. Därför kan den första sträcka lättare medan cellen växer. Det vill säga den andra är mer styv.

Trakeidens lignificerade cellväggar. Denna egenskap tillåter identifierande arter genom mikroskopisk observation.

Ligninväggar, ett vattentätt material, tillverkar trakeider och ledande kärl tappar inte vatten eller lider av emboli orsakade av luftintrång.

Transportfunktion

Den så kallade "sammanhållningsteorin" är den mest accepterade förklaringen för den stigande rörelsen av vatten och salter i lösning i xylem. Enligt denna teori skulle förlusten av vatten på grund av bladvridning ge spänning i den flytande kolonnen som går från rötter till grenarna, korsar trakeider och ledande kärl.

Kan tjäna dig: kondroblaster: egenskaper och funktioner

Förlust av vatten genom svettning tenderar att minska trycket i den övre delen av växterna och stiger genom xylemkanalerna som vattnet tagit från marken av rötterna. På detta sätt skulle perspirat vatten kontinuerligt bytas ut.

Allt detta skulle kräva tillräcklig spänning för att höja vattnet och att den sammanhängande kraften i den flytande kolonnen stöder den spänningen. För ett 100 m högt träd skulle en 0,2 bar/m tryckgradient krävas för en total sammanhängande kraft på 20 bar. Experimentella bevis tyder på att dessa villkor är uppfyllda i naturen.

Tracheidas har ett inre ytförhållande i volym som är mycket större än elementen i de ledande fartygen. Av denna anledning tjänar de till att bevara, genom vidhäftning, vatten i växten mot tyngdkraften, oavsett om det inte finns någon svett.

Mekanisk funktion

Ligning av trakeiderna undviker dess implosion på grund av xylemets negativa hydrostatiska tryck.

Denna lignifiering får också trakeiderna att bidra med det mesta av det strukturella stödet från träet. Ju större storlek på växterna, desto större är behovet av strukturellt stöd. Därför tenderar trakeiderna i diametern att vara större i stora växter.

Styvheten hos trakeiden gjorde det möjligt för växter att förvärva en upprätt mark vana. Detta ledde till utseende av träd och djunglar.

I stora växter har trakeidas en dubbel funktion. Den första är att föra vatten till bladverk (som i små växter). Den andra är att strukturellt förstärka lövverket för att motstå tyngdkraften, även om förstärkningen minskar xylemets hydrauliska effektivitet.

Miljöerna utsatta för starka vindar eller snöfall. Större lignifiering av trä på grund av trakeidas kan främja livslängden för de träiga delarna av dessa växter.

Evolution

Tracheids evolutionära process, som täcker mer än 400 miljoner år, är väl dokumenterad eftersom hårdheten hos dessa vaskulära celler, orsakade av lignifiering, gynnar dess bevarande som fossiler.

När den markbundna floraen utvecklades i geologisk tid, upplevde trakeiderna två adaptiva trender. Först gav de upphov till de ledande kärlen för att öka effektiviteten hos vatten och näringstransport. För det andra förvandlade de fibrer för att ge strukturellt stöd till allt större växter.

Elementen i de ledande kärlen förvärvar sina egenskaper som är karakteristiska under ontogeni. Under de tidiga stadierna av sin utveckling liknar de trakeidas, från vilka de utvecklades.

I fossil och levande gimonos och i primitiva (magnoliala) dikotyledoneal. Under utvecklingen mot mer avancerade växtgrupper gav trakeiderna i skalformiga kanter upphov till de av cirkulär kant. I sin tur gav den senare upphov till bibliforfibrer.

Kan tjäna dig: cytokrom c oxidas: struktur, funktioner, hämmare

Xylemet

Xylem tillsammans med floem utgör vävnaderna som utgör det vaskulära vävnadssystemet för vaskulära växter. Detta system är ganska komplicerat och ansvarar för att köra vatten, mineraler och mat.

Medan Xylem leder vatten och mineraler från roten till resten av växten, transporterar floem näringsämnen som utarbetats under fotosyntesen, från bladen till resten av växten.

Xylem utgörs i många fall av två typer av celler: trakeider, anses vara de mest primitiva och elementen i fartyget. De mest primitiva vaskulära växterna presenterar dock bara trakeider i xylem.

Vattenflödet genom trakeiderna

Det sätt på vilket trakeiderna i anläggningen placeras är sådana att dess tips är perfekt inriktade bland angränsande trachedier, vilket gör att flödet i valfri riktning i valfri riktning i valfri riktning i valfri riktning.

Vissa arter har förtjockning av cellväggen i kanterna på prickarna som minskar diametern för dess öppning, vilket förstärker föreningen av trakeider och minskar också mängden vatten och mineraler som kan hända genom dem. Dessa typer av tips kallas areolat timider.

Vissa arter av angiospermer, såväl som barrträd, har en ytterligare mekanism som tillåter reglering av vattenflödet genom areolatdelarna, såsom närvaron av en struktur som heter Toro.

En tjur är inget annat än en förtjockning av membranet i tån på nivån på det centrala området av samma och det fungerar som en vattenpasseringskontroll och mineralstyrningsventil mellan cellerna mellan cellerna.

När tjuren är i mitten av pekaren är flödet mellan trakeider normalt; Men om membranet rör sig till någon av dess sidor, blockerar tjuren öppningen av poin -up och lämnar flödet eller hindrar det helt.

Typer av tips

Enkel

De presenterar inte svullnad i sina kanter

Arolat

De presenterar svullnad vid skrivbordet för både en trakeid, liksom den angränsande trakeiden.

Semi

Kanterna på en cells tå har förtjockning, men de i angränsande inte.

Areoleras med tjur

Som redan påpekats har barrträd och vissa angiospermer en central tjur i areolatdisken som hjälper till att reglera flödet av vatten och mineraler.

Blind

Så småningom matchar inte en trakeids punktering den för den intilliggande cellen, så flödet av vatten och mineraler avbryts i detta område. I dessa fall talas det om en blind eller icke -funktionell tå.

Mjukt trä tangentiellt sektion av en barrträd (pinus sp.). Trachedias och andra strukturer. Tagen och redigerad från: Berkshire Community College Bioscience Image Library [CC0].

I gymnospermer

Phylum Gnetophyta gymnospermer kännetecknas bland andra aspekter genom att presentera en xylem som består av trakeider och fartyg eller tracheas, men resten av gymnospermerna har bara trakeider som körelement.

Gymnospermer presenterar tendensen att ha trakeider av större längd än för angiospermer, och dessa tenderar att vara isolerade med tjur. Mer än 90% av vikten och volymen för det sekundära xylem av barrträd består av trakeidas.

Det kan tjäna dig: GLUT: FUNKTIONER, huvudsakliga glukostransportörer

Bildningen av trakeider i det sekundära xylem av barrträd sker från den vaskulära förändringen. Denna process kan delas upp i fyra faser.

Cellavdelning

Det är en mitotisk uppdelning där efter kärnkraftsdelningen i två barn är den första strukturen att bilda den primära väggen.

Cellförlängning

Efter den fullständiga celldelningen börjar cellen växa i längd. Innan denna process har slutfört bildandet av sekundärväggen, som börjar från mitten av cellen och ökar mot spetsen.

Cellulosamatrisavsättning

Cellulosa och hemicellulosa -matrisen i cellen deponeras i olika lager.

Lignation

Cellulosa och hemicellulosa -matrisen impregneras av lignin och andra material av liknande natur i det som utgör det sista steget i mognadsfasen för trakeiderna.

I angiosperms

Tracheiderna finns i xylemet i alla vaskulära växter, men i angiospermer är de mindre viktiga än i gymnospermer eftersom de delar funktioner med andra strukturer, kända som element i fartygen eller tracheas.

Tracheiderna i angiospermer är korta.

Angiospermas tracheas, som trakeidas, har tips om sina väggar, dör när de når mognad och förlorar sin protoplast. Dessa celler är dock kortare och upp till tio gånger bredare än trakeidas.

Tracheas förlorar de flesta av sin cellvägg i sina spetsar och lämnar borrplattor mellan angränsande celler och därmed bildar en kontinuerlig kanal.

Tracheas kan transportera vatten och mineraler med en hastighet som är mycket högre än trakeider. Dessa strukturer är emellertid mer mottagliga för att blockeras av luftbubblor. De är också mer mottagliga för frysning under vintersäsonger.

Referenser

1. Beck, c. B. 2010. En introduktion till växtstruktur och utveckling - Plantera anatomi för det tjugo -firs -talet. Cambridge University Press, Cambridge.
2. Evert, r. F., Eichhorn, s. OCH. 2013. Växternas biologi. W.H. Freeman, New York.
3. Gifford, E. M., Foster, A. S. 1989. Morfologi och utveckling av vaskulära växter. W. H. Freeman, New York.
4. Mauseth, J. D. 2016. Botanik: En introduktion till växtbiologi. Jones & Bartlett Learning, Burlington.
5. Pittermann, J., Sperry, J. S., Wheeler, J. K., Hacke, u. G., Sikkema, e. H. 2006. Mekanisk förstärkning av trakeider kompromisser den hydrauliska effektiviteten hos Conifer Xylem. Växt, cell och miljö, 29, 1618-1628.
6. Rudall, s. J. Anatomi av blommande växter - En introduktion till struktur och utveckling. Cambridge University Press, Cambridge.
7. Schooley, J. 1997. Introduktion till botanik. Delmar Publishers, Albany.
8. Sperry, J. S., Hacke, u.G., Pittermann, J. 2006. Storlek och funktion i barrträd och angiospermfartyg. American Journal of Botany, 93, 1490-1500.
9. Akter, r. R., Bidlack, J. OCH., Jansky, s. H. 2008. Inledande växtbiologi. McGraw-Hill, New York.
10. Willis, k. J., McElwain, J. C. 2001. Växternas utveckling. Oxford University Press, Oxford.