Χαρακτηριστικά του Meristem, λειτουργίες, ιστολογία και τύποι



Το meristems είναι φυτικοί ιστοί εξειδικευμένοι στην κυτταρική διαίρεση. Από τη δραστηριότητα αυτών των ιστών προέρχονται όλοι οι ενήλικοι ιστοί του φυτού. Ο μερισταματικός ιστός βρίσκεται τόσο στη ρίζα όσο και στο στέλεχος (εναέριο τμήμα του φυτού). Αποτελούν τα λεγόμενα σημεία ανάπτυξης.

Έχουν ταξινομηθεί με διάφορα κριτήρια. Ένα από αυτά είναι η εποχή εμφάνισης στην ανάπτυξη του φυτού. Μπορούν επίσης να διαφοροποιούνται από τη θέση που καταλαμβάνουν στο σώμα του φυτού.

Τα Meristems είναι επίσης γνωστά ως μπουμπούκια. Αυτοί οι ιστοί είναι ενεργοί καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής του φυτού και είναι υπεύθυνοι για την απροσδιόριστη ανάπτυξη που παρουσιάζουν αυτοί οι οργανισμοί.

Ευρετήριο

  • 1 Χαρακτηριστικά
    • 1.1 Προέλευση
    • 1.2 Κυτταρολογία
    • 1.3 Ορμονική δραστηριότητα
  • 2 Λειτουργίες
  • 3 Ιστολογία
    • 3.1 Αριστοειδές μερίστεμ (AVM)
    • 3.2 Meristem υπο-ριζικών ριζών (MSR)
  • 4 Τύποι
    • 4.1 - Ανά θέση
    • 4.2 - Κατά τη στιγμή της εμφάνισης
  • 5 Αναφορές

Χαρακτηριστικά

Προέλευση

Όλα τα φυτά προέρχονται από τη δραστηριότητα ενός μόνο κυττάρου (ζυγώτη). Αργότερα, όταν διαφοροποιείται το έμβρυο υπάρχουν ορισμένες ζώνες που διατηρούν την ικανότητα να διαιρούνται.

Στην ρίζα του εμβρύου, τα κύτταρα στην υποπική θέση συνεχίζουν να διαιρούνται. Ενώ στο στέλεχος, το plumule, αποτελεί την πρώτη οφθαλμική (μερισταματική ζώνη) του φυτού.

Επίσης, σε ορισμένες περιπτώσεις τα κύτταρα που έχουν ήδη διαφοροποιηθεί από το σώμα του φυτού μπορούν να διαιρεθούν και πάλι. Αυτό μπορεί να συμβεί όταν δημιουργηθεί κάποια βλάβη στο φυτό ή με ενδογενή έλεγχο.

Κυτταρολογία

Τα μερισταματικά κύτταρα δεν διαφοροποιούνται. Το μέγεθος τους κυμαίνεται από 10-20 μm και είναι ισοδομετρικά (με όλες τις πλευρές ίσες). Χαρακτηρίζονται από την παρουσίαση ενός λεπτού κυτταρικού τοιχώματος που σχηματίζεται από πηκτίνες, ημικυτταρίνη και κυτταρίνη.

Ο πυρήνας καταλαμβάνει τον μεγαλύτερο όγκο κυττάρων. Θεωρείται ότι μπορεί να καταλαμβάνει το 50% του κυτταροπλάσματος. '

Υπάρχει μια μεγάλη αφθονία των ριβοσωμάτων. Υπάρχουν επίσης πολυάριθμα δικτυοσώματα που σχηματίζουν τη συσκευή Golgi. Το ενδοπλασματικό δίκτυο είναι σπάνιο.

Γενικά, υπάρχουν πολλά μικρά κενοτόπια, τα οποία διασκορπίζονται σε όλο το κυτταρόπλασμα.

Οι πλαστίδες δεν διαφοροποιούνται, επομένως ονομάζονται προπλαστίδιο. Οι μιτοκοντρίδες είναι πολύ μικρές και με λίγες μιτοχονδριακές κορυφές.

Ορμονική δραστηριότητα

Η δραστηριότητα των μερισταματικών κυττάρων ρυθμίζεται από την παρουσία ουσιών που παράγονται από το φυτό. Αυτές είναι οι ορμόνες (ουσίες που ρυθμίζουν τη δραστηριότητα ενός ιστού).

Οι ορμόνες που παρεμβαίνουν πιο άμεσα στην δραστηριότητα των μεριστών είναι οι αυξίνες και οι γιβερελίνες.

Οι βοηθοί διεγείρουν το σχηματισμό και την ανάπτυξη των ριζών. Επίσης, σε υψηλές συγκεντρώσεις μπορούν να εμποδίσουν τη διαίρεση στα μερίσματα των στελεχών.

Οι γιβερελίνες είναι ικανές να διεγείρουν την κυτταρική διαίρεση σε μεριστάμματα σε λανθάνουσα κατάσταση. Αυτά τα μπουμπούκια έχουν γενικά σταματήσει να αυξάνεται λόγω της επίδρασης περιβαλλοντικών παραγόντων. Η μετατόπιση των γιβερελλινών στις ζώνες αυτές, σπάει την λανθάνουσα κατάσταση και το μεριστέμ αρχίζει τη δραστηριότητά της.

Λειτουργίες

Η λειτουργία που εκπληρώνει το μερίστεμ είναι ο σχηματισμός νέων κυττάρων. Αυτός ο ιστός βρίσκεται σε μόνιμη μιτωτική διαίρεση και θα προέρχεται από όλους τους ιστούς ενηλίκων του φυτού.

Αυτοί οι ιστοί είναι υπεύθυνοι για την αύξηση του μήκους και του πάχους των στελεχών και των ριζών. Καθορίζουν επίσης το πρότυπο ανάπτυξης των οργάνων του φυτού.

Ιστολογία

Τα μερίσματα που βρίσκονται στην κορυφή του στελέχους και της ρίζας τείνουν να έχουν κωνικό σχήμα. Η διάμετρος του μπορεί να κυμαίνεται από 80-150 μm.

Στο στέλεχος, αυτός ο ιστός βρίσκεται στο κορυφαίο άκρο. Στη ρίζα, τα μερισταματικά κύτταρα βρίσκονται ακριβώς επάνω από το caliptra, το οποίο τα προστατεύει.

Τα μερίσματα τόσο του στελέχους όσο και της ρίζας έχουν ιδιαίτερη ιστολογική οργάνωση. Αυτό καθορίζει τον τύπο και τη θέση των ιστών ενηλίκων από τους οποίους θα προέρχονται.

Βλαστικό υπερκείμενο μερίστεμ (AVM)

Η μερισταματική ζώνη στο εναέριο τμήμα του φυτού αποτελεί τους μπουμπούκια. Στο πιο ακραίο τμήμα του μερίστεμ, εντοπίζονται λιγότερο διαφοροποιημένα κύτταρα. Είναι γνωστό ως promeristema και έχει μια συγκεκριμένη διαμόρφωση.

Μπορείτε να αναγνωρίσετε δύο επίπεδα οργάνωσης. Στο πρώτο επίπεδο, λαμβάνεται υπόψη η ικανότητα κατανομής των κυττάρων και η θέση που καταλαμβάνουν στο προερχόμενο σύστημα. Παρουσιάζονται τρεις ζώνες:

Κεντρική ζώνη

Δημιουργείται από κύτταρα που είναι επιμηκυνμένα και πολύ κενοτοπικά. Αυτά τα κύτταρα έχουν χαμηλό ρυθμό διαίρεσης σε σύγκριση με άλλες περιοχές του προερχόμενου συστήματος. Είναι πολυδύναμοι, έτσι ώστε να έχουν την δυνατότητα να προέρχονται από οποιονδήποτε ιστό.

Περιφερειακή περιοχή

Βρίσκεται γύρω από τα κελιά της κεντρικής ζώνης. Τα κύτταρα είναι μικρά και εμφανίζονται πολύ χρωματισμένα. Συχνά διαιρούνται.

Σπονδυλική στήλη ή περιοχή νευρώσεων

Φαίνεται ακριβώς κάτω από την κεντρική ζώνη. Τα κύτταρα είναι κεκορεσμένα και διαμορφώνονται σε στήλες. Αποτελούν το μυελό του μερίστεμ και είναι αυτοί που δημιουργούν τον μεγαλύτερο αριθμό ιστών του στελέχους.

Όταν τα κελιά της κεντρικής ζώνης διαιρούνται, μέρος των θυγατρικών κυττάρων κινούνται προς τα πλάγια. Αυτά θα αποτελέσουν την περιφερειακή ζώνη και θα δημιουργήσουν το φύλλο primordia.

Τα κύτταρα που σχηματίζονται προς το κατώτερο τμήμα της κεντρικής ζώνης ενσωματώνονται στη μυελική ζώνη.

Στο δεύτερο επίπεδο οργάνωσης του MAV, λαμβάνεται υπόψη η διάταξη και τα επίπεδα κατανομής των κυττάρων. Είναι γνωστή ως διαμόρφωση σώματος χιτώνα.

Τούνι

Αποτελείται από τα δύο εξώτατα στρώματα του MAV (L1 και L2). Διαχωρίζονται μόνο στο αντίθετο επίπεδο (κάθετα προς την επιφάνεια).

Το εξωτερικό στρώμα του χιτώνα θα δημιουργήσει το πρωτοδερμί. Αυτό το πρωτογενές μερίστε θα διαφοροποιηθεί στον επιδερμικό ιστό. Το δεύτερο στρώμα συμμετέχει στο σχηματισμό του θεμελιώδους μερίσματος.

Σώμα

Βρίσκεται κάτω από το χιτώνα. Αποτελείται από πολλά στρώματα κυττάρων (L3). Διαχωρίζονται τόσο από το φλοιό όσο και από την επικίνδυνη (παράλληλα προς την επιφάνεια).

Το θεμελιώδες μερίστεμ και το πομπάμμιο σχηματίζονται από τα κύτταρα του σώματος. Ο πρώτος θα σχηματίσει τους ιστούς του φλοιού και του μυελού του στελέχους. Επίσης μεσοφυλλικοί ιστοί στο φύλλο. Το Procambium θα δώσει προέλευση στους πρωτογενείς αγγειακούς ιστούς.

Υποτροπικό ριζικό μερίστεμ (MSR)

Η μεριμισματική ζώνη της ρίζας έχει υποπική θέση, επειδή προστατεύεται από το caliptra, το οποίο εμποδίζει τη βλάβη των κυττάρων όταν διεισδύουν στο χώμα.

Η οργάνωση του MSR είναι πολύ απλούστερη από αυτή του MAV. Κάτω από το caliptra, υπάρχει μια ομάδα κυττάρων με χαμηλό ρυθμό διαίρεσης. Αυτά σχηματίζουν το ηρεμιστικό κέντρο, το οποίο θεωρείται κέντρο αποθεματικών μερισταματικών κυττάρων.

Σε μια θέση πλευρική προς το ηρεμιστικό κέντρο, παρουσιάζονται ένα ή περισσότερα στρώματα αρχικών κυττάρων, σύμφωνα με την ομάδα των φυτών.

Το εξώτατο αρχικό στρώμα κυττάρων θα δημιουργήσει τα κύτταρα του caliptra. Θα αποτελέσει επίσης το protodermis. Τα εσωτερικά στρώματα χωρίζονται για να δημιουργήσουν το θεμελιώδες μερίστε και το procambium.

Τύποι

Διάφορα κριτήρια έχουν χρησιμοποιηθεί για την ταξινόμηση των μεριστών. Τα πιο χρησιμοποιημένα είναι η θέση και ο χρόνος εμφάνισης στο εργοστάσιο.

-Ανά θέση

Σύμφωνα με τον τόπο όπου βρίσκονται στο εργοστάσιο, έχουμε:

Apicals

Βρίσκονται στις ζώνες τερματικών των ριζών και των στελεχών. Στο στέλεχος βρίσκονται σε μια κορυφαία θέση και στο τερματικό τμήμα των κλάδων. Σχηματίζετε τους κορυφαίους και τους πλευρικούς οφθαλμούς.

Σε κάθε ρίζα παρουσιάζεται μόνο ένα μεριστικό, το οποίο έχει υποπική θέση.

Πλευρική

Καταλαμβάνουν μια θέση περιμετρική σε ρίζες και στελέχη των γυμνοσπερμών και των δικοτυλήδων. Είναι υπεύθυνοι για την αύξηση του πάχους σε αυτά τα φυτά.

Ενδιάμεσα

Βρίσκονται στο κοπάδι. Είναι μακριά από τα κορυφαία μεριστάμια και διαστρεβλωμένα με τους ενήλικους ιστούς. Είναι υπεύθυνοι για την αύξηση του μήκους των εσωτερικών και των φύλλων σε ορισμένα φυτά.

Αντβεντιστές

Διαμορφώνονται σε διαφορετικές θέσεις στο σώμα του φυτού. Αυτό συμβαίνει σε απάντηση σε διάφορα ερεθίσματα. Τα κύτταρα των ενηλίκων είναι σε θέση να επαναλάβουν την μερισταμική δραστηριότητα.

Μεταξύ αυτών έχουμε τα θεραπευτικά meristems που προέρχονται όταν προκαλούνται μηχανικές βλάβες στο φυτό. Ομοίως meristemoids που είναι απομονωμένα μερισταματικά κύτταρα που μπορούν να προέρχονται από δομές όπως stomata ή trichomes.

-Κατά τη στιγμή της εμφάνισης

Σε όλα τα φυτά υπάρχει μια πρωταρχική ανάπτυξη που βασικά συνίσταται στην αύξηση του μήκους του στελέχους και των ριζών. Οι ιστοί που σχηματίζονται προέρχονται από τα λεγόμενα πρωτεύοντα μερίσματα.

Σε ορισμένες ομάδες, όπως τα γυμνοσπερμίες και πολλά δικοτυλήδονα, παρατηρείται δευτερογενής ανάπτυξη. Αυτό συνίσταται στην αύξηση της διαμέτρου των στελεχών και των ριζών.

Εμφανίζεται κυρίως σε δέντρα και θάμνους. Οι ιστοί που προκαλούν αυτή την ανάπτυξη οφείλονται στη δραστηριότητα των δευτερογενών μεριστών.

Πρωτοβάθμια

Αυτά είναι το πρωτοδερμή, το θεμελιώδες μερίσματο και το πομπάμπιμ.

Το πρωτοδερμίδιο θα δώσει την προέλευση στους επιδερμικούς ιστούς στις ρίζες και τους σπόρους. Βρίσκεται πάντα στο εξωτερικό μέρος του φυτού.

Από τη δραστηριότητα του θεμελιώδους μερίσματος προέρχονται οι διαφορετικοί τύποι παρεγχύματος. Παρομοίως, σχηματίζονται μηχανικοί ιστοί (κολενχνία και σκληρόπυγμα).

Στο στέλεχος βρίσκεται έξω και μέσα στο procambium. Οι εσωτερικοί ιστοί θα σχηματίσουν τον μυελό και τους εξωτερικούς ιστούς του πρωτεύοντος φλοιού. Στη ρίζα βρίσκεται μεταξύ του πρωτοδερμίτη και του procabium. Οι ιστοί που προέρχονται αποτελούν τον ριζικό φλοιό.

Το Procambium σχηματίζει τους πρωτογενείς αγγειακούς ιστούς (xylem και πρωτογενές phloem). Τα κύτταρα αυτού του μερίσματος είναι επιμήκη και κενοτοπικά. Στο στέλεχος βρίσκεται σε πλάγια θέση, ενώ στις ρίζες παρουσιάζεται στο κέντρο του οργάνου.

Δευτεροβάθμια

Πρόκειται για το felogeno ή το υποκείμενο καμπύμιο και το αγγειακό καμπύμιο.

Το felógeno σχηματίζεται από την αποδιαφοροποίηση των ενήλικων στελεχιαίων ή ριζικών κυττάρων. Στο στέλεχος μπορεί να προέρχεται από οποιονδήποτε ιστό του πρωτεύοντος φλοιού. Στη ρίζα σχηματίζεται από τη δραστηριότητα του περουκύλου.

Αυτό το μερίστεμ σχηματίζει το υποβρύχιο ή το φελλό προς το εξωτερικό μέρος του οργάνου. Προς το εσωτερικό μέρος προέρχεται το felodermis. Το σύνολο του υπερεγώγου, felogen και felodermis αποτελεί το δευτερογενές φλοιό.

Οι δευτερεύοντες αγγειακοί ιστοί σχηματίζονται από τη διαίρεση του αγγειακού καμπίου. Αυτό το μερίστεμ προέρχεται από υπολείμματα procambium που παραμένουν αδρανείς σε μίσχους και ρίζες.

Ομοίως, στις ρίζες του, το περικύκλωμα συμμετέχει επίσης στη δημιουργία του. Στο στέλεχος, τα παρεγχυματικά κύτταρα μπορούν να συμμετέχουν στο σχηματισμό του αγγειακού καμπίου.

Το μερίστεσμα προέρχεται από το εξωτερικό φλοίωμα δευτερογενές και εσωτερικά δευτερογενές ξυλοφόρο. Σε όλες τις περιπτώσεις, σχηματίζεται μια μεγαλύτερη ποσότητα δευτερογενούς ξύλου, που αποτελεί το ξύλο.

Αναφορές

  1. Fletcher J (2002) Συντήρηση φωτοβολταϊκών και φυτικών meristem στο Arabidopsis. Annu. Rev. Plant Biol 53: 45-66.
  2. (2004) In vivo ανάλυση της κυτταρικής διαίρεσης, κυτταρικής ανάπτυξης και διαφοροποίησης σε βλαστοειδή κορυφαίο μερίστεμ Arabidopsis. Το φυτικό κύτταρο 16: 74-87.
  3. (2004) Φυλογενετική κατανομή και εξέλιξη της ορνιθικής ορνιστικής οργάνωσης μεριστών σε δικοτυλήδονους αγγειόσπερμους Int. J. Plant Sci., 165: 97-105.
  4. Risopatron JPM, Y Sun και BJ Jones (2010) Το αγγειακό καμπύμιο: μοριακός έλεγχος κυτταρικής δομής. Protoplasm 247: 145-161.
  5. Stearn K (1997) Εισαγωγική φυτική βιολογία. WC Brown Εκδότες. ΗΠΑ 570 σελ.