Meristemos -Eigenschaften und -Typen

Der Meristemos (oder Meristemen) sind die Populationen embryonaler Zellen in den Wachstumsregionen von Gefäßpflanzen. Der Körper der Pflanzen ist eine Kombination aus erwachsenen und jugendlichen Geweben.

Nachdem Gefäßpflanzen die Zygote gebildet haben, beginnen sie einen Zellteilungsprozess, der den Rest ihres Lebens dauern wird und die das Wachstum und die Bildung von Organen bestimmen wird.

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Zunächst erfolgt die Zellmultiplikation im gesamten Embryo. Gegen Ende der embryonalen Entwicklung konzentriert sich diese Multiplikation auf bestimmte Regionen, die Meristeme, die ihre ursprüngliche embryonale Natur nicht verloren haben oder wiedererlangt haben.

Zumindest theoretisch sind die meisten Pflanzenzellen totipotent. Bei Bedarf kann die meristematische Aktivität von fast jeder reifen Zelle wieder auftauchen, die nur wenig differenziert ist. Um jedoch mit der Bildung eines neuen Meristems zu beginnen, muss die Zelle in ihren ursprünglichen embryonalen Zustand zurückkehren.

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Mystems -Klassifizierung

Klassifizierung basierend auf seiner Entwicklung: primär und sekundär

Die Meristeme einer erwachsenen Pflanze werden als primär angesehen, wenn sie direkt von Zellen absteigen, die während der Embryogenese gebildet wurden, und haben nie aufgehört, eine meristematische Aktivität zu haben. Sie gelten als sekundär, wenn sie von Zellen absteigen, die die meristematische Aktivität differenziert und anschließend wiedergewonnen haben.

Zum Beispiel ist die faszikuläre Veränderung (bestehend aus Procámbium- und Gefäßveränder.

Die Interphasenänderung ist ein sekundäres Meristem, da sie aus parenchymalem Gewebe stammt, das die meristematische Aktivität wiederhergestellt hat.

Klassifizierung basierend auf ihrer Position: apikal, lateral und intercalarar

Basierend auf ihrer Position im Körper der Pflanze werden sie als apikal, lateral und interkalar eingestuft. Die apikalen Meristeme sind primär. Laterale Meristeme können primäre (faszikuläre Veränderungen) oder sekundär (Grenzfläche; Felogen) sein. Intersal Meristeme sind sekundär.

Die apikalen Meristeme sind nicht nur die Gewebe, aus denen die Pflanze stammt, auch die dominierenden Koordinationszentren in der Morphogenese. Sie befinden sich an den Spitzen der Stängel, Zweige und Wurzeln. Erweitern Sie den Pflanzenkörper und bestimmen Sie seine Höhe und Durchmesser.

Die lateralen Meristeme befinden sich parallel (oder konzentrisch) zur zentralen Achse des Stammes und der Wurzeln. Erhöhen Sie das Volumen der Gewebe, die Wasser, Mineralstoffe und Saft entlang der Pflanze treiben. Sie schwellen Stiel, Zweige und Wurzeln an. Sie bilden Stützstoff.

Intersal Meristeme, typisch für Gräser, sind Gewebe, die in nicht -meristematische Gewebe eingefügt wurden. Sie sind auf die Grundlage von Internodos beschränkt (die Knoten sind die Gewerkschaftsstellen der Blätter zum Stamm). Sie verursachen eine internodale Dehnung und erhöhen die Längsabteilung der Blätter. Sie kompensieren pflanzenfressende Beweidung.

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Andere Arten von sekundärem Meristem, nämlich basal (von Blättern, Blüten und Früchten) und traumatisch (von Geweben in der Regeneration) können erkannt werden).

Apikaler Stamm Meristem

Das Stadium der Entwicklung von Pflanzen, die seine Grundform erzeugen und neue Organe entstehen, wird als primäres Wachstum bezeichnet. Dies ist das Ergebnis der Aktivität von apikalen Meristemen. Einer von ihnen ist der der Wurzel. Der andere ist der Stamm. Letzteres erzeugt den Stamm und seine lateralen Organe (Blätter und Eigelb).

Der apikale Meristem des Stammes hat eine distale Position und ist umgeben oder von unreifen Blättern bedeckt. Es ist eine dynamische Struktur, die sich während des Stammbildungszyklus und den Blättern kontinuierlich verändert. Dieser Zyklus hängt normalerweise von saisonalen klimatischen Variationen ab.

Im Gegensatz zum apikalen Meristem der Wurzel zeigt der Stamm keine gut definierten Regionen. Funktionelle Bereiche werden basierend auf Größe, Orientierung und Zellaktivität, Zellteilungsplänen und dem Vorhandensein/Abwesenheit von Vakuolen erkannt.

Das Zentrum des apikalen Stamm -Meristems enthält eine Gruppe relativ großer vakuolierter Zellen. Dieses zentrale Bereich ist von kleineren peripheren Zellen umgeben.

Unter diesem zentralen Bereich befinden sich einige „Rippen“ von Zellen, die die inneren Gewebe des Stammes entstehen. Die Mittelzellen sind diejenigen, die die peripheren Zellen und Zellen der "Rippen" entstehen,.

Apikaler Meristem von Wurzeln

Die Wurzel ist das Organ der Pflanze, das im Boden wächst und die Funktionen der Fixierung und Absorption von Wasser und Mineralnährstoffen hat. Die Wurzel wächst und entwickelt sich aus ihrem distalen Ende.

Das distale Ende der Wurzel oder der Spitze ist in vier Entwicklungsregionen unterteilt: 1) Caliptra (oder Co -Affy); 2) meristematische Wurzelregion; 3) Dehnungszone; 4) Reifung Zone.

Die Caliptra schützt die apikale Meristem. Die Caliptra hat eine konstante Länge: Die Zellen, die durch Reibung verlieren, werden kontinuierlich ersetzt.

Die meristematische Wurzelregion oder die apikale Wurzel -Meristem ist die Stelle, an der die Zellteilung auftritt, die die primäre Wurzel wächst. Erzeugt keine lateralen Anhänge.

Die Dehnungszone ist die Wurzelregion, in der die Zellen nicht geteilt sind, sondern ihre Länge ausgiebig und schnell multiplizieren.

Die Reifung Zone ist die Region, in der die Zellen die Dehnung einstellen und ihre unterschiedlichen Eigenschaften erwerben.

Zellwachstum

In vielen Farnen verursacht die anfängliche Zelle eine regelmäßige Verteilung apikaler Meristemzellen. In Spermatophyten ist die Zellteilung weniger genau. Seine Geschwindigkeit und Richtung bestimmen die regionale Differenzierung der Meristeme.

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In den Meristems treten Regionen mit kleinen Zellen auf, wenn die Zellteilung schnell ist. Wenn es langsam ist, treten Regionen mit großen Zellen auf. Wenn es in mehreren oder tangential Flugzeugen auftritt, ist das Volumenwachstum vorhanden. Wenn es antiklinal passiert, gibt es oberflächliches Wachstum.

Die embryonale Phase des Zellwachstums beginnt mit der Herstellung der Teilung. Die Zunahme der Anzahl der Zellen verursacht keinen deutlichen Anstieg seines Volumens. Das primäre Meristem erscheint. Protoplastiden sind gebildet, charakteristisch für meristematische Zellen, die Chloroplasten und andere zelluläre Organellen hervorrufen.

In der Zellwachstumserweiterungsphase erscheint die zentrale Vakuola, Wasser akkumuliert und die Stoffwechselrate erhöht sich. Zellen wachsen im Volumen. Die intensive Proteinbiosynthese ist charakteristisch für aktive meristematische Gewebe.

In der Differenzierungsdifferenzierungsphase erscheinen die sekundären Meristeme. Dank der Aktivität der Meristeme werden verschiedene Arten von Geweben und morphologischen Strukturen entwickelt.

Meristemos und Gewebe

Meristemos produzieren einfache Gewebe (Parenchym, Colénquima, Sclerechima) und Komplex (Xylem, Phloem, Epidermis, Sekretionsgewebe).

Im in der gesamten Pflanze vorhandenen Parenchym sind die Zellen mit lebendem Zytoplasma und dünnen und nicht ausgerichteten Zellmembranen abgerundet. Wenn sie keine Chloroplasten haben, speichern diese Zellen Wasser und Lebensmittel. Wenn sie sie haben, bilden sie das Chlorénquima.

In der Colénquima sind die Zellen länglich, mit lebendem Zytoplasma und dicken und unregelmäßigen Wänden. Sie liegen normalerweise knapp unter der Epidermis. Sie bieten flexible Unterstützung.

In der Sklerechima sind die Zellen in Sclereidas und Fasern unterteilt. Diese Zellen haben dicke Wände und imprägniert mit Lignin, dass sie gestorben sind und mehr oder weniger streng unterstützen.

Xylema und Floema transportieren Wasser, Mineralsalze und Zucker. Die leitenden Kanäle dieser Gewebe werden durch tote Zellen (Tracheids, Treibergefäßelemente) oder Live (Screening -Zellen, Albumzellen, Screeningelemente, Begleitzellen) gebildet.

In der Epidermis, die die Organe abdeckt und schützt, dominieren Parenchymzellen, begleitet von Zellen, die darauf einhergehen, Wasser und Gase nach innen und außerhalb der Pflanze zu bewegen. In Holzpflanzen wird die Epidermis in Peridermus oder Kortex umgewandelt. Sekretärgewebe produzieren Nektar, Öle, Schleim, Latex und Harze.

Traumatische Schadensreparatur

Meristemos ermöglichen es Pflanzen, physikalisches oder chemisches Trauma zu überleben, die ihre Gewebe schädigen.

Latente Meristeme (schlafende Eigelb) werden aktiviert, wenn apikale Meristeme zerstört werden. Die Heterogenität meristematischer Zellpopulationen, die durch die asynchrone mitotische Teilung und andere Faktoren verursacht werden, verursacht geeignete Zellen für verschiedene Arten von Verletzungen.

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Meristemos und Phytormone

Das Pflanzenwachstum hängt direkt von der Wirkung von Phytohormonen und Umweltfaktoren ab. Unter den letzteren, die die Temperatur und die Verfügbarkeit von Licht, Wasser, Kohlendioxid und Mineralnährstoffen sind.

Phytohormonas sind multivalente und polyphunktionelle natürliche organische Verbindungen, die in niedrigen Konzentrationen in Pflanzen vorhanden sind, die an der voneinander abhängigen Aktivierung ihrer Zellen, Gewebe und Organe beteiligt sind. Die Biosynthese von Phytormonen findet die Meristeme statt.

Phytohormone werden in fünf Gruppen eingeteilt: 1) Auxine; 2) Cytoquinine; 3) Gibberellins; 4) Abscisins; 5) Ethylen.

Durch Phytohormone beginnen und kontrollieren Meristeme programmierte physiologische Mechanismen und stimulieren oder hemmen die ontogenetischen Prozesse von Pflanzen.

Meristemos und Polyploidie

Polyploidie ist eine Mutation, die eine neue Generation zu einer Reihe von Chromosomen zwei oder mehrmals größer macht als die vorherige Generation.

In Pflanzen ist Polyploidie ein wichtiger Mechanismus für Speziation und Evolution. Die meisten Pflanzenlinien haben irgendwann in ihrer Geschichte eine Polyploidie erlebt.

Polyploidie kann durch zwei verschiedene Mechanismen entstehen. Erstens durch die Produktion von Gameten mit mehr als einem Chromosomenspiel aufgrund eines Misserfolgs bei der Trennung von homologen Chromosomen. Zweitens durch Duplizierung der Anzahl der Chromosomen in einer Person nach sexueller Reproduktion.

Eine seltene Variante des zweiten Mechanismus beinhaltet die Duplikation von Chromosomen im apikalen Meristem eines Stammes, so dass der Stamm Tetraploid wird.

Die Blüten dieses Stammes können dann diploide Gameten (anstelle von Haploiden) produzieren, die praktikable Nachkommen erzeugen könnten, indem sie sich anderen diploiden Gameten anschließen.

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