מרכיבים: מאפיינים וסוגים - ביולוגיה - 2025

Meristems (או meristems) הם אוכלוסיות תאים עובריים שנמצאים באזורי צמיחה של צמחים עילאיים. גוף הצמח הוא שילוב של רקמות בוגרות ונוער.

לאחר היווצרות הזיגוטה, צמחים כלי הדם מתחילים בתהליך של חלוקת תאים שיימשך עד סוף חייהם ויקבע את צמיחת האיברים והיווצרותם.

מקור: pixabay.com

בתחילה, כפל התא מתרחש בכל העובר. לקראת סוף ההתפתחות העוברית, הכפל הזה מתחיל להיות מרוכז באזורים מסוימים, המריסטמים, שלא איבדו או החלימו את אופיים העוברי המקורי.

בתיאוריה לפחות, רוב תאי הצמח הם טוטוטוטנטים. במידת הצורך, פעילות meristematic יכולה להתעורר מחדש כמעט מכל תא בוגר שנשאר בידול גרוע. עם זאת, בכדי ליזום יצירת מריסטם חדש, התא צריך לחזור למצב העוברי המקורי שלו.

סיווג Meristem

סיווג מבוסס על התפתחותם: ראשוני ומשני

המריסטמים של צמח בוגר נחשבים ראשוניים כאשר הם יורדים ישירות מתאים שנוצרו במהלך העוברוגנזה ומעולם לא הפסיקו לפעול למריסטמטית. הם נחשבים משניים כאשר הם יורדים מתאים שהבדילו ובעקבות כך התאוששו לפעילותם המיסטיסטית.

לדוגמה, הקמביום הקסום (המורכב מפרוקמביום וקמביום וסקולרי שמקורו בפרוקמביום) הוא מריסטם ראשוני מכיוון שמקורו במריסטם האפטי, שהוא ראשוני.

קמביום בין-פנים הוא מריסטם משני מכיוון שהוא נובע מרקמה parenchymal שהחזיר לפעילות meristematic.

סיווג מבוסס על עמדתם: אפית, רוחבית ובין-אינטרקציה

בהתבסס על מיקומם בגוף הצמח, הם מסווגים כאפיתיים, רוחביים ובינוניים. המריסטמים האפיים הם ראשוניים. מריסטמים לרוחב יכולים להיות ראשוניים (cambium fascicular) או משניים (cambium interfascicular; phellogen). המריסטמים הבין-משתנים הם משניים.

המריסטמים האפיים, בנוסף להיותם הרקמות שמקורם בצמחים, הם מרכזי התיאום הדומיננטיים במורפוגנזה. הם ממוקמים בקצות הגבעולים, הענפים והשורשים. הם מרחיבים את גוף הצמח וקובעים את גובהו וקוטרו.

המריסטמים לרוחב ממוקמים במקביל (או בריכוז) לציר המרכזי של הגבעול והשורשים. הם מגדילים את נפח הרקמות הנושאות מים, מומסים מינרלים ומוהל בכל הצמח. הם מעבים את הגבעול, הענפים והשורשים. הם יוצרים רקמת תמיכה.

המריסטמים הבין-קלריים, האופייניים לעשבים, הם רקמות המוכנסות ברקמות לא-מריסטטיות. הם מוגבלים לבסיס עצמות הפנים (הצמתים הם אתרי התקשרות העלים לגבעול). הם גורמים להתארכות פנימית, מגדילים את ההפרדה האורכית של העלים. הם מפצים על מרעה על ידי עשבוני עשב.

ניתן להכיר סוגים אחרים של מריסטם משני, כלומר בסיסי (של עלים, פרחים ופירות) וטראומטי (של רקמות מחדשות).

מריסטם גזע אפיקי

שלב התפתחות הצמח שמייצר את צורתו הבסיסית ומקורו באיברים חדשים נקרא צמיחה ראשונית. זו תוצאה של פעילותם של המריסטמים האפיים. אחד מהם הוא השורש. השני הוא הגבעול. זה האחרון מייצר את הגבעול ואיברי הצד שלו (עלים וניצנים).

מריסטם הגבעול האפטי הוא דיסטלי במיקומו ומוקף או מכוסה עלים לא בשלים. זהו מבנה דינמי המשתנה ברציפות במהלך מחזור היווצרות הגזע והעלים. מחזור זה בדרך כלל תלוי בוריאציות אקלימיות עונתיות.

בניגוד למריסטם השורש האפייתי, מריסטם הגזע אינו מראה אזורים מוגדרים היטב. אזורים פונקציונליים מוכרים על פי גודל, אוריינטציה ופעילות של תאים, מישורי חלוקת תאים והימצאות / היעדרות של vakuoles.

מרכזו של מריסטם הגזע האפטי מכיל קבוצה של תאים ריקים יחסית גדולים. אזור מרכזי זה מוקף בתאים היקפיים קטנים יותר.

מתחת לאזור מרכזי זה נמצאים כמה "צלעות" של תאים שמקורם ברקמות הפנימיות של הגבעול. התאים במרכז הם אלו שמקורם בתאים היקפיים ותאי "הצלעות".

Meristem שורש אפולוגי

השורש הוא איבר הצמח הצומח בתוך האדמה ויש לו את התפקידים של קיבוע וקליטת מים ומינרלים מזינים. השורש גדל ומתפתח מקצהו הדיסטלי.

הקצה הדיסטלי של השורש, או האפקס, מחולק לארבעה אזורי התפתחות: 1) קליפרטה (או כובע); 2) אזור מריסטמטי שורש; 3) אזור התארכות; 4) אזור הבשלה.

הקליפטרה מגנה על המריסטם האפטי של השורש מפני שחיקה מכנית בזמן שהשורש נע דרך האדמה. לקליפטרה אורך קבוע: התאים שהוא מאבד באמצעות חיכוך מוחלפים ללא הרף.

האזור המריסטמטי של השורש, או מריסטם שורש אפיים, הוא אתר חלוקת התאים הגורם לשורש הראשוני לצמוח. זה לא מייצר נספחים לרוחב.

אזור ההתארכות הוא אזור השורש בו התאים אינם מתחלקים, אך מכפילים את אורכם פעמים רבות בהרחבה ובמהירות.

אזור ההבשלה הוא האזור בו התאים מפסיקים את התארכותם ורוכשים את המאפיינים ההבדלים שלהם.

צמיחת תאים

בשרכים רבים, התא הראשוני גורם להפצה קבועה של תאי המריסטם האפייתי. בספרמטופיטים חלוקת התא פחות מדויקת. המהירות והכיוון שלהם קובעים את ההבחנה האזורית של המיסטיסטים.

ב- meristems, אם חלוקת התאים מהירה, אזורים עם תאים קטנים מופיעים. אם זה איטי, אזורים עם תאים גדולים מופיעים. אם זה קורה במספר מישורים או באופן משיק, יש צמיחה בנפח. אם זה קורה אנטיקלין, יש צמיחה לפני השטח.

השלב העוברי של צמיחת תאים מתחיל בהכנה לחלוקה. העלייה במספר התאים אינה גורמת לעלייה ניכרת בנפחם. המריסטם העיקרי מופיע. נוצרים פרוטופלסטידים, האופייניים לתאים מריסטמטיים, המולידים כלורופלסטים ואורגנלים תאיים אחרים.

בשלב ההתרחבות של צמיחת תאים מופיע הריק המרכזי, מים מצטברים והקצב המטבולי עולה. תאים גדלים בנפח. מתפתחת הביוסינתזה החלבונית העזה המאפיינת רקמות פעילות מוריסטמטיות.

בשלב הבידול של צמיחת תאים מופיעים מריסטמים משניים. סוגים שונים של רקמות ומבנים מורפולוגיים מתפתחים הודות לפעילותם של המריסטמים.

Meristems ורקמות

Meristems מייצרים רקמות פשוטות (parenchyma, collenchyma, sclerenchyma) ומורכבים (קסילם, פלואם, אפידרמיס, רקמות הפרשה).

ב parenchyma, המצוי בכל הצמח, התאים מעוגלים, עם ציטופלזמה חיה וממברנות תאים דקים ולא מגובשים. כאשר אין להם כלורופלסטים, תאים אלה אוגרים מים ומזון. כאשר הם עושים זאת, הם יוצרים כלורנצימיה.

בקולנציה, התאים מוארכים, עם ציטופלזמה חיה וקירות עבים ולא סדירים. לרוב הם נמצאים ממש מתחת לאפידרמיס. הם מספקים תמיכה גמישה.

בסקלרנציה, התאים מתחלקים לסקלריאידים וסיבים. בתאים אלה יש קירות עבים הספוגים בליגנין שכאשר הם בוגרים מתים ומספקים תמיכה פחות או יותר נוקשה.

הקסילם והפלואם נושאים מים, מלחים מינרלים וסוכרים. התעלות המוליכות של רקמות אלו מורכבות מתאים מתים (טרכידונים, אלמנטים של כלי מוליך) או תאים חיים (תאי מסננת, תאים אלבומניים, יסודות צינור מסננת, תאים נלווים).

באפידרמיס, המכסה ומגן על האיברים, התאים הפרנצימליים שולטים, מלווים בתאים המתמחים בהעברת מים וגזים אל הצמח ומחוצה לו. בצמחים וודיים, האפידרמיס הופך להיות פרידרם או לנביחה. רקמות הפרשה מייצרות צוף, שמנים, רירית, לטקס ושרפים.

תיקון נזקים טראומטיים

מרכיבי Meristems מאפשרים לצמחים לשרוד טראומה פיזית או כימית הגורמת נזק לרקמותיהם.

מריסטמים רדומים (ניצנים רדומים) מופעלים כאשר נהרסים מריסטמים אפיים. ההטרוגניות של אוכלוסיות תאים meristematic הנגרמת על ידי חלוקה מיטוטית אסינכרונית וגורמים אחרים הופכת תאים מתאימים לזמינים מסוגים שונים של פציעות.

Meristems ופיטוהורמונים

גידול הצמח תלוי ישירות בפעולה של פיטוהורמונים וגורמים סביבתיים. בין האחרונים שהם הטמפרטורה, והזמינות של אור, מים, פחמן דו חמצני וחומרים מזינים מינרליים.

פיטוהורמונים הם תרכובות אורגניות טבעיות רב-ערכיות ועם רב-תפקודיות, המצויים בריכוזים נמוכים בצמחים, שמשתתפים בהפעלה תלותית זה בזה של תאים, רקמות ואיברים שלהם. הביוסינתזה של פיטוהורמונים מתרחשת במריסטמים.

פיטוהורמונים מסווגים לחמש קבוצות: 1) אוקסינים; 2) ציטוקינינים; 3) גיבברלינים; 4) אבסיסינסינס; 5) אתילן.

באמצעות פיטוהורמונים מריסטמים יוזמים ומבקרים מנגנונים פיזיולוגיים מתוכנתים ומעוררים או מעכבים תהליכים אונטוגנטיים בצמחים.

מרסטמים ופוליפלואידיות

פוליפלוידיות היא מוטציה הגורמת לדור חדש להכפיל פי כמה או יותר את הכרומוזומים מהדור הקודם.

בצמחים פוליפלויד הוא מנגנון חשוב של מפרט והתפתחות. מרבית שושלות הצמח חוו פוליפלואידיות בשלב כלשהו בהיסטוריה שלהם.

פוליפלואידי יכול להיווצר באמצעות שני מנגנונים שונים. ראשית, על ידי ייצור גמטים שיש להם יותר ממערכת כרומוזומים אחת כתוצאה מכישלון בהפרדה של כרומוזומים הומולוגיים. שנית, על ידי הכפלת מספר הכרומוזומים אצל אדם לאחר ההתרבות המינית.

גרסא נדירה של המנגנון השני כוללת שכפול של כרומוזומים במריסטם האפטי של גבעול, כך שגזע זה הופך לטרטראולידי.

הפרחים בגבעול זה יכולים לייצר גמטים דיפלואידים (ולא haploid) העלולים לייצר צאצאים בר-קיימא על ידי הצטרפותם של גמטונים דיפלואידים אחרים.

הפניות

1. בק, CB 2010. מבוא למבנה ופיתוח צמחים - אנטומיה של צמחים למאה העשרים ואחת. הוצאת אוניברסיטת קיימברידג ', קיימברידג'.
2. דוקה, מ. 2015. פיזיולוגיה של הצומח. שפרינגר, צ'אם.
3. Evert, RF 2006. האנטומיה הצמחית של Esau: meristems, תאים ורקמות של גוף הצמח: מבנה, תפקודם והתפתחותם. וויילי, הובוקן.
4. Evert, RF, Eichhorn, SE 2013. ביולוגיה של צמחים. WH פרימן, ניו יורק.
5. Lambers, H., Chapin, FS, III, Pons, TL 2008. אקולוגיה פיזיולוגית צמחית. שפרינגר, ניו יורק.
6. Mauseth, JD 2017. בוטניקה: מבוא לביולוגיה מהצומח. ג'ונס וברטלט למידה, ברלינגטון.
7. Rudall, PJ 2007. אנטומיה של צמחים פורחים - היכרות עם מבנה והתפתחות. הוצאת אוניברסיטת קיימברידג ', קיימברידג'.
8. Schooley, J. 1997. מבוא לבוטניקה. הוצאת דלמר, אלבני.
9. Stern, RR, Bidlack, JE, Jansky, SH 2008. ביולוגיה של צמחי מבוא. מקגרו היל, ניו יורק.
10. Taiz, L., Zeiger, E., Moller, IM, Murphy, A. 2014. פיזיולוגיה של צמחים והתפתחות. סינאואר, סנדרלנד.