Definicja tkanki naczyniowej
Tkanka naczyniowa to układ wielu typów komórek w roślinach naczyniowych, który umożliwia transport wody, minerałów i produktów fotosyntezy, które mają być transportowane w całej roślinie. Rośliny nienaczyniowe, takie jak niektóre algi i mchy, nie mają tkanki naczyniowej i dlatego nie mogą łatwo transportować wody i składników odżywczych. Rośliny naczyniowe wykorzystują swoją tkankę naczyniową do transportu wody i składników odżywczych na duże wysokości, zdolne do żywienia wierzchołków drzew na wysokości setek metrów.
Rodzaje tkanek naczyniowych
Ksylem
Xylem to wyspecjalizowany rodzaj tkanki naczyniowej powstałej w roślinach naczyniowych w celu transportu wody i składników odżywczych z korzeni rośliny do końcówek liści. Każda komórka rośliny potrzebuje wody i minerałów, aby przetrwać i zakończyć niezbędne reakcje. Ksylem powstaje z pustych, martwych komórek. Woda jest wchłaniana przez korzenie, co tworzy nadciśnienie na wodzie wewnątrz kolumny. Gdy woda wyparowuje z liści, proces transpiracji wciąga wodę do liści. W ten sposób ksylem służy jako słoma, umożliwiając wodzie przenoszenie minerałów w górę przez roślinę.
Phloem
W tym samym czasie roślina produkuje cukry w procesie fotosyntezy, które muszą być transportowane w dół, do komórek łodygi i korzeni. Za ten proces odpowiada inna tkanka naczyniowa, łyko. W przeciwieństwie do ksylemu, ta tkanka naczyniowa składa się z żywych komórek. Tak zwane komórki sitowe są połączone cienką membraną zwaną płytą sitową. Przez ten kanał komórek łyka cukier jest transportowany po całej roślinie. W przeciwieństwie do wody cukier jest gęsty i soczysty. Łyk wymaga dopływu wody z ksylemu i wyspecjalizowanych białek, aby pomóc w szybkim przepuszczeniu cukrów przez roślinę.
Struktura tkanki naczyniowej
U różnych gatunków roślin tkanka naczyniowa jest ułożona różnie. Zazwyczaj komórki są długie, wąskie i rurkowate. Tkanka naczyniowa jest również często ułożona w wiązki w łodydze lub liściu. Poniżej znajduje się porównanie tkanki naczyniowej występującej w roślinach jednoliściennych i dwuliściennych.
Jak widać, wiązki naczyniowe w dicots są znacznie większe i bardziej konsekwentnie ułożone. Z drugiej strony, gatunki jednoliścienne rozprzestrzeniają ksylem i łyko tkanki naczyniowej wokół całej łodygi. Te dwie metody odzwierciedlają strukturę samych roślin. Jednoliścienne są zwykle roślinami takimi jak trawy, które mają równoległe żyłki i liście. U roślin dwuliściennych, takich jak wiele kwitnących drzew i roślin owocujących, liście i żyłki liści rozgałęziają się w różne wzory. Ta organizacja faworyzuje tkankę naczyniową, która jest lepiej zorganizowana i może się rozgałęziać w miarę wzrostu rośliny.
W zdrewniałych dwuliściennych, tkanka naczyniowa jest jeszcze bardziej zorganizowana, z warstwą kambium naczyniowego wytwarzającą ksylem wewnątrz i łyko na zewnątrz. Warstwy te są produkowane sezonowo, co nadaje roślinom drzewiastym ich charakterystyczne „słoje”. Dodając je co sezon do tkanki naczyniowej, rośliny te mogą poradzić sobie z przyspieszeniem wzrostu i stają się bardzo duże. Niektóre rośliny jednoliścienne, takie jak palmy, przyjęły technikę wzrostu wtórnego, podczas gdy utrzymywanie rozproszonego ułożenia tkanki naczyniowej.
Funkcje tkanki naczyniowej
Tkanka naczyniowa działa głównie w utrzymaniu równowagi wodnej i cukrowej rośliny. Nie tylko komórki rośliny potrzebują wody Aby spełnić podstawowe funkcje biologiczne, potrzebują również minerałów i składników odżywczych znajdujących się w glebie, aby ukończyć swoją pracę. Większość roślin ma małe pory w liściach zwane stomią, które umożliwiają parowanie wody i wymianę gazów. Aby uzyskać więcej wody i składników odżywczych komórki liści, te małe pory otwierają się.
Gdy woda wyparowuje, siły adhezji i kohezji ciągną wodę w górę rur ksylemu. Ponieważ woda jest wchłaniana przez korzenie, to również tworzy ciśnienie od dołu, aby wypchnąć wodę w górę. Rurki ksylemu są wąskie, aby wspierać to działanie, ale jest ich wiele połączonych razem. Fragment ksylemu tkanki naczyniowej można zobaczyć poniżej, po lewej stronie.
Gdy woda porusza się w górę i do liście, część jest potrzebna do rozpuszczenia cukrów powstałych w wyniku fotosyntezy i przeniesienia ich z powrotem w dół rośliny. Pamiętaj, że fotosynteza tworzy glukozę, którą roślina zużyje jako energię. Roślina łączy cząsteczki glukozy, aby stworzyć sacharozę, cukier tymczasowy. Komórki korzeni i inne komórki łodyg i liści nie wytwarzają własnej glukozy i polegają na roślinie, która dostarcza im energii. Komórki łyka transportują wytworzoną energię w całej roślinie z komórek źródłowych, takich jak liście, do komórek zatopionych, takich jak te w korzeniach.Tkanka naczyniowa jest również odpowiedzialna za kontrolowanie przepływu składników odżywczych, gdy roślina tworzy kwiaty i owoce, co drastycznie wpływa na ten proces.
Rolnicy nauczyli się manipulować układem naczyniowym roślin na różne sposoby, aby na różne sposoby modyfikować swoje uprawy. Na przykład, poprzez uszkodzenie tkanki naczyniowej poniżej owocu na gałęzi, cukry zostaną przeniesione do owocu. Chociaż korzenie mogą cierpieć, w rezultacie owoce staną się znacznie większe. Nazywa się to opasaniem i jest jedną z wielu technik stosowanych do zmiany przepływu składników odżywczych w roślinie poprzez modyfikację tkanki naczyniowej.
Quiz
1. Która z poniższych NIE jest tkanką naczyniową?
A. Xylem
B. Phloem
C. Meristem
2. Dlaczego łyko składa się z żywych komórek, a ksylem z martwych komórek?
A. Bez powodu
B. Phloem bierze udział w transporcie aktywnym, Xylem nie jest
C. Phloem to nowsza tkanka, Xylem po prostu umarł
3. Dlaczego rośliny naczyniowe mogą być dużo wyższe niż rośliny nienaczyniowe?
A. Mogą przenosić składniki odżywcze wyżej
B. Potrzebują mniej wody
C. Potrzebują mniej światła słonecznego