Struktur og funktion

Vegetative strukturer

Der er tre niveauer af integreret organisation i den vegetative plantekrop: organ, vævssystem og væv. Plantens organer – rødder, stængler og blade – er sammensat af vævssystemer (dermalvæv, jordvæv og karvæv; se nedenfor Vævsystemer). Vævene i hvert af disse systemer er sammensat af celler af en eller flere typer (parenchym, collenchyma og sclerenchym; se nedenfor Vævsystemer: Grundvæv). Væv, der kun består af én celletype og kun udfører én funktion, er simple væv, mens væv, der består af mere end én celletype og udfører mere end én funktion, f.eks. støtte- og ledningsfunktion, er komplekse væv. Xylem og phloem er eksempler på komplekse væv.

Planten udvikler sig fra et befrugtet æg, kaldet en zygote, som gennemgår mitotisk celledeling for at danne et embryon – en simpel flercellet struktur af udifferentierede celler (dvs. dem, der ikke har udviklet sig til celler af en bestemt type) – og til sidst en moden plante. Embryoet består af en bipolær akse, der bærer en eller to kimblade, eller frøblade; hos de fleste tokimbladede planter indeholder kimbladene lagret føde i form af proteiner, lipider og stivelse, eller de er fotosyntetiske og producerer disse produkter, mens endospermen hos de fleste monokotyper og nogle tokimbladede planter lagrer føden, og kimbladene optager den fordøjede føde. Embryoerne af dikotyledoner har to frøblade, mens embryoerne af monokotyledoner kun har ét.

Da embryoet fortsætter med at udvikle sig, og nye celler opstår, udvikler den angiosperme plante specialiserede områder, hvor kun celledeling finder sted, og andre områder, hvor ikke-reproduktive (vegetative) aktiviteter, såsom metabolisme, respiration og lagring, finder sted. Områderne med delende celler, som i det væsentlige er permanent embryonalt væv, kaldes meristemer, og deres celler betegnes som initialer. I embryoet findes de i begge ender af den bipolære akse og kaldes apikale meristemer. Når planten bliver voksen, producerer de apikale meristemer i skuddene nye knopper og blade, og de apikale meristemer i rødderne er de aktive vækstpunkter for rødderne (figur 3). Al vækst, der produceres af de apikale meristemer, er primær vækst og resulterer i flere primære væv, hvilket i det væsentlige udvider det primære plantelegeme.

Når en celle i et apikalt meristem har delt sig mitotisk, forbliver den ene af de to resulterende datterceller i meristemet som en initialcelle, og den anden celle forskydes ind i plantekroppen som en afledt celle. Den flyttede afledte celle kan dele sig flere gange, mens den differentierer sig (ændrer struktur og fysiologi) fra en meristemisk celle til en moden celle, men det er kun de oprindelige celler, der forbliver permanent i det apikale meristem. Men selv om de fleste permanent differentierede afledte celler er ikke-delende celler, og områder med deling forbliver i de apikale meristemer af rod og skud, er der regioner med delende afledte celler bag de apikale meristemer, som giver anledning til primære vævssystemer og derfor også betragtes som primære meristemer.

Tre koncentriske regioner af primære meristematiske væv udvikler sig umiddelbart bag det apikale meristem (figur 3). Disse primære meristemer producerer de forskellige væv i plantekroppen: det yderste protoderm differentierer sig til epidermis, et væv, der beskytter planten; det tilstødende bundmeristem differentierer sig til de centrale bundvæv (marv og cortex); og procambium differentierer sig til de vaskulære væv (xylem, phloem og vaskulært cambium). Xylem og phloem er ledende og bærende karvæv, og det vaskulære cambium er et lateralt meristem, der giver anledning til de sekundære karvæv, som udgør det sekundære plantelegeme.

Laterale meristemer, kaldet cambia, løber i længden af stængler og rødder af karplanter og producerer sekundære væv, som udvikles, efter at et planteorgan – eller en del af et planteorgan – er ophørt med at strække sig. Sekundærvækst er i det væsentlige en forøgelse af omkredsen. Det vaskulære cambium producerer sekundært xylem og sekundært phloem, og korkcambiet (phellogen) producerer korkceller, hvorfra den ydre bark udvikles. Figur 4 opsummerer mønstrene for primær og sekundær vækst fra rod- og skudmeristemer. (For en fuldstændig gennemgang af primær og sekundær plantevækst, se nedenfor Vævsystemer: Vaskulært væv.)