Szerkezet és működés

Vegetatív struktúrák

A vegetatív növényi testben az integrált szervezetnek három szintje van: szerv, szövetrendszer és szövet. A növény szervei – a gyökerek, a szárak és a levelek – szövetrendszerekből (bőrszövet, talajszövet és érszövet; lásd alább: Szövetrendszerek) állnak. Az egyes szövetrendszerek szöveteit egy vagy többféle típusú sejtek alkotják (parenchima, kollenchima és szklerenchima; lásd alább: Szövetrendszerek: Földszövet). A csak egy sejttípusból álló és csak egy funkciót ellátó szövetek egyszerű szövetek, míg az egynél több sejttípusból álló és egynél több funkciót – például támasztást és vezetést – ellátó szövetek összetett szövetek. A xiléma és a floem példák az összetett szövetekre.

A növény egy megtermékenyített petesejtből, az úgynevezett zigótából fejlődik, amely mitotikus sejtosztódáson megy keresztül, hogy embriót – egy egyszerű, differenciálatlan sejtekből (azaz olyan sejtekből, amelyek nem fejlődtek ki egy adott típusú sejtekké) álló többsejtű struktúrát – és végül érett növényt alkosson. Az embrió egy kétpólusú tengelyből áll, amely egy vagy két sziklevelet, azaz maglevelet hordoz; a legtöbb kétszikű növénynél a sziklevelek tartalmazzák a fehérjék, lipidek és keményítő formájában tárolt táplálékot, vagy fotoszintetikusak és termelik ezeket a termékeket, míg a legtöbb egyszikű és néhány kétszikű növénynél az endosperm tárolja a táplálékot, a sziklevelek pedig felszívják az emésztett táplálékot. A kétszikűek embriójának két maglevele van, míg az egyszikűeké csak egy.

Amint az embrió tovább fejlődik és új sejtek keletkeznek, az angiospermás növényben olyan speciális régiók alakulnak ki, amelyekben csak sejtosztódás zajlik, illetve olyan területek, amelyekben nem reproduktív (vegetatív) tevékenységek, például anyagcsere, légzés és raktározás zajlik. Az osztódó sejtek területeit, amelyek lényegében állandóan embrionális szövetek, merisztémáknak nevezzük, sejtjeiket pedig iniciáléknak. Az embrióban a bipoláris tengely két végén találhatók, és apikális merisztémáknak nevezik őket. Ahogy a növény érik, a hajtásokban lévő apikális merisztémák új rügyeket és leveleket hoznak létre, a gyökerekben lévő apikális merisztémák pedig a gyökerek aktív növekedési pontjai (3. ábra). Az apikális merisztémák által termelt minden növekedés elsődleges növekedés, és több elsődleges szövetet eredményez, ami lényegében meghosszabbítja az elsődleges növényi testet.

Az apikális merisztémában lévő sejt mitotikus osztódása után a két keletkezett leánysejt közül az egyik a merisztémában marad, mint kiinduló sejt, a másik sejt pedig származéksejtként a növényi testbe kerül. Az elmozdult származéksejt többször is osztódhat, miközben merisztémasejtből érett sejtté differenciálódik (szerkezetében és fiziológiájában megváltozik), de csak a kezdeti sejtek maradnak tartósan az apikális merisztémában. Bár azonban a legtöbb tartósan differenciálódott származéksejt nem osztódó sejt, és az osztódási régiók a gyökér és a hajtás apikális merisztémájában maradnak, az apikális merisztémák mögött vannak olyan régiók, ahol az osztódó származéksejtek elsődleges szövetrendszereket hoznak létre, és ezért szintén elsődleges merisztémának tekinthetők.

Az elsődleges merisztematikus szövetek három koncentrikus régiója közvetlenül az apikális merisztéma mögött alakul ki (3. ábra). Ezek az elsődleges merisztémák hozzák létre a növénytest különböző szöveteit: a legkülső protoderm differenciálódik az epidermiszbe, amely a növényt védő szövet; a szomszédos alapmerisztéma differenciálódik a központi alapszövetekké (a kéreg és a kéreg); a prokambium pedig az érszövetekké (a xilém, a floem és az érkambium). A xiléma és a floem vezető és tartó érszövetek, az érkambium pedig egy laterális merisztéma, amelyből a másodlagos érszövetek keletkeznek, amelyek a másodlagos növényi testet alkotják.

A kambiumnak nevezett laterális merisztémák az érnövények szárának és gyökerének hosszában futnak, és másodlagos szöveteket termelnek, amelyek azután fejlődnek, hogy egy növényi szerv – vagy a növényi szerv egy része – megszűnt megnyúlni. A másodlagos növekedés lényegében a körfogat növekedését jelenti. Az érkambium másodlagos xilemet és másodlagos floémet, a parafa kambium (phellogen) pedig parafa sejteket termel, amelyekből a külső kéreg fejlődik. A 4. ábra összefoglalja a gyökér és a hajtás apikális merisztémáiból kiinduló elsődleges és másodlagos növekedés mintáit. (Az elsődleges és másodlagos növényi növekedés teljes körű tárgyalását lásd alább: Szövetrendszerek: Vaszkuláris szövetek.)

Encyclopædia Britannica, Inc.