Struktur och funktion

Vegetativa strukturer

Det finns tre nivåer av integrerad organisation i den vegetativa växtkroppen: organ, vävnadssystem och vävnad. Växtens organ – rötter, stjälkar och blad – består av vävnadssystem (hudvävnad, jordvävnad och kärlvävnad; se nedan Vävnadssystem). Vävnaderna i vart och ett av dessa system består av celler av en eller flera typer (parenkym, collenchyma och sclerenchym; se nedan Vävnadssystem: Grundvävnad). Vävnader som består av endast en celltyp och som utför endast en funktion är enkla vävnader, medan vävnader som består av mer än en celltyp och som utför mer än en funktion, t.ex. stöd och ledning, är komplexa vävnader. Xylem och floem är exempel på komplexa vävnader.

Plantan utvecklas från ett befruktat ägg, en s.k. zygot, som genomgår mitotisk celldelning för att bilda ett embryo – en enkel flercellig struktur av odifferentierade celler (dvs. sådana som inte har utvecklats till celler av en specifik typ) – och slutligen en mogen växt. Embryot består av en bipolär axel som bär en eller två kotyledoner, eller fröblad. Hos de flesta dikotyledoner innehåller kotyledonerna lagrad föda i form av proteiner, lipider och stärkelse, eller så är de fotosyntetiska och producerar dessa produkter, medan hos de flesta monokotyledoner och vissa dikotyledoner är det endospermen som lagrar födan och kotyledonerna som absorberar den smälta födan. Embryona hos dikotyledoner har två fröblad, medan embryona hos monokotyledoner endast har ett.

När embryot fortsätter att utvecklas och nya celler uppstår, utvecklar den angiospermatiska växten specialiserade områden där endast celldelning sker och andra områden där icke-reproduktiva (vegetativa) aktiviteter, såsom metabolism, andning och lagring, sker. Områdena med delande celler, i huvudsak permanent embryonal vävnad, kallas meristem, och deras celler benämns initialer. I embryot finns de i båda ändarna av den bipolära axeln och kallas apikala meristem. När växten mognar producerar apikala meristem i skotten nya knoppar och blad, och apikala meristem i rötterna är de aktiva tillväxtpunkterna för rötterna (figur 3). All tillväxt som produceras av de apikala meristemen är primär tillväxt och resulterar i fler primära vävnader, vilket i huvudsak förlänger den primära växtkroppen.

När en cell i ett apikalt meristem har delat sig mitotiskt stannar en av de två resulterande dottercellerna kvar i meristemet som en initialcell, och den andra cellen förskjuts in i växtkroppen som en derivatcell. Den förflyttade derivatcellen kan dela sig flera gånger när den differentierar sig (förändringar i struktur och fysiologi) från en meristemisk cell till en mogen cell, men det är bara de ursprungliga cellerna som stannar permanent i det apikala meristemet. Även om de flesta permanent differentierade derivativa cellerna är icke-delande celler, och områden med delning kvarstår i rot- och skottets apikala meristem, finns det dock områden med delande derivativa celler bakom apikala meristem som ger upphov till primära vävnadssystem och därmed också anses vara primära meristem.

Tre koncentriska områden med primära meristematiska vävnader utvecklas omedelbart bakom det apikala meristemet (figur 3). Dessa primära meristem producerar växtkroppens olika vävnader: den yttersta protodermen differentieras till epidermis, en vävnad som skyddar växten, det intilliggande markmeristemet differentieras till de centrala markvävnaderna (märgen och cortex) och procambium differentieras till de vaskulära vävnaderna (xylemet, floemet och det vaskulära cambiumet). Xylem och floem är ledande och stödjande kärlvävnader, och det vaskulära kambiet är ett lateralt meristem som ger upphov till de sekundära kärlvävnaderna, som utgör den sekundära växtkroppen.

Laterala meristem, som kallas kambium, löper i längden på stammarna och rötterna hos kärlväxter och ger upphov till sekundära vävnader, som utvecklas efter det att ett växtorgan – eller en del av ett växtorgan – har upphört att förlängas. Sekundär tillväxt är i huvudsak en ökning av omkretsen. Det vaskulära kambiet producerar sekundärt xylem och sekundärt floem, och korkkambiet (phellogen) producerar korkceller, från vilka den yttre barken utvecklas. I figur 4 sammanfattas mönstren för primär och sekundär tillväxt från rot- och skottmeristem. (För en fullständig diskussion om primär och sekundär växttillväxt, se nedan Vävnadssystem: Kärlvävnad.)