يتم تفسير التفاعلات الأيضية المعقدة في النباتات من خلال البنية الخاصة لأجزاء الجسم: الجذر ، والساق ، والأوراق ، وتسمى الأعضاء النباتية. هم مسؤولون عن عمليات التمثيل الضوئي والنتح والتناضح. في هذه الورقة ، سوف ندرس بنية ووظائف العناصر النباتية مثل شعيرات الجذر. هذه هياكل مهمة تحدد امتصاص الماء والأملاح المعدنية من التربة.
الجذر - العضو الخضري لنباتات البذور
يتم تمثيل الجزء الموجود تحت الأرض من عاريات البذور والنباتات المزهرة بنوعين من نظام الجذر: الجذر الرئيسي والألياف. وهي تتكون من الجذور الرئيسية ، الجانبية ، العرضية (في النباتات أحادية الفلقة) وعدد كبير من الهياكل الصغيرة التي تسمى شعيرات الجذر.
هذه هي النواتج التي تمثلها خلايا مفردة من الظهارة (جذمور الجلد). يطلق عليهم trichoblasts. كونه داعمًا ويقوم بوظائف تخزين المواد العضوية والامتصاص والتكاثر (ما يسمى بنسل جذر الكرز والصفصاف) ،يشارك الجذر بشكل غير مباشر في عمليات التمثيل الغذائي مثل النتح ، التنفس ، التمثيل الضوئي.
منطقة شفط
الجذر الرئيسي له بنية تشريحية معقدة ، وأجزائه المختلفة تؤدي وظائف متنوعة. في هذا الصدد ، يطلق عليهم المناطق. بناءً على وظيفة شعر الجذر (فوق منطقة التمدد المدرجة في منطقة النمو) ، يوجد تراكم لنمو الأنسجة الغشائية. هذه المنطقة تسمى منطقة الشفط. إنه من سنتيمتر واحد إلى ثلاثة سنتيمترات. يمكن أن تحتوي هذه المنطقة من 200 إلى 1500 أو أكثر من الخلايا الظهارية الممدودة. إنهم لا يعيشون طويلاً: من عدة ساعات إلى 20 يومًا ، ثم يموتون. في نفس الوقت ، تتشكل هياكل جديدة من جذور الجلد. خلية الشعر الجذرية عند ملامستها للتربة قادرة على امتصاص جزيئات الماء والأملاح الذائبة منها على شكل أيونات الصوديوم والكلور والمغنيسيوم وبقايا حمض النترات والنتريت والفوسفات.
Epibleme وملامح هيكلها
تنتمي هذه الأنسجة النباتية إلى مجموعة الأنسجة الإنشائية الأولية. من خلال المشاركة في الانقسام ، توفر خلاياه تكوين عناصر مثل الشعيرات الجذرية. يحدث هذا في الطبقة الخارجية للنسيج التعليمي للجذر - الفلوجين. تموت جذور الجلد التي تشكلت خلال موسم النمو. في مكانها ، تتشكل خلايا الأدمة المحيطة الصغيرة - نسيج غشائي ثانوي غير قادر على امتصاص محاليل التربة. يتكون شعر جذر جديد ، وظيفته امتصاص الماء والأملاح المعدنية ، من الجزء العلوي من epiblema.
وظائف جذور الشعر
تتكون هذه الهياكل من نتوءات للأديم الجذري وهي خلايا مفردة من النسيج الإنشائي الأساسي قادرة على امتصاص محلول التربة. بمرور الوقت ، تتمدد ، ويصبح غشاء الخلية قادرًا على تمرير محاليل الملح منخفضة التوتر وعالية التركيز بالداخل. عند استخدام الأسمدة المعدنية ، على سبيل المثال ، الأسمدة النيتروجينية والبوتاسيوم ، يزداد محتوى أيونات الأمونيوم والبوتاسيوم والنترات في التربة. يحدث هذا في الربيع لأن هذا هو أفضل وقت لتطبيق هذا النوع من الأسمدة. يخترق محلول التربة الذي يحتوي على الأنواع المذكورة أعلاه من الأيونات في سيتوبلازم المشعرة عن طريق الانتشار السلبي.
استخدام الأسمدة الفوسفاتية في الخريف ، والتي تتطلب مزيدًا من الوقت لتذوب ، يؤدي إلى امتصاص أيونات المخلفات الحمضية للفوسفات وأحماض الميتافوسفوريك بواسطة شعر الجذر. مع بداية تدفق النسغ في أواخر فبراير - أوائل مارس ، تمتلئ فجوات الحجم الكامل لخلايا الجلد الجذرية تقريبًا ، وتنتقل النواة إلى الجزء العلوي من شعر الجذر. الخلية نفسها قادرة على إفراز جزيئات الأحماض العضوية: الأكساليك ، ماليك. تعمل على إذابة جزيئات الدبال ، مما يعزز عملية الامتصاص. يحدث تكوين شعر الجذر بسرعة كبيرة. على الرغم من قصر عمرها ، إلا أنها قادرة على امتصاص كميات كبيرة من محلول التربة. على سبيل المثال ، في مصنع خشبي ، تبلغ مساحة الشفط حوالي 120 إلى 640 متر مربع2.
ما هي trichoblasts
في وقت سابق ، درسنا ميزات بنية ووظائف الأنسجة الأوليةأغطية النبات. تتكون من طبقة واحدة من الخلايا وتسمى epiblema ، وتقع على جذور جانبية شابة تنمو من الجذور الرئيسية أو الجذور العرضية. الشعيرات الجذرية هي نواتج نسيج غشائي ، وهي هياكل مستطيلة للغاية. يجب أن نتذكر أن جميع خلايا epiblema متعددة القدرات ، أي قادرة على تكوين شعيرات جذرية. لكنها تتشكل فقط من أرومة trichoblasts - نتوءات من epiblema ، والتي تبدو مثل درنات مجهرية.
الأنسجة الغشائية المسؤولة عن تكوين أرومات المشعرات لها سمات هيكلية خلوية: على سبيل المثال ، تفتقر خلاياه إلى بشرة وجدار السليلوز السميك. يحتوي السيتوبلازم على عدد كبير من العضيات التي تصنع جزيئات ATP - الميتوكوندريا. إنها ضرورية ، لأن امتصاص الماء والأملاح المعدنية يتطلب طاقة. لا تحتوي أرومات Trichoblasts أيضًا على ثغور - وهي عناصر من الأنسجة الغشائية مسؤولة عن عمليات تنفس النبات وعرقه - وتبخر الماء.
كيف تخترق محاليل الملح جذور النباتات
Trichoblast وشعر الجذر المتكون منها ، ووظيفته امتصاص الماء والأملاح المعدنية من التربة ، يمكن اعتباره نظامًا تناضحيًا. يعزز عدم وجود جدار خلوي صلب ومرونة الغشاء نقل الجزيئات من البيئة الخارجية إلى السيتوبلازم. في عضيات شعر الجذر الخاصة - تتراكم الفجوات ، المحاليل مفرطة التوتر من الجلوكوز ، الفركتوز ، الماليك ، الستريك وأحماض الأكساليك.
كل من الغشاء و اللونوبلاست للخلية لهما انتقائيةنفاذية. لذلك ، فإن محلول التربة ، كونه أقل تركيزًا من عصارة الخلية ، يتغلغل في شعر الجذر وفقًا لقوانين التناضح. الإمكانات المائية للمحاليل الآتية من التربة أعلى من هذا المؤشر في البلاستيدات ، والإمكانات التناضحية أقل. يتم نقل الماء والأملاح المعدنية من خلية شعر الجذر إلى نسيج الخشب. هذا نسيج موصل يشكل أوعية النباتات - القصبة الهوائية أو القصبات الهوائية. من خلالهم ، ينتقل محلول التربة إلى أعلى الساق إلى الأوراق وأجزاء أخرى من النبات.
الانتقاء ومعناه
لزيادة مساحة الشفط لنظام الجذر ، تحتاج إلى زيادة عدد الجذور الجانبية. ستشكل epiblema المحتوي على أرومات trichoblasts شعيرات جذرية إضافية. لهذا ، يتم استخدام طريقة ميكانيكية لنتف طرف الجذر ، والتي تدمر منطقة الانقسام الموجودة فوق غطاء الجذر. إنه يسمى الانتقاء. تعمل هذه التقنية على تحفيز نمو الأجزاء الجانبية التي يتطور عليها عدد كبير من شعيرات الجذور. في هذه الحالة ، يتوقف نمو الجذر الرئيسي في الطول. للمساحة الكبيرة من منطقة الشفط تأثير إيجابي على نمو وتطور النبتة ، مما يزيد من إنتاجيتها وحيويتها.
في هذه المقالة ، درسنا السمات الهيكلية لمنطقة امتصاص الجذر من كاسيات البذور ، واكتشفنا أيضًا الوظيفة التي يؤديها شعر الجذر الذي ينمو من epiblema.
