Transcript

1 IX. ΙΣΤΟΙ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΑ ΦΥΤΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ Τύποι ιστών Όργανα : ρίζα βλαστός φύλλα

2 Οι πολυκύτταροι οργανισµοί έχουν το πλεονέκτηµα (έναντι των µονοκύτταρων) ότι αποτελούνται από διαφορετικές οµάδες κυττάρων µε εξειδικευµένη δοµή και λειτουργία. Η πολυπλοκότητα και υψηλή οργάνωση σε ιστούς και όργανα επιτρέπει και πολύπλοκες διεργασίες όπως είναι η φωτοσύνθεση στα φυτά. Ιστολογία: : µελέτη της µορφολογίας των ιστών και των κυττάρων που τους αποτελούν καθώς και της σύστασης, λειτουργίας και αλληλεπίδρασής τους µε άλλους ιστούς. Ιστοκαλλιέργεια: : τεχνική που έδωσε σηµαντική ώθηση στην ιστολογία, κυρίως λόγω της δυνατότητας µελέτης της συµπεριφοράς των κυττάρων κάτω από ειδικούς χειρισµούς.

3 Το 80% των φυτών που υπάρχουν σήµερα είναι αγγειόσπερµα ΦΥΤΑ ΧΩΡΙΣ ΑΓΓΕΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ [Βρύα] ΤΡΑΧΕΟΦΥΤΑ ΠΟΥ ΠΑΡΑΓΟΥΝ ΣΠΕΡΜΑΤΑ (=ΣΠΕΡΜΑΤΟΦΥΤΑ) ΜΕ ΑΓΓΕΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ (=ΤΡΑΧΕΟΦΥΤΑ) ΤΡΑΧΕΟΦΥΤΑ ΠΟΥ ΠΑΡΑΓΟΥΝ ΣΠΟΡΙΑ [Φτέρες] ΓΥΜΝΟΣΠΕΡΜΑ [Κωνοφόρα, φοίνικες κ.ά.] ΑΓΓΕΙΟΣΠΕΡΜΑ [όλη η ποικιλία οπωροφόρων δέντρων και όλα τα φυτά µε άνθη] Τελειοποίηση αγωγού συστήµατος για στήριξη & µεταφορά, προστασία & θρέψη εµβρύου

4 Τύποι ιστών Μεριστωµατικοί: Αδιαφοροποίητα κύτταρα που διαιρούνται συνεχώς Μόνιµοι: ιαφοροποιηµένα κύτταρα που έχουν χάσει την ικανότητα διαίρεσής τους Επάκριο Ενδιάµεσο Πλευρικό Πρωτογενές ευτερογενές Πρωτόδερµα Προκάµβιο Θεµελιώδες [Τοπολογική διάκριση] [Χρονική διάκριση] [Λειτουργική/ Οντογενετική διάκριση] Κανένα κύτταρο δεν µπορεί να θεωρηθεί ότι έχει χάσει µόνιµατην ικανότητα αναπαραγωγής του, εφόσον διαθέτει ακόµα πυρήνακαι είναι ζωντανό. Έτσι µόνο νεκρά (π.χ. φελλός ή λιθώδη κύτταρα) ή απύρηνα (π.χ. ηθµοσωλήνες) κύτταρα του φυτού µπορούν να θεωρηθούν τέτοια

5 Μόνιµοι ιστοί: Απλοί Παρέγχυµα Κολλέγχυµα Σκληρέγχυµα Στηρικτικό σύστηµα Σύνθετοι Εκκριτικός Επιδερµίδα Περίδερµα Καλυπτήριο σύστηµα Σελ 394, τελευταία σειρά : «το κολλέγχυµα και το σκληρέγχυµα αποτελούν το στηρικτικόιστο (όχι το παρέγχυµα που λέει)» Ξύλωµα Φλοίωµα Αγωγό σύστηµα

6 Μεριστωµατικοί ιστοί ή µεριστώµατα Μικρό µέγεθος, ισοδιαµετρικό σχήµα, λεπτά κυτταρικά τοιχώµατα και αφθονία πρωτοπλάσµατος ~ αδιαφοροποίητα κύτταρα! Ρόλος τους είναι η αύξηση του φυτικού σώµατος µέσω συνεχούς κυταρροδιαίρεσης, γι αυτό και βρίσκονται τοποθετηµένοι σε θέσεις-κλειδιά (άκρα, ενδιάµεσοι πυρήνες αύξησης, πλευρικά για την πάχυνση βλαστού και ρίζας) Η πρώτη τάση αύξησης είναι κατά µήκοςκαι και γίνεται από τα επάκριαµεριστώµατα του βλαστού και της ρίζας (πρωτογενή), ενώ στη συνέχεια ξεκινά η κατά πάχοςαύξηση που επιτυγχάνεται από τα πλευρικάµεριστώµατα του βλαστού και της ρίζας (δευτερογενή δευτερογενή) Από το µεριστωµατικό ιστό προκύπτουν όλοι οι µόνιµοι: Πρωτόδερµα Προκάµβιο Θεµελιώδες µερίστωµα Επιδερµικός Αγωγός Παρεγχυµατικός & Στηρικτικός

7

8 Μόνιµοι ιστοί Προέρχονται από πρωτογενή (επάκρια) ή δευτερογενή (πλευρικά) µεριστώµατα Είναι διαφοροποιηµένα κύτταρα Η ιδιότητα απώλεια ικανότητας διαίρεσης ορίζεται κατά συνθήκη,, αφού όλα τα εµπύρηνα κύτταρα µπορούν κάτω από κατάλληλες συνθήκες να αναπαραχθούν Οι απλοί µόνιµοι ιστοί αποτελούνται από έναν µόνο τύπο κυττάρων, ενώ οι σύνθετοι αποτελούνται από περισσότερους απλούς

9 Επιδερµικός ιστός -επιδερµίδα Μονόστιβοστρώµα κυττάρων που καλύπτει όλες τις εξωτερικές επιφάνειες του φυτού (στενή επαφή κυττάρων, χωρίς µεσοκυττάριους χώρους, εξωτερική επίστρωση εφυµενίδας, ακαµψία) Ρόλος:προστασία ενάντια στην αφυδάτωση, στους τραυµατισµούς & στην εισβολή µικροργανισµών εν περιέχουν χλωροπλάστες Ειδικές µορφές κυττάρων: α) Καταφρακτικάκύτταρα στόµατα/ cm 2 φύλλου! (περιέχουν χλωροπλάστες!) Φως:στόµατα ανοιχτά: ανταλλαγή O 2 & CO 2 για φωτοσύνθεση,καιυδρατµών για απώλεια θερµότητας (=διαπνοή) Σκοτάδι: στόµατα κλειστά: οικονοµία νερού Συνεχής κατανάλωση ενέργειας, περιβαλλοντικοί µηχανισµοί ρύθµισης (φως, θερµοκρασία, υγρασία εδάφους, CO 2 ) β) Τρίχες (πλευρικές επιµηκύνσεις κυττάρων) Πάνω από το έδαφος:νεκράκύτταρα µε προστατευτικό ρόλο (προστασία από αφυδάτωση ή από φυτοφάγους οργανισµούς) π.χ. ίνες βαµβακιού ή ζωντανά µε εκκριτικό ρόλο (ένζυµα, δηλητήρια, περίσσεια αλάτων, πεπτικά ένζυµα κλπ) π.χ. αδενικές τρίχες τσουκνίδας Κάτω από το έδαφος (ριζικά τριχίδια για αύξηση της επιφάνειας)

10 Πώς λειτουργεί το άνοιγµακλείσιµο των στοµάτων; Το άνοιγµα των στοµάτων είναι αποτέλεσµα του ισοζυγίου «διαλυµένες ουσίες στο κυτταρόπλασµα / υδροστατική πίεση νερού που συγκεντρώνεται στα χυµοτόπια (πίεση σπαργής)», γνωστού ως υδατικού δυναµικού. Λόγω της ασύµµετρης ελαστικότητας (µικροϊνίδια κυτταρίνης τοποθετηµένα σαν βεντάλια) στα τοιχώµατα των κυττάρων η είδοδος του νερού έχει ως αποτέλεσµα τη δηµιουργία της τρύπας. Σε διαφορετικές εποχές τα στόµατα ανταποκρίνονται µε διαφορετικό τρόπο στο φως (στην αρχή της άνοιξης ανοίγουν µε µεγαλύτερη συχνότητα συγκριτικά µε το τέλος εποχής) φως σκοτάδι

11 Το άνοιγµα / κλείσιµο των στοµάτων και η πυκνότητά τους επηρεάζεται από περιβαλλοντικούς παράγοντες και ρυθµίζεται από βιοχηµικά και ορµονικά συστήµατα: Χαµηλή συγκέντρωση CO 2 Ακτινοβολία, φως Υψηλή συγκέντρωση CO 2 Ξηρασία εδάφους Περισσότερα στόµατα και ανοιχτά Λιγότερα στόµατα και κλειστά Η απώλεια νερού κατά τη διαπνοή είναι αναπόφευκτο κακό που όµως συνδέεται µε δύο πολύ σηµαντικές διαδικασίες: 1. Την ψύξη του φυτού ώστε να εξασφαλίζεται η επιβίωσή του και η βιοχηµική ενεργότητα των ενζύµων του. Τα φυτά της ερήµου έχουν ειδικές ενζυµικές προσαρµογές ώστε τα βιοχηµικά τους συστήµατα να λειτουργούν σε υψηλότερες θερµοκρασίες 2. Τη δηµιουργία ενός διαπνευστικού ρεύµατοςπου εξαναγκάζει το φυτό στη συνεχή πρόσληψη νερού από το έδαφος, η οποία όµως ταυτόχρονα συµπαρασύρει και πολύτιµα θρεπτικά

12 Περίδερµα (ή «φλοιός») ηµιουργείται κατά τη δευτερογενή ανάπτυξη ρίζας και βλαστού, αντικαθιστώντας τη µη ελαστική επιδερµίδα Αποτελείται από τρεις απλούς ιστούς σε τρία διαδοχικά στρώµατα: Φελλός (=παχύ στρώµα προστατευτικών νεκρών κυττάρων) Φελλογόνος καµβιακός δακτύλιος Φελλόδερµα Φελλόδερµα: Παρεγχυµατικός ιστός που παράγει και αποθηκεύει θρεπτικές ουσίες Φακίδιο (αντί στοµάτων) Φελλογόνος καµβιακός δακτύλιος: Έντονη µιτωτική δραστηριότητα, αναπαράγει τα κύτταρα που αποκολλώνται και φεύγουν από το βλαστό ~ σηµαντική προστασία από µ/ο και αφυδάτωση!

13 Παρεγχυµατικός ιστός Ο πιο κοινός, αρχέγονος ιστός που συναντάται σε όλα τα µέρη του φυτού Πολυεδρικά, ισοδιαµετρικάκύτταρα κύτταρα µε λεπτά κυτταρικά τοιχώµατα. Απλά στη δοµή αλλά µε µεγάλη λειτουργική εξειδίκευση και έντονη µεταβολική δραστηριότητα Πολλά κύτταρα διατηρούν την ικανότητα διπλασιασµού & διαφοροποίησης και παίζουν ρόλο στην επούλωση µετά από τραυµατισµό κυττάρων Σε εσωτερικά τµήµατα (πιο µέσα από το αγωγό σύστηµα) ονοµάζεται εντεριώνη,, ενώ σε εξωτερικά ονοµάζεται φλοιός Χλωροφυλλούχο (φύλλα, φλοιός) Αποταµιευτικό (σπέρµατα, υπόγεια τµήµατα για άµυλο, πρωτεΐνες, λιπίδια) Υδροφόρο (αποταµίευση νερού σε µεγάλο χυµοτόπιο)

14 Κολλέγχυµα Στηρικτικός ιστός Κολλέγχυµα:το αποτελούν µόνο ζωντανά κύτταρα που παρέχουν κυρίως ελαστικότητακαι και αντοχή.. Πάχυνση του κυτταρικού τους τοιχώµατος (κυτταρίνη)) κυρίως στις γωνίες (γωνιώδες κολλέγχυµα). Συνήθως κάτω από την επιδερµίδα. Παρέχει στήριξη σε µη ξυλώδεις βλαστούς,, σε µίσχους φύλλωνκαι σε αναπτυσσόµενα τµήµατα του φυτού. Σκληρέγχυµα: παρέχει κυρίως αντίσταση σε µηχανικές πιέσεις,, (π.χ. αέρας). Οµοιόµορφη πάχυνση κυτ. τοιχωµάτων (λιγνίνη), διακοπτώµενη από βοθρία. Νεκρά και ζωντανά κύτταραµπορούν να είναι λειτουργικά. Εξαιτίας του σκληρεγχύµατος δεν σπάνε οι κορµοί των δέντρων αλλά καµπυλώνουν. Σκληρέγχυµα Επιµήκη κύτταρα, µε οξύληκτα άκρα και παράλληλη διάταξη κατά µήκος του κορµού Σκληρεγχυµατικά κύτταρα ~ χάλυβας! Πιο κοντά συµπαγή κύτταρα, τµήµα των καρπών (κουκούτσια ή φλούδι καρπών) Σκληρεγχυµατικές ίνες Σκληρεΐδες ή λιθώδη κύτταρα

15 Ξύλωµα Αγωγός ιστός Φλοίωµα Μεταφορά νερού & διαλυµένων ουσιών από τη ρίζα προς τα ανώτερα τµήµατα του φυτού φλοίωµα Ηθµαγγειώδεις δεσµίδες* Ανάλογα µε τη διάταξή τους διακρίνονται σε: Ετερόπλευρες Αµφίπλευρες Ξυλοκεντρικές Φλοιοκεντρικές Μεταφορά προϊόντων φωτοσύνθεσης από τα φύλλα προς το βλαστό και τη ρίζα για αποθήκευση ή άµεση χρήση φλοίωµα ξύλωµα ξύλωµα * : στις ρίζες δεν υπάρχει αυτή η διάταξη φλοίωµα

16 Ξύλωµα :τραχεΐδες,, αγγειακά στοιχεία (αγγεία), παρέγχυµα, σκληρεγχυµατικέςίνες τραχεΐδες Ταβοθρίαείναι διακοπές της συνέχειας των κυτ. τοιχωµάτων & αποτελούν κανάλια επικοινωνίας µεταξύ των τραχεΐδων/αγγ.στοιχείων Πολλά αγγειακά στοιχεία = αγγείο Αγγειακά στοιχεία Στην ώριµη φάση τους είναι νεκράκαι χωρίς κυτταρόπλασµα

17 Τι είναι αυτό που ωθεί την άνοδο του νερού από τις ρίζες στα φύλλα; Άντληση µέσω ζωντανών κυττάρων από κάτω προς τα πάνω. ΟΧΙ.. Πειράµατα Strasburger (1893) Άντληση λόγω αρνητικού υδατικού δυναµικού στις ρίζες (=υψηλή συγκέντρωση θρεπτικών) σε σχέση µε το έδαφος (=ριζική πίεση). ΝΑΙ,, αλλά δεν φτάνει για να ερµηνεύσει το φαινόµενο. Κάτι σπρώχνει από κάτω προς τα πάνω ή κάτι τραβάει από πάνω προς τα κάτω; ηµιουργία αρνητικού δυναµικού στα ανώτερα τµήµατα του φυτού. Πώς; Ποιος το δηµιουργεί; ιαπνοή αρνητικό δυν. νερού στα φύλλα συνοχή µορίων νερού-συνάφεια νερού µε τοιχώµατα αγγείων-ριζική πίεση 1.Αρνητική πίεση 2. Συνοχή νερού 3. Συνάφεια νερού 4. Ριζική πίεση

18 Εµβολή Με όλους αυτούς τους τρόπους το φυτό πρέπει να αποφύγει να χάσει τη συνοχή των εσωτερικών υγρών κατά µήκος των αγγειακών του στοιχείων. Κάτι τέτοιο οδηγεί στο φαινόµενο της εµβολήςκαι µπορεί να οδηγήσει σε µη αντιστρεπτά αποτελέσµατα.

19 Σταγονόρροια Όταν υπάρχει επάρκεια νερού στο έδαφος, αυξηµένη υγρασία, σκοτάδι, νηνεµία και χαµηλή θερµοκρασία, τότε το φυτό προσλαβάνει περισσότερο από το νερό που του χρειάζεται λόγω της ριζικής πίεσης, ενώ η διαπνοή περιορίζεται σηµαντικά Τότε παρατηρούνται στα άκρα των φύλλων σταγόνες νερού οι οποίες συγκεντρώνονται σε ειδικές θέσεις, τα υδατώδη

20 Φλοίωµα: ηθµώδη κύτταρα, ηθµώδη στοιχεία (ηθµοσωλήνες), σύνδροµα κύτταρα, παρέγχυµα, σκληρεγχυµατικέςίνες Τα γυµνόσπερµα και κάποια αγγειόσπερµα φέρουν µόνο ηθµώδη κύτταρα που έχουν τους πόρους τους οµοιόµορφα τοποθετηµένους σε όλη τους την επιφάνεια Στα αγγειόσπερµα οι άφθονοι πόροι των ηθµωδών πλακών επιτρέπουν την επικοινωνία του κυτταροπλασµατικούυγρού των ηθµωδών κυττάρων (ζωντανά κύτταρα) ώστε στο σύνολό τους να αποτελούν τους ηθµοσωλήνες. Προκειµένου να διευρυνθούν οι πόροι των ηθµωδών πλακών, καταστρέφεται συνήθως ο τονοπλάστης, ο πυρήνας και άλλα κυτταροπλασµατικάστοιχεία. Το κυτταροπλασµατικόυγρό που κυκλοφορορείδιαµέσου των ηθµωδών πλακών δεν είναι κυτταρόπλασµα αλλά ένα υγρό που αποτελειταιαπό σάκχαρα, νερό και µερικούς διαλύτες. Το κυτταρόπλασµα παραµένει στα πλευρικά τοιχώµατα και φέρει οργανίδια που δεν µετακινούνται. Τα σύνδροµα κύτταραεξασφαλίζουν τη διατήρηση της πίεσης εντός των ηθµοσωλήνων Ηθµώδης πλάκα Ηθµώδες στοιχείο Σύνδροµο κύτταρο ηθµώδη κύτταρα

21 Τα προϊόντα της φωτοσύνθεσης µεταφέρονται από τις πηγέςστους αποδέκτες. Ένα όργανο µπορεί να παίζει και τους δύο ρόλους ανάλογα µε το αναπτυξιακό στάδιο. Ο χυµός του φλοιώµατος αποτελείται από απλά σάκχαρα (κυρίως σουκρόζη), αµινοξέα και αµίδια (Ν), φυτοορµόνες, νουκλεοτίδιακαι µερικές πρωτεΐνες. Αντίθετα, ΕΝ περιέχει νιτρικά άλατα, ασβέστιο, θείο και σίδηρο. Συνήθως η µεταφορά της σουκρόζηςγίνεται µε ενεργητικό τρόπο από τα κύτταρα του µεσόφυλλου προς τα ηθµώδη στοιχεία µέσω του αποπλάστη (διακυτταρικοί χώροι). φόρτωση εκφόρτωση

22 Εκκριτικός ιστός Αδένες µε διαφορετική εξωτερική µορφολογία, ανατοµία, αναπτυξιακό πρότυπο και τύπο εκκρίµατος Χαρακτηριστικοί τύποι αδένων είναι: Ελαιαδένες: Γαλακτοφόροι σωλήνες: Παράγουν αιθέρια έλαια και παράγονται από τρίχες (ρίγανη, δυόσµος), αγωγούς (σέλινο), κοιλότητες (εσπεριδοειδή) ή µεµονωµένα κύτταρα (δάφνη) Παράγουν γαλακτώδη χυµό και παράγονται από µεµονωµένα επιµήκη κύτταρα (συκιά, ραδίκι) Νεκτάρια: Βλενναδένες: Αλαταδένες: Παράγουν νέκταρ (γλυκόζη, φρουκτόζη, σακχαρόζη) και παράγονται από τρίχες ή µονοκύτταρες θηλές (αγιόκλιµα, ιβίσκος) Παράγουν βλεννώδη ουσία (µπάµιες, λωτός) και παράγονται από τρίχες, σωλήνες, κοιλότητες κλπ Παράγουν αλάτι και παράγονται από µονοκύτταρες ή πολυκύτταρες τρίχες (αρµυρίκι, αλόφιλα φυτά)

23 µονοκότυλα δικότυλα Αγγειόσπερµα έλασµα µίσχος Η βασική δοµή µονοκότυλων και δικότυλων φυτών είναι η ίδια Κοτυληδόνες Νεύρωση φύλλου Αριθµός πετάλων ιάταξη αγγειακών στοιχείων βλαστού στήλη

24 Ρίζα ριζικό σύστηµα Το µέγεθος εξαρτάται από το συνολικό µέγεθος του φυτού αλλά και από το περιβάλλον στο οποίο ζει το φυτό, π.χ. δενδρώδη φυτά, πόες, αλλά και φρύγανα, φυτά της ερήµου... Η ρίζα µιας καλαµποκιάς µπορεί να καλύπτει 1,5µ διάµετρο και 2,5µ βάθος. Η ρίζα ενός φυτού της ερήµου µπορεί να φτάνει τα 20µ βάθος! Μονοκότυλα: θυσσανώδες ικότυλα: πασσαλώδες Η βασική λειτουργία: άντληση νερούκαι µετάλλων από το έδαφος. Άρα βασική ανάγκη για διείσδυση σε µεγάλο βάθος (κυλινδρικό σχήµα) ) και αυξηµένη επιφάνεια/όγκο (ριζικά τριχίδια) Συµπληρωµατικές λειτουργίες: Παραγωγή αυξητικών ορµονών Αποθήκευση υδατανθράκων (π.χ. καρότο) Στήριξη φυτού & απορρόφηση Ο 2 (εναέριες ρίζες)

25 Πλευρική ρίζα διαφοροποίηση Ζ. ωρίµανσης Ζ. επιµήκυνσης Ζ. κυτ. διαίρεσης καλύπτρα Ζώνη ωρίµανσης:πλήρως διαφοροποιηµένα κύτταρα. Τα ριζικά τριχίδια έχουν πολύ µικρό χρόνο ζωής και αυξάνουν κατά πολύ την επιφάνεια πρόσληψης νερού και µετάλλων. Ζώνη επιµήκυνσης : µόλις λίγα χιλιοστά. Κύτταρα που έχουν αρχίσει να διαφοροποιούνται. Υπεύθυνη για την κατά µήκος αύξηση της ρίζας. Ζώνη κυτ. διαίρεσης: επάκριο µερίστωµα. Πλασµοδέσµες εξασφαλίζουν τη διακυτταρική επικοινωνία και µεταφορά θρεπτικών επειδή δεν υπάρχει αγωγό σύστηµα στη ζώνη αυτή. Η βλέννηπου παράγεται από την καλύπτρα χρησιµεύει: α)στη γρήγορη ανάπτυξη βακτηρίων του εδάφους που προµηθεύουν θρεπτικά και β)στη δέσµευση κατιόντων που χρειάζεται η ρίζα

26 Εγκάρσια τοµή ρίζας στη ζώνη ωρίµανσης : Επιδερµίδα: προεκβολές κυττάρων της = ριζικά τριχίδια Φλοιός: παρεγχυµατικά κύτταρα αποταµίευσης µε άφθονους µεσοκυττάριους χώρους για αερισµό των κυττάρων Ενδοδερµίδα: το όριο ανάµεσα στο φλοιό και την κεντρική στήλη έλεγχος εισόδου θρεπτικών στο αγωγό σύστηµα Περικύκλιο: αναγέννηση κυττάρων & έκφυση πλευρικών ριζών Εντεριώνη: παρεγχυµατικά κύτταρα που εµφανίζονται στο κέντρο της στήλης µόνο των µονοκότυλων φυτών κεντρική στήλη εντεριώνη ξύλωµα φλοίωµα περικύκλιο ενδοδερµίδα φλοιός επιδερµίδα (µονοκύτταρο στρώµα χωρίς στόµατα) κεντρική στήλη

27 Πλευρικές ρίζες Η διαµόρφωση των πλευρικών ριζών ξεκινά από τα κύτταρα του περικυκλίου Τα κύτταρα του περικυκλίου µετατρέπονται σε µεριστωµατικά Τα κύτταρα της ενδοδερµίδας επιµηκύνονται Τα κύτταρα του πρωτογενούς φλοιού αποδιοργανώνονται τοπικά Κατά την έξοδό της, η πλευρική ρίζα έχει ήδη σχηµατίσει το επάκριο µερίστωµα και την καλύπτρα της Στα σηµεία από όπου εκβάλλει η πλευρική ρίζα σχηµατίζεται επουλωτικό περίδερµα για να προστατεύσει τους τραυµατισµένους ιστούς

28 Πώς περνάει το νερό και τα µεταλλικά στοιχεία κατά µήκος των στρωµάτων της ρίζας; (κηρώδης ουσία, η σουβερίνη, κάνει την ταινία αδιαπέραστη από το νερό). η ταινία του Caspary Έτσι ελέγχεται το τι µπαίνει στο εσωτερικό του φυτού και σε τι αναλογία Α. Το νερό περνάει πολύ πιο εύκολα από τους µεγάλους µεσοκυττάριους χώρους (=αποπλάστης) του φλοιού λόγω χαλαρής σύνδεσης των κυττάρων που τον αποτελούν. Β. Το νερό προκειµένου να περάσει την αδιάβροχη ενδοδερµίδα πρέπει να αλλάξει πορεία και να µπει µέσα στα κύτταρα.

29 Παραλλαγές στη δοµή και λειτουργία των ριζών Αποταµιευτικές :συχνά τα φυτά τις αναπτύσσουν τον πρώτο χρόνο ζωής τους για να χρησιµοποιήσουν τα θρεπτικά το δεύτερο χρόνο και να φτιάξουν τα υπέργεια τµήµατά τους. Π.χ. καρότο, παντζάρι, ραπάνι, ζαχαρότευτλο (γογγυλώδεις), γλυκοπατάτα (κονδυλώδεις) κ.ά. Στηρικτικές/αναρριχητικές (εκφύονται από τα γόνατα των βλαστών στα κατώτερα τµήµατα του βλαστού. Π.χ. καλαµπόκι, πολύ ψηλά τροπικά ή αναρριχώµενα φυτά) Αναπνευστικές (φυτά που ζουν σε βαλτώδη περιβάλλοντα) Φωτοσυνθετικές (όταν το φύλλωµα του φυτού είναι περιορισµένο) Συµβίωση ριζών µε άλλους οργανισµούς: Τα βακτηριακά κύτταρα συγκεντρώνονται στα κύτταρα του φλοιού και περιβάλλονται από µερίστωµα που αποτελεί το φυµάτιο Μυκορριζίδια = ρίζα + µύκητας Εκτοµυκκοριζίδια (στα δασικά είδη) Ενδοµυκκοριζίδια (στο 80% των φυτών) αζωτοδεσµευτικά Ριζικά φυµάτια (στις ρίζες των ψυχανθών) = ρίζα + βακτήρια Rhizobium

30 Βλαστός = ο κεντρικός άξονας του φυτού Επάκριο µερίστωµα: διαιρείται συνεχώς επιµηκύνοντας έτσι το βλαστό. Περιβάλλεται από καταβολές φύλλων και προστατεύεται µέσα σε έναν κεντρικό οφθαλµό. Στήριξη φύλλων Μεταφορά προϊόντων φωτοσύνθεσης & νερού κατά µήκος του φυτού Αποθήκευση νερού (π.χ. κάκτοι) και αµύλου (π.χ. πατάτα) Μεσογονάτιο διάστηµα Γόνατα: από εδώ εκφύονται τα φύλλα Πλευρικοί οφθαλµοί: από εδώ εκφύονται τα κλαδιά

31 στηρικτικός ιστός φλοίωµα ικότυλα φυτά σύνδροµα κύτταρα ξύλωµα Ηθµαγγειώδης δεσµίδα πρωτογενής φλοιός (φωτοσυνθετικό παρέγχυµα) επιδερµίδα 1: ηθµ. δ. διάσπαρτες 2: δεν υπάρχει διαχωρισµός πρωτογενούς φλοιούκεντρικής στήλης 3: δεν υπάρχει κάµβιο Μονοκότυλα φυτά στηρικτικός ιστός φλοίωµα κάµβιο ξύλωµα εντεριώνη (αποταµιευτικά παρεγχυµατικά κύτταρα)

32 Πρωτογενής & ευτερογενής αύξηση του βλαστού Πρώτος χρόνος Επόµενα χρόνια Επάκριο µερίστωµα Φελλογόνο κάµβιο Αγωγό κάµβιο Πρωτόδερµα: δηµιουργεί την επιδερµίδα που καλύπτει το βλαστό µε εφυµενίδα (κηρώδης ουσία για ελαχιστοποίηση της απώλειας νερού) Πρωτόδερµα Θεµελιώδες µερίστωµα: δηµιουργεί το φλοιό και την κεντρική στήλη (παρέγχυµα και στηρικτικός ιστός) Προκάµβιο: : δηµιουργεί όλα τα αγωγά στοιχεία (φλοίωµα, ξύλωµα, κάµβιο) Προκάµβιο ευτερογενής αύξηση κυρίως στα δικότυλα, σπάνια στα µονοκότυλα πρωτογενής αύξηση δευτερογενής αύξηση αύξηση σε µήκος από τα επάκρια µεριστώµατα αύξηση σε πάχος από τα πλευρικά µεριστώµατα

33 ευτερογενής αύξηση Οι διαφορές εντοπίζονται στα εξής:...και στη σκλήρυνση της επιδερµίδας του βλαστού και τη µεταροπή της σε περίδερµα (ξυλώδη φυτά, κυρίως δικότυλα) µέσω του φελλογόνου καµβίου. 2. στην πάχυνση του φλοιώµατος / ξυλώµατος µέσω του αγωγού καµβιακού δακτυλίου (αγωγό κάµβιο) [παρεγχυµατικά κύτταρα ανάµεσα στις ηθµαγγειώδεις δεσµίδες µετατρέπονται σε µεριστωµατικά και δηµιουργούν το µεσοδεσµικό κάµβιο. Μαζί µε το δεσµικό κάµβιο φτιάχνουν έναν ενιαίο δακτύλιο, τον αγωγό καµβιακό δακτύλιο. Ρόλος:παραγωγή νέων δευτερογενών αγγειακών κυττάρων φλοιώµατος προς τα έξω-και ξυλώµατος προς τα µέσα]. Ο ξυλώδης κορµός αποτελείται από τρία στρώµατα: Φλοιός [= περίδερµα] Ξύλο [= φλοιός + αγωγό σύστηµα] Κεντρική στήλη [εντεριώνη]

34 Καµβιακός δακτύλιος ξύλο κεντρ. στήλη φλοιός δευτερογενές φλοίωµα δευτερογενές ξύλωµα πρωτογενές ξύλωµα Καµβιακός δακτύλιος πρωτογενές φλοίωµα φελλός Φελλογόνο κάµβιο Πρωτογενής φλοιός Τα στοιχεία του φλοιώµατος δεν έχουν µεγάλο χρόνο ζωής κι έτσι δεν συµµετέχουν σηµαντικά στην πάχυνση του κορµού.

35 Ετήσιος δακτύλιος: Χειµώνας: Αγωγός καµβιακός δακτύλιος ανενεργός Άνοιξη: Καλοκαίρι: Αγωγός καµβιακός δακτύλιος πολύ δραστήριος, «ανοιξιάτικο ξύλο» µε µεγάλα αγγειακά στοιχεία (υψηλές απαιτήσεις σε νερό) Αγωγός καµβιακός δακτύλιος δραστήριος, «καλοκαιρινό ξύλο» µε στενάαγγειακά στοιχεία που διευκολύνουν την άντληση (οικονοµία σε νερό) Προσδιορισµός ηλικίας από τους ετήσιους δακτυλίους Οι εσωτερικοί δακτύλιοι µε την πάροδο των χρόνων γίνονται ανενεργοί και αποθηκεύουν ουσίες όπως ρητίνες, µαστίχα κλπ (βλ. πεύκα). Οι ουσίες αυτές χρησιµεύουν στην αναστολή ανάπτυξης µυκήτων και βακτηρίων. Μονοκότυλα: Σπάνια η δευτερογενής αύξηση Όταν αυτό συµβαίνει, γίνεται µε : πάχυνση του πρωτογενούς τµήµατος εξωτερικά (προσθήκη ηθµαγγειωδών δεσµίδων και παρεγχύµατος) ή τη βοήθεια ενός µεριστωµατικού δακτυλίου (ανάλογη διαδικασία αλλά µε λιγότερη οργάνωση)

36 Μεταµορφωµένοι βλαστοί αποταµιευτικός (ρίζωµα) αποταµιευτικός (βλαστοκόνδυλος) [Πεπιεσµένα γόνατα] βλαστόκεντρα προστατευτικός αναρρηχιτικός Κόρµος: υπόγειος, κοντός, παχύς βλαστός µε λεπτά φύλλα. Το τµήµα αυτό διαχειµάζει για να δώσει νέο υπέργειο τµήµα την επόµενη χρονιά (κρόκος, κυκλάµινο) ~ Βολβός (π.χ. κρεµµύδι) φωτοσυνθετικός

37 Φύλλο Απλά ή σύνθετα, µε εµφανείς τις νευρώσεις τους (αγγειακό σύστηµα) Μονοκότυλα: Παράλληλη διάταξη ικότυλα: ιακλαδισµένη διάταξη µεσόφυλλο Ηθµαγγειώδης δεσµίδα εφυµενίδα: παρεµπόδιση απώλειας νερού & ανταλλαγής αερίων δρυφακτοειδές παρέγχυµα: φωτοσύνθεση! δεσµικός κολεός Ξύλωµα (πάνω) Φλοίωµα (κάτω) Καταφρακτικά κύτταρα στόµα Μόνο στην κάτω επιφάνεια! (συνήθως ~ υποστοµατικά) σπογγώδες παρέγχυµα : Εµφανής πόλωση µεταξύ πάνω και κάτω επιφάνειας αναπνοή Τρίχες και αδένες στην επιφάνεια της επιδερµίδας που εκκρίνουν απωθητικές ουσίες κι έτσι προστατεύουν το φύλλο από παράσιτα

38 Παραλλαγές Τα µονοκότυλα: Ιδια βασική δοµή µε δύο µονόστιβα επιδερµικά στρώµατα και µεσόφυλλο στη µέση Συνήθως αµφιστοµατικά (στόµατα και στις δύο επιφάνειες) Αδιαφοροποίητο µεσόφυλλο µε χλωροφυλλούχο και σπογγώδες παρέγχυµα ανακατεµένα Ηθµαγγειώδεις δεσµίδες ίδιας δοµής, στα άκρα ή στο κέντρο, συχνά µε σκληρεγχυµατικές ίνες Ξηρά περιβάλλοντα: Υδάτινα περιβάλλοντα (π.χ. νούφαρο): ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ ΝΕΡΟΥ! τρίχες (=αµυντικός µηχανισµός) ενισχυµένα κυτ. τοιχώµατα στόµατα βυθισµένα ή σε κοιλότητες παχειά εφυµενίδα πολύστρωµη επιδερµίδα δριφακτοειδές παρέγχυµα >> σπογγώδες παρέγχυµα σπογγώδες παρέγχυµα µε αερέγχυµα (αεροφόροι χώροι), ώστε να επιτυγχάνεται η επίπλευση και να διευκολύνεται η κυκλοφορία των αερίων αγωγό σύστηµα περιορισµένο στόµατα µόνο στην πάνω επιφάνεια

39 Μεταµορφωµένα φύλλα Αναπαραγωγικά προστατευτικά Αποταµιευτικά (βολβός) Συλληπτήρια Καλύπτουν τις ανάγκες τους σε άζωτο από τα έντοµα που συλλαµβάνουν

40 Πώς πέφτουν τα φύλλα που νεκρώνονται στα φυλλοβόλα φυτά; Στη βάση του φύλλου (µεταξύ µίσχου και βλαστού) αναπτύσσεται µία στρώση κυττάρων που ονοµάζεται ζώνη απόπτωσης.. Η ζώνη αυτή είναι δοµικά ασταθήςγιατί δεν έχει πολύ στηρικτικό & αγωγό ιστό. ίπλα στη ζώνη αυτή δηµιουργείται µία δεύτερη στοιβάδα κυττάρων (στιβάδα διαχωρισµού) Υπό την επίδραση ρυθµιστικών παραγόντων αύξησης (αιθυλένιο & αυξίνη), εκκρίνονται από τη στιβάδα διαχωρισµού ένζυµα (κυτταρινάσες/πηκτινάσες)) που οδηγούν στη λύση των ακραίων κυτταρικών τοιχωµάτων Το φύλλο αρχίζει να αποκόπτεται από την περιφέρεια προς το κέντρο και τελικά πέφτει Στην επιφάνεια του τραυµατισµένου από τη διαδικασία αυτή βλαστού εναποτίθεται σουβερίνη,, µία αδιάβροχη ουσία (αυτή που έχει η εφυµενίδα) ) που προστατεύει τα κύτταρα και επουλώνει την επιφάνεια Μηχανισµός προστασίας για την απαλλαγή του φυτού από τα νεκρά τµήµατά του