معلومة

7: الجذور وحركة الماء - بنية الجذور وعلم التشريح - علم الأحياء

7: الجذور وحركة الماء - بنية الجذور وعلم التشريح - علم الأحياء



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

7: الجذور وحركة الماء - بنية الجذر والتشريح

جذور الشجرة

أول الهياكل التي تظهر من البذور النابتة في شكل جذر هي جذور الشجرة. إنه ذو توجه جغرافي ويتوغل في عمق التربة على شكل جذر النقر. تقوم جذور الشجرة بتثبيت النبات بالطبقة التحتية وامتصاص الماء والمواد المغذية من التربة.

تعريف جذور الشجرة (جذور النباتات): -

جذور الشجرة هي المحور التنازلي للنباتات التي تتطور من الجذر ، وتصلح وظيفة امتصاص الماء والمغذيات وتثبيت النبات في الطبقة السفلية.

خصائص جذور الشجرة: -

ط) الجذر هو المحور التنازلي للنبات الذي ينمو من الجذر.
ب) جذور الشجرة موجبة جيوتروبية ومائية وضوئية سلبيا في الطبيعة.
ج) عديمة اللون أو غير خضراء ، بسبب عدم وجود بلاستيدات خضراء.
رابعًا) تحتوي على الليوكوبلاست الذي يساعد في تخزين الطعام.
ت) لا تحتوي جذور الشجرة أبدًا على أوراق وبراعم وأزهار.
6) هم غير متمايزين في العقد والعقد الداخلية.
vii) يوجد نوعان من جذور الأشجار ، وهما جذور الحنفية والجذور العرضية.
ثامنا) يتم تمييز جذور الأشجار إلى غطاء الجذر ، ومنطقة النمو ، ومنطقة شعر الجذر ، والمنطقة الدائمة.
9) تحمي أغطية جذر جذر الشجرة قرود الجذر.
خ) تحتوي الخلايا الإنشائية على منطقة الاستطالة وتساعد في نمو الجذر.
xi) الإسقاط الأنبوبي الخارجي أحادي الخلية للظباء من منطقة شعر الجذر التي تسمى شعيرات الجذر يساعد في امتصاص الماء.
12) الأنسجة الدائمة التي تحتويها المنطقة الدائمة ليست في حالة الانقسام النشطة.
13) الوظيفة الطبيعية لجذور الشجرة هي التعلق والامتصاص والتخزين.
الرابع عشر) الوظيفة الخاصة لجذور الشجرة تشمل الاستيعاب ، وامتصاص الهواء ، والدعم ميكانيكيا ، وتوفير التكيف النشوي أو الطفيلي.

أنواع جذور الأشجار: -

يمكن تصنيف جذور الشجرة إلى نوعين رئيسيين على أساس أصل الجذور ، وهما (1) جذور حقيقية و (2) جذور عرضية.

ما هي الجذور الحقيقية؟

تُعرف جذور الشجرة التي تتطور مباشرة من الجذور أو فروعها بالجذور الحقيقية. في بعض الأحيان قد يُقال كجذور طبيعية. من الجذر الأساسي ، يتوغل الجذر في عمق التربة في نباتات الديكوت ، وتؤدي الجذور الأولية إلى ظهور فروع جانبية تُعرف باسم الجذور الثانوية ، كما أنها تؤدي إلى ظهور الجذور الثالثة.

ما هي الجذور العرضية؟

تُعرف جذور الشجرة التي لا تتطور من الجذور ، ولكنها تطورت من أجزاء أخرى من الشجرة بالجذور العرضية. في مثل هذه الحالة ، يتحلل الجذر في سن مبكرة ويتم استبداله بخصلة الجذور العرضية. الجذور العرضية من ثلاثة أنواع. هذه هي جذور Couline والجذور الليفية والجذور الورقية.

ما هي جذور الكولين؟

تسمى جذور الشجرة العرضية التي تتطور بشكل منفرد أو في مجموعات إما من السيقان الداخلية بالجذور العرضية الحقيقية أو في الاسم الآخر جذور الكولين. مثال: بانيان ، هيدروكوتايل ، إلخ.

ما هي الجذور الليفية؟

تسمى مجموعة من جذور الأشجار الشبيهة بالألياف ، والتي تتطور من قاعدة الريش بعد موت الجذور الأولية بالجذور الليفية. مثال: أعشاب. تموت جذور الحنفية الأولية التي تنمو من الجذر في مرحلة مبكرة من التطور في نباتات monocot. في هذه الحالة ، تنمو الجذور الأولية من قاعدة الجذر ويسمى الجذر المنويفي حالة القمح والأرز وما إلى ذلك ، تموت هذه الجذور المنوية مع نمو النبات ويتم استبدالها بمجموعة من الجذور الليفية.

ما هي الجذور الورقية؟

تسمى جذور الشجرة العرضية التي تتطور من أجزاء مختلفة من الأوراق مثل حواف الأوراق والسويقات بالجذور الورقية. مثال: Bignonia.


امتصاص الجذور للمياه والمعادن

في القسم الأول من هذا البرنامج التعليمي ، نظرنا في بنية الجذر والجذع ثنائي الفلقة وقارننا الخلايا المختلفة في الأنسجة المتخصصة لجذر النبات وساقه. سننظر الآن في كيفية مساعدة هذه الخلايا المتخصصة للنبات على امتصاص الماء من التربة ونقله إلى الساق ، حيث يمكن نقله بعد ذلك إلى باقي أجزاء النبات.

حركة الماء من خلال جذر ثنائي الفلقة

تم العثور على الماء في الفراغات بين جزيئات التربة. تدخل المياه والأملاح المعدنية أولاً من خلال جدار الخلية وغشاء الخلية لخلية شعر الجذر عن طريق التناضح. خلايا الشعر الجذرية هي نواتج على أطراف النباتات و # 8217 جذور (انظر الشكل أدناه). تعمل فقط على امتصاص الماء والأملاح المعدنية. لا تقوم خلايا الشعر الجذرية بعملية التمثيل الضوئي ، ولا تحتوي على البلاستيدات الخضراء لأنها تحت الأرض ولا تتعرض لأشعة الشمس. تحتوي هذه الخلايا على فجوات كبيرة تسمح بتخزين المياه والأملاح المعدنية. يضمن قطرها الصغير (5-17 ميكرومتر) وطولها الأكبر (1500 ميكرومتر) أن لديها مساحة كبيرة لامتصاص الماء والأملاح المعدنية. يملأ الماء فجوة خلية الشعر الجذرية.

تلخص القائمة التالية كيفية تكييف شعر الجذر لامتصاص الماء من التربة:

  • هناك العديد من الشعيرات الجذرية المطولة لزيادة مساحة سطح الجذر الكلية لامتصاص الماء.
  • لديهم جدران رقيقة لتسريع امتصاص الماء عن طريق التناضح.
  • لديهم فجوات كبيرة لامتصاص الماء بسرعة ونقله إلى الخلايا التالية.
  • تحتوي الفجوات على أملاح تسرع امتصاص الماء من مياه التربة.
  • لا تحتوي الشعيرات الجذرية على بشرة ، لأن ذلك يمنع امتصاص الماء.

يمكن أن ينتقل الماء الآن من خلايا الشعر الجذرية وعبر خلايا الحمة في القشرة بطريقتين رئيسيتين. يمر بعض الماء عبر الخلايا التنافذ. ينتقل معظم الماء إما داخل أو بين جدران الخلايا (لخلايا الحمة) ببساطة تعريف. يجب أن يمر الماء عبر الأدمة الداخلية للدخول إلى نسيج الخشب. بمجرد أن يصبح الماء في نسيج الخشب في الجذر ، فإنه سيمرر نسيج الخشب من الجذع.


الجذور والمياه

الجفاف هو القيد الرئيسي لنمو المحاصيل وتوزيع مجتمعات النباتات الطبيعية على مستوى العالم ، وتتناول العديد من الأوراق فيزياء وفسيولوجيا امتصاص الجذور للمياه. زريبانادكوكي وآخرون. (2016) يذكرنا بمدى ضآلة المعرفة عن الجوانب الأساسية لامتصاص المياه. تعتبر الموصلية الهيدروليكية معلمة مهمة لفهم امتصاص الجذور للماء ، إلا أن القليل من النماذج تأخذ في الاعتبار التباين في التوصيل الذي من المحتمل أن يحدث على طول الجذور وشعاعيًا داخل الجذور. تم فحص عدم اليقين هذا من خلال تعيين التباين المكاني لامتصاص الماء في الترمس (الترمس ألبس) الجذور. باستخدام التصوير الشعاعي النيوتروني ، أوضح المؤلفون أن امتصاص الماء يختلف اختلافًا كبيرًا بين أنواع مختلفة من الجذور وكذلك على طول الجذور. هذه المعلومات مفيدة لتطوير نماذج واقعية لامتصاص الماء من التربة. اعتبر العمل الرائد من قبل Gardner (1960) تدرجات الرطوبة في التربة المجاورة مباشرة للجذور ، ولكن لا يزال هناك نقص في الفهم الواضح لسلوك الماء في تلك الواجهة. تم تناول هذا الموضوع من قبل Carminati وآخرون. (2016) ، الذي طور نموذجًا فيزيائيًا حيويًا لشرح التغييرات التي تحدث في إمكانات المياه في نسيج الخشب مع جفاف التربة. يوفر نموذجهم إطارًا لتقدير إمكانات المياه عبر منطقة الجذور والتنبؤ بمستويات الرطوبة المجاورة مباشرة لسطح الجذر.

تم فحص الموصلية الهيدروليكية الجذرية في تربة التجفيف بشكل تجريبي بواسطة هنري وآخرون. (2016) باستخدام أصناف الأرز المعرضة للجفاف والتي تتحمل الجفاف (أرز أسيوي). تمت مقارنة معدلات النزف (النسغ المنبعث من الساق المقطوعة) مع عجز ضغط البخار ومعدلات النتح خلال الدورات النهارية والموسمية. وهي توضح كيف تؤثر التغييرات في هذه العوامل البيئية على الموصلية الهيدروليكية للجذر وتشير إلى وجود صلة بين محتوى السوبرين في الجذور وتحمل الجفاف. منغ وآخرون. قام (2016) بالتحقيق في كيفية موازنة نباتات الأرز بين الطلب على المياه من البراعم وإمداد الجذور بالمياه. لقد أظهروا أن التغيرات في الطلب على المياه تغير تعبير الأكوابورينات في الجذور. أدت إزالة البراعم بسرعة إلى تقليل التوصيل الهيدروليكي للجذور وخفض مستويات النسخ لستة جينات أكوابورين. تم تقليل هذه الاستجابات إذا تم الحفاظ على توتر نسيج الخشب بعد الختان عن طريق تطبيق فراغ سريع على السيقان المقطوعة. يقترح المؤلفون أن التوتر المائي في نسيج الخشب يعمل كإشارة بين البراعم والجذور لتنسيق إمدادات المياه مع الطلب. تم فحص وظيفة Aquaporin في الشعير (Hordeum vulgare) جذور شاريبوفا وآخرون. (2016) مع نهج كيميائي مناعي. طبقوا علاجات حمض الأبسيسيك (ABA) على النباتات البرية والطفرة التي تعاني من نقص ABA وربطوا بنجاح تركيزات ABA المحلية بوفرة الأكوابورينات والتغيرات في التوصيل الهيدروليكي للجذر.

لا يزال يتعين الإجابة على العديد من الأسئلة الأساسية المتعلقة بكيفية انتقال الماء من التربة إلى البراعم. تشترك الدراسات المذكورة أعلاه في الهدف المركزي المتمثل في فهم كيفية التحكم في حركة المياه بواسطة الجذور ، لكن مقياس التحقيقات يختلف اختلافًا كبيرًا ، من تحليل واجهة الجذر والتربة وبروتينات النقل المحددة على أغشية الخلايا الجذرية ، إلى إجمالي التوصيل الهيدروليكي. فى الموقع أظهرت القياسات باستخدام أدوات التتبع تحكمًا مكانيًا دقيقًا في تدفق المياه على طول الجذور الذي تأثر بالعمر ورطوبة التربة. من المحتمل أن يعكس هذا مستويات أخرى من التنظيم. تؤكد هذه الدراسات دور الهرمونات وناقلات البروتين وهيكل جدار الخلية في امتصاص الماء ، مما يشير إلى ضرورة وجود إشارات معقدة لتنسيق هذه العوامل.


وظيفة الجذر

قد يكون للجذور نوعان من الوظائف ، تلك وظائف طبيعية وظيفة الجذر ووظيفة الجذر الخاصة.

وظيفة الجذر العادية:

تتضمن وظيفة الجذر العادية وظائف الجذر الميكانيكية ووظائف الجذر الفسيولوجية.

ما هي وظيفة الجذر الميكانيكية العادية؟

تتضمن وظيفة الجذر الميكانيكية ربط النباتات بالتربة وتثبيتها وتشكل شبكة قريبة من نظام الجذر والتي تشكل ارتباطًا وثيقًا بجزيئات التربة هذه.

ما هي وظيفة الجذر الفسيولوجية الطبيعية؟

ال استيعاب المياه والمغذيات المعدنية بالوسائل النشطة والسلبية هي أهم الوظائف الفسيولوجية للجذر. التوصيل هي وظيفة فسيولوجية أخرى. يتم إجراء امتصاص الماء والمغذيات من خلال عناصر نسيج الخشب في الجذر إلى أجزاء مختلفة من جسم النبات. يحدث انتقال الطعام المحضر من خلال عناصر اللحاء من مصدر الأوراق إلى هذا الحوض أو الجذر. و ال تخزين الطعام هي أيضًا وظيفة جذر فسيولوجية. يتم تخزين الطعام المحضر الزائد في جذر الحنفية والذي قد يكون منتفخًا كما هو الحال في الجزر المخروطي. يتم تخزين فائض النشا على هيئة نشا تخزين أو دهون. نظرًا لوجود هذا الطعام المخزن ، تصبح البنية أعضاء مفيدة للغاية تتجاوز الظروف غير المواتية وتنبت تنتج نباتات جديدة.

وظيفة الجذر الخاصة: -

يمكن أيضًا تقسيم وظيفة الجذر الخاصة هذه إلى نوعين هما الوظيفة الميكانيكية والوظيفة الفسيولوجية. الآن لدينا بعض المناقشة:

ما هي وظيفة الجذر الميكانيكية الخاصة؟

ال جذور الدعامة دعم مثل الدعامة للأغصان الثقيلة خاصة التي تكون أفقية بطبيعتها مثل شجرة الأثأب. النباتات التي لها أسبوع تنحني وتنحني باتجاه التربة ومن ثم تدعمها جذور طوالة من موقع واحد من الجذع المائل مثل الصنوبر اللولبي.

ال جذور التسلق تتطور من ملاحظات الزواحف وتساعدها على التسلق حول دعم قوي للكلمات الخفيفة ، مثل التنبول. تنقبض بعض الجذور من نقطة واحدة وتتطور في منطقة أخرى تحافظ على ساق الغبي وتلك تسمى جذور مقلصةمثل البصل. هناك أنواع أخرى من الجذر تسمى جذر عائم. تحتوي هذه الجذور على الحمة وتوفر الطفو للنباتات المائية العائمة ، مثل Jussiaea.

ما هي وظيفة الجذر الفسيولوجية الخاصة؟

واحدة من وظائف الجذر الفسيولوجية الخاصة هي جذر التخزين. هذا النوع من الجذور مثل بنجر السكر والفجل والبطاطا الحلوة يساعد في تخزين الطعام. ال جذور الاستيعاب يحتوي على الكلوروفيل وساعد في تحضير الطعام عن طريق التمثيل الضوئي. تينوسبورا هو مثال على هذا الجذر. هناك أيضا وجود جذور التنفس. تُظهر هذه الجذور حركة ضوئية موجبة لامتصاص الهواء من أجل التنفس لأن هذه التربة التي تنمو فيها ، لا يتم تهويتها بشكل كافٍ.


تشريح الساق والجذر

تحتوي نباتات V Ascular على نوعين رئيسيين من أنسجة التوصيل ، نسيج الخشب واللحاء. يمتد هذان النسيجان من الأوراق إلى الجذور ، وهما قناتان حيويتان لنقل الماء والمغذيات. بمعنى أنها نباتات مثل الأوردة والشرايين للحيوانات. يعتمد هيكل نسيج نسيج الخشب واللحاء على ما إذا كان النبات نباتًا مزهرًا (بما في ذلك الثنائيات والمونوكوتس) أو عاريات البذور (بوليكوتس). تم تلخيص المصطلحات dicot و monocot و polycot في الجدول التالي.

أجزاء الزهرة في 3 أو مضاعفات 3 نبتة داخل بذرة متوازية من أوراق نبات زنبق ، زنبق ، أمارلس ، إيريس ، أغاف ، يوكا ، بساتين الفاكهة ، أعشاب بط ، أعشاب سنوية ، بامبو ونخيل.

تحتوي أجزاء الزهرة في 4 أو 5 من الفلقتين داخل البذور المتفرعة أو أوراق الشجر على معظم أنواع الأعشاب المزهرة والشجيرات والأشجار بما في ذلك الورود (روزا) ، الحوذان (الحوذان) ، البرسيم (التريفوليوم) ، القيقب (أيسر) ، الزيزفون (تيليا) ) ، والبلوط (Quercus) ، والصفصاف (Salix) ، والكابوك (سيبا) والعديد من الأنواع الأخرى.

تشمل عاريات البذور الصنوبر (الصنوبر) والتنوب (Picea) والتنوب (Abies) والشوكران (Tsuga) والشوكران الزائف (Pseudotsuga). بعض الأنواع الصنوبرية (تقسيم Coniferophyta) هي أهم أشجار الأخشاب في العالم. نظرًا لأن هذه الأنواع تحتوي على العديد من الفلقات داخل بذورها ، يُشار إليها بسهولة باسم polycots.

يتم إنتاج أنسجة اللحاء واللحاء X بواسطة خلايا كامبيوم مرستيمية تقع في طبقة داخل لحاء الأشجار والشجيرات. في السيقان المزدوجة ، تؤدي طبقة الكامبيوم إلى ظهور خلايا اللحاء من الخارج وخلايا نسيج الخشب في الداخل. تعتبر جميع الأنسجة من طبقة الكامبيوم إلى الخارج لحاءًا ، في حين أن جميع الأنسجة الموجودة داخل طبقة الكامبيوم إلى وسط الشجرة عبارة عن خشب. ينقل نسيج الخشب الماء والمغذيات المعدنية من التربة إلى أعلى في جذور النباتات والسيقان. وتتكون من خلايا مستطيلة ذات نهايات مدببة تسمى القصيبات وخلايا أقصر وأعرض تسمى عناصر الأوعية. جدران هذه الخلايا خشبية بشكل كبير ، مع وجود فتحات في الجدران تسمى الحفر. تصبح القصبات والأوعية مجوفة وخطوط أنابيب موصلة للماء بعد موت الخلايا وتفكك محتوياتها (البروتوبلازم). يحتوي نسيج الخشب للنباتات المزهرة أيضًا على العديد من الألياف وخلايا مستطيلة ذات نهايات مستدقة وجدران سميكة جدًا. تعتبر الكتل الكثيفة من الخلايا الليفية أحد الأسباب الرئيسية التي تجعل من كاسيات البذور أخشابًا أكثر صلابة وأثقل من عاريات البذور. هذا ينطبق بشكل خاص على "الحطب الحديدي" مع الخشب الذي يغرق بالفعل في الماء.

مقالة حديثة في Science Vol. 291 (26 يناير 2001) بواسطة N.M. Holbrook و M. Zwieniecki و P. Melcher تشير إلى أن خلايا نسيج الخشب قد تكون أكثر من أنابيب خاملة. يبدو أنها نظام متطور للغاية لتنظيم المياه وتوصيلها إلى مناطق معينة من النبات تحتاج إلى الماء أكثر من غيرها. يتضمن هذا التوصيل المائي التفضيلي اتجاه جزيئات الماء وإعادة توجيهها من خلال الفتحات (المسام) في جدران الخلايا المجاورة التي تسمى الحفر. تصطف الحفر بغشاء الحفرة المكون من السليلوز والبكتين. وفقًا للباحثين ، قد يتضمن هذا التحكم في حركة الماء هيدروجيل البكتين الذي يعمل على لصق جدران الخلايا المجاورة معًا. إحدى خصائص الهلاميات المائية المتعددة السكاريد هي الانتفاخ أو الانكماش بسبب التشرب. "عندما تتضخم البكتين ، يتم ضغط المسام الموجودة في الأغشية ، مما يؤدي إلى إبطاء تدفق المياه إلى نقطة صغيرة. ولكن عندما تتقلص البكتين ، يمكن أن تتسع المسام ، ويتدفق الماء عبر غشاء الخشب باتجاه الأوراق العطشى في الأعلى." قد يسمح هذا التحكم الملحوظ في حركة المياه للنبات بالاستجابة لظروف الجفاف.

تعطي سماكة لولبية S في الجدران الثانوية للأوعية والقصبات مظهر ملفات مجهرية تحت تكبير عالي باستخدام مجهر ضوئي.

منظر أفقي مكبّر (400x) لجزء محيط محيط داخلي من نوع Brodiaea في سان ماركوس يُظهر حزمة وعائية أولية تتكون من عدة خيوط من الأوعية. تتكون الخيوط من أوعية ذات جدران سميكة حلزونية تبدو مثل النوابض الملفوفة الدقيقة. على الرغم من أن علماء النبات في سان دييغو أطلقوا على هذا النوع اسم B. jolonensis لعقود ، إلا أنه يبدو أكثر تشابهًا مع B. kernensis. يحتوي هذا النوع على 3 خيوط على الأقل من الأوعية لكل حزمة ، بينما يحتوي B. jolonensis على حبلا واحد فقط لكل حزمة.

يتكون نسيج الخشب الموصّل للماء في سيقان النبات من خلايا ميتة. في الواقع ، الخشب هو في الأساس خلايا نسيجية ميتة جفت. الأنسجة الميتة صلبة وكثيفة بسبب اللجنين في جدران الخلايا الثانوية السميكة. اللجنين هو بوليمر فينولي معقد ينتج صلابة وكثافة ولون بني للخشب. تتكون سيقان الصبار من نسيج نسيج ناعم لتخزين المياه يتحلل عندما يموت النبات. يوفر النسيج الوعائي الخشبي الدعم وغالبًا ما يكون مرئيًا في سيقان الصبار الميتة.

إلى اليسار: الساجوارو العملاقة (Carnegiea gigantea) في شمال سونورا ، المكسيك. يرجع وزن هذا الصبار الكبير إلى أنسجة تخزين المياه في السيقان. إلى اليمين: ساجوارو ميتة تظهر الخيوط الوعائية الخشبية (الخشنة) التي توفر الدعم للسيقان الضخمة.

تقوم أنسجة P hloem بتوصيل الكربوهيدرات المصنعة في الأوراق إلى أسفل في سيقان النبات. وتتكون من أنابيب غربالية (عناصر أنبوب غربال) وخلايا مرافقة. يسمى الجدار النهائي لأنبوب الغربال بلوحة الغربال. ترتبط الخلايا الليفية السميكة أيضًا بأنسجة اللحاء.

في جذور dicot ، يظهر نسيج الخشب على شكل نجمة ثلاثية أو 4 شوكات. النسيج بين شوكات النجم هو اللحاء. يحيط نسيج الخشب واللحاء المركزي بأديم باطن ، ويسمى الهيكل المركزي بأكمله شاهدة.

منظر مجهري لجذر الحوذان (Ranunculus) يُظهر الشاهدة المركزية والخشب ذي الشوكات الأربعة. الخلايا الكبيرة الموصلة للماء في نسيج الخشب عبارة عن أوعية. [مكبر 400X تقريبًا.]

في السيقان المزدوجة ، يتم إنتاج نسيج الخشب في داخل طبقة الكامبيوم. يتم إنتاج أنسجة اللحاء على السطح الخارجي للكامبيوم. يحتوي لحاء بعض السيقان أيضًا على خلايا ليفية مستطيلة سميكة الجدران تسمى ألياف اللحاء. ألياف اللحاء في سيقان نبات الكتان (Linum usitatissimum) هي مصدر ألياف نسيج الكتان. لا تحتوي عاريات البذور عمومًا على أوعية ، لذلك يتكون الخشب أساسًا من القصائد الهوائية. الاستثناء الملحوظ لهذا هم أعضاء قسم عاريات البذور Gnetophyta الذين لديهم أوعية. يشمل هذا التقسيم الرائع الإفيدرا (شاي المورمون) ، وجنيتم ، وويلويتشيا المذهلة لصحراء ناميب في إفريقيا.

تحتوي السيقان P ine أيضًا على مجموعات من الخلايا تسمى الأشعة وقنوات الراتنج المتناثرة. توجد الأشعة وقنوات الراتنج أيضًا في النباتات المزهرة. في الواقع ، يتم إنتاج مسببات حساسية البلوط السام الخبيثة المسماة urushiol داخل قنوات الراتنج. تمتد أشعة الخشب إلى الخارج في مقطع عرضي للساق مثل مكابح عجلة. وتتكون الأشعة من خلايا حمة رقيقة الجدران تتحلل بعد أن يجف الخشب. هذا هو السبب في أن الخشب ذو الأشعة البارزة ينقسم على طول الأشعة. في أشجار الصنوبر ، تكون القصائد الربيعية أكبر من القصائد الصيفية. نظرًا لأن القصيبات الصيفية أصغر حجمًا وأكثر كثافة ، فإنها تظهر على شكل شرائط داكنة في مقطع عرضي من السجل. تسمى كل فرقة متحدة المركز من القصبات الهوائية في الربيع والصيف بالحلقة السنوية. من خلال عد الحلقات (العصابات الداكنة من نسيج الخشب الصيفي في خشب الصنوبر) ، يمكن تحديد عمر الشجرة. يمكن تحديد البيانات الأخرى ، مثل بيانات الحريق والبيانات المناخية ، من خلال المظهر والتباعد بين الحلقات. تحتوي بعض أقدم أشجار الصنوبر (Pinus longaeva) في الجبال البيضاء بشرق كاليفورنيا على أكثر من 4000 حلقة. تنتج الحلقات والأشعة السنوية الحبوب المميزة للخشب ، اعتمادًا على كيفية قطع الألواح في مطحنة المنشار.

منظر مجهري لساق صنوبر يبلغ من العمر 3 سنوات يظهر قنوات وأشعة وثلاث سنوات من نمو نسيج الخشب (حلقات سنوية). [مكبر 200X تقريبًا.]

مقطع عرضي من خشب الصنوبر الفصيصي (Pinus taeda) يُظهر 18 فرقة داكنة من نسيج الخشب الصيفي (الحلقات السنوية).

تحتوي نباتات البذور ngiosperms عادةً على كل من القصيبات والأوعية. في الأخشاب ذات المسام الحلقية ، مثل البلوط وخشب الزيزفون ، تكون الأوعية الزنبركية أكبر بكثير وأكثر مسامية من القصبات الهوائية الصيفية الأصغر. ينتج عن هذا الاختلاف في حجم الخلية وكثافتها حلقات سنوية واضحة متحدة المركز في هذه الأخشاب. بسبب كثافة الخشب ، تعتبر كاسيات البذور من الأخشاب الصلبة ، بينما تعتبر عاريات البذور ، مثل الصنوبر والتنوب ، من الأخشاب اللينة.

تُظهر الرسوم التوضيحية والصور التالية الزيزفون الأمريكي (تيليا أمريكانا) ، وهو خشب صلب مسامي نموذجي من شرق الولايات المتحدة:

مقطع عرضي من ساق الزيزفون (تيليا أمريكانا) يظهر لبًا كبيرًا والعديد من الأشعة وثلاث حلقات سنوية مميزة. [مكبر 75X تقريبًا.]

مقطع عرضي من ساق الزيزفون (تيليا أمريكانا) يظهر اللب ، والعديد من الأشعة ، وثلاث حلقات سنوية مميزة. خلايا نسيج الخشب الربيعي الكبيرة عبارة عن أوعية. [مكبر 200X تقريبًا.]

في الغابات الاستوائية المطيرة ، عدد قليل نسبيًا من أنواع الأشجار ، مثل خشب الساج ، لها حلقات سنوية مرئية. الفرق بين المواسم الرطبة والجافة لمعظم الأشجار دقيق للغاية بحيث لا يحدث اختلافات ملحوظة في حجم الخلية وكثافتها بين النمو الموسمي الرطب والجاف. وفقًا لباسكال بوسارت ، عالِم الكيمياء الجيولوجية بجامعة برينستون ، فإن الأخشاب الصلبة الاستوائية لها "حلقات غير مرئية". درست هي وزملاؤها الشجرة التي تبدو بلا حلق (Miliusa velutina) في تايلاند. استخدم فريقهم أشعة سينية في Brookhaven National Synchrotron Light Source لفحص الكالسيوم الذي تأخذه الخلايا خلال موسم النمو. من الواضح أن هناك فرقًا بين محتوى الكالسيوم في الخشب خلال المواسم الرطبة والجافة والذي يقارن بشكل إيجابي مع قياسات نظائر الكربون. يمكن تحديد سجل الكالسيوم في ظهيرة واحدة في مختبر السنكروترون مقارنة بأربعة أشهر في مختبر النظائر.

لا تحتوي سيقان M onocot ، مثل الذرة والنخيل والبامبو ، على كامبيوم وعائي ولا تظهر نموًا ثانويًا عن طريق إنتاج حلقات سنوية متحدة المركز. لا يمكن زيادة محيطها عن طريق إضافة طبقات جانبية من الخلايا كما في الصنوبريات والديكوت الخشبية. بدلا من ذلك ، لديهم حزم وعائية مبعثرة تتكون من نسيج الخشب واللحاء. كل حزمة محاطة بحلقة من الخلايا تسمى غمد الحزمة. القوة الهيكلية والصلابة للأحادية الخشبية ترجع إلى مجموعات من القصبات الهوائية والألياف شديدة التحمل المرتبطة بالحزم الوعائية. تُظهر الرسوم التوضيحية والصور التالية حزمًا وعائية متناثرة في المقاطع العرضية لجذع الذرة (زيا ميس):

مقطع عرضي من جذع الذرة (Zea mays) يُظهر نسيج الحمة وحزم الأوعية الدموية المتناثرة. الخلايا الكبيرة في الحزم الوعائية عبارة عن أوعية. [مكبر 250X تقريبًا.]

على عكس معظم المونوتات ، يمكن أن تنمو جذوع النخيل في محيط من خلال زيادة عدد خلايا النسيج والحزم الوعائية. يرجع هذا النمو الأولي إلى منطقة من الانقسام النشط للخلايا الإنشائية تسمى "النسيج الإنشائي الأولي السميك" الذي يحيط بالنسيج الإنشائي القمي عند طرف الجذع. في الأحاديات الخشبية ، تمتد هذه المنطقة الإنشائية أسفل محيط الساق حيث يطلق عليها "النسيج الإنشائي الثانوي السميك". تتم إضافة حزم الأوعية الدموية الجديدة وأنسجة الحمة مع نمو قطر الساق.

نما الجذع الضخم لنخيل النبيذ التشيلي (Jubaea chilensis) في محيطه بسبب إنتاج حزم وعائية جديدة من طبقات سماكة أولية وثانوية.

الحزم الوعائية المتناثرة التي تحتوي على أوعية كبيرة (مسامية) واضحة جدًا في خشب النخيل. في الواقع ، الحزم الوعائية محفوظة أيضًا في نخيل متحجرة.

مقطع عرضي من جذع نخيل مروحة كاليفورنيا الأصلي (Washingtonia filifera) يُظهر حزمًا وعائية متناثرة. الخلايا الكبيرة (المسام) في الحزم الوعائية عبارة عن أوعية.

جذع نخيل المروحة بكاليفورنيا (واشنطون فيليفيرا) في بالم كانيون ، أنزا بوريغو ستيت بارك. تم غسل النخيل في الوادي شديد الانحدار أثناء الفيضان المفاجئ في سبتمبر 2004. الخيوط الليفية عبارة عن حزم وعائية تتكون من خلايا خشبية.

إلى اليمين: مقطع عرضي من جذع نخيل مروحة كاليفورنيا (Washingtonia filifera) يُظهر حزمًا وعائية متناثرة تظهر كنقاط بنية داكنة. يظهر النمط النقطي أيضًا في نخيل الواشنطون المتحجرة (على اليسار). المسام الموجودة في خشب النخيل المتحجر هي بقايا الأواني. النفق الدائري الكبير في خشب النخيل (على اليمين) ناتج عن يرقة الخنفساء الغريبة المملّة للنخيل (Dinapate wrightii) الموضحة في أسفل الصورة. تظهر خنفساء بالغة في الصورة التالية.

لوح تقطيع جميل مصنوع من عدة شرائح مسطحة من الخيزران (Phyllostachys pubescens) ملتصقة ببعضها البعض. من خلال عملية تسخين متخصصة ، يتم كراميل السكر الطبيعي في الخشب لإنتاج لون العسل. الحزم الوعائية النموذجية للأحادية الخشبية مرئية بوضوح على المقطع العرضي الأملس. السطح المستعرض للعديد من القصبات والألياف الخشنة هو في الواقع أصعب من القيقب.

سرخس شجرة متحجرة عمرها 270 مليون عام

خلال العصر الكربوني ، منذ ما يقرب من 300 مليون سنة ، كانت الأرض تهيمن عليها غابات واسعة من Lycopods العملاقة (قسم Lycophyta) ، و Horestails (قسم Sphenophyta) وسراخس الأشجار (تقسيم Pterophyta). نشأ الكثير من احتياطيات الفحم على الأرض من رواسب ضخمة من النباتات المتفحمة من هذا العصر. تكشف جذوع متحجرة من البرازيل عن تفاصيل خلوية لسرخس شجرة منقرض (Psaronius brasiliensis) عاش قبل حوالي 270 مليون سنة ، قبل عصر الديناصورات. لا يحتوي الجذع المتحجر لسارونيوس على حلقات نمو متحدة المركز نموذجية للصنوبريات وكاسيات البذور. بدلاً من ذلك ، تحتوي على شاهدة مركزية تتكون من العديد من الأقواس التي تمثل الحزم الوعائية لنسيج نسيج الخشب. يحيط بالساق قواعد الأوراق. في الحياة ، ربما يشبه بسارونيوس سرخس شجرة Cyathea الحالية في نيوزيلندا.


أنواع امتصاص الماء في النباتات

تمتص النباتات الماء عادةً بالطريقتين التاليتين:

الامتصاص النشط للماء

يتطلب هذا النوع من امتصاص الماء إنفاق الخلايا الجذرية للطاقة الأيضية لأداء النشاط الأيضي مثل التنفس. يحدث الامتصاص النشط في النبات بطريقتين ، وهما امتصاص الماء التناضحي وغير التناضحي.

  1. امتصاص الماء النشط الاسموزي: في هذا النوع ، يحدث امتصاص الماء من خلال التناضح حيث ينتقل الماء إلى نسيج الخشب عبر تدرج التركيز لخلية الجذر. تعود الحركة التناضحية إلى التركيز العالي للمذاب في عصارة الخلية وانخفاض تركيز التربة المحيطة.
  2. امتصاص نشط غير تناضحي للماء: هنا يحدث امتصاص الماء حيث يدخل الماء إلى الخلية من التربة مقابل تدرج تركيز الخلية. وهذا يتطلب إنفاق الطاقة الأيضية من خلال عملية التنفس. ومن ثم ، مع زيادة معدل التنفس ، سيزداد معدل امتصاص الماء أيضًا. Auxin هو هرمون منظم للنمو ، مما يزيد من معدل التنفس في النباتات والذي بدوره يزيد أيضًا من معدل امتصاص الماء.

الامتصاص السلبي للماء

هذا النوع من امتصاص الماء لا يتطلب استخدام الطاقة الأيضية. يحدث الامتصاص عن طريق النشاط الأيضي مثل النتح. الامتصاص السلبي هو النوع الذي يتم فيه امتصاص الماء من خلال سحب النتح. هذا يخلق توترًا أو قوة تساعد في حركة الماء لأعلى في نسيج نسيج الخشب. أعلى هو معدل النتح ، وأعلى هو امتصاص الماء.

دور الشعر الجذري في امتصاص الماء

يحتوي الجذر على بعض الهياكل الأنبوبية التي تشبه الشعر وحيدة الخلية تسمى جذور الشعر. في نظام الجذر ، يُطلق على المنطقة التي تبرز منها شعيرات الجذر منطقة جذور الشعر. منطقة شعر الجذر هي المنطقة الوحيدة التي تشارك في نشاط امتصاص الماء. منطقة شعر الجذر هي منطقة نفاذ الماء. الشعيرات الجذرية هي النواتج التي تنشأ من طبقة البشرة المسماة طبقة شائكة.

يتكون جدار الخلية لشعر الجذر من غشاء مزدوج الطبقة. البكتين موجود في الطبقة الخارجية ، والسليلوز موجود في جدار الخلية & # 8217 s الطبقة الداخلية. تحت جدار الخلية ، هناك نفاذية انتقائية تذكر الذكريات. ستسمح الخلية أو الغشاء السيتوبلازمي لمواد معينة بالمرور عبر تدرج تركيز الخلية.

توجد الخلايا الجذرية والنواة والفجوة أو نسغ الخلية داخل الغشاء السيتوبلازمي. تحتوي مجاميع التربة على قطرات صغيرة من الماء تحملها شعيرات الجذر إلى نسيج الجذر من خلال آليات مختلفة ، يكون التناضح أكثر شيوعًا منها.


7: الجذور وحركة الماء - بنية الجذور وعلم التشريح - علم الأحياء

علم التشريح والتركيب لنبات الأزهار تمثل صفحة الويب التالية نسخة من ملاحظاتي التي شكلت أساس المحاضرات التي ألقيت خلال الجزء الأول من دورة محاضرة بيولوجيا النباتات (BOT 1103). يرجى الرجوع إلى الملاحظات الخاصة بك ، والنشرات ، وإلى الكتاب المدرسي (Stern، K.، R.، JE Bidlack، and SH Jansky. 2008. Entrepitory Plant Biology، McGraw-Hill. 616 pp. - مهام القراءة موجودة في المنهج الدراسي) للحصول على معلومات إضافية. لا تتضمن صفحة الويب هذه المعلومات الموجودة في العديد من النشرات والمواد ذات الصلة (على سبيل المثال ، الأفلام ، والرسوم البيانية ، والإسقاطات العلوية ، وما إلى ذلك) التي ستتلقاها خلال الفصل الدراسي. سيتم تقييمك على هذه المعلومات أيضًا. إذا لاحظت أي أخطاء في المستند التالي ، فسأكون ممتنًا لو لفتت انتباهي إلى هذا الأمر. عنوان البريد الإلكتروني: [email protected]

الجذور: التنظيم والتشريح

  1. وظيفة
  2. التشريح الخارجي
  3. التشريح الداخلي
  4. الجذور المتخصصة
  5. الجذور وتغذية النبات
  • تثبت الجذور النبات في الطبقة السفلية أو التربة.
  • تمتص الجذور الماء والمغذيات المذابة أو المواد المذابة (النيتروجين والفوسفور والمغنيسيوم والبورون وما إلى ذلك) اللازمة للنمو الطبيعي والتطور والتمثيل الضوئي والتكاثر.
  • في بعض النباتات ، أصبحت الجذور مهيأة للوظائف المتخصصة ، والتي ستتم مناقشتها في نهاية القسم الخاص بجذور النباتات.
  1. قلنسوة الجذر
  2. منطقة انقسام الخلايا
  3. منطقة الاستطالة
  4. منطقة التمايز أو النضج
  • قلنسوة الجذر
    • كتلة من خلايا البرانشيما على شكل كشتبان عند طرف كل جذر
    • يحمي الجذر من الإصابة الميكانيكية
    • تطلق أجسام الجولجي أو ديكتوسومات مادة تشحيم صمغية (ميوسيجيل)
    • تدوم الخلايا أقل من أسبوع ، ثم تموت
    • ربما يكون مهمًا في إدراك الجاذبية (أي التوجه الجغرافي أو الجاذبية)
    • يبدو أن amyloplasts (وتسمى أيضًا statoliths) تتراكم في قاع الخلايا ، وربما يكون للنبات آلية لاستشعار ترسيب العضيات المغطاة بالنشا وتفسير ذلك على أنه اتجاه لأسفل.
    • نسيج قمي - تنقسم الخلايا مرة أو مرتين في اليوم.
    • تنشأ الأعمدة الانتقالية من أطراف الجذور والبراعم. وتشمل هذه:
      • الأديم الأولي (الذي يشكل البشرة)
      • الأرض الإنشائية (التي تشكل نسيج الأرض)
      • البروكامبيوم (يشكل اللحاء الأساسي والخشب).
      • تصبح الخلايا أطول وأوسع
      • root hairs develop as protuberances from epidermal cells
      • increase the surface area for the absorption of water
      • cuticle exists on root but not on root hairs
      • أ. epidermis (outermost layer of cells forming the initial covering on a root).
      • ب. cortex (ground tissue that surrounds the vascular cylinder or stele).
      • ج. endodermis with Casparian strip (regulates the flow of water and dissolved substances).
      • د. primary xylem (water-conducting tissue found in the vascular cylinder or stele)
      • E. primary phloem (food-conducting tissue found in the vascular cylinder or stele)
      • The ring of cells beneath the endodermis would be the pericycle (the origin point for the production of lateral roots)
      • The band of tissue between the phloem and xylem are remnants of procambium which could lead to the production of the vascular cambium and secondary growth, especially in a woody dicot root.

      • Food storage (Carbohydrates)
        • manioc or cassava => the source of starch for making tapioca pudding
        • sugar beets => sucrose
        • Historical FYI: the original Jack O'Lanterns were carved out of rutabagas, turnips, and white potatoes. Americans introduced the practice of using the pumpkin of this purpose.
        • velamen roots of orchids: a thick epidermis to prevent water loss.
        • prop roots of corn for support
        • adventitious roots of ivies, aid in climbing
        • mycorrhizae or "fungus roots" where a symbiotic relationship forms between a plant and a fungus. In this partnership the fungus provides protection against some types of pathogens and increase the surface area for the absorption of essential nutrients (e.g. phosphorous) from the soil. The plant in return provides food for the fungus in the form of sugar and amino acids.
        • Legumes (e.g., pea, beans, peanuts) form root nodules. Mutualism between a plant and bacteium which allows for the fixation of atmospheric nitrogen to form that the plant can utilized. The bacterium is reward with food and a place to live

        V. ROOTS AND PLANT NUTRITION

        • Plants require large amounts of carbon, hydrogen, and oxygen. Majority arrives to the plant in the form of carbon dioxide and water.
        • Other elements are essential for growth include the macronutrients and micronutrients.
        • Soil is the source of minerals or nutrients used by plants.
        • nitrogen (proteins, nucleotides)
        • phosphorous (ATP, nucleic acids)
        • potassium (movement of materials across membranes)
        • calcium (associated with increasing sensitivity of tissues to different plant hormones)
        • magnesium (chlorophyll, assists functioning of certain enzymes).
        • sulfur (component of cysteine, an amino acid. sulfide bonding in proteins).
        • iron (electron transport system in photosynthesis and respiration)
        • boron
        • manganese
        • الزنك
        • copper (cytochromes in electron transport systems)
        • molybdenum (necessary for normal functioning of nitrate assimilation)
        • chlorine
        • For example, sodium/chlorine causes wilting (salt run off from streets that are treated to remove ice).
        • Excessive amounts of boron, copper, manganese, aluminum are toxic to plants.
        • Plant nutrition is linked to the chemical and physical attributes of the soil the plant is growing in.
        • Soil Particles - SAND, SILT, and CLAY - mix some soil in a jar with water, and allow it to settle out overnight. The sand will be on the bottom, the silt will be next, and the clay will be on top. Clay is the final product of weathering and is composed of the smallest particles. Loams contain approximately equal amounts of sand, silt, and clay. Cation exchange from the surface of negatively-charged clay particles to the plant is facilitate by trading a cation for a hydrogen ion. Anions do not attach to clay and are frequently leached from the soil before the plant can obtain them (sulfates and nitrates).
        • Humus is the decomposing organic matter in soil. Amount varies along a continuum MINERAL SOILS (1-10% humus) To ORGANIC SOILS (about 30 % humus).
        • Air -About 25-50% of the volume of soil is air. The amount of air is higher in sandy soils than in clay soils.
        • Water - Soil contains chemically bound (locked to minerals and clay particles - unavailable to plants) and unbound water (available to plants).

        STEMS: Organization and Anatomy

        • Stems support leaves and branches.
        • Stems transport water and solutes between roots and leaves.
        • Stems in some plants are photosynthetic (e.g., cacti - leaves are reduced to spines to protect against herbivory and reduce water loss).
        • Stems may store necessary materials for life (e.g., water [cactus, miscellaneous succulents] starch, sugar [sugarcane]).
        • In some plants, stems have become adapted for specialized functions, which will be discussed at the end of the section on plant stems.

        REFER TO FOLLOWING DIAGRAM OF A WOODY DICOT STEM:

        FYI: Apical dominance refers to the suppression of growth by hormones produced in the apical meristem. The Christmas tree pattern of pines indicates strong apical dominance. Bushy plants have weak apical dominance. If apical meristem is eaten or destroyed, plants may become bushy.

        ثالثا. INTERNAL ANATOMY IN FLOWERING PLANTS

        Dicotyledon (two seed leaves) and Monocotyledon (one seed leaf) flowering plants.

        • no vascular or cork cambium (secondary growth is rare)
        • vascular tissue in bundles (primary phloem, primary xylem, procambium, and sclerenchyma fibers) and distributed randomly through the ground tissue
        • ground tissue not divided into pith and cortex
        • intercalary meristems at base of nodes allow for elongation of stem (e.g., grass, bamboo) among some monocots
        • some secondary growth may or may not develop
        • vascular tissue in bundles (primary phloem, primary xylem, procambium, and sclerenchyma fibers) but arranged in a circular pattern when stem is observed in cross section
        • ground tissue is divided into pith and cortex
        • woody dicot stems start out like that in herbaceous dicots, but these develop secondary growth
        • lateral meristems allow the stem to increase in girth or diameter
        • lateral meristems: vascular cambium and cork cambium (phellogen)
        • Further discussion of secondary growth appears in a later section on secondary growth.
        • Rhizomes - horizontal stems that grow below the ground with adventitious roots examples are irises, grasses.
        • Stolons or runners - horizontal stem that grows above the ground with long internodes examples are strawberry, airplane plants.
        • Tubers - accumulation of food at the tips of underground stolons, after the tuber matures the stolon dies, the "eyes" of a potato are the nodes of a starch-ladened stem.
        • Rosette - stem with short internodes and leaves attached at nodes
        • Bulbs - large buds with a small stem at the lower end surrounded by numerous fleshy leaves, adventitious roots at base examples include onion, tulip, lily.
        • Corms - resemble bulbs but composed entirely of stem tissue surrounded by a few papery scale like leaves, food storage organs with adventitious roots at the base of corms examples include crocus and gladiolus.
        • Cladophylls - leaf-like stems examples include butcher's broom, asparagus.
        • Cacti - stout fleshy stems that are modified for food and water storage and photosynthesis.
        • Thorns - honey locust (modified stem), black locust and some species of الفربيون ( spines are stipules), roses (thorn or prickles arise from epidermis).
        • Tendrils - for climbing for example, grape and Boston ivy (English ivy - adventitious roots not stem).

        SECONDARY GROWTH IN STEMS AND ROOTS In woody plants, most of which are dicots, secondary growth may occur in the roots or the stems. As the plant develops functional lateral meristems, that is, the vascular cambium and cork cambium (the phellogen), the diameter of roots and stems increases as new tissues are produced. This increase in girth causes irreparable damage especially to the epidermis, phloem, and associated tissues.

        Please refer to the flow charts of primary and secondary growth in stems and roots that were handed out in lab. Vascular cambium produces secondary phloem and xylem. The study of woody plant growth over time by examining the annual rings created by secondary xylem is known as Dendrochronology .

        Keep in mind that the periderm arises from the growth and production of cork (dead and suberized at maturity) and parenchyma (lenticels - allows for gas exchange) from the cork cambium . The periderm replaces the outer covering of the plant as it increases in girth. The bark includes the periderm and any other tissue (living or dead) from the outermost part of the tree to the cylinder of the vascular cambium in the stem and the root.

        LEAVES: Organization and Anatomy

        • Leaves are the solar energy and CO2 collectors of plants.
        • In some plants, leaves have become adapted for specialized functions, which will be discussed at the end of the section on plant leaves.
        • Leaves possess a blade or lamina, an edge called the margin of the leaf, the veins (vascular bundles), a petiole, and two appendages at the base of the petiole called the stipules.
        • Arrangement of leaves on a stem = phyllotaxy.
          • whorled - three or more leaves at a node.
          • opposite - two leaves attached at the same node.
          • spiral or alternate - one leaf per node.
          • Simple leaf = undivided blade with a single axillary bud at the base of its petiole.
          • Compound leaf = blade divided into leaflets, leaflets lack an axillary bud but each compound leaf has a single bud at the base of its petiole.
            • pinnately-compound leaves: leaflets in pairs and attached along a central rachis examples include ash, walnut, pecan, and rose.
            • palmately-compound leaves: leaflets attached at the same point at the end of the petiole examples of plants with this leaf type include buckeye, horse chestnut, hemp or marijuana, and shamrock.
            • Netted-venation = one or a few prominent midveins from which smaller minor veins branch into a meshed network common to dicots and some nonflowering plants.
              • Pinnately-veined leaves = main vein called midrib with secondary veins branching from it (e.g., elm).
              • Palmately-veined leaves = veins radiate out of base of blade (e.g., oak, maple).
              • Epidermis = single layer of epidermal cells (containing no chloroplasts) that interlock with one another on the upper (adaxial - toward the leaf axis) and lower (abaxial - away from the leaf axis) side of the leaf blade the outer surface is often coated with a waxy substance called cutin to form the cuticle (to prevent excessive water loss) and the hair-like structures called trichomes.
              • In the epidermis are pores called stomata (pl.), stoma (singular), which allow for gas exchange. Stomata are formed by two guard cells, which regulate the opening and closing of such pores. In dicots, guard cells tend to be sausage-shaped, whereas in monocots, these tend to be shaped like a bone or a fattened capital letter I. Guard cells possess chloroplasts. When water is pumped into the guard cells, these tend to bend away from one another creating the opening when water is pumped out of these cells, the cells become more cylindrical in shape and the stomata close.
              • Beneath the upper layer of epidermis, are a rows of vertically-positioned chlorenchyma cells that form the palisade mesophyll. Just below this layer exists bag-like chlorenchyma cells that are loosely packed together which form the spongy mesophyll. The chloroplasts in these two layers of mesophyll are responsible for photosynthesis. Beneath the lower most portion of the mesophyll is the lower epidermis.
              • Veins = vascular bundles xylem (water-conducting tissue) oriented towards the upper side of the leaf, containing phloem (food-conducting tissue) oriented towards the lower side of the leaf, sclerenchyma fibers, and parenchyma tissue (which may form a bundle sheath surrounding the vein).
              • Collenchyma may be present in the midrib of the leaf or in the petiole just below the epidermis. Collenchyma serves as strengthening tissue to assist leaves in supporting their own weight and to prevent damage due to motion caused by the wind.
              • Many plants are deciduous (able to loose their leaves during cold or dry seasons).

              رابعا. SPECIALIZED LEAVES

              • Cotyledons: embryonic or "seed" leaves. First leaves produced by a germinating seed, often contain a store of food (obtained from the endosperm) to help the seedling become established.
              • Tendrils - blade of leaves or leaflets are reduced in size, allows plant to cling to other objects (e.g., sweet pea and garden peas ).
              • Shade leaves = thinner, fewer hairs, larger to compensate for less light often found in plants living in shaded areas.
              • Drought-resistant leaves = thick, sunken stomata, often reduced in size
                • In American cacti and African euphorbs, leaves are often reduced such that they serve as spine to discourage herbivory and reduce water loss stems serve as the primary organ of photosynthesis.
                • In pine trees, the leaves are adapted to living in a dry environment too. Water is locked up as ice during significant portions of the year and therefore not available to the plant pine leaves possess sunken stomata, thick cuticles, needle-like leaves, and a hypodermis, which is an extra cells just underneath the epidermis.
                1. Transpiration and movement of water within the plant body
                2. Gutation
                3. Movement of food within the plant body

                I. Transpiration - evaporation of water from shoot.

                Movement of water and minerals in the xylem is a major process. For example, corn plants transpires almost 500 liters of water during its 4 month growing period.

                Water moves in tracheids and vessel members. Tracheids pass water laterally through simple and bordered pits. Vessel elements have an greater diameter and are stacked end to end, so water can flow for longer distances (a centimeter to a meter) before having to transverse a pit.

                II. Gutation results from root pressure (solutes moving into xylem cause water to also move into the xylem from surrounding root cells) when transpiration is negligible. Wet soils at night.

                Factors Affecting Transpiration

                Wind, Internal concentration of carbon dioxide (low concentrations in leaf cause the stomata to open), wind, air temperature, soil, and light intensity. (Light tends to cause stomata to open in the morning and close in the afternoon).

                ثالثا. Movement of food within the plant body - transporting organic solutes

                Transport occurs in the sieve-tube members of phloem. Very delicate and easily damaged. This fact has limited a lot of work done on phloem, since it releases callose (glucose polymer) and P-protein (proteinaceous slime) which clog up the sieve-tube plates (perforated).

                Process is initiated by active transport of sugars from the leaf cells to sieve-tube. SOURCE (leaves in summer and fall, roots in the early spring) AND SINKS (buds in the spring fruits, seeds, and roots in the summer and fall) AND THE BULK MOVEMENT OF WATER AND SOLUTES.


                Corn Roots

                Corn plants are unusual in that they have two distinct sets of roots: regular roots, called seminal roots and nodal roots, which are above the seminal roots and develop from the plant nodes.

                • ال seminal root system includes the plant's radicle (the first root emerging from the seed). These roots are responsible for taking up water and nutrients, and for anchoring the plant.
                • The second root system, the nodal roots, is formed about an inch or so below the soil surface, but above the seminal roots. The nodal roots are formed at the base of the coleoptile, which is the primary stem that emerges from the ground. The nodal roots are visible by the V2 stage of development. The seminal roots are important to the survival of the seedling, and damage can delay emergence and stunt development. This is because the corn plant depends on the nutrients present in the seed until the nodal roots are developed. As soon as the coleoptile emerges from the soil, the seminal roots cease to grow.

                Nodal roots that form above the ground are called brace roots, but they function similarly to the nodal roots below the ground. Sometimes brace roots actually penetrate the soil and take up water and nutrients. These roots may be needed for water uptake in some cases, as the crown of a young corn plant is only about 3/4" below the soil surface! Therefore, corn can be vulnerable to dry soil conditions as they don't have a deep root system.


                2) The Region of Cell Division (Meristematic Region)

                It is located a few millimeters above the root cap. The cells of the meristematic region are typically small, thin-walled, and contain dense protoplasm. Meristematic cells contain three layers: i) Dermatogen – the outermost layer, ii) Plerome – the middle layer, and iii) Periblem – the innermost layer.

                • Performing cell division to produce new cells for the developing root
                • Helping in root elongation


                شاهد الفيديو: الأحياء العامة. عملي. 7-1. أنواع الجذور في النباتات الزهرية (أغسطس 2022).