ชนิดของเซลล์และเนื้อเยื่อพืช

พืชประกอบขึ้นจากเซลล์จำนวนไม่มากนัก ซึ่งแต่ละเซลล์มีผนังและหน้าที่เฉพาะตัว โดยรวมกันเป็นเนื้อเยื่อชั้นนอก เนื้อเยื่อพื้น และเนื้อเยื่อท่อลำเลียง ซึ่งจัดระเบียบโครงสร้างของพืชทั้งต้น

Definition

ชนิดของเซลล์และเนื้อเยื่อพืชคือการจัดหมวดหมู่ของเซลล์ ซึ่งส่วนใหญ่กำหนดโดยโครงสร้างผนังและหน้าที่ รวมถึงเนื้อเยื่อที่เซลล์เหล่านั้นก่อตัวขึ้นภายในระบบเนื้อเยื่อชั้นนอก เนื้อเยื่อพื้น และเนื้อเยื่อท่อลำเลียง

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมชนิดหลักของเซลล์พืช (พาเรนไคมา, คอลเลนไคมา, สเคลอเรนไคมา, ท่อลำเลียงน้ำ, ท่อลำเลียงอาหาร) และวิธีการรวมตัวกันเป็นเนื้อเยื่อเชิงเดี่ยวและเชิงซ้อน รวมถึงเอพิเดอร์มิส เนื้อเยื่อพื้น ไซเล็ม และโฟลเอ็ม

Core questions

• พาเรนไคมา คอลเลนไคมา และสเคลอเรนไคมา แตกต่างกันอย่างไรในด้านโครงสร้างผนังและหน้าที่?
• เซลล์ชนิดพิเศษใดที่นำน้ำและน้ำตาล และปรับตัวอย่างไรสำหรับการขนส่ง?
• เนื้อเยื่อเชิงเดี่ยวและเชิงซ้อนรวมกันเป็นระบบเนื้อเยื่อของพืชได้อย่างไร?

Key theories

ผนังเซลล์กำหนดชนิดของเซลล์

ความหนา องค์ประกอบ และการมีลิกนินของผนังเซลล์ส่วนใหญ่เป็นตัวกำหนดชนิดของเซลล์พืชและบทบาททางกลไกหรือการนำไฟฟ้า ซึ่งแยกพาเรนไคมาผนังบางออกจากสเคลอเรนไคมาที่แข็งแรง และจากท่อลำเลียงน้ำที่มีรูพรุนของไซเล็ม

ระบบเนื้อเยื่อสามระบบ

ระบบเนื้อเยื่อชั้นนอก เนื้อเยื่อพื้น และเนื้อเยื่อท่อลำเลียง จัดระเบียบชนิดของเซลล์ให้เป็นโครงสร้างต่อเนื่อง โดยมีระบบท่อลำเลียงที่รวมไซเล็มซึ่งนำน้ำ และโฟลเอ็มซึ่งนำน้ำตาลเข้าด้วยกัน

Mechanisms

ท่อลำเลียงน้ำที่เจริญเต็มที่ (เทรคีดและเวสเซลเอเลเมนต์) จะสะสมผนังเซลล์ทุติยภูมิที่มีลิกนินและตายไป เหลือไว้เพียงท่อกลวงสำหรับขนส่งน้ำ ส่วนซีฟทิวบ์เอเลเมนต์ยังคงมีชีวิตอยู่แต่สูญเสียนิวเคลียส โดยอาศัยเซลล์เพื่อน (companion cells) ที่อยู่ติดกันเพื่อรักษาการลำเลียงน้ำตาลของโฟลเอ็ม เซลล์สเคลอเรนไคมาจะทำให้ผนังเซลล์หนาขึ้นและมีลิกนินเพื่อเพิ่มความแข็งแรง ในขณะที่พาเรนไคมายังคงมีผนังเซลล์ปฐมภูมิที่บางและมีความหลากหลายทางเมแทบอลิซึม

Clinical relevance

คุณสมบัติของเนื้อเยื่อพืชเป็นพื้นฐานของพืชเส้นใย เส้นใยอาหาร และไม้: เส้นใยสเคลอเรนไคมาทำให้ป่านและปอมีความแข็งแรง ไซเล็มที่มีลิกนินก่อตัวเป็นเนื้อไม้ และพาเรนไคมาเก็บสะสมแป้งและน้ำที่เก็บเกี่ยวได้จากพืชผล

History

การจำแนกเนื้อเยื่อพืชออกเป็นระบบเนื้อเยื่อพื้น เนื้อเยื่อชั้นนอก และเนื้อเยื่อท่อลำเลียง ได้รับการรวบรวมในกายวิภาคศาสตร์ช่วงศตวรรษที่ 19 และ 20 และถูกจัดระบบสำหรับนักพฤกษศาสตร์หลายรุ่นโดย Katherine Esau

Key figures

• Katherine Esau
• Nehemiah Grew

Seminal works

• evert2006
• raven2013

Frequently asked questions

ไซเล็มและโฟลเอ็มแตกต่างกันอย่างไร?

ไซเล็มนำน้ำและแร่ธาตุที่ละลายอยู่ขึ้นไปข้างบนผ่านท่อลำเลียงน้ำที่ตายแล้วและมีลิกนิน ในขณะที่โฟลเอ็มขนส่งน้ำตาลทั้งสองทิศทางผ่านท่อลำเลียงอาหารที่มีชีวิตซึ่งได้รับการสนับสนุนจากเซลล์เพื่อน

ทำไมเซลล์พืชบางชนิดจึงตายเมื่อเจริญเต็มที่?

ท่อลำเลียงน้ำและเซลล์ค้ำจุนหลายชนิดทำงานได้ดีที่สุดในรูปของท่อหรือเส้นใยที่ว่างเปล่าและแข็งแรง ดังนั้นจึงเกิดการตายของเซลล์แบบมีโปรแกรมและทิ้งไว้เพียงผนังเซลล์ที่เสริมความแข็งแรง