Posizione, caratteristiche e funzioni dei tracheidi

IL tracheidi Sono cellule allungate con tombe alle loro estremità che, nelle piante vascolari, funzionano come condotti per trasportare acqua e sali minerali disciolti. Le aree di contatto Fosa-Fosa tra Traquidas Pales consentono il passaggio dell'acqua. I ranghi dei tracheidi formano un sistema di guida continuo lungo le piante.

Quando maturano, i tracheidi sono cellule con pareti cellulari altamente lignificate, quindi forniscono anche supporto strutturale. Le piante vascolari hanno una grande capacità di controllare il loro contenuto d'acqua grazie al possesso dello xilema, di cui fanno parte i tracheidi.

Fonte: Dr. Phil.Nat Thomas Geier, Fachgebiet Botanik der Forschungsanstalt Geisenheim. [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)] [TOC]

Posizione della pianta

Le piante hanno tre tipi di base di tessuto: il parenchima, con cellule non specializzate, di membrane a cellule fine, non lignificato; il Colénquima, con cellule di supporto allungate, con pareti cellulari ispessite irregolarmente; e la sclelerchima, con cellule di supporto della parete cellulare lignificata, prive di componenti viventi nella sua maturità.

Lo sclerale può essere meccanico, con sclereidas (cellule di pietra) e fibre di legno, o driver, con tracheidi (senza perforazioni, presenti in tutte le piante vascolari) e vasi conduttive (con perforazioni alle loro estremità, presenti principalmente in angiosperme). I tracheidas e gli elementi dei vasi conduttivi sono cellule morte.

Le piante hanno due tipi di tessuto conduttivo: lo xilema, che trasporta sali d'acqua e minerali dal terreno; e il floema, che distribuisce gli zuccheri prodotti dalla fotosintesi.

Lo xilema e il floema formano raggi vascolari paralleli nella corteccia della pianta. Lo xilema è formato da parenchima, fibre di legno e driver a scanalatura. Il floema è costituito da cellule vascolari vive.

In alcuni alberi, gli anelli di crescita annuale si distinguono perché i tracheidi formati in primavera sono più ampi di quelli formati in estate.

Caratteristiche

Sezione trasversale di un impianto di Souco (Sambucus SP.). Bicchieri di xilema e trachedia. Preso e curato da: Berkshire Community College Bioscience Image Library [CC0].

Il termine "tracheida", coniato da Carl Sanio nel 1863, si riferisce a una forma che ricorda quella della trachea.

Nelle felci, in bicicletta e conifere, i tracheidi sono 1-7 mm. Nelle angiosperme sono 1-2 mm o meno. Al contrario, le navi del conduttore (composte da numerosi elementi di nave da conducente), esclusivi di angiosperme, possono avere una lunghezza vicina a 1.000 mm.

Le cellule tracheide hanno una parete cellulare primaria e secondaria. Il muro secondario viene secreto dopo che il muro primario si è formato. Pertanto, il primo è interno rispetto al secondo.

Le fibre di cellulosa della parete cellulare primaria sono orientate casualmente, mentre quelle sulla parete cellulare secondaria sono a spirale. Pertanto, il primo può allungarsi più facilmente mentre la cellula cresce. Cioè, il secondo è più rigido.

Le pareti cellulari lignificate del tracheide. Questa caratteristica consente di identificare le specie mediante osservazione microscopica.

Le pareti di lignina, un materiale impermeabile, producono tracheidi e vasi conduttivi non perdono acqua o soffrono di embolismi causati dall'ingresso dell'aria.

Funzione di trasporto

La "teoria della coesione" così chiamata è la spiegazione più accettata per il movimento ascendente di acqua e sali in soluzione nello xilema. Secondo questa teoria, la perdita di acqua dovuta al sudore fogliare produrrebbe tensione nella colonna liquida che va dalle radici ai rami, attraversando tracheidi e vasi conduttivi.

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La perdita di acqua per il sudore tenderebbe a ridurre la pressione nella parte superiore delle piante, aumentando attraverso i canali di xilema l'acqua presa da terra dalle radici. In questo modo, l'acqua perspicabile verrebbe continuamente sostituita.

Tutto ciò richiederebbe una tensione sufficiente per aumentare l'acqua e che la forza coesa nella colonna liquida supporti quella tensione. Per un albero di alto livello di 100 m, sarebbe necessario un gradiente di pressione di 0,2 bar/m per una forza coesiva totale di 20 bar. Prove sperimentali indicano che queste condizioni sono soddisfatte in natura.

I tracheidas hanno un rapporto di superficie interno a volume molto più grande degli elementi dei vasi conduttivi. Per questo motivo, servono a conservare, per adesione, acqua nella pianta contro la gravità, indipendentemente dal fatto che non vi sia sudore.

Funzione meccanica

La lignificazione dei tracheidi evita la sua implosione a causa delle pressioni idrostatiche negative dello xilema.

Questa lignificazione fa anche contribuire con i tracheidi per la maggior parte del supporto strutturale del legno. Maggiore è la dimensione delle piante, maggiore è la necessità di supporto strutturale. Pertanto, il diametro dei tracheidi tende ad essere maggiore nelle piante grandi.

La rigidità del tracheide ha permesso alle piante di acquisire un'abitudine terrestre eretta. Ciò ha portato all'aspetto di alberi e giungle.

In grandi piante, i tracheidas hanno una doppia funzione. Il primo è portare l'acqua al fogliame (come nelle piccole piante). Il secondo è rafforzare strutturalmente il fogliame per resistere all'azione della gravità, anche se il rinforzo diminuisce l'efficienza idraulica dello xilema.

Gli ambienti sottoposti a forti venti o nevicate. Una maggiore lignificazione del legno a causa di tracheidas può promuovere la longevità delle parti legnose di queste piante.

Evoluzione

Il processo evolutivo dei tracheidi, che copre oltre 400 milioni di anni, è ben documentato perché la durezza di queste cellule vascolari, causata dalla lignificazione, favorisce la sua conservazione come fossili.

Mentre la flora terrestre si è evoluta in tempo geologico, i tracheidi hanno sperimentato due tendenze adattive. In primo luogo, hanno dato origine ai vasi conduttivi per aumentare l'efficienza dell'acqua e del trasporto di nutrienti. In secondo luogo, hanno trasformato le fibre per dare supporto strutturale a piante sempre più grandi.

Gli elementi dei vasi conduttivi acquisiscono le loro caratteristiche caratteristiche nel corso dell'ontogenesi. Durante le prime fasi del loro sviluppo assomigliano a Tracheidas, da cui si sono evoluti.

In gimoni fossili e viventi e in dicotyledoneal primitivo (magnoliale). Durante l'evoluzione verso gruppi vegetali più avanzati, i tracheidi dei bordi scalariformi hanno dato origine a quelli del bordo circolare. A sua volta, quest'ultimo ha dato origine a fibre libriformi.

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Lo xilema

Lo xilema insieme al phloema costituisce i tessuti che costituiscono il sistema di tessuto vascolare delle piante vascolari. Questo sistema è piuttosto complesso ed è responsabile di guidare acqua, minerali e cibo.

Mentre lo xilema conduce acqua e minerali dalla radice al resto della pianta, il floema trasporta i nutrienti elaborati durante la fotosintesi, dalle foglie al resto della pianta.

Lo xilema è costituito in molti casi da due tipi di cellule: tracheidi, considerati i più primitivi e gli elementi della nave. Le piante vascolari più primitive presentano tuttavia solo tracheidi nello xilema.

Il flusso di acqua attraverso i tracheidi

Il modo in cui sono posizionati i tracheidi all'interno della pianta è tale che le sue punte sono perfettamente allineate tra le trachedie vicine, permettendo tra loro il flusso in qualsiasi direzione.

Alcune specie hanno ispessimento della parete cellulare ai bordi dei punti che riducono il diametro della sua apertura, rafforzando così l'unione dei tracheidi e riducendo anche la quantità di acqua e minerali che possono verificarsi attraverso di essi. Questi tipi di suggerimenti sono chiamati timidi areolati.

Alcune specie di angiosperme, così come le conifere, hanno un meccanismo aggiuntivo che consente di regolare il flusso di acqua attraverso i Dpart areolati, come la presenza di una struttura chiamata Toro.

Un toro non è altro che un ispessimento della membrana della punta a livello dell'area centrale dello stesso e che funge da controllo del passaggio dell'acqua e valvola di controllo minerale tra le cellule tra le cellule.

Quando il toro è al centro del puntatore, il flusso tra i tracheidi è normale; Ma se la membrana si sposta su uno dei suoi lati, il toro blocca l'apertura del polvere, lasciando il flusso o ostruisce completamente.

Tipi di suggerimenti

Semplice

Non presentano gonfiore ai loro bordi

Areola

Presentano gonfiore ai bordi della scrivania sia per un tracheide, sia per il tracheide adiacente.

Semi -oreola

I bordi della punta di una cellula hanno ispessimento, ma quelli degli adiacenti non.

Sonolati con toro

Come già sottolineato, le conifere e alcune angiosperme hanno un toro centrale nella scrivania areolate che aiuta a regolare il flusso di acqua e minerali.

Cieco

Alla fine la puntura di un tracheide non corrisponde a quella della cella adiacente, quindi il flusso di acqua e minerali viene interrotto in quest'area. In questi casi si parla di una punta cieca o non funzionale.

Sezione tangenziale in legno molle di una conifera (Pinus SP.). Trachedia e altre strutture. Preso e curato da: Berkshire Community College Bioscience Image Library [CC0].

In ginnosperme

Phylum Gnetophyta Gymnosperms sono caratterizzate, tra gli altri aspetti, presentando uno xilema costituito da tracheidi e vasi o tracheas, ma il resto delle ginnosperme ha solo tracheidi come elementi di guida.

Le ginnosperme presentano la tendenza a possedere tracheidi maggiore di quelli delle angiosperme, e questi tendono ad essere volati con il toro. Più del 90% del peso e del volume dello xilema secondario delle conifere è costituito da tracheidas.

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La formazione di tracheidi nello xilema secondario delle conifere si verifica dal cambiamento vascolare. Questo processo può essere diviso in quattro fasi.

Divisione cellulare

È una divisione mitotica in cui dopo la divisione nucleare in due bambini la prima struttura a formare è la parete primaria.

Allungamento cellulare

Dopo la divisione cellulare completa, la cellula inizia a crescere in lunghezza. Prima di questo processo ha completato la formazione di muro secondario, che parte dal centro della cella e aumenta verso l'apice.

Deposizione di matrice di cellulosa

La matrice di cellulosa ed emicellulosa della cellula viene depositata in diversi strati.

Lignificazione

La matrice di cellulosa ed emicellulosa è impregnata dalla lignina e altri materiali di natura simile in ciò che costituisce la fase finale della fase di maturazione dei tracheidi.

In angiosperme

I tracheidi sono presenti nello xilema di tutte le piante vascolari, tuttavia nelle angiosperme sono meno importanti che nelle ginnosperme perché condividono funzioni con altre strutture, note come elementi dei vasi o trachei.

I tracheidi delle angiosperme sono brevi.

Le trachee angiospermas, come le tracheidas, hanno consigli sulle pareti, muoiono quando raggiungono la maturità e perdono il loro protoplasto. Queste cellule tuttavia sono più brevi e fino a 10 volte più larghe di Tracheidas.

Le trachee perdono la maggior parte della loro parete cellulare nei loro apice lasciando piastre di perforazione tra cellule adiacenti e così formando un condotto continuo.

Le trachee possono trasportare acqua e minerali a una velocità molto più alta dei tracheidi. Tuttavia, queste strutture sono più suscettibili per essere bloccate dalle bolle d'aria. Sono anche più suscettibili al congelamento nelle stagioni invernali.

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