De tracheïden Het zijn langwerpige cellen met putjes aan hun uiteinden die in vaatplanten functioneren als kanalen om water en opgeloste minerale zouten te transporteren. De pit-pit contactgebieden tussen paren tracheïden laten de doorgang van water toe. De rijen tracheïden vormen een continu geleidingssysteem door de planten heen.
Bij het rijpen zijn tracheïden cellen met sterk verhoute celwanden, daarom bieden ze ook structurele ondersteuning. Vaatplanten hebben een groot vermogen om hun watergehalte te beheersen dankzij het bezit van het xyleem, waarvan de tracheïden deel uitmaken.
Artikel index
Planten hebben drie basistypen weefsel: het parenchym, met niet-gespecialiseerde cellen, met dunne, niet-verhoute celmembranen; collenchym, met langwerpige steuncellen, met onregelmatig verdikte celwanden; en sclerenchym, met verhoute celwand-ondersteunende cellen, zonder levende componenten op de vervaldag.
Sclerenchym kan mechanisch zijn, met sclereïden (steencellen) en houtvezels, of geleidend, met tracheïden (zonder perforaties, aanwezig in alle vaatplanten) en geleidende vaten (met perforaties aan hun uiteinden, voornamelijk aanwezig in angiospermen). Tracheïden en elementen van de geleidende vaten zijn dode cellen.
Planten hebben twee soorten geleidend weefsel: het xyleem, dat water en minerale zouten uit de bodem transporteert; en floëem, dat de suikers verdeelt die door fotosynthese worden geproduceerd.
Het xyleem en floëem vormen parallelle vaatbundels in de cortex van de plant. Het xyleem bestaat uit parenchym, houtvezels en geleidend sclerenchym. Floëem bestaat uit levende vaatcellen.
Bij sommige bomen worden jaarringen onderscheiden omdat de tracheïden die in de lente worden gevormd, breder zijn dan die die in de zomer worden gevormd..
De term "tracheid", bedacht door Carl Sanio in 1863, verwijst naar een vorm die doet denken aan de luchtpijp.
Bij varens, cycaden en coniferen zijn de tracheïden 1-7 mm groot. Bij angiospermen zijn ze 1-2 mm of minder. Daarentegen kunnen geleidende bloedvaten (samengesteld uit talrijke geleidende bloedvatelementen), uniek voor angiospermen, bijna 1.000 mm lang zijn..
Tracheide-cellen hebben een primaire en een secundaire celwand. De secundaire wand wordt afgescheiden nadat de primaire wand is gevormd. Daarom is de eerste intern met betrekking tot de tweede.
Cellulosevezels in de primaire celwand zijn willekeurig georiënteerd, terwijl die in de secundaire celwand spiraalvormig zijn georiënteerd. Daarom kan de eerste gemakkelijker worden uitgerekt naarmate de cel groeit. Dat wil zeggen, de tweede is stijver.
De verhoute celwanden van tracheïden bezitten scalaire, ringvormige, spiraalvormige (of spiraalvormige), netvormige of libri-vormige uitsteeksels. Deze eigenschap maakt het mogelijk om soorten te identificeren door middel van microscopische observatie..
De lignine-wanden, een waterdicht materiaal, voorkomen dat de tracheïden en geleidende vaten water verliezen of lijden aan embolieën veroorzaakt door het binnendringen van lucht..
De zogenaamde "cohesietheorie" is de meest geaccepteerde verklaring voor de opwaartse beweging van water en zouten in oplossing in het xyleem. Volgens deze theorie zou het verlies van water als gevolg van bladtranspiratie spanning veroorzaken in de vloeistofkolom die van de wortels naar de takken gaat en tracheïden en geleidende vaten kruist..
Het verlies van water door transpiratie zou de neiging hebben om de druk in het bovenste deel van de planten te verminderen, waardoor het water dat door de wortels uit de grond wordt gehaald door de xyleemkanalen stijgt. Op deze manier wordt het zweetwater continu ververst..
Dit alles zou voldoende spanning vereisen om het water te laten stijgen en om de cohesiekracht in de vloeistofkolom deze spanning te laten ondersteunen. Voor een 100 m hoge boom zou een drukgradiënt van 0,2 bar / m nodig zijn, voor een totale cohesiekracht van 20 bar. Experimenteel bewijs geeft aan dat in de natuur aan deze voorwaarden wordt voldaan.
Tracheïden hebben een veel hogere inwendige oppervlakte-volumeverhouding dan elementen van geleidende vaten. Om deze reden dienen ze om door aanhechting water in de plant tegen de zwaartekracht in te sparen, ongeacht of er wel of geen transpiratie is..
De verhouting van de tracheïden voorkomt hun implosie als gevolg van de negatieve hydrostatische druk van het xyleem.
Deze verhouting zorgt er ook voor dat de tracheïden het grootste deel van de structurele ondersteuning van het hout leveren. Hoe groter de planten, hoe groter de behoefte aan structurele ondersteuning. Daarom is de diameter van de tracheïden bij grote planten meestal groter..
Door de stijfheid van de tracheïden konden de planten een rechtopstaande aardse gewoonte aannemen. Dit leidde tot het verschijnen van bomen en oerwouden.
Bij grote planten hebben de tracheïden een dubbele functie. De eerste is om water naar het gebladerte te brengen (zoals bij kleine planten). De tweede is om het gebladerte structureel te versterken om de werking van de zwaartekracht te weerstaan, zelfs als de wapening de hydraulische efficiëntie van het xyleem vermindert..
De omgevingen die worden blootgesteld aan harde wind of sneeuwval, evenals bepaalde plantarchitecturen, zorgen ervoor dat de takken een grotere weerstand tegen breuk vereisen. Verhoogde verhouting van het hout als gevolg van tracheïden kan de levensduur van de houtachtige delen van deze planten bevorderen..
Het evolutionaire proces van tracheïden, dat meer dan 400 miljoen jaar duurt, is goed gedocumenteerd omdat de hardheid van deze vasculaire cellen, veroorzaakt door verhouting, hun behoud als fossielen bevordert..
Toen de terrestrische flora zich in de geologische tijd ontwikkelde, ondergingen tracheïden twee adaptieve trends. Ten eerste leidden ze tot geleidende vaten om de efficiëntie van het transport van water en voedingsstoffen te vergroten. Ten tweede werden ze omgevormd tot vezels om structurele ondersteuning te geven aan steeds grotere planten..
De elementen van de geleidende vaten krijgen hun karakteristieke perforaties laat in de loop van de ontogenie. Tijdens de vroege stadia van hun ontwikkeling lijken ze op tracheïden, waaruit ze zijn geëvolueerd.
In fossiele en levende gymonospermen, en in primitieve tweezaadlobbigen (Magnoliales), hebben tracheïden putjes met scalaire randen. Tijdens de evolutie naar meer geavanceerde plantengroepen gaven tracheïden met scalariforme randen aanleiding tot die met cirkelvormige randen. Deze laatste leidden op hun beurt tot libriform-vezels.
Het xyleem vormt samen met het floëem de weefsels die het vaatweefselsysteem van vaatplanten vormen. Dit systeem is vrij complex en zorgt voor de geleiding van water, mineralen en voedsel.
Terwijl het xyleem water en mineralen van de wortel naar de rest van de plant transporteert, draagt het floëem de voedingsstoffen die tijdens de fotosynthese zijn gemaakt, van de bladeren naar de rest van de plant..
Het xyleem bestaat in veel gevallen uit twee soorten cellen: de tracheïden, die als de meest primitieve worden beschouwd, en de elementen van het vat. De meest primitieve vaatplanten vertonen echter alleen tracheïden in het xyleem..
De manier waarop de tracheïden in de plant worden geplaatst, is zodanig dat hun putten perfect zijn uitgelijnd tussen de naburige tracheïden, waardoor ze in elke richting kunnen stromen..
Sommige soorten vertonen een verdikking van de celwand aan de randen van de putjes die de diameter van hun opening verkleinen, waardoor de vereniging van de tracheïden wordt versterkt en ook de hoeveelheid water en mineralen die erdoorheen kan stromen, wordt verminderd. Dit soort putjes worden areolaatpitten genoemd..
Sommige soorten angiospermen, evenals coniferen, vertonen een extra mechanisme waarmee de waterstroom door de areolaatputten kan worden gereguleerd, zoals de aanwezigheid van een structuur die torus wordt genoemd..
Een torus is niets meer dan een verdikking van het membraan van de put ter hoogte van het centrale gebied ervan en die fungeert als een regelklep voor de doorgang van water en mineralen tussen de cellen.
Wanneer de torus zich in het midden van de put bevindt, is de stroom tussen tracheïden normaal; maar als het membraan naar een van zijn zijden beweegt, blokkeert de torus de opening van de put, waardoor de stroom wordt vertraagd of volledig wordt belemmerd.
Ze vertonen geen verdikkingen aan de randen
Ze vertonen verdikking aan de randen van de putten van zowel een tracheide als de aangrenzende tracheide.
De randen van de putjes van een cel zijn verdikt, maar die van de aangrenzende cel niet.
Zoals eerder vermeld, hebben coniferen en sommige angiospermen een centrale torus in de areolate pit die helpt bij het reguleren van de stroom van water en mineralen..
Uiteindelijk valt de put van een tracheid niet samen met die van de aangrenzende cel, waarvoor in dit gebied de stroom van water en mineralen wordt onderbroken. In deze gevallen spreken we van een blinde of niet-functionele put.
De gymnospermen van de phylum Gnetophyta worden onder meer gekenmerkt door een xyleem dat bestaat uit tracheïden en vaten of luchtpijpen, maar de rest van de gymnospermen heeft alleen tracheïden als geleidingselementen..
Gymnospermen hebben de neiging om langere tracheïden te hebben dan angiospermen, en ze hebben ook de neiging om van het areolaattype te zijn met een torus. Meer dan 90% van het gewicht en het volume van het secundaire xyleem van coniferen bestaat uit tracheïden.
De vorming van tracheïden in het secundaire xyleem van coniferen vindt plaats vanuit het vasculaire cambium. Dit proces kan worden onderverdeeld in vier fasen.
Het is een mitotische deling waarbij na nucleaire deling in twee dochterkernen, de eerste structuur die wordt gevormd de primaire wand is.
Na volledige celdeling begint de cel in lengte te groeien. Voordat dit proces is voltooid, begint de vorming van de secundaire wand, die begint vanuit het midden van de cel en toeneemt naar de top toe..
De cellulose- en hemicellulosematrix van de cel wordt in verschillende lagen afgezet.
De cellulose- en hemicellulosematrix wordt geïmpregneerd met lignine en andere materialen van vergelijkbare aard in de laatste fase van de rijpingsfase van de tracheïden..
Tracheïden zijn aanwezig in het xyleem van alle vaatplanten, maar in angiospermen zijn ze minder belangrijk dan in gymnospermen omdat ze functies delen met andere structuren, bekend als elementen van de bloedvaten of luchtpijpen..
Angiosperm-tracheïden zijn korter en dunner dan gymnosperm-tracheïden en hebben ook nooit een stierkuil.
Angiosperm-luchtpijpen hebben, net als tracheïden, putjes in hun wanden, sterven bij het bereiken van volwassenheid en verliezen hun protoplast. Deze cellen zijn echter korter en tot 10 keer breder dan de tracheïden..
De luchtpijpen verliezen het grootste deel van hun celwand bij hun toppen, waardoor perforatieplaten tussen aangrenzende cellen achterblijven en zo een continue leiding vormen..
Tracheae kunnen water en mineralen veel sneller transporteren dan tracheïden. Deze structuren zijn echter gevoeliger om te worden geblokkeerd door luchtbellen. Ze zijn ook gevoeliger voor bevriezing in winterseizoenen..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.