Меристема — образувателна тъкан при растенията: функции и видове

Научете всичко за меристемата — образуващата тъкан при растенията: функции, видове, клетъчна структура и роля в растежа и образуването на органи.

Меристемата е тъкан в растенията, съставена от делящи се клетки. Те се намират в частите на растението, където може да се осъществи растеж.

Растителните клетки, които са диференцирани, обикновено не могат да се делят или да произвеждат клетки от друг тип. Затова е необходимо клетъчно делене в меристемата, за да се получат нови клетки. Това позволява растежа на тъкани и нови органи, необходими на растението.

Меристематичните клетки имат същата функция за растенията, каквато имат стволовите клетки за животните. Те са непълно или изобщо не са диференцирани и са способни да продължат клетъчното делене.

Клетките са малки и протоплазмата изпълва изцяло клетката. Вакуолите са изключително малки. Цитоплазмата не съдържа пластиди (като хлоропластите), но те са там в рудиментарна форма ("пропластиди"). Меристематичните клетки са разположени плътно една до друга без междуклетъчни кухини. Клетъчната стена е много тънка първична клетъчна стена.

Функции на меристемата

Меристемата има няколко основни функции за развитието на растението:

• Производство на нови клетки чрез интензивно клетъчно делене, което осигурява растеж в дължина и дебелина.
• Образуване на нови тъкани и органи (листа, цветове, корени).
• Осигуряване на клетъчна пластичност и възможност за регенерация след нараняване.
• Участие в процесите на диференциация — част от получените клетки напускат меристемата и се превръщат в постоянни (специализирани) клетки и тъкани.

Видове меристеми

Според местоположението и функцията меристемите се делят на няколко основни типа:

• Апикални (връхни) меристеми — намират се в върховете на стъблото и корена и отговарят за растежа в дължина (първичен растеж).
• Интеркалярни меристеми — разположени между вече диференцирани тъкани (например в основата на листните пластинки при някои тревисти растения) и позволяват бърз растеж и възстановяване на части от органите.
• Латерални (бокови) меристеми — като камбия и фелоген, отговарят за растежа в дебелина (вторичен растеж) при дървесни и храстовидни растения.
• Транзитивни или промеристеми — временни меристемни зони, които възникват при образуването на нови органи.

Структура и зонална организация

Апикалните меристеми често показват зонална организация:

• Зона на инициалните клетки (стем клетки) — малки, слабо диференцирани клетки, които се делят нерегулярно и образуват нови меристематични и производни клетки.
• Зона на делене — активна митотична зона, където се възпроизвеждат множество клетки.
• Зона на растеж/удължаване — клетки увеличават обема си след деленето.
• Зона на диференциация (зрелост) — клетки се специализират и оформят постоянни тъкани.

В коренните апикални меристеми има и т.нар. тиха централна зона (quiescent centre), където деленето е силно намалено — служи като резервоар от клетки, които могат да се активират при нужда.

Клетъчни характеристики

Както е описано по-горе, меристематичните клетки са с малки вакуоли, богати на протоплазма, с тънка първична клетъчна стена и без зрели пластиди — често с пропластиди. Тези особености подпомагат бързото делене и липсата на силна специализация.

Регулация на деленето

Клетъчното делене в меристемите се контролира от вътрешни и външни фактори:

• Хормони: ауксини и цитокинини играят ключова роля за поддържане на меристемната активност и решават съдбата на производните клетки.
• Генетични регулатори и сигнални пътища, които определят кога клетките да се делят и кога да диференцират.
• Външни фактори като светлина, температура и наличност на вода и хранителни вещества влияят върху активността на меристемите.

Значение за растениевъдство и биотехнологии

Меристемите са важни в практиката на вегетативно размножаване, културите от тъкани и получаването на чисти от вируси растения (меристемна култура). Заради високата деляща способност и потенциал за регенерация те се използват и при генетична трансформация и масово размножаване на ценни сортове.

Кратко обобщение

Меристемата е ключова за растежа и развитието на растенията — източник на непрекъснато обновяващи се клетки, които позволяват образуване на нови тъкани и органи. Различните видове меристеми (апикални, интеркалярни, латерални) обслужват специфичните нужди на растението за растеж в дължина и дебелина, а регулацията им включва хормони, генетични механизми и екологични влияния.

Апикална меристема

Апикалната меристема или растежен връх се намира в пъпките и растежните върхове на корените на растенията.

Започва растежа на нови клетки в младите разсади по върховете на корените и леторастите (образувайки пъпки, наред с други неща). По-конкретно, активната апикална меристема поставя зад себе си растящ корен или летораст, като се изтласква напред. Апикалните меристеми са много малки в сравнение с латералните меристеми с цилиндрична форма.

10x микроскопско изображение на коренов връх с меристема1 - спокоен център 2 - калиптроген (живи клетки на кореновата шапка) 3 - коренова шапка 4 - отстранени мъртви клетки на кореновата шапка5 - прокамбиум

Въпроси и отговори

В: Какво представлява меристемът?

В: Къде в растенията се намират меристемите?

Въпрос: Защо е необходимо деленето на клетките в меристемата?

В: Каква е функцията на меристемните клетки в растенията?

В: Какъв е размерът и съставът на меристематичните клетки?

Въпрос: Как са разположени меристематичните клетки в тъканта?

В: Какво е естеството на клетъчната стена в меристематичните клетки?

Търсене по буква