MERISTEM: CHARAKTERYSTYKA, FUNKCJE, HISTOLOGIA I TYPY - BIOLOGIA - 2026

W merystemy są wyspecjalizowane tkanki w podziale komórki roślinnej. Z aktywności tych tkanek pochodzą wszystkie dorosłe tkanki rośliny. Tkanka merystematyczna znajduje się zarówno w korzeniu, jak iw łodydze (nadziemna część rośliny). Tworzą tak zwane punkty wzrostu.

Zostały one sklasyfikowane według różnych kryteriów. Jednym z nich jest moment pojawienia się w rozwoju rośliny. Można je również rozróżnić na podstawie pozycji, jaką zajmują w ciele rośliny.

Histologiczne ułożenie merystemu wierzchołkowego trzpienia. Fernandacastillo1, źródło Wikimedia Commons

Merystemy są również znane jako pąki. Tkanki te są aktywne przez całe życie rośliny i są odpowiedzialne za nieokreślony wzrost tych organizmów.

cechy

Pochodzenie

Wszystkie rośliny pochodzą z aktywności pojedynczej komórki (zygoty). Później, gdy zarodek się różnicuje, istnieją pewne obszary, które zachowują zdolność do podziału.

W korzeniu zarodka komórki w pozycji podwierzchołkowej nadal się dzielą. W łodydze śliwka stanowi pierwszy pączek (strefa merystematyczna) rośliny.

Ponadto w niektórych przypadkach już zróżnicowane komórki ciała rośliny mogą się ponownie podzielić. Może się to zdarzyć, gdy w roślinie powstają pewne uszkodzenia lub w wyniku kontroli endogennej.

Cytologia

Komórki merystematyczne są niezróżnicowane. Ich rozmiary wahają się od 10 do 20 µm i są izodiametryczne (mają równe wszystkie boki). Charakteryzują się cienką pierwotną ścianą komórkową zbudowaną z pektyn, hemicelulozy i celulozy.

Jądro zajmuje największą objętość komórki. Uważa się, że może zajmować do 50% cytoplazmy. ´

Istnieje bardzo dużo rybosomów. Istnieją również liczne dictyosomy tworzące aparat Golgiego. Retikulum endoplazmatyczne jest nieliczne.

Ogólnie istnieje wiele małych wakuoli, które są rozproszone w cytozolu.

Plastydy nie są zróżnicowane, dlatego nazywa się je proplastidiami. Mitochondria są bardzo małe i mają kilka grzbietów mitochondrialnych.

Aktywność hormonalna

Aktywność komórek merystematycznych regulowana jest obecnością substancji wytwarzanych przez roślinę. Są to hormony (substancje regulujące aktywność tkanki).

Hormony, które w najbardziej bezpośredni sposób wpływają na aktywność merystemów to auksyny i gibereliny.

Auksyny stymulują tworzenie i wzrost korzeni. Podobnie w wysokich stężeniach mogą hamować podział w merystemach łodygi.

Gibereliny mogą stymulować podział komórek w uśpionych merystemach. Te pąki generalnie zatrzymały swój wzrost z powodu wpływu czynników środowiskowych. Ruch giberelin w te obszary przerywa latencję i merystem rozpoczyna swoją aktywność.

cechy

Funkcją merystemu jest tworzenie nowych komórek. Tkanka ta podlega ciągłemu podziałowi mitotycznemu i dadzą początek wszystkim dorosłym tkankom rośliny.

Tkanki te są odpowiedzialne za wzrost długości i grubości łodyg i korzeni. Decydują również o sposobie rozwoju organów rośliny.

Histologia

Merystemy, które znajdują się na szczycie łodygi i korzenia, mają zwykle kształt stożka. Jego średnica może wynosić 80-150 µm.

W łodydze ta tkanka znajduje się na końcu wierzchołkowym. W korzeniu komórki merystematyczne znajdują się tuż nad kaliptrą, która je chroni.

Merystemy zarówno łodygi, jak i korzenia mają szczególną organizację histologiczną. To decyduje o rodzaju i położeniu dorosłych tkanek, do których dojdzie.

Merystem wierzchołkowy trzpienia (AVM)

Strefa merystematyczna w części nadziemnej rośliny tworzy pąki. W najbardziej wierzchołkowej części merystemu znajdują się komórki najsłabiej zróżnicowane. Jest znany jako promerystem i ma określoną konfigurację.

Można wyróżnić dwa poziomy organizacji. Na pierwszym poziomie brana jest pod uwagę zdolność komórek do podziału i miejsce, jakie zajmują w promerystemie. Przedstawiono trzy strefy:

Strefa centralna

Składa się z komórek, które są wydłużone i silnie zwakuolizowane. Te komórki mają niski współczynnik podziału w porównaniu z innymi obszarami promerystemu. Są pluripotencjalne, więc mają zdolność tworzenia dowolnej tkanki.

Strefa peryferyjna

Znajduje się wokół komórek strefy centralnej. Komórki są małe i mocno zabarwione. Często są podzielone.

Okolica szpikowa lub żebrowa

Występuje tuż poniżej strefy centralnej. Komórki są wakuolowane i ułożone w kolumny. Tworzą rdzeń merystemu i są tymi, z których powstaje największa ilość tkanek łodygi.

Kiedy komórki w strefie centralnej dzielą się, niektóre komórki potomne przemieszczają się na boki. Będą one tworzyć strefę peryferyjną i dadzą początek zawiązkom liści.

Komórki, które tworzą się w dolnej części strefy centralnej, łączą się ze strefą rdzeniową.

Na drugim poziomie organizacji AVM brane są pod uwagę płaszczyzny konfiguracji i podziału komórek. Jest znany jako konfiguracja tuniki z ciałem.

Tunica

Składa się z dwóch najbardziej zewnętrznych warstw AVM (L1 i L2). Dzielą się tylko w płaszczyźnie antykliny (prostopadłej do powierzchni).

Najbardziej zewnętrzna warstwa tuniki zapoczątkuje protodermę. Ten pierwotny merystem będzie różnicował się w tkankę naskórka. Druga warstwa uczestniczy w tworzeniu podstawowego merystemu.

Ciało

Znajduje się pod tuniką. Składa się z kilku warstw komórek (L ₃ ). Są podzielone na antyklinę i peryklinę (równolegle do powierzchni).

Podstawowy merystem i prokambium powstają z komórek ciała. Pierwsza utworzy tkanki kory i rdzenia łodygi. Podobnie jest z tkankami mezofilu w liściu. Z prokambium powstają pierwotne tkanki naczyniowe.

Merystem korzenia subapikalnego (MSR)

Strefa merystematyczna korzenia ma położenie podwierzchołkowe, ponieważ jest chroniona przez caliptra, co zapobiega uszkodzeniom komórek podczas penetracji gleby.

Organizacja MSR jest znacznie prostsza niż w przypadku MAV. Poniżej caliptra znajduje się grupa komórek o niskim współczynniku podziału. Tworzą one uśpione centrum, które jest uważane za rezerwowe centrum komórek merystematycznych.

Bocznie do nieruchomego środka, w zależności od grupy roślin, występuje od jednej do kilku początkowych warstw komórek.

Najbardziej zewnętrzna warstwa początkowych komórek da początek komórkom caliptra. Stworzy również protodermę. Najbardziej wewnętrzne warstwy dzielą się, dając początek merystemowi podstawowemu i prokambium.

Rodzaje

Do klasyfikacji merystemów stosowano różne kryteria. Najczęściej używane są położenie i moment pojawienia się na roślinie.

-Według pozycji

W zależności od tego gdzie się znajdują w zakładzie mamy:

Wierzchołkowy

Znajdują się w końcowych obszarach korzeni i łodyg. W łodydze znajdują się w pozycji wierzchołkowej i końcowej części gałęzi. Tworzą pąki wierzchołkowe i boczne.

W każdym korzeniu jest tylko jeden merystem, który ma położenie pod wierzchołkiem.

Bok

Zajmują pozycję peryferyjną względem korzeni i łodyg nagonasiennych i dwuliściennych. Są odpowiedzialne za wzrost grubości tych roślin.

Międzywarstwy

Znajdują się na łodydze. Są oddalone od merystemów wierzchołkowych i przeplatane tkankami dorosłych. Są odpowiedzialne za wydłużanie międzywęźli i osłonek liści u niektórych roślin.

Niezwykły

Powstają w różnych pozycjach w ciele rośliny. Dzieje się to w odpowiedzi na różne bodźce. Dorosłe komórki są zdolne do wznowienia aktywności merystematycznej.

Wśród nich mamy bliznowaciejące merystemy powstałe w wyniku mechanicznego uszkodzenia rośliny. Podobnie merystemoidy, które są izolowanymi komórkami merystematycznymi, z których mogą powstać struktury, takie jak aparaty szparkowe lub włośniczki.

- Według czasu pojawienia się

We wszystkich roślinach występuje wzrost pierwotny, który zasadniczo składa się ze wzrostu długości łodygi i korzeni. Powstałe tkanki pochodzą z tzw. Merystemów pierwotnych.

W niektórych grupach, takich jak rośliny nagonasienne i wiele roślin dwuliściennych, występuje wtórny wzrost. Polega to na zwiększeniu średnicy łodyg i korzeni.

Występuje głównie na drzewach i krzewach. Tkanki, które powodują ten wzrost, pochodzą z aktywności wtórnych merystemów.

Podstawowy

To są protodermis, podstawowy merystem i prokambium.

Protodermis da początek tkankom naskórka w korzeniach i łodydze. Znajduje się zawsze w najbardziej zewnętrznej części rośliny.

Z aktywności merystemu podstawowego powstają różne typy miąższu. Podobnie powstają tkanki mechaniczne (collenchyma i sclerenchyma).

Na łodydze znajduje się na zewnątrz i wewnątrz prokambium. Tkanki wewnętrzne utworzą rdzeń, a tkanki zewnętrzne - korę pierwotną. U nasady znajduje się między protodermą a prokambium. Tkanki, z których się wywodzi, stanowią korę rodnikową.

Prokambium tworzy pierwotne tkanki naczyniowe (ksylem i pierwotne łyko). Komórki tego merystemu są wydłużone i wakuolizowane. W łodydze znajduje się w pozycji bocznej, podczas gdy w korzeniach występuje w środku narządu.

Wtórny

Są to phelogen lub kambium suberous i kambium naczyniowe.

Phellogen powstaje w wyniku odróżnicowania dorosłych komórek macierzystych lub korzeni. W łodydze może pochodzić z dowolnej tkanki pierwotnej kory. U nasady powstaje z aktywności perycyklu.

Ten merystem tworzy podszewkę lub korek w kierunku zewnętrznej części narządu. W kierunku wewnętrznej części powstaje felodermis. Zespół suber, felogen i felodermis stanowi wtórną korę.

Wtórne tkanki naczyniowe powstają z podziału kambium naczyniowego. Ten merystem pochodzi ze szczątków prokambium uśpionych w łodygach i korzeniach.

Podobnie, w korzeniach, w jego tworzeniu uczestniczy również perycycle. W łodydze komórki miąższowe mogą uczestniczyć w tworzeniu kambium naczyniowego.

Merystem pochodzi z zewnętrznego łyka wtórnego i wewnętrznie drugorzędowego ksylemu. We wszystkich przypadkach powstaje więcej wtórnego ksylemu, który stanowi drewno.

Bibliografia

1. Fletcher J (2002) Utrzymanie pędów i merystemów kwiatowych u Arabidopsis. Annu. Rev. Plant Biol. 53: 45-66.
2. Grandjean O, T Vernoux, P Laufs, K Belcram, Y Mizukami and J Traas (2004) Analiza in vivo podziału komórek, wzrostu komórek i różnicowania w merystemie wierzchołkowym pędu u Arabidopsis. Komórka roślinna 16: 74-87.
3. Groot E, J Doyle, S Nichol and T Rost (2004) Phylogenetic distribution and evolution of root apical merystem organization in dwuliściennych okrytozalążkowych Int. J. Plant Sci. 165: 97–105.
4. Risopatron JPM, Y Sun i BJ Jones (2010) Kambium naczyniowe: molekularna kontrola struktury komórkowej. Protoplasm 247: 145–161.
5. Stearn K (1997) Wprowadzenie do biologii roślin. Wydawcy WC Brown. ZASTOSOWANIA. 570 s.