De sikt celler er de som bærer saft med sukker og næringsstoffer i barken av ikke-angiosperm karplanter. De er homologe med siktrørselementene i angiospermer. Begge celletyper forblir i live til tross for at de har mistet kjernen og flere viktige organeller.
Siktcellene er lange og smale, med overlappende ender. På hele deres sideoverflate har de små porøse områder (sigter) i kontakt med albuminøse celler, noen ganger kalt Strasburger-celler.
Kilde: pixabay.com
Skjermrørelementer er korte og brede. De danner kontinuerlige rør. I nærheten av endene har de porøse plater i kontakt med ledsagende celler.
Struktur
Som de fleste floemeceller, har siktet en cellevegg som består av cellulose, hemicellulose og pektin. Skjermbilder er depresjoner med porer opp til 15 μm i diameter. Disse kan observeres ved bruk av et optisk mikroskop.
Porene krysses av broer, eller cytoplasmatiske rør, mellom tilstøtende sil og albuminøse celler, som skaper kontinuitet mellom protoplasmaene til begge.
Hver av disse broene er omgitt av en sylinder med kallose sammensatt av en tettpakket, hyalisk utseende ß-glukan. Dette forhindrer lekkasje av innholdet i broene.
I motsetning til silrørelementer, stammer ikke tilstøtende sil og albuminøse celler generelt fra inndelingen av den samme foreldrecellen.
Strukturene til celleveggene som ved hjelp av broer etablerer kommunikasjon mellom protoplasmer av albumin og silceller kalles plasmodesmata.
Forhold til andre celler
Karplanter har to typer komplekse ledende vev organisert i parallelle vaskulære bunter langs cortex av røtter, stengler, grener og bladårer.
På den ene siden distribuerer xylem vann og mineraloppløste stoffer hentet fra jorda. På den andre siden bærer floem vann, sukker produsert ved fotosyntese og næringsstoffer som tidligere er lagret i andre celler.
Som xylem, er floem avledet fra en vekstregion av stammen kalt det vaskulære kambium. Den viktigste komponenten er silcellene eller elementene i silrøret.
Floemet inneholder også sklerenkymale celler, med støttefunksjon, idioblaster, sekretorisk funksjon og parenkymale celler, med lagringsfunksjon.
Albuminøse celler er også parenkymale. I likhet med ledsagercellene til angiosperms har de en protoplasma med rikelig ribosomer og mitokondrier, en omfattende grov endoplasmatisk retikulum, plastider med stivelseskorn og en kjerne som kan lobes. De kan også ha en stor vakuum.
Mangler essensielle kjerner og organeller trenger silceller det metabolske maskineriet, proteiner og ribonukleære proteinkomplekser, andre næringsstoffer, ATP, signalmolekyler og albuminhormoner for å holde seg i live.
Bevegelsen av disse forbindelsene i planten ville ikke være mulig uten albuminøse celler.
Funksjon
Bevegelse av vann og oppløste stoffer i floemet kan skje i forskjellige retninger til forskjellige tider. Selv visse løsemidler kan bevege seg i motsatte retninger samtidig. Denne kapasiteten skyldes det faktum at floemet er sammensatt av levende celler, som er i stand til å utføre forskjellige metabolske prosesser.
Fra albuminøse celler blir sukkerene produsert i fotosyntetiske vev lastet inn i silcellene. Å øke konsentrasjonen av sukker i disse cellene reduserer det osmotiske potensialet til saften, og trekker til seg vann fra det tilstøtende xylemet. Dette øker turgoren i silcellene.
Det økte trykket fra saften får den til å passivt bevege seg mot målvevet.
Når sukkeret blir sluppet ut i disse vevene, reduseres turgoren i silcellene, noe som fører til at vannet føres tilbake til xylemen. Denne prosessen gjentas syklisk, og produserer kontinuerlig sending av sukker ved floemet og dets utslipp i målvevet.
I noen planter krever utslipp av sukker i silcellene mot en konsentrasjonsgradient enzymet adenosintrifosfat.
Lossing av sukker i blomster og frukt innebærer en ekstra energiforbruk fordi transporten må skje mot en gradient av sukrose, fruktose og glukose.
Vekstperioder
I periodene med størst plantevekst er de viktigste aktive silcellene de som utgjør en del av floppen til stivelseslagringsorganene og de voksende apikale, rot- og aksillære meristemene.
I perioder med intens fotosyntetisk aktivitet er de viktigste aktive silcellene de av bladene og lagringsorganene.
Patologi
Virus som angriper planter bruker ofte silcellesystemer eller silrørelementer som en kanal for å invadere hele organismen.
De screenede celler utsletter lesjonene som lider raskt gjennom avsetning av kallosal. Bladlus har spesialtilpassede munnstykker for å nøytralisere dette forsvaret, slik at de kontinuerlig kan suge sap i flere timer. Disse og andre sopespisende insekter overfører virus som angriper planter.
Når silceller dør, så gjør også de tilknyttede albuminøse celler. Dette er en indikasjon på den nære innbyrdes avhengigheten av begge typer mikroorganismer.
Det er ukjent hvorfor store mengder rørformet endoplasmatisk retikulum kan forårsake okklusjon av sileporene i silcellene i gymnospermer.
Utvikling
Xylem og floem løste problemet med transport av vann og næringsstoffer i landmiljøer, noe som muliggjorde utviklingen av store planter og derfor utseendet til skoger og genereringen av det enorme biologiske mangfoldet som de har over hele verden.
Når det gjelder silrørselementene og deres følgesvennceller, anses de tilhørende sikt og albuminøse celler som primitive. At silceller finnes i alle karplanter uten blomster, og bare i noen fylogenetisk basale angiospermer, peker på dette.
Angiospermer antas å ha sin opprinnelse fra gymnospermer. Dette ville være den evolusjonære grunnen til at saptransportsystemene basert på siktrørelementer er lik de som er basert på silceller. Med andre ord, begge systemer ville være homologe.
Som bevis på denne homologien kan det nevnes at begge systemer viser bemerkelsesverdige likheter, spesielt i egenskapene til protoplasten (tap av kjernen og organellene i seg selv) og av screeningssystemet.
referanser
- Azcón-Bieto, J., Talón, M. 2006. Fundamentals of plant physiology. McGraw-Hill, Madrid.
- Beck, CB 2010. En introduksjon til plantestruktur og utvikling - planteanatomi for det tjueførste århundre. Cambridge University Press, Cambridge.
- Evert, RF, Eichhorn, SE 2013. Biologi av planter. WH Freeman, New York.
- Gifford, EM, Foster, AS 1989. Morfologi og evolusjon av karplanter. WH Freeman, New York.
- Mauseth, JD 2016. Botanikk: en introduksjon til plantebiologi. Jones & Bartlett Learning, Burlington.
- Rudall, PJ Anatomi av blomstrende planter - en introduksjon til struktur og utvikling. Cambridge University Press, Cambridge.
- Schooley, J. 1997. Introduksjon til botanikk. Delmar forlag, Albany.
- Stern, RR, Bidlack, JE, Jansky, SH 2008. Introduksjonsplantebiologi. McGraw-Hill, New York.