Les reaccions metabòliques complexes a les plantes s'expliquen per l'estructura especial de les parts del seu cos: arrel, tija, fulles, anomenats òrgans vegetatius. Són els responsables dels processos de fotosíntesi, transpiració, osmosi. En aquest article, estudiarem l'estructura i les funcions d'elements vegetals com els pèls de les arrels. Aquestes són estructures importants que determinen l'absorció d'aigua i sals minerals del sòl.
Arrel: l'òrgan vegetatiu de les plantes amb llavors
La part subterrània de les gimnospermas i les plantes amb flors està representada per dos tipus de sistema radicular: arrel pivotant i fibrosa. Consten de les arrels principals, laterals, adventícies (en les plantes monocotiledònies) i d'un gran nombre d'estructures petites anomenades pèls d'arrel.
Són excreixes representades per cèl·lules individuals de l'epiblema (rizoderm). S'anomenen tricoblasts. Sent un suport i realitzant les funcions d'emmagatzematge de substàncies orgàniques, d'absorció i reproducció (l'anomenada descendència d'arrel de cirerers, salzes),l'arrel participa indirectament en processos metabòlics com la transpiració, la respiració, la fotosíntesi.
Àrea d'aspiració
L'arrel principal té una estructura anatòmica complexa i les seves diverses parts fan funcions diverses. En aquest sentit, s'anomenen zones. En funció de la funció dels pèls de l'arrel (per sobre de l'àrea d'estirament inclosa a la zona de creixement), es localitza una acumulació de projeccions del teixit tegumentari. Aquesta zona s'anomena zona d'aspiració. Fa d'un a tres centímetres. Aquesta àrea pot contenir de 200 a 1500 o més cèl·lules epiblemàtiques allargades. Viuen poc: des de diverses hores fins a 20 dies, i després moren. Simultàniament, es formen noves estructures a partir del rizoderm. La cèl·lula ciliada de l'arrel, en contacte amb el sòl, és capaç d'absorbir les molècules d'aigua i les sals dissoltes d'aquesta en forma de sodi, clor, ions de magnesi, residus àcids de nitrats, nitrits i àcids fosfat.
Epiblema i característiques de la seva estructura
Aquest teixit vegetal pertany al grup dels meristemes primaris. En participar en la divisió, les seves cèl·lules proporcionen la formació d'elements com ara pèls d'arrel. Això es produeix a la capa externa del teixit educatiu de l'arrel: el fel·logen. El rizoderm format durant la temporada de creixement desapareix. En el seu lloc, es formen cèl·lules periderms joves, un teixit tegumentari secundari que és incapaç d'absorbir les solucions del sòl. Un nou pèl d'arrel, la funció del qual és l'absorció d'aigua i sals minerals, es forma a partir de la part superior de l'epiblema.
Funcions del cabell arrel
Aquestes estructures es formen a partir de protuberàncies del rizoderm i són cèl·lules individuals del meristema primari capaços d'absorbir la solució del sòl. Amb el temps, s'estiren i la membrana cel·lular és capaç de passar a l'interior solucions de sal hipotòniques i altament concentrades. Quan s'apliquen fertilitzants minerals, per exemple, fertilitzants de nitrogen i potassi, el contingut d'ions d'amoni, potassi i nitrat augmenta al sòl. Això passa a la primavera ja que és el millor moment per aplicar aquest tipus d'adob. La solució del sòl que conté els tipus d'ions anteriors penetra al citoplasma del tricoblast per difusió passiva.
L'aplicació a la tardor d'adobs fosfatats, que requereixen més temps per dissoldre's, provoca l'absorció dels ions de residus àcids de fosfat i àcids metafosfòrics pels pèls de l'arrel. Amb l'inici del flux de saba a finals de febrer - principis de març, gairebé tot el volum de cèl·lules rizodèrmiques s'omple de vacúols, el nucli es desplaça a la part superior del pèl de l'arrel. La pròpia cèl·lula és capaç de secretar molècules d'àcids orgànics: oxàlic, màlic. Dissolen les partícules d'humus, millorant el procés d'absorció. La formació de pèls d'arrel es produeix amb força rapidesa. Malgrat la seva curta vida útil, són capaços d'absorbir grans volums de solució del sòl. Per exemple, en una planta llenyosa, l'àrea d'aspiració és d'uns 120 a 640 m22.
Què són els tricoblasts
Abans, vam estudiar les característiques de l'estructura i les funcions del teixit primaricobertes vegetals. Està format per una sola capa de cèl·lules i s'anomena epiblema, situat a les arrels laterals joves que creixen a partir de les arrels principals o adventícies. Els pèls de les arrels són excreixes del teixit tegumentari, que són estructures molt allargades. Cal recordar que totes les cèl·lules epiblemàtiques són pluripotents, és a dir, capaces de formar pèls d'arrel. Però només es formen a partir de tricoblasts: sortints de l'epiblema, que semblen tubercles microscòpics.
El teixit tegumentari responsable de la formació dels tricoblasts té característiques estructurals citològiques: per exemple, les seves cèl·lules no tenen cutícula i una paret de cel·lulosa gruixuda. El citoplasma conté un gran nombre d'orgànuls que sintetitzen molècules d'ATP: els mitocondris. Són necessaris, ja que l'absorció d'aigua i sals minerals requereix energia. Els tricoblasts tampoc tenen estomes, elements del teixit tegumentari responsables dels processos de respiració i transpiració de les plantes, l'evaporació de l'aigua.
Com penetren les solucions de sal a les arrels de les plantes
Trichoblast i el pèl de l'arrel que se'n forma, la funció del qual és l'absorció d'aigua i sals minerals del sòl, es pot considerar un sistema osmòtic. L'absència de paret cel·lular rígida i l'elasticitat de la membrana afavoreixen el transport de molècules des de l'entorn extern fins al citoplasma. En orgànuls especials del pèl de l'arrel: vacúols, s'acumulen solucions hipertòniques de glucosa, fructosa, àcids màlic, cítric i oxàlic.
Tant la membrana com el tonoplast de la cèl·lula tenen un selectiusemipermeabilitat. Per tant, la solució del sòl, en estar menys concentrada que la saba cel·lular, penetra al pèl de l'arrel segons les lleis de l'osmosi. El potencial hídric de les solucions procedents del sòl és superior a aquest indicador en el tonoplast, i el potencial osmòtic és menor. L'aigua i les sals minerals es transporten des de la cèl·lula ciliada de l'arrel fins al xilema. Aquest és un teixit conductor que forma els vasos de les plantes: la tràquea o les traqueides. A través d'ells, la solució del sòl puja per la tija fins a les fulles i altres parts de la planta.
La selecció i el seu significat
Per augmentar l'àrea de succió del sistema radicular, cal augmentar el nombre d'arrels laterals. El seu epiblema que conté tricoblasts formarà pèls d'arrel addicionals. Per a això, s'utilitza un mètode mecànic d'arrancament de la punta de l'arrel, que destrueix la zona de divisió situada per sobre de la tapa de l'arrel. Es diu picking. Aquesta tècnica estimula el creixement de les parts laterals, sobre les quals es desenvolupen un gran nombre de pèls de l'arrel. En aquest cas, el creixement de l'arrel principal en longitud s'atura. La gran àrea de la zona de succió té un efecte positiu en el creixement i desenvolupament de la planta, augmentant el seu rendiment i vitalitat.
En aquest article, hem estudiat les característiques estructurals de la zona d'absorció de l'arrel de les angiospermes i també hem esbrinat quina funció realitza el pèl de l'arrel que es desenvolupa a partir de l'epiblema.
