식물 혈관 조직의 구조와 기능

혈관 조직은 식물의 중요한 전도 조직으로, 뿌리에서 물과 미네랄을 운반하고, 프로엠은 유기 물질을 운반합니다. 이 글은 혈관 조직 목질부와 관련된 목질부계 그리고 체관부의 구조와 기능에 대해 다룹니다.

혈관조직 (Vascular Tissue)

식물의 목질부 (Xylem)

 

식물의 주요 도수조직인 Xylem은 보통 끝에서 끝까지 배치된 죽은 중공원통 모양의 세포(혈관부재)로 형성된 연속관과 끝이 가늘어져 서로 겹치는 죽은 세포인 기관지의 조합을 포함하고 있습니다. 나자식물과 같은 몇몇 식물에서 기관지는 유일한 물을 전도하는 세포이며, 물은 뿌리에서 잎에 이르기까지 목질체를 통과합니다. 물이 잎에 도달하면 그 대부분이 실질 세포 바깥쪽에 있는 수막으로 들어가 수증기 형태로 세포 간 공간으로 들어가 잎에서 주로 기공을 통해 주위 공기로 확산됩니다. 식물로부터의 수증기의 이 확산은 증산으로 알려져 있습니다. 식물 전체에 물, 용해된 광물, 질산염이나 인산염 등의 무기 이온을 전도할 뿐만 아니라 목질계는 식물체를 지지합니다.

 

1차, 2차 목질계

1차 목질계는 첨두자계에서 유래한 프로칸비움에서 파생되었습니다. 2차 목질계는 나중에 발달하는 외자조직인 혈관형성층에 의해 형성됩니다. 목재는 축적된 2차 목질계로 구성되어 있습니다. 혈관의 구성원은 대부분 안지오스팜에서만 발견됩니다. 원시 혈관 정자에서 혈관 구성원은 섬유와 비슷한 경향이 있어 비교적 깁니다. 보다 고도의 혈관 정자에서 혈관 구성원은 양 끝을 떼어낸 현미경적인 스쿼트형 커피 캔과 유사하며 더 짧고 넓어지는 경향이 있습니다. 혈관 부재와 기관지 모두 두껍게 석회화된 2차 벽을 가지고 있으며 성숙 시에는 살아있는 프로토플라스트가 없습니다. 리그닌은 세포에 의해 생성되며 프로토플라스트가 죽기 전 셀룰로오스 세포벽을 강화하기 위해 분비되며 세포벽만 남게 됩니다. 식물 내 물의 연속된 흐름이 기관지를 통과하면 소규모로 대부분 원형에서 타원형까지 이차벽재가 퇴적되지 않은 곳을 통과하게 됩니다. 인접한 세포의 피트는 서로 반대로 발생합니다. 대조적으로 끝에서 끝까지 접합된 용기 부재는 거의 완전히 개방되어 있을 수 있으며 개방된 끝을 가로질러 막대 모양의 벽재 또는 스트립을 가질 수 있습니다.

혈관은 기관지가 겹치는 사슬보다 효율적으로 물을 전도하는 것처럼 보입니다. 우리가 이것을 알고 있는 것은 부분적으로는 배의 구성원이 여러 그룹의 식물에서 독립적으로 기관지에서 진화했기 때문이며, 그것들이 자연 선택에 의해 선호되고 있음을 시사하고 있습니다. 또한 몇 가지 유형의 섬유는 기관지에서 진화하여 전도가 아닌 강화에 특화되어 있을 가능성이 있습니다. 고대 개화식물 중에는 기관밖에 없는 것도 있지만 사실상 현대의 모든 안지오스페마에는 혈관이 있습니다. 목질체의 분화를 막지만 기관지에는 영향을 미치지 않는 변이체를 가진 식물은 발아 후 바로 말라 물을 효율적으로 수송할 수 없습니다.

전도세포 외에도 목질계는 전형적으로 섬유와 실질세포(기저조직세포)를 포함합니다.

실질세포는 보통 혈관형성층의 특수한 선두문자에 의해 광선이라고 불리는 수평열로 생성되며, 횡전도와 식품저장에서 기능합니다. 초기는 멜리스텀 세포의 다른 용어입니다. 그것은 분열하여 다른 초기 세포와 광선 세포로 분화하는 세포를 생성합니다. 목질의 줄기와 뿌리의 단면에서는 선이 바퀴의 스포크처럼 목질의 중심에서 방사되고 있는 것이 보입니다.

오크(Quercus)와 같은 목재에는 섬유가 풍부하고 목재는 그에 대응하여 밀도가 높고 무겁습니다. 이러한 세포나 다른 종류의 세포가 목질 내에 배치되어 있기 때문에, 대부분의 식물속이나 많은 종을 목재로부터 특정할 수 있습니다. 이 섬유들은 현대 종이의 주요 구성 요소입니다. 이전의 종이는 프롬의 섬유로 만들어졌습니다.

 

 

식불의 혈관조직의 구조와 기능

식물의 체관부 (프로엠, Phloem)

뿌리와 줄기의 바깥쪽을 향해 위치한 프로엠은 혈관 식물의 주요한 음식 전도 조직입니다. 식물이 (실질적인 나무껍질 띠를 혈관형성층까지 제거함으로써) 띠 모양으로 되어 있을 경우 식물은 결국 뿌리 기아로 죽게 됩니다.  플렌의 음식 전도는 체세포와 체관 부재의 2종류의 길쭉한 세포를 통해 이루어집니다. 종자가 없는 관속식물과 나자식물은 체세포만을 가지고 있으며 대부분의 안지오스페르마에는 체관부재가 있습니다. 두 종류의 세포 모두 체 영역으로 알려진 모공 송이를 가지고 있습니다. 세포가 서로 겹쳐지는 끝부분에 체 영역이 더 풍부하며, 인접한 체세포와 체관 부재의 프로토플라스트를 연결합니다. 이 두 종류의 세포는 모두 살아 있지만, 대부분의 체세포와 체관의 멤버는 성숙시에 핵을 결여하고 있습니다. 이러한 유형의 세포 분화는 성숙 시에도 핵을 결여하고 있는 인간 적혈구의 분화와 유사합니다.

체관 부재 중에는 일부 체 영역이 더 큰 구멍을 가지고 있어 체판이라고 불립니다. 체관부재 축구의 끝에서 끝까지 체관이라고 불리는 종열을 형성합니다. 체셀은 체관부재에 비해 전문성이 낮고, 체영역의 모든 기공경이 거의 같음. 진화적인 의미에서 체관의 구성원은 더 고도로, 더 전문화되고, 아마도 더 효율적일 것입니다.

각 체관 부재는 컴패니언 셀로 알려진 인접한 특수 실질 셀과 관련되어 있습니다. 동반 세포는 관련 체관 부재를 유지하기 위해 필요한 대사 기능의 일부를 수행하고 있는 것 같습니다. 혈관 정자에서 공통의 초기 세포는 비대칭으로 분열하여 체관 부재 세포와 그 동반 세포를 생성합니다. 동반 세포는 핵을 포함한 정상 실질 세포의 모든 구성 요소를 가지며, 그들의 다수의 플라즈마(인접하는 세포 간의 세포질 결합)는 그 세포질을 관련 체관 부재와 결합시킵니다. 섬유와 실질 세포는 종종 프로엠에 풍부합니다.

식불의 목질계는 뿌리에서 싹이나 잎으로 물이나 용해된 미네랄을 운반하고 체관부는 식물의 한 부분에서 다른 부분으로 유기 물질을 운반합니다.