Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

34.6: Plantencellen en -weefsels
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Plant Cells and Tissues
 
TRANSCRIPT

34.6: Plant Cells and Tissues

34.6: Plantencellen en -weefsels

Plant tissues are collections of similar cells performing related functions. Different plant tissues will have their own specialized roles and can be combined with other tissues to form organs such as flowers, fruit, stem, and leaves. Two major types of plant tissue include meristematic and permanent tissue.

Meristematic tissue, the primary growth tissue in plants, is capable of self-renewal and indefinite cell division. Every cell in the plant originates from a meristem. Meristematic tissue is classified into one of three types depending on its location inside the plant - apical, lateral, and intercalary. Apical meristems are meristematic tissue located at the tip of root and stem, which enable elongation of plant length. Lateral meristems are present in the radial portion of the stem and root and increase the thickness or girth of the maturing plant. Intercalary meristems occur only in monocots at the base of the internode and leaf blade. The intercalary meristems increase the length of the leaf blade.

Permanent plant tissues are either simple (composed of similar types of cells) or complex (consisting of different kinds of cells). For example, dermal tissue is a simple permanent tissue that forms the outer protective covering. It protects the plant from physical damage and enables gas exchange. In non-woody plants, the dermal tissue is a layer of tightly packed cells called the epidermis. The cuticle, a waxy epidermal coating, is present on leaves and stems that prevent water loss. The epidermis has unique functions in different plant organs. For example, roots, water, and minerals absorbed from the soil enter through the epidermis.

Vascular tissue, in contrast, is an example of complex tissue that enables the transport of water and minerals through the plant. The vascular system is composed of two specialized conducting vessels: xylem and phloem. Xylem conducts water and minerals from the roots to different parts of the plant, and itself consists of three types of cells: xylem vessel, tracheids (both of which hold water), and xylem parenchyma. Phloem conducts organic compounds from the site of photosynthesis to different parts of the plant. It includes four different types of cells: sieve cells (which conduct photosynthesis), phloem parenchyma, companion cells, and phloem fibers. In the stem, the xylem and phloem together form a structure called a vascular bundle. In roots, this is called the vascular cylinder or vascular stele.

Parenchyma, Collenchyma and Sclerenchyma

Plant anatomy divides the organism into four primary organs - root, stem, leaf, and flower. These can subsequently be divided into three tissue types. For example, leaves consist of three different tissues -dermal, vascular, and ground tissues. Further, these tissues are each composed of up to three cell types-parenchyma, sclerenchyma, or collenchyma.

Parenchyma cells are living, metabolically active, and usually bounded by a thin and flexible primary cell wall. In general, parenchyma cells account for 90 percent of the cells found in herbaceous seed plants. These often occur in the cortex or pith of stems or roots, and the fleshy tissue of many fruits. Most parenchyma cells retain the ability to divide, making them essential in wound healing and tissue regeneration. Moreover, parenchyma cells perform specialized functions in plants such as photosynthesis, storage, or transport, and aid the vascular tissue by forming a route to exchange nutrients within or between xylem and phloem.

Collenchyma cells are also living, and are elongated in structure, consisting of an irregular thick cell wall that provides support and structure to the plant. These are the least common cell type and have cell walls composed of cellulose and pectin. The epidermal tissue of young stem and leaf veins consists of collenchyma cells. There are three general classifications of collenchyma cells, depending on location and pattern of cell wall thickenings - angular, annular, lamellar, and lacunar.

Sclerenchyma cells form protective or supportive tissue in higher plants. At maturity, these cells have limited physiological activity and are usually dead. Sclerenchyma cells have a cell wall with a thickened secondary layer made up of cellulose, hemicellulose, and lignin. The orientation of the cellulose provides a diverse combination of strength, flexibility, and stiffness in plant organs subjected to different compressive and tensile forces. Sclerenchyma occurs in three different forms - fibers, sclereids, and water-conducting sclerenchyma.

Plantenweefsels zijn verzamelingen van gelijkaardige cellen die verwante functies vervullen. Verschillende plantenweefsels hebben hun eigen gespecialiseerde rollen en kunnen worden gecombineerd met andere weefsels om organen te vormen zoals bloemen, fruit, stengel en bladeren. Twee belangrijke soorten plantenweefsel zijn meristeem en permanent weefsel.

Meristeemweefsel, het primaire groeiweefsel in planten, is in staat tot zelfvernieuwing en onbepaalde celdeling. Elke cel in de plant is afkomstig van een meristeem. Meristeemweefsel wordt ingedeeld in een van de drie typen, afhankelijk van de locatie in de plant: apicaal, lateraal en intercalair. Apicale meristemen zijn meristeemweefsel aan het uiteinde van wortel en stengel, waardoor de plantlengte kan worden verlengd. Laterale meristemen zijn aanwezig in het radiale deel van de stengel en wortel en vergroten de dikte of omtrek van de volwassen plant. Intercalaire meristemen komen alleen voor in eenzaadlobbigen aan de basis van de internode en het blad. De intercalaire meristemen nemen toede lengte van het blad.

Permanente plantenweefsels zijn ofwel eenvoudig (bestaande uit vergelijkbare celtypen) of complex (bestaande uit verschillende soorten cellen). Huidweefsel is bijvoorbeeld een eenvoudig permanent weefsel dat de buitenste beschermende laag vormt. Het beschermt de plant tegen fysieke schade en maakt gasuitwisseling mogelijk. In niet-houtachtige planten is het huidweefsel een laag dicht opeengepakte cellen die de epidermis wordt genoemd. De cuticula, een wasachtige epidermale coating, is aanwezig op bladeren en stengels die waterverlies voorkomen. De epidermis heeft unieke functies in verschillende plantorganen. Wortels, water en mineralen die uit de grond worden opgenomen, komen bijvoorbeeld via de epidermis binnen.

Vaatweefsel is daarentegen een voorbeeld van complex weefsel dat het transport van water en mineralen door de plant mogelijk maakt. Het vasculaire systeem is samengesteld uit twee gespecialiseerde geleidende vaten: xyleem en floëem. Xylem voert water en mineralen van de wortels naar verschillende delen van de plant en itseHet bestaat uit drie soorten cellen: xyleemvat, tracheïden (die beide water vasthouden) en xyleemparenchym. Floëem geleidt organische verbindingen van de plaats van fotosynthese naar verschillende delen van de plant. Het omvat vier verschillende soorten cellen: zeefcellen (die fotosynthese uitvoeren), floëemparenchym, begeleidende cellen en floëemvezels. In de stengel vormen het xyleem en floëem samen een structuur die een vaatbundel wordt genoemd. In wortels wordt dit de vasculaire cilinder of vasculaire stele genoemd.

Parenchym, Collenchym en Sclerenchym

De anatomie van planten verdeelt het organisme in vier primaire organen: wortel, stengel, blad en bloem. Deze kunnen vervolgens worden onderverdeeld in drie weefseltypen. Bladeren bestaan bijvoorbeeld uit drie verschillende weefsels: dermaal, vasculair en grondweefsel. Verder zijn deze weefsels elk samengesteld uit maximaal drie celtypen: parenchym, sclerenchym of collenchym.

Parenchymacellen zijn levend, metabolisch actief en gebruikelijkwordt begrensd door een dunne en flexibele primaire celwand. Over het algemeen vormen parenchymcellen 90 procent van de cellen die worden aangetroffen in kruidachtige zaadplanten. Deze komen vaak voor in de cortex of het merg van stengels of wortels, en het vlezige weefsel van veel vruchten. De meeste parenchymcellen behouden het vermogen zich te delen, waardoor ze essentieel zijn voor wondgenezing en weefselregeneratie. Bovendien vervullen parenchymcellen gespecialiseerde functies in planten, zoals fotosynthese, opslag of transport, en helpen ze het vaatweefsel door een route te vormen voor het uitwisselen van voedingsstoffen binnen of tussen xyleem en floëem.

Collenchymcellen zijn ook levend en langwerpig van structuur, bestaande uit een onregelmatige dikke celwand die ondersteuning en structuur biedt aan de plant. Dit zijn het minst voorkomende celtype en hebben celwanden die zijn samengesteld uit cellulose en pectine. Het epidermale weefsel van jonge stengel- en bladnerven bestaat uit collenchymcellen. Er zijn drie algemene classificaties van collenchymcellen, afhankelijk van lokation en patroon van celwandverdikkingen - hoekig, ringvormig, lamellair en lacunair.

Sclerenchymcellen vormen beschermend of ondersteunend weefsel in hogere planten. Op volwassen leeftijd hebben deze cellen een beperkte fysiologische activiteit en zijn ze meestal dood. Sclerenchymcellen hebben een celwand met een verdikte secundaire laag die bestaat uit cellulose, hemicellulose en lignine. De oriëntatie van de cellulose biedt een diverse combinatie van sterkte, flexibiliteit en stijfheid in plantorganen die worden blootgesteld aan verschillende druk- en trekkrachten. Sclerenchym komt voor in drie verschillende vormen: vezels, sclereïden en watergeleidend sclerenchym.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter