Xylem

Xylem
n., množné číslo: xylems

Definice: typ cévní tkáň v rostlinách,

Xylem Definice

Xylem je definován jako rostlinné tkáně, který přenáší vodu a živiny z kořenů do celého rostlinného těla, jako stonek a listy. Přítomnost xylémové tkáně je jedním z charakteristických rysů oddělujících cévní rostliny od nevaskulárních rostlin. Xylem poskytuje podporu dalším měkkým tkáním přítomným v cévnatých rostlinách. V roce 1858 Carl Negali zavedl termín xylem. Termín xylem je odvozen zřecký xylon(což znamená „dřevo“). Dřevo je oblíbeným příkladem xylemu.

Co je xylem? Podle biologů je xylem specializovaná tkáň přítomná v cévnatých rostlinách pro transport vody a rozpuštěných živin z kořenů do listů a stonků rostlin. Poskytuje také skladování a podporu závodu (Myburg. A. a kol., 2013). Jednoduše řečeno, xylem je typ cévní tkáně odpovědné za vedení vody v celém těle rostliny. Xylem zahrnuje komplexní systémy a několik typů buněk pro transport vody a rozpuštěných minerálů, které podporují a poskytují výživu rostlinám.

Xylem vs. Phloem

Co jsou xylem a phloem? Xylem a phloem jsou vaskulární tkáně zodpovědné za transport vody a jídla. Jak se xylem liší od phloemu? Můžete se také podívat na níže uvedenou tabulku. Taky, můžete si to přečíst pro definici phloem a další informace.

Tabulka 1: Differences between Phloem and Xylem

Role xylem v cévnaté rostliny

Jaká je role xylem v cévnatých rostlin? Cévní rostliny rostou vyšší než bezcévnaté rostliny v důsledku přítomnosti xylem tkání, které poskytují podporu (vzhledem k jeho pevné formě) a transportuje voda (nezbytná součást pro rostliny růst) do různých částí rostliny.

Role Lýko v cévnaté rostliny

lýko cévnatých rostlin je zodpovědný za dopravu živin, včetně, cukru, proteinů a organických molekul, které pomáhají rostliny, aby zůstali naživu a rozmnožovat se.

Xylemy krytosemenných rostlin a jiných cévnatých rostlin

krytosemenné rostliny (známé jako kvetoucí rostliny) jsou jednou z hlavních skupin cévnatých rostlin. Ostatní jsou gymnospermy (nahé rostliny produkující semena) a pteridofyty (např. kapradiny). Tyto skupiny lze rozlišit na základě jejich xylemových tkání. Například, xylem tkání kvetoucí rostliny obsahují xylem cév, které jsou chybí v xylému tkání nahosemenných nebo kapradiny. Nemají žádné xylemové cévy, ale pouze tracheidy. Ve většině angiospermů slouží xylemové cévy jako hlavní vodivý prvek.

nicméně tracheidy i xylemové cévy ztrácejí svůj protoplast v dospělosti a stávají se dutými a neživými. Polymerní lignin je uložen za vzniku sekundární buněčné stěny. Xylemové cévy však mají tenčí sekundární stěny než tracheidy. Pak oba tvoří jámy na bočních stěnách.

xylem plavidlo je série buňky zvané plavidla členů (nebo plavidlo prvky), každý s běžné koncové stěny, která je částečně nebo zcela nerozpustí. To je na rozdíl od tracheidy, což je individuální buňka. Také tracheidní buňka je obvykle delší než člen plavidla. Člen plavidla má však širší průměr. Z tohoto důvodu plavidlo xylem vede více vody než tracheid.

Xylem: Monocot vs Dicot

Krytosemenné rostliny mohou být rozděleny do dvou hlavních skupin: (1) jednoděložné rostliny (např. orchideje, banány, bambusy, palmy, trávy, atd.) a (2) eudikoty (např. růže, magnólie, jahody, slunečnice, duby, javory, platany atd.). Tyto dvě skupiny se liší v podstatě počtem kotyledonů, které mají-monocots mají jeden kotyledon, zatímco dikoty mají dva. Kromě kotyledonů se mohou lišit také svými xylemovými tkáněmi.

zejména xylem kořene dicot má hvězdovitý vzhled (3 nebo 4 hroty). Mezi“ hroty “ xylem jsou phloem. Viz Obrázek 4. Naproti tomu kořen monocotu má střídavé tkáně xylem a floem. Dalším výrazným rozdílem mezi těmito dvěma, pokud jde o xylemové tkáně, jsou xylemové cévy. Dicot kořeny mají polygonální nebo hranaté xylem cévy, zatímco monocot kořeny mají oválné nebo zaoblené. Elementů xylem-phloem je v kořenech dicot méně (obvykle 2 až 6) než v kořenech monocot (obvykle 8 nebo více).

na Rozdíl od kořenů, dvouděložné a jednoděložné rostliny mají zjevné rozdíly v jejich stonky. Cévní svazky (tj. vaskulární svazek se skládá z tkání phloem a xylem, plus vaskulární kambium) monocot stonku jsou rozptýleny, zatímco u dvouděložných stonků jsou uspořádány do prstencového vzoru. Kromě toho mají dikoty sekundární růst. Ve svých stoncích tvoří růstové kroužky (roční kroužky). Tak, to vede k podskupině dvouděložné: bylinné dvouděložné (např. slunečnice stonky) a woody dvouděložné (např. strom stonky s lesy).

V woody rostliny, produkují dva typy xylems: (1) primárního xylému a (2) sekundární xylem. Primární xylem je zodpovědný za primární růst nebo zvýšení délky. Sekundární xylem (také nazývaný dřevo) je pro sekundární růst, což je nárůst obvodu.

krytosemenné rostliny však nejsou jediné, které produkují dřevo (sekundární xylem). Gymnospermy také vyrábějí dřevo. Krytosemenné dřevo se nazývá tvrdé dřevo, zatímco gymnospermové dřevo se nazývá měkké dřevo. Název je způsoben tím, že tvrdé dřevo je kompaktnější a hustší než měkké dřevo. Pokud si vzpomenete, angiospermy mají kromě tracheidů xylemové cévy. Většina gymnospermů má pouze tracheidy. Díky tomu je mnoho tvrdých dřev hustší než měkké dřevo. Existují však výjimky. Tisy a longleaf borovice jsou měkké dřevo, které jsou extrémně odolné a tvrdší než mnoho jiných tvrdých dřev.

Druhy Xylem

Na základě struktury, vývoj, funkci, a roli xylem tkáně, biologové rozdělit xylem rozděleny do dvou hlavních typů, tj. primární a sekundární. Tyto dva typy xylem plní stejnou funkci a jsou kategorizovány podle typu růstu pro jejich tvorbu.

Primárního xylému

primární růst rostlin tvorba primárního xylému dochází na špičky stonky, kořeny a květní pupeny. Také primární xylem pomáhá rostlině růst vyšší a prodlužuje kořeny. Vyskytuje se tedy nejprve ve vegetačním období, takže se to nazývá primární růst. Účelem primárního a sekundárního xylemu je transport vody a živin.

sekundární Xylem

se sekundárním růstem rostliny se vytváří sekundární xylem, který pomáhá rostlině časem se rozšířit. Příkladem sekundárního růstu rostlin jsou široké kmeny stromů. Stává se to každý rok po růstu. Navíc sekundární xylem dává tmavé kroužky, které určují věk stromů.

Struktura Xylem

Xylem obsahuje čtyři typy prvků: (1) xylem plavidla, (2) tracheids, (3) xylem vlákna, a (4) xylem parenchymu.

Xylemové cévy

xylemové cévy jsou přítomny v angiospermech. Mají dlouhou válcovou strukturu a mají trubkovitý vzhled. Stěny obsahují velkou centrální dutinu a stěny jsou lignifikovány. Ztrácejí svou protoplazmu, a tak jsou mrtví, v dospělosti. Obsahují mnoho buněk (členů cév), které jsou propojeny perforací ve společných stěnách. Podílejí se na vedení vody, minerálů a dodávají rostlině mechanickou pevnost.

Tracheids

Tyto jsou mrtví a jsou trubicovité buňky s kónickým end. Nacházejí se v gymnospermu a angiospermu. Tyto buňky mají silnou lignifikovanou buněčnou stěnu a postrádají protoplazmu. Hlavní funkcí, kterou vykonávají, je doprava vody a minerálů.

Xylem vlákna

Tyto jsou mrtvé buňky obsahující centrální lumen a zdřevnatělé stěny, které poskytují mechanickou podporu rostliny a zodpovědný za vodní dopravy.

Xylem parenchymu

buňky xylému tzv. parenchym buňky uchovávat potraviny materiál a jsou považovány za živé buňky xylému. Kromě toho pomáhají při přepravě vody na dálku. Také se podílejí na skladování sacharidů,tuků a vodivosti.

hlavní charakteristiky parenchymu xylem jsou následující:

• živé buňky xylem
• buněčná stěna je vždy celulózová a tenká.
• obsahuje prominentní jádro a protoplast
• buňky jsou bezbarvé a mají velké vakuoly.
• primární i sekundární xylem obsahuje živé buňky parenchymu.
• složky parenchymových buněk, jako jsou tuky a bílkoviny, se sezónně liší.
• mohou být rozděleny přepážkami a skládají se z krystalů obsahujících parenchymové buňky, které mají lignifikované stěny.
• Xylem parenchym také sestává z chloroplastů, které jsou přítomny v krytosemenných rostlinách, dřevinách a bylinných rostlinách.
• cévy tvoří výrůstky zvané „listy jsou vedle obou axiální a ray parenchym buňky.
• buňky parenchymu se označují jako „kontaktní buňky“, které vedou ke vzniku tylóz.
• jádro a cytoplazma buněk xylem parenchymu migrují do tylóz.
• Tylózy se mohou vyvinout v různých látkách.
• Tylosa se může diferencovat na sklereidy.

hlavní funkce parenchymu xylem jsou následující:

• parenchym Xylem vede vodu směrem nahoru parenchymatózní buňkou.
• ukládá potravinové živiny ve formě tuků, tříslovin, krystalů a škrobu.
• Přes následek tzv. listy spojuje parenchymu buněk xylému na plavidla nebo tracheids.
• během sucha nebo infekce jsou vaskulární tkáně chráněny tylosy.
• parenchymální buňky xylemu se podílejí na udržovací neschopnosti transportu xylem.
• Kavitace nebo embolie, což znamená, že xylem ucpání dutiny je udržována parenchymu xylému, která pomáhá v pokračování funkce tracheids a cév.

Vlastnosti Xylému Tkáně

xylem struktura může být chápán typy nebo rozdělení buněk xylému, včetně vlákniny buňky, parenchym buňky, a tracheary prvky.

• parenchymové buňky jsou dlouhá vlákna a tvoří měkké části těla rostliny.
• tyto parenchymové buňky poskytují podporu xylémovým buňkám.
• Tracheární prvky jsou mrtvé buňky, které se stávají dutými vlákny, které nechávají protékat vodu a minerály.
• obě cévy a průdušnice (tracheární prvky) jsou duté, protáhlé a úzké. Plavidla jsou však specializovanější než tracheidy, které pomáhají proudit xylemovou mízu.
• nádoby také obsahují perforační desky, které pomáhají spojovat různé prvky nádoby do jedné souvislé vrstvy nádob.
• Xylem také obsahuje několik forem tlouštěk, které se nacházejí v různé vzory, prsteny, a další maximalizovat strukturální podporu rostlin.
• xylem se při pozorování pod mikroskopem jeví jako hvězdicovitý.

Xylem Funkce

Xylem transporty vody a rozpuštěných minerálních látek, stejně jako poskytuje mechanickou podporu rostliny. Přenášejí také fytohormonální signály v těle rostliny. Kohezivní síly mezi molekulami vody fungují jako spojovací cesta pro vedení vody v xylem vaskulárním systému. Níže jsou uvedeny přesné funkce xylem.

• podpora: Xylem poskytuje podporu a sílu částem rostliny, včetně tkání a orgánů, k udržení struktury rostliny a zabránění ohýbání rostlin.
• Xylem sap: Xylem cévní systém se skládá z dlouhých trubek, které umožňují tok vody, rozpuštěných organických iontů a živin ve vodě (také nazývané xylem sap).
• Xylem buňky: buňky pro transport vody jsou obvykle mrtvé, a proto proces vedení probíhá pasivně.
• pasivní transport: díky pasivnímu transportu proces vedení nevyžaduje žádnou formu energie.
• kapilární působení: proces vedení xylemové mízy proti gravitaci uvnitř rostliny je známý jako kapilární působení. Proces také nastává, když síly soudržnosti vody a povrchové napětí posouvají xylémovou mízu nahoru.
• dodatečná podpora: jak rostliny rostou vyšší, xylem se také vyvíjí, aby poskytl podporu rostlině a umožnil transport vody a minerálů do orgánů rostliny přítomných ve vyšších oblastech.

jak přípravek xylem působí?

Jak se xylem dopravy vody? Teorie soudržnosti a adheze je hypotéza, která se pokouší vysvětlit, jak voda putuje nahoru po rostlině proti gravitaci. Transpirace v rostlinách je hlavním faktorem, který pohání vodu k pohybu nahoru, aby nahradil vodu, která byla ztracena odpařováním. Xylem vybírá vodu z kořenů, aby se přenesl do jiných částí rostlin. Několik buněk se podílí na procesu vedení nebo transportu vody.

číst: lekce regulace rostlinné vody (bezplatný tutoriál)

Tracheární prvky (včetně cév a tracheidů) jsou mrtvé buňky po dosažení zralosti. Proto působí pasivně pro vodní dopravu. Voda dosahuje nahoru od kořenů směrem ke stonku a listy na základě dvou faktorů: kořenového tlaku a transpiračního tahu.

• kořenový tlak: Vyskytuje se v důsledku osmózy (pohyb vody z oblasti s vysokou koncentrací do oblasti s nízkou koncentrací), která umožňuje vodu z půdy nebo země do kořenů.
• Transpirační tah: povrchové napětí táhne vodu nahoru uvnitř xylemu způsobené ztrátou vody transpiračním procesem z listů.

Xylem Evoluce

asi před 400 miliony let, xylem byl vyvinut v rostlinách v důsledku adaptace na požadavky ochrany životního prostředí. Produkce potravin fotosyntézou je charakterizována absorpcí vody a oxidem uhličitým. Když rostliny kolonizovaly zemi, vyvinuli pokročilejší dopravní systém, který zvyšuje jejich šance na přežití na zemi. Nakonec rostliny vyvinuly pokročilé struktury, jako je xylem cévní systém. Koncentrace vody v rostlině se snížila transpiračním procesem (ke kterému dochází prostřednictvím stomat, které odebírají oxid uhličitý a vodu). Jak je vysvětleno v předchozí části, tato transpirace pomohla vytáhnout vodu v těle rostliny proti gravitaci.

Vývojové Proces Xylem

rozvoj xylem je charakterizována bifacial laterální meristém buňky a cévní kambium, které produkuje sekundární xylem (stejně jako sekundární floém). Kromě toho se vývoj xylem mění z jedné formy na druhou. K popisu vývoje xylemu se používají různé termíny. Jsou to exarch, endarch, mesarch a centrarch.

• Centrarch: primární xylem se vyvíjí ven z válce vyrobeného uprostřed stonku; metaxylem tedy obklopuje protoxylem. Například několik pozemních rostlin má centrarchidní formu vývoje.
• Exarch: xylem se vyvíjí dovnitř z vnější strany, když primární xylem je více než jeden v kořenech nebo stoncích. Proto je metaxylem blízko středu, zatímco protoxylem se tvoří poblíž hranice. Například xylem cévnatých rostlin má exarchovou formu vývoje.
• Endarch: xylem se vyvíjí z vnitřní části a pohybuje se směrem ven; to znamená, že protoxylem tvořil v blízkosti centra, a metaxylem tvořil v blízkosti hranice. Například stonky semenné rostliny vykazují endarchovou formu vývoje.
• Mesarch: Xylem se vyvíjí v každém směru od středu primárního xylému je pramen. Metaxylem však obsadil hraniční i centrální oblasti a mezi nimi nechal protoxylem. Například stonky a listy kapradiny mají mezarchovou formu vývoje.

Xylem tkáň je tvořena z meristémových buněk, jako jsou ty v cévní cambium a procambium. Fáze vývoje a růstu xylemových tkání lze rozlišit do dvou fází. · První fáze je také známý jako primární růst, který je charakterizován tím, diferenciace primárního xylému z buňky pochází z procambium. Druhá fáze, známá také jako sekundární růst, je charakterizován generace sekundární xylem přes laterální meristém.

rostoucí a vyvíjející se části rostliny obsahují primární xylem sestávající z metaxylových a protoxylových cév. V raných fázích vývoje xylemu se protoxylem změnil na metaxylem. Tyto xylem plavidel (protoxylem a metaxylem) mohou být rozlišeny na základě průměru a struktury buněčné stěny (sekundární) na morfologické úrovni. Za prvé, protoxylem je úzká nádoba skládá z malých buněk s buněčnou stěnu obsahující tlouštěk, jako jsou šroubovice, nebo kroužky. Protoxylové buňky se vyvíjejí a rostou spolu s prodloužením kořenů nebo stonků. Za druhé, metaxylem má větší velikost se zahušťováním v scalariform (žebřík-like) nebo pitted (list-like). Po období prodloužení, kdy se buňky nezvětšují, metaxylem dokončí svůj vývoj. Takto vytvořený xylem obsahuje mrtvé buňky, které působí jako duté prameny k vedení vody a rozpuštěných minerálů. Podle výzkumu může být vývoj xylem vylepšen genetickým inženýrstvím, aby bylo dosaženo požadovaných výsledků.

• Myburg,, Yadun, a. S. & Sederoff, R. (2013). Struktura a funkce Xylem. Wiley Online knihovna. 10.1002/9780470015902.
• Foster, a. s. & Gifford, E.M. (1974). Srovnávací morfologie cévnatých rostlin (2.vydání.).W. H. Freeman. 55–56. 978-0-7167-0712-7.
• Taylor, T. N., Taylor, a. E. L, & Sb, M. (2009). Paleobotany, biologie a evoluce fosilních rostlin (2.vydání.). Amsterdam; Boston: Akademický Tisk. 207-212. 978-0-12-373972 –
• Růžička, k., Ursache, R., Hejátko, J., & Helariutta, y. (2015). Vývoj Xylem – od kolébky po hrob. Nová nadace fytologa. 10.1111 / nph.13383