木部

木部の定義

木部
n.、複数形:xylems

定義:植物における血管組織のタイプ

目次

木部の定義

木部は、根から茎や葉などの植物体全体に水と栄養素を移す植物組織として定義されています。 木部組織の存在は、血管植物を非血管植物から分離する特徴的な特徴の一つである。 木部は維管束植物で現在の他の柔らかいティッシュにサポートを提供します。 1858年、カール-ネガリは木部という用語を導入した。 木部という用語は、ギリシャ語のxylon(”木”を意味する)。 木材は木部の一般的な例です。木部とは何ですか?

木部とは何ですか? 生物学者によると、木部は、根から植物の葉や茎に水や溶解した栄養素を輸送するための維管束植物に存在する特殊な組織です。 それはまた植物(Myburgに貯蔵およびサポートを提供する。 A.ら。, 2013). 簡単に言えば、木部は、植物体全体に水を伝導する役割を果たす血管組織の一種です。 木部は植物に栄養物を支え、提供するために水および分解された鉱物を運ぶための細胞の複雑なシステムそして複数のタイプから成り立つ。木部(生物学的定義):主に水やミネラル(根から芽や葉まで)を輸送し、構造的支持を提供することに関与する植物の血管組織の一種です。 語源:ギリシャ語の”xylon”、”木”を意味します。 比較:師部。 H2>木部と師部とは何ですか?

木部と師部とは何ですか?

木部と師部とは何ですか?

木部と師部とは何ですか?

木部と師部とは何ですか?

木部と師部とは何ですか?

木部と師部とは何ですか?

木部と師部とは何ですか?

木部と師部とは何ですか? 木部および師部は、それぞれ水および食物を輸送する血管組織である。 木部は師部とどのように違うのですか? また、以下の表を見ることができます。 また、師部の定義と詳細については、これを読むことができます。表1

表1

: Differences between Phloem and Xylem

Phloem Xylem
Phloem transports nutrients (proteins, glucose, and other organic molecules). Xylem transports water and dissolved minerals.
植物の他の部分に輸送するために葉から合成された食品を取ります 根から植物の他の部分に水を行います
水の伝導または輸送は上向きにのみ発生します。
アデノシン三リン酸(ATP–エネルギーの一形態)は、師部の食物の伝導に必要です 木部は蒸散プル(根から水を引っ張る物理的な力)
師部組織は壁(薄い篩管で構成されている)を有し、管状の構造を有する細長い。 木部組織は十字壁を持たず、管状または星形の構造を持っています。
維管束の周囲の近くに存在し、より大きな繊維を持っています。 木部は維管束の中央に存在し、より小さな繊維を有する。
木部と師部のコンポーネント
図1:木部と師部のコンポーネント。 クレジット:Kelvinsong-木部と師部(図),CC BY-SA3.0

維管束植物における木部の役割

維管束植物における木部の役割は何ですか? 維管束植物は(堅い形態による)サポートを提供し、植物のさまざまな部分に水(植物の成長に必要な部品)を運ぶ木部のティッシュの存在によるnonvascular植物よ

維管束植物における師部の役割

維管束植物の師部は、植物が生き続け、再現するのを助ける糖、タンパク質、有機分子

血管組織間の水の動き
図2:木部と師部組織間の水の動き。 クレジット:CNX OpenStax–写真)、CC BY-SA4.0。
植物では、組織の異なるタイプは、分裂組織、永久組織、および生殖組織が含まれます。 永久組織は、さらに基本組織と複雑な永久組織に分類される。 複雑な永久組織には、血管組織、特に木部および師部が含まれる。

被子植物および他の維管束植物のキシレム

被子植物(顕花植物として知られている)は、維管束植物の主要なグループの一つです。 他のものは裸子植物(裸の種子生産植物)と翼状植物(例えばシダ)である。 これらのグループは、それらの木部組織に基づいて区別することができる。 例えば、顕花植物の木部組織は、裸子植物またはシダの木部組織に存在しない木部血管を含む。 彼らは木部の血管を持っていませんが、気管だけを持っています。 ほとんどの被子植物では、木部の容器は主要な伝導性の要素として役立ちます。

それにもかかわらず、気管と木部の両方の血管は成熟時にプロトプラストを失い、中空で生きていないようになります。 高分子リグニンが堆積して二次細胞壁を形成する。 木部の血管は、しかし、気管よりも薄い二次壁を持っています。 その後、それらの両方がそれらの側壁にピットを形成する。

木部容器は、容器部材(または容器要素)と呼ばれる一連の細胞であり、それぞれが部分的または完全に溶解した共通の端壁を有する。

木部容器は、 これは、個々の細胞である気管とは対照的である。 また、気管細胞は、典型的には、血管部材よりも長い。 しかし、容器部材は直径がより広い。 このため、木部容器は気管よりも多くの水を伝導する。

被子植物の木部の血管と気管
図3:被子植物の木部の血管と気管。 出典:マリア*ビクトリア*ゴンザーガによって変更された、BiologyOnline.com、Kelvinsongの作品から、CC BY-SA3.0。

木部:単子葉植物対双子葉植物

被子植物は、二つの主要なグループにグループ化することができます:(1)単子葉植物(例えば、蘭、バナナ、竹、ヤシの木、草、等。)と(2)エウディコット(例えば、 バラ、モクレン、イチゴ、ヒマワリ、オーク、カエデ、シカモアなど). 二つのグループは、基本的に彼らが持っている子葉の数によって区別されます—単子葉は一つの子葉を持っていますが、双子葉は二つを持っています。 子葉とは別に、それらはまた、それらの木部組織によって異なることができる。特に、双子葉植物の根の木部は星のような外観をしています(3または4-突起)。 木部の”突起”の間に師部があります。 図4を参照してください。 対照的に、単子葉根は交互の木部および師部組織を有する。 木部組織の点で両者の間のもう一つの顕著な違いは、木部血管である。 双子葉植物の根は多角形または角の木部の血管を持ち、単子葉植物の根は楕円形または丸みを帯びています。 木部-師部の要素は、単子葉根(典型的には8以上)よりも双子葉根(典型的には2-6)の方が少ない。

双子葉植物対単子葉植物の根
図4:双子葉植物の根対単子葉植物の根。 クレジット:CNX OpenStax–写真)、CC BY4。0

根とは別に、双子葉植物と単子葉植物は茎に明らかな違いがあります。 単子葉植物の茎の維管束(すなわち、維管束は師部および木部組織に加えて維管束形成層からなる)は散在しているが、双子葉植物の茎ではそれらはリングパターンに配置されている。 さらに、双子葉植物は二次的な成長を有する。 彼らの茎では、彼らは成長リング(年輪)を形成します。 したがって、これは双子葉植物のサブグループにつながります:草本の双子葉植物(例えばヒマワリの茎)と木質の双子葉植物(例えば木の茎と森)。

双子葉植物対単子葉植物の茎
図5:双子葉植物の茎対単子葉植物の茎。 クレジット:CNX OpenStax–(図)、CC BY4.0。

木本植物では、(1)一次木部と(2)二次木部:木部の二つのタイプが生成されます。 一次木部は、一次成長または長さの増加の原因である。 二次木部(木材とも呼ばれる)は二次成長のためのものであり、これは胴囲の増加である。しかし、被子植物は木材(二次木部)を生産する唯一のものではありません。

被子植物は、しかし、木材を生産する唯一のものではありません。

裸子植物はまた、木材を生産します。 裸子植物の木は針葉樹と呼ばれるのに対し、被子植物の木は広葉樹と呼ばれています。 名前は針葉樹より密集し、密である堅材が原因です。 あなたが思い出すならば、被子植物は気管から離れて木部の血管を持っています。 ほとんどの裸子植物は気管だけを持っています。 したがって、これは多くの広葉樹を針葉樹よりも高密度にする。 ただし、例外があります。 イチイおよびlongleafマツは他の多くの広葉樹より非常に耐久そして堅い針葉樹である。

ハードウッドとソフトウッド
図6: 広葉樹(上)対針葉樹(下)のSEM画像。 広葉樹ではなく、針葉樹に存在する毛穴に注意してください。 クレジット:Mckdandy-オーク(上)と松(下)のSEM画像、CC BY-SA3.0。

木部の種類

木部組織の構造、発達、機能、および役割に基づいて、生物学者は木部を二つの主要なタイプ、すなわち、一次および二次 木部のこれら二つのタイプは、同じ機能を実行し、それらの形成のための成長のタイプによって分類されます。

一次木部

一次木部の植物形成の一次成長は、茎、根、および花芽の先端で発生します。 また、一次木部は、植物がより高く成長するのを助け、根をより長くする。 したがって、それは成長期に最初に起こるので、これは一次成長と呼ばれます。 一次木部と二次木部の目的は、水と栄養素を輸送することです。

二次木部

植物の二次成長により、二次木部が形成され、植物が時間の経過とともにより広くなるのを助ける。 植物の二次成長の一例は、広い木の幹である。 それは成長の後に毎年起こります。 さらに、二次木部は木の年齢を決定する暗いリングを与えます。

木部の構造

木部は、(1)木部血管、(2)気管、(3)木部繊維、および(4)木部実質の四つのタイプの要素で構成されています。

木部の血管

木部の血管は被子植物に存在しています。 彼らは長い円筒形の構造を持ち、管のような外観をしています。 壁には大きな中央空洞があり、壁は木質化されています。 彼らは彼らの原形質を失い、それゆえに成熟して死んでいる。 それらは、共通の壁の穿孔を介して相互接続されている多くの細胞(血管部材)を含む。 それらは水、鉱物の伝導に関与し、植物に機械的強度を与える。P>

気管

これらは死んでおり、先細りの端を持つチューブのような細胞です。 彼らは裸子植物と被子植物に見られます。 これらの細胞は厚い木質化細胞壁を有し、原形質を欠いている。 彼らが実行する主な機能は、水と鉱物の輸送です。

木部組織の構造成分
図7:木部組織の構造成分。 クレジット:QS研究。

木部繊維

これらは、中央のルーメンと木質化壁を含む死んだ細胞です。p>

木部実質

木部の細胞は実質細胞と呼ばれ、食物材料を貯蔵し、木部の生きた細胞と考えられています。 さらに、それらは水の減らされた間隔の交通機関で助ける。 また、それらは炭水化物、脂肪、および水伝導の貯蔵に関与している。

木部実質の主な特徴は次のとおりです。

  • 木部の生きている細胞
  • 細胞壁は常にセルロース性で薄いです。
  • 顕著な核とプロトプラストが含まれています
  • 細胞は無色であり、大きな液胞を持っています。
  • 一次木部と二次木部の両方には、生きている実質細胞が含まれています。
  • 脂肪やタンパク質などの実質細胞の成分は季節によって異なります。
  • それらは隔壁によって細分されていてもよく、木質化した壁を有する実質細胞を含む結晶で構成されている。木部実質はまた、被子植物、木本植物、および草本植物に存在する葉緑体からなる。
  • 木部実質は、被子植物、木本植物および草本植物に存在する葉緑体
  • 血管は”タイローズ”と呼ばれる外生細胞を形成し、軸実質細胞と光線実質細胞の両方の横にある。
  • 実質細胞は、タイローズを生じる「接触細胞」と呼ばれます。
  • 実質細胞は、タイローズを生じる「接触細胞」と呼ばれます。
  • 実質細胞は、タイローズ
  • 木部実質細胞の核および細胞質は、タイローズに移行する。
  • タイローズは、様々な物質を格納する開発することができます。
  • タイロースは強膜に分化する可能性がある。

木部実質の主な機能は次のとおりです。

  • 木部実質は実質細胞を通って上方向に水を伝導します。
  • は、食品の栄養素を脂肪、タンニン、結晶、デンプンの形で保存します。
  • タイローズと呼ばれる伸長を介して、木部の実質細胞を血管または気管に接続します。
  • 干ばつや感染の間、血管組織はタイローズによって保護されています。
  • 木部の実質細胞は、木部輸送の維持不能に関与している。
  • キャビテーションまたは塞栓症は、木部腔の閉塞が気管および血管の機能を継続するのに役立つ実質木部によって維持されることを意味する。

木部組織の特性

木部構造は、繊維細胞、実質細胞、および気管要素を含む木部細胞の種類または分割によって理解することがで実質細胞は長繊維であり、植物体の柔らかい部分を形成する。

  • 実質細胞は長繊維であり、植物体の柔らかい部分を形成する。
    • 実質細胞は長繊維
    • これらの実質細胞は、木部細胞を支持する。
    • これらの実質細胞は、木部細胞を支持する。
    • 気管の要素は、水やミネラルがそれらを流れるように中空のストランドになる死んだ細胞です。
    • 血管と気管(気管の要素)は両方とも中空で、細長く、狭い。 しかし、血管は、木部の樹液を流すのを助けるために気管よりも専門的である。
    • 容器はまた、容器の一つの連続シートに異なる容器の要素を接続するのに役立つ穿孔プレートが含まれています。
    • 木部はまた、植物の構造的支持を最大化するために、異なるパターン、リング、および他のもので発見された増粘のいくつかの形態が含まれています。
    • 顕微鏡下で観察すると、木部は星形として現れます。

    木部関数

    木部は水と溶存鉱物を輸送し、植物に機械的なサポートを提供します。 それらはまた植物ボディのphytohormonal信号を運びます。 水分子間の凝集力は、木部血管系内の水の伝導のための接続方法として働く。 以下は木部の正確な機能です。

    • サポート: 木部は、植物の構造を維持し、植物が曲がるのを防ぐために、組織や器官を含む植物の部分に支持と強度を提供します。
    • 木部の樹液:木部の血管系は、水、溶解した有機イオン、および水(木部の樹液とも呼ばれる)中の栄養素の流れを可能にする長い管で構成されています。
    • 木部細胞:水を輸送するための細胞は通常死んでいるため、伝導のプロセスは受動的に起こります。
    • 受動輸送:受動輸送のために、伝導プロセスはいかなる形態のエネルギーも必要としない。
    • 毛管作用:植物内の重力に対する木部の樹液の伝導のプロセスは、毛管作用として知られています。 また、このプロセスは、水の凝集力と表面張力が木部の樹液を上方に移動させるときに発生します。
    • 追加のサポート:植物が背が高くなるにつれて、木部は植物にサポートを提供し、より高い地域に存在する植物の器官への水と鉱物の輸送を可能にす

    木部はどのように機能しますか?

    木部図における水の蒸散
    図8:木部における水の蒸散。 クレジット:Feltyracketeer6–(図)、CC BY-SA4.0

    木部はどのように水を輸送しますか? 凝集-接着理論は、水が重力に対して植物を横切ってどのように上向きに移動するかを説明しようとする仮説である。 植物の蒸散は、蒸発によって失われた水を置き換えるために水を上に動かす主要な要因です。 木部は植物の他の部分に移るために根からの水を選びます。 いくつかの細胞は、水の伝導または輸送のプロセスに関与している。

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    気管要素(血管および気管を含む)は、成熟に達した後に死んだ細胞である。 したがって、彼らは水輸送のために受動的に行動する。 水は2つの要因に基づいて茎および葉の方の根から上向きに達します:根圧力およびtranspirational引き。

    • 根の圧力: 浸透(高濃度領域から低濃度領域への水の移動)のために発生し、土壌または地面から根に水を浸透させる。
    • Transpirational pull:表面張力は、葉からの蒸散プロセスによって水が失われたために引き起こされる木部内の水を上向きに引っ張ります。
    輸送モードはパッシブトランスポートです。 背の高い植物のために、しかし、毛細管現象は蒸発による水の損失である蒸散によって結合される。 蒸散による水の損失は、高い表面張力をもたらし、それが木部に負圧をもたらす。 その結果、根からの水は、植物の頂端部に向かって地面から数メートルの高さに持ち上げられる。

    木部の進化

    約400万年前、木部は環境要件に適応するために植物で開発されました。 光合成による食物の生産は、水の取り込みと二酸化炭素によって特徴付けられる。 植物が土地を植民地化したとき、彼らは地上での生存の可能性を高めるより高度な輸送システムを開発しました。 最終的に、植物は木部の血管系のような高度な構造を進化させました。 植物の水分濃度は、蒸散プロセス(気孔が二酸化炭素を取り込み、水を排出することによって起こる)によって減少した。 前のセクションで説明したように、この蒸散は植物体内の水を重力に逆らって引っ張るのに役立ちました。

    木部の発達過程

    木部の発達は、二面側分裂組織細胞および二次木部(ならびに二次師部)を産生する血管形成層によって特徴付けられる。 さらに、木部の発達はある形態から別の形態に変化する。 木部の発達を記述するために異なる用語が使用される。 それらはexarch、endarch、mesarch、およびcentrarchです。

    • Centrarch:一次木部は、茎の中央に生成された円筒から外側に発達し、したがって、中木部は原木部を取り囲んでいます。 例えば、いくつかの陸上植物は、開発の中心的な形を持っています。
    • Exarch:木部は、一次木部が根または茎に複数ある場合、外側から内側に開発されています。 したがって、中足部は中心に近いが、原始足部は境界の近くに形成される。 例えば、維管束植物の木部は、発達のexarch形態を有する。
    • Endarch:木部は内側から発達し、外側に移動するため、中心付近に原始木部が形成され、境界付近に中木部が形成されます。 例えば、種子植物の茎は、開発のendarchフォームを示しています。
    • Mesarch:木部は一次木部の鎖の中心から各方向に発達します。 しかし,中木部は境界領域と中心領域の両方を占め,その間に原木部を残した。 例えば、シダの茎および葉に開発のmesarchの形態があります。

    木部組織は、維管束形成層およびプロカンビウムのそれらのような分裂組織細胞から形成される。 木部組織の発達および成長の段階は、2つの段階に区別することができる。 ·第一段階はまたprocambiumから起きた細胞からの第一次木部の微分によって特徴付けられる第一次成長として知られています。 また、二次成長として知られている第二段階は、側分裂組織を介して二次木部の生成によって特徴付けられます。

    植物の成長と発展の部分は、中足部と原木部の血管からなる一次木部を含んでいます。 木部発達の初期段階では,原木部は中木部に変化した。 これらの木部血管(プロトキシレムおよびメタキシレム)は、形態学的レベルで細胞壁(二次)の直径およびパターンに基づいて区別することができる。 第一に、原虫は、ヘリックスまたはリングのような肥厚を含む細胞壁を有する小さな細胞からなる狭い容器である。 原形質細胞は、根または茎の伸長とともに発達し、成長する。 第二に、中足部は、鱗状(はしご状)またはピット状(シート状)の肥厚を伴うサイズが大きくなる。 伸長期間の後、細胞のサイズが増加しない場合、中部部はその発達を完了する。 したがって、形成された木部は、水および溶解した鉱物を伝導するために中空鎖として作用する死んだ細胞を含む。 研究によると、木部の開発は、所望の結果を得るために遺伝子工学を通じて強化することができます。

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