学習成果
- 植物のさまざまな組織タイプと臓器系を特定する
植物組織
植物は、特定の機能を果たす様々な細胞タイプからなる組織系を持つ多細胞真核生物である。 分裂組織と永久(または非分裂組織)組織:植物組織システムは、二つの一般的なタイプのいずれかに分類されます。 分裂組織の細胞は、連続的な細胞分裂および成長の植物領域である分裂組織に見出される。, 分裂組織細胞は未分化または不完全に分化しており、それらは分裂し続け、植物の成長に寄与する。 対照的に、永久的な組織は、もはや活発に分裂していない植物細胞からなる。
分裂組織は、植物におけるそれらの位置に基づいて、三つのタイプからなる。 頂端分裂組織には、茎や根の先端に位置する分裂組織が含まれており、植物の長さが伸びることができます。 側面分裂組織は、成熟した植物における厚さまたは胴囲の成長を促進する。, 分裂組織は、単子葉、葉の基部および節(葉が茎に付着する領域)でのみ生じる。 この組織は、単子葉植物の葉の長さを葉の基部から増加させることを可能にし、例えば、草刈りを繰り返した後でさえも芝生の草の葉が伸長すること
分裂組織は、迅速に分化または特殊化し、永久的な組織になる細胞を産生する。 そのような細胞は特定の役割を果たし、さらに分裂する能力を失う。 皮膚、血管、および地上組織:彼らは三つの主要なタイプに区別します。, 皮膚組織は植物を覆い保護し、血管組織は水、ミネラル、および糖を植物のさまざまな部分に輸送する。 地上組織は光合成のための部位として機能し、血管組織の支持基質を提供し、水および糖を貯蔵するのに役立つ。
図1. この光顕微鏡写真は、カボチャ(Curcurbita maxima)茎の断面を示しています。 それぞれの涙滴状の維管束は、内側に向かって大きな木部血管と外側に向かって小さな師部細胞からなる。, 根から植物の残りの部分に水と栄養素を輸送する木部細胞は、機能的成熟時に死んでいます。 師部細胞は、光合成組織から植物の残りの部分に糖および他の有機化合物を輸送し、生きています。 維管束は地上のティッシュで包まれ、皮膚ティッシュによって囲まれます。 (credit:modification of work by”(biophotos)”/Flickr;Matt Russellのスケールバーデータ)
二次組織は、単純(類似の細胞型で構成される)または複合体(異なる細胞型で構成される)のいずれかである。, 皮膚組織は、例えば、植物の外表面を覆い、ガス交換を制御する単純な組織である。 血管組織は複雑な組織の一例であり、木部と師部の二つの特殊な伝導組織でできています。 木部組織は、根から植物のさまざまな部分に水と栄養素を輸送し、三つの異なる細胞タイプが含まれています:血管要素と気管(どちらも水を伝導する)、, 光合成の部位から植物の他の部分に有機化合物を輸送する師部組織は、ふるい細胞(光合成を行う)、伴細胞、師部実質、および師部繊維の四つの異なる細胞 木部導電細胞とは異なり、師部導電細胞は成熟時に生きています。 木部と師部は常に互いに隣接しています(図1)。 茎では、木部および師部は維管束と呼ばれる構造を形作ります;根では、これは管の石碑か管シリンダーと名づけられます。,
植物の残りの部分のように、茎は三つの組織系を持っています:皮膚、血管、および地上組織。 それぞれは、植物の成長および生存に必要な特定のタスクを実行する特徴的な細胞型によって区別される。
真皮組織
幹の真皮組織は、主に表皮、下にある組織を覆い、保護する細胞の単層からなる。 木本植物は、樹皮として一般的に知られているコルク細胞の丈夫で防水外側層を有し、植物を損傷からさらに保護する。, 表皮細胞は、表皮内の細胞の中で最も多く、最も分化していない細胞である。 葉の表皮には気孔として知られる開口部も含まれており、そこを通ってガスの交換が行われます(図2)。 ガード細胞として知られている二つの細胞は、その開閉を制御し、したがって、二酸化炭素の取り込みと酸素と水蒸気の放出を調節する、各葉ストーマを囲 トリコームは、表皮表面上の髪のような構造である。, それらは蒸散(地上植物の部分による水の損失)を減らし、太陽反射率を高め、草食動物による捕食から葉を守る化合物を貯蔵するのに役立ちます。
図2. 気孔(単数形:ストーマ)と呼ばれる開口部は、植物が二酸化炭素を取り込み、酸素と水蒸気を放出することを可能にする。 (A)色付き走査電子顕微鏡写真は双子葉植物の閉じたストーマを示した。 各ストーマは、その(b)開閉を調節する二つのガード細胞によって隣接されている。, (C)ガード細胞は表皮細胞の層の中に座っている(credit a:modification of work by Louisa Howard,Rippel Electron Microscope Facility,Dartmouth College;credit b:modification of work by June Kwak,University of Maryland;scale-Bar data from Matt Russell)
Vascular Tissue
幹の血管組織を構成する木部と師部は、幹の長さを上下に走る維管束と呼ばれる異なる鎖に配置されている。 茎が断面で見られるとき、双子葉植物の茎の維管束はリングに配置される。, 一年以上生きる茎を持つ植物では、個々の束が一緒に成長し、特徴的な成長リングを生成します。 単子葉植物の茎では、維管束は地上組織全体にランダムに散在しています(図3)。
図3. (A)双子葉植物の茎において、維管束は、地上組織の周辺周辺に配置されている。 木部組織は維管束の内部に向かって位置し、師部は外部に向かって位置する。 Sclerenchyma繊維は維管束をキャップします。, (B)単子葉植物の茎では,木部と師部組織からなる維管束が地上組織全体に散在している。
木部組織には、木部実質、気管、および血管要素の三つのタイプの細胞があります。 後者の二つのタイプは水を行い、成熟時に死んでいます。 気管は、木質化された厚い二次細胞壁を有する木部細胞である。 水は、二次壁が存在しないピットとして知られる側壁の領域を通って、ある仮道管から別の仮道管に移動する。 血管要素は、より薄い壁を有する木部細胞であり、気管よりも短い。, 各容器の要素は要素の端の壁にパーホレーションの版によって次に接続される。 水は穿孔プレートを通って植物を移動します。師部組織は、篩管細胞、伴細胞、師部実質、および師部繊維から構成される。 一連の篩管細胞(篩管要素とも呼ばれる)は、糖およびアミノ酸などの有機物を輸送する長い篩管を構成するために端から端まで配置される。, 糖は、二つの細胞間の端部接合部に見出される穿孔されたふるい板を通って、一つのふるい管セルから次のセルに流れる。 成熟時にはまだ生きていますが、篩管細胞の核および他の細胞成分は崩壊しています。 仲間の細胞は新陳代謝サポートをそれらに与えるふるい管の細胞の横にあります。 コンパニオン細胞は、いくつかの細胞小器官を欠いている篩管細胞よりも多くのリボソームとミトコンドリアを含んでいます。,
地上組織
地上組織は、ほとんどが実質細胞で構成されていますが、茎を支持するのに役立つcollenchymaおよびsclerenchyma細胞も含まれていてもよいです。 茎または根の維管束組織の内部に向かう地上組織は髄として知られ、維管束組織と表皮との間の組織層は皮質として知られている。
植物器官
動物と同様に、植物には特定の代謝活性が起こる細胞小器官が含まれています。 動物とは異なり、しかし、植物の利用太陽の光エネルギーを形成糖の中で達成することができた。, さらに、植物細胞は、細胞壁、色素体、および大きな中央液胞を有する:動物細胞には見られない構造。 これらの細胞構造のそれぞれは、植物の構造および機能において特定の役割を果たす。
植物では、動物と同じように、一緒に働く同様の細胞が組織を形成する。 異なったタイプのティッシュが独特な機能を行うために一緒に働くとき器官を形作ります;一緒に働く器官は器官系を形作ります。, 維管束植物の二つの別個の器官システムは、撮影システム、ルートシステム。 シュートシステムは、葉や茎などの植物の栄養(非生殖)部分と、花や果実を含む植物の生殖部分で構成されています。 シュートシステムは、一般的に光合成に必要な光を吸収する地面の上に成長します。 植物を支え、水やミネラルを吸収する根系は、通常地下にあります。 図4は、典型的な植物の器官系を示しています。,
図4. 植物のシュートシステムは、葉、茎、花、および果実で構成されています。 根系は、土壌から水やミネラルを吸収しながら植物を固定します。
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