MERISTEM: EIGENSCHAFTEN, FUNKTIONEN, HISTOLOGIE UND TYPEN - BIOLOGIE - 2024

Die Meristeme sind spezialisiertes Gewebe in der Zellteilung von Pflanzen. Aus der Aktivität dieser Gewebe stammen alle adulten Gewebe der Pflanze. Meristematisches Gewebe befindet sich sowohl in der Wurzel als auch im Stamm (Luftteil der Pflanze). Sie bilden die sogenannten Wachstumspunkte.

Sie wurden nach verschiedenen Kriterien klassifiziert. Eines davon ist der Moment des Auftretens in der Entwicklung der Pflanze. Sie können auch durch die Position unterschieden werden, die sie im Körper der Pflanze einnehmen.

Histologische Anordnung des apikalen Stammmeristems. Fernandacastillo1, aus Wikimedia Commons

Meristeme werden auch als Knospen bezeichnet. Diese Gewebe sind während des gesamten Lebens der Pflanze aktiv und für das unbestimmte Wachstum dieser Organismen verantwortlich.

Eigenschaften

Ursprung

Alle Pflanzen stammen aus der Aktivität einer einzelnen Zelle (Zygote). Später, wenn der Embryo differenziert, gibt es bestimmte Bereiche, die die Fähigkeit zur Teilung aufrechterhalten.

In der Embryonenwurzel teilen sich die Zellen in der subapikalen Position weiter. Im Stiel bildet die Plumule die erste Knospe (meristematische Zone) der Pflanze.

In einigen Fällen können sich auch bereits differenzierte Zellen des Pflanzenkörpers wieder teilen. Dies kann auftreten, wenn Schäden an der Pflanze oder durch endogene Kontrolle entstehen.

Zytologie

Meristematische Zellen sind undifferenziert. Ihre Größe reicht von 10 bis 20 um und sie sind isodiametrisch (wobei alle Seiten gleich sind). Sie zeichnen sich durch eine dünne primäre Zellwand aus Pektinen, Hemicellulose und Cellulose aus.

Der Kern nimmt das größte Zellvolumen ein. Es wird angenommen, dass es bis zu 50% des Zytoplasmas einnehmen kann. ´

Es gibt eine große Fülle von Ribosomen. Es gibt auch zahlreiche Dictyosomen, die den Golgi-Apparat bilden. Das endoplasmatische Retikulum ist spärlich.

Im Allgemeinen gibt es viele kleine Vakuolen, die im gesamten Cytosol verteilt sind.

Die Plastiden werden nicht differenziert, weshalb sie Proplastidien genannt werden. Mitochondrien sind sehr klein mit wenigen Mitochondrienkämmen.

Hormonelle Aktivität

Die Aktivität meristematischer Zellen wird durch das Vorhandensein von Substanzen reguliert, die von der Pflanze produziert werden. Dies sind Hormone (Substanzen, die die Aktivität eines Gewebes regulieren).

Die Hormone, die am direktesten in die Aktivität von Meristemen eingreifen, sind Auxine und Gibberelline.

Auxine stimulieren die Bildung und das Wachstum von Wurzeln. Ebenso können sie in hohen Konzentrationen die Teilung in Stammmeristemen hemmen.

Gibberelline sind in der Lage, die Zellteilung in ruhenden Meristemen zu stimulieren. Diese Knospen haben im Allgemeinen ihr Wachstum aufgrund des Einflusses von Umweltfaktoren gestoppt. Die Bewegung von Gibberellinen in diese Bereiche unterbricht die Latenz und das Meristem beginnt seine Aktivität.

Eigenschaften

Die Funktion des Meristems ist die Bildung neuer Zellen. Dieses Gewebe befindet sich in ständiger mitotischer Teilung und führt zu allen adulten Geweben der Pflanze.

Diese Gewebe sind für das Wachstum der Länge und Dicke der Stängel und Wurzeln verantwortlich. Sie bestimmen auch das Entwicklungsmuster der Organe der Pflanze.

Histologie

Die Meristeme, die sich an der Spitze des Stammes und der Wurzel befinden, sind in der Regel konisch geformt. Sein Durchmesser kann zwischen 80 und 150 um liegen.

Im Stiel befindet sich dieses Gewebe am apikalen Ende. In der Wurzel befinden sich die meristematischen Zellen direkt über dem Caliptra, wodurch sie geschützt werden.

Die Meristeme sowohl des Stammes als auch der Wurzel haben eine bestimmte histologische Organisation. Dies bestimmt die Art und Position der adulten Gewebe, aus denen sie hervorgehen.

Apikales Stammmeristem (AVM)

Die meristematische Zone im Luftteil der Pflanze bildet die Knospen. Im apikalsten Teil des Meristems befinden sich die am wenigsten differenzierten Zellen. Es ist als Promersystem bekannt und hat eine bestimmte Konfiguration.

Es können zwei Organisationsebenen erkannt werden. Auf der ersten Ebene werden die Teilungskapazität der Zellen und die Position, die sie im Promer-System einnehmen, berücksichtigt. Es werden drei Zonen vorgestellt:

Zentrale Zone

Es besteht aus Zellen, die länglich und stark vakuolisiert sind. Diese Zellen haben im Vergleich zu anderen Bereichen des Promerystems eine geringe Teilungsrate. Sie sind pluripotent, so dass sie jedes Gewebe bilden können.

Periphere Zone

Es befindet sich um die Zellen der zentralen Zone. Die Zellen sind klein und stark gefärbt. Sie werden häufig geteilt.

Mark- oder Rippenbereich

Es tritt direkt unterhalb der zentralen Zone auf. Die Zellen sind vakuolisiert und in Spalten angeordnet. Sie bilden das Medulla des Meristems und sind diejenigen, die die größte Menge an Stammgewebe hervorrufen.

Wenn sich die Zellen in der zentralen Zone teilen, bewegen sich einige der Tochterzellen zu den Seiten. Diese bilden die periphere Zone und führen zu den Blattprimordien.

Die Zellen, die sich im unteren Teil der zentralen Zone bilden, verbinden sich mit der Markzone.

Auf der zweiten Organisationsebene der AVM werden die Konfigurations- und Teilungsebenen von Zellen berücksichtigt. Es ist als Tunika-Körper-Konfiguration bekannt.

Tunica

Es besteht aus den beiden äußersten Schichten der AVM (L1 und L2). Sie teilen sich nur in der Antiklin-Ebene (senkrecht zur Oberfläche).

Die äußerste Schicht der Tunika bildet die Protodermis. Dieses primäre Meristem differenziert sich in das Epidermisgewebe. Die zweite Schicht ist an der Bildung des fundamentalen Meristems beteiligt.

Körper

Es befindet sich unter der Tunika. Es besteht aus mehreren Zellschichten (L ₃ ). Sie sind sowohl anticline als auch pericline (parallel zur Oberfläche) unterteilt.

Das fundamentale Meristem und das Procambium werden aus den Körperzellen gebildet. Die erste bildet das Gewebe der Kortikalis und des Medulla des Stammes. Ebenso die Mesophyllgewebe im Blatt. Aus dem Procambium entstehen die primären Gefäßgewebe.

Subapikales Wurzelmeristem (MSR)

Die meristematische Zone der Wurzel hat eine subapikale Position, da sie durch den Caliptra geschützt ist, der eine Schädigung der Zellen beim Eindringen in den Boden verhindert.

Die Organisation des MSR ist viel einfacher als die des MAV. Unterhalb von Caliptra befindet sich eine Gruppe von Zellen mit einer geringen Teilungsrate. Diese bilden das Ruhezentrum, das als Reservezentrum für meristematische Zellen gilt.

Seitlich des Ruhezentrums sind je nach Pflanzengruppe eine bis mehrere anfängliche Zellschichten vorhanden.

Aus der äußersten Schicht der Ausgangszellen entstehen die Zellen des Caliptra. Es wird auch die Protodermis bilden. Die innersten Schichten teilen sich, um das fundamentale Meristem und das Procambium hervorzubringen.

Typen

Zur Klassifizierung von Meristemen wurden verschiedene Kriterien verwendet. Am häufigsten werden Position und Moment des Auftretens auf der Pflanze verwendet.

- Durch Position

Je nachdem, wo sie sich in der Anlage befinden, haben wir:

Apikal

Sie befinden sich in den Endbereichen der Wurzeln und Stängel. Im Stiel befinden sie sich in apikaler Position und im Endteil der Äste. Sie bilden die apikalen und lateralen Knospen.

In jeder Wurzel gibt es nur ein Meristem, das eine subapikale Position hat.

Seite

Sie nehmen eine periphere Position zu Wurzeln und Stielen von Gymnospermen und Dikotyledonen ein. Sie sind für das Dickenwachstum in diesen Pflanzen verantwortlich.

Zwischenschicht

Sie befinden sich am Stiel. Sie sind von den apikalen Meristemen entfernt und mit adulten Geweben durchsetzt. Sie sind in einigen Pflanzen für die Verlängerung von Internodien und Blattscheiden verantwortlich.

Zufällig

Sie werden an verschiedenen Stellen im Körper der Pflanze gebildet. Dies geschieht als Reaktion auf verschiedene Reize. Erwachsene Zellen können die meristematische Aktivität wieder aufnehmen.

Unter diesen haben wir die Narbenmeristeme, die entstanden sind, wenn mechanische Schäden an der Pflanze verursacht werden. Ebenso Meristemoide, bei denen es sich um isolierte meristematische Zellen handelt, aus denen Strukturen wie Stomata oder Trichome entstehen können.

- Nach der Erscheinungszeit

In allen Pflanzen gibt es ein primäres Wachstum, das im Wesentlichen aus dem Längenwachstum des Stammes und der Wurzeln besteht. Die gebildeten Gewebe stammen aus den sogenannten Primärmeristemen.

In einigen Gruppen wie Gymnospermen und vielen Dikots tritt sekundäres Wachstum auf. Dies besteht in einer Vergrößerung des Durchmessers von Stielen und Wurzeln.

Es kommt hauptsächlich in Bäumen und Sträuchern vor. Die Gewebe, die zu diesem Wachstum führen, stammen aus der Aktivität von Sekundärmeristemen.

Primär

Dies sind die Protodermis, das fundamentale Meristem und das Prokambium.

Die Protodermis wird das epidermale Gewebe in Wurzeln und Stängeln entstehen lassen. Es befindet sich immer im äußersten Teil der Anlage.

Aus der Aktivität des fundamentalen Meristems entstehen die verschiedenen Arten von Parenchym. Ebenso werden mechanische Gewebe (Collenchym und Sclerenchym) gebildet.

Am Stiel befindet es sich außerhalb und innerhalb des Procambiums. Das innere Gewebe bildet das Medulla und das äußere Gewebe den primären Kortex. An der Wurzel befindet es sich zwischen der Protodermis und dem Prokambium. Das Gewebe, aus dem es stammt, bildet den radikalen Kortex.

Das Procambium bildet das primäre Gefäßgewebe (Xylem und primäres Phloem). Die Zellen dieses Meristems sind länglich und vakuolisiert. Im Stiel befindet es sich in lateraler Position, während es in den Wurzeln in der Mitte des Organs vorkommt.

Sekundär

Sie sind das Phelogen oder suberöse Kambium und das Gefäßkambium.

Phellogen wird durch Dedifferenzierung adulter Stamm- oder Wurzelzellen gebildet. Im Stiel kann es aus jedem Gewebe der Primärrinde stammen. An der Wurzel wird es aus der Aktivität des Pericyclus gebildet.

Dieses Meristem bildet den Suber oder Korken zum äußeren Teil der Orgel. In Richtung des inneren Teils entsteht die Felodermis. Der Satz von Suber, Felogen und Felodermis bildet den sekundären Kortex.

Sekundäres Gefäßgewebe wird aus der Teilung des Gefäßkambiums gebildet. Dieses Meristem stammt aus Prokambiumresten, die in Stängeln und Wurzeln schlummern.

Ebenso ist in den Wurzeln auch das Pericyclus an seiner Bildung beteiligt. Im Stamm können Parenchymzellen an der Bildung des Gefäßkambiums beteiligt sein.

Das Meristem stammt von extern sekundärem Phloem und intern sekundärem Xylem. In allen Fällen wird mehr sekundäres Xylem gebildet, das Holz darstellt.

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