Složité metabolické reakce v rostlinách se vysvětlují zvláštní strukturou jejich částí těla: kořen, stonek, listy, nazývané vegetativní orgány. Jsou zodpovědné za procesy fotosyntézy, transpirace, osmózy. V tomto článku budeme studovat strukturu a funkce takových rostlinných prvků, jako jsou kořenové vlásky. Toto jsou důležité struktury, které určují absorpci vody a minerálních solí z půdy.
Kořen – vegetativní orgán semenných rostlin
Podzemní část nahosemenných a kvetoucích rostlin je reprezentována dvěma typy kořenového systému: kořenovým a vláknitým. Skládají se z hlavních, bočních, adventivních (u jednoděložných rostlin) kořenů a velkého počtu malých struktur zvaných kořenové vlásky.
Jsou to výrůstky představované jednotlivými buňkami epiblemu (rhizoderm). Říká se jim trichoblasty. Být oporou a vykonávat funkce skladování organických látek, vstřebávání a rozmnožování (tzv. kořenové potomstvo třešní, vrb),kořen se nepřímo účastní takových metabolických procesů, jako je transpirace, dýchání, fotosyntéza.
Sací prostor
Hlavní kořen má složitou anatomickou strukturu a jeho různé části plní různé funkce. V tomto ohledu se nazývají zóny. Na základě funkce kořenových vlásků (nad úsekem oblasti zahrnuté do růstové zóny) je lokalizována akumulace výrůstků kožní tkáně. Tato oblast se nazývá sací zóna. Je od jednoho do tří centimetrů. Tato oblast může obsahovat od 200 do 1500 nebo více buněk prodlouženého epiblemu. Nežijí dlouho: od několika hodin do 20 dnů a poté zemřou. Současně se z rhizodermu tvoří nové struktury. Kořenová vlásková buňka je v kontaktu s půdou schopna absorbovat molekuly vody a rozpuštěné soli z ní ve formě iontů sodíku, chloru, hořčíku, kyselých zbytků dusičnanů, dusitanů a fosforečnanových kyselin.
Epibleme a vlastnosti jeho struktury
Tato rostlinná tkáň patří do skupiny primárních meristémů. Účastí na dělení zajišťují jeho buňky tvorbu takových prvků, jako jsou kořenové vlásky. K tomu dochází ve vnější vrstvě vzdělávací tkáně kořene - helogenu. Oddenek vytvořený během vegetačního období odumírá. Na jeho místě se tvoří mladé peridermální buňky - sekundární krycí tkáň, která není schopna absorbovat půdní roztoky. Nový kořenový vlásek, jehož funkcí je vstřebávání vody a minerálních solí, se tvoří z překrývající části epiblematu.
Funkce kořenových vlásků
Tyto struktury jsou vytvořeny z výběžků rhizodermu a jsou to jednotlivé buňky primárního meristému schopné absorbovat půdní roztok. Postupem času se natahují a buněčná membrána se stává schopnou propouštět dovnitř jak hypotonické, tak vysoce koncentrované solné roztoky. Při aplikaci minerálních hnojiv, například dusíkatých a draselných hnojiv, se v půdě zvyšuje obsah amonných, draselných a dusičnanových iontů. To se děje na jaře, protože to je nejlepší čas pro aplikaci tohoto typu hnojiva. Půdní roztok obsahující výše uvedené typy iontů proniká do cytoplazmy trichoblastu pasivní difúzí.
Podzimní aplikace fosfátových hnojiv, jejichž rozpuštění vyžaduje delší dobu, způsobuje vstřebávání iontů kyselých zbytků fosfátů a metafosforečné kyseliny kořenovými vlásky. Se začátkem toku mízy koncem února - začátkem března je téměř celý objem rhizodermálních buněk vyplněn vakuolami, jádro je přemístěno na vrchol kořenového vlasu. Samotná buňka je schopna vylučovat molekuly organických kyselin: šťavelové, jablečné. Rozpouštějí částice humusu a zlepšují proces vstřebávání. K tvorbě kořenových vlásků dochází poměrně rychle. I přes svou krátkou životnost jsou schopny absorbovat velké objemy půdního roztoku. Například u dřeviny je sací plocha cca 120 až 640 m22.
Co jsou trichoblasty
Dříve jsme studovali vlastnosti struktury a funkcí primární tkáněrostlinné kryty. Skládá se z jediné vrstvy buněk a nazývá se epiblema, nachází se na mladých postranních kořenech vyrůstajících z hlavních nebo adventivních kořenů. Kořenové vlásky jsou výrůstky kožní tkáně, což jsou vysoce protáhlé struktury. Je třeba mít na paměti, že všechny epiblematické buňky jsou pluripotentní, to znamená, že jsou schopné tvořit kořenové vlásky. Ale jsou tvořeny pouze z trichoblastů - výběžků epiblematu, které vypadají jako mikroskopické tuberkuly.
Krycí tkáň zodpovědná za tvorbu trichoblastů má cytologické strukturální rysy: například její buňky postrádají kutikulu a silnou celulózovou stěnu. Cytoplazma obsahuje velké množství organel, které syntetizují molekuly ATP – mitochondrie. Jsou nezbytné, protože absorpce vody a minerálních solí vyžaduje energii. Trichoblasty také nemají průduchy - prvky kožní tkáně odpovědné za procesy dýchání a transpirace rostlin - odpařování vody.
Jak solné roztoky pronikají kořeny rostlin
Za osmotický systém lze považovat trichoblast a z něj vytvořený kořenový vlásek, jehož funkcí je vstřebávání vody a minerálních solí z půdy. Absence tuhé buněčné stěny a elasticita membrány podporuje transport molekul z vnějšího prostředí do cytoplazmy. Ve speciálních organelách kořenových vlásků - vakuolách se hromadí hypertonické roztoky glukózy, fruktózy, kyseliny jablečné, citrónové a šťavelové.
Membrána i tonoplast buňky mají selektivitusemipermeabilita. Proto půdní roztok, který je méně koncentrovaný než buněčná míza, proniká do kořenového vlasu podle zákonů osmózy. Vodní potenciál roztoků pocházejících z půdy je vyšší než tento indikátor v tonoplastu a osmotický potenciál je nižší. Voda a minerální soli jsou transportovány z buňky kořenového vlásku do xylému. Jedná se o vodivou tkáň, která tvoří cévy rostlin - průdušnice nebo tracheidy. Prostřednictvím nich se půdní roztok pohybuje po stonku nahoru k listům a dalším částem rostliny.
Výběr a jeho význam
Abyste zvětšili sací plochu kořenového systému, musíte zvýšit počet postranních kořenů. Jejich epiblema obsahující trichoblasty vytvoří další kořenové vlásky. K tomu se používá mechanický způsob vytrhávání kořenového hrotu, který ničí dělicí zónu umístěnou nad kořenovým uzávěrem. Říká se tomu vybírání. Tato technika stimuluje růst postranních partií, na kterých se vyvíjí velké množství kořenových vlásků. V tomto případě se růst hlavního kořene na délku zastaví. Velká plocha sací zóny má pozitivní vliv na růst a vývoj rostliny, zvyšuje její výnos a vitalitu.
V tomto článku jsme studovali strukturální rysy kořenové absorpční zóny krytosemenných rostlin a také jsme zjistili, jakou funkci plní kořenový vlásek vyvíjející se z epiblematu.
