Malé rostliny (zejména vodní) potřebují tenkou celulózovou membránu obklopující buňky, aby si udržely sílu a tvar těla. Velké suchozemské rostliny vyžadují pokročilejší podpůrný systém, reprezentovaný dvěma typy mechanických struktur: kollenchymem a sklerenchymem. Jinak se tyto látky nazývají podpůrné nebo vyztužující.
Collenchyma je mnohem vzácnější, ale hraje zásadní roli při udržování vegetativních částí vyvíjející se rostliny. Samotný termín pochází z řeckého slova "kolla" - lepidlo.
Struktura a vlastnosti
Navzdory své mechanické funkci je collenchyma živá rostlinná tkáň schopná fotosyntézy. Jeho protoplasty neodumírají a stěny jsou elastické a schopné se roztáhnout.
Plasticitu buněčných membrán zajišťují dva faktory:
- nedostatek lignifikace;
- snížení elasticity skořápky v důsledku uvolnění protoplastu (obsahu živých buněk).
Collenchyma se skládáz prodloužených parenchymatických nebo prosenchymatických buněk dlouhých až 2 mm. Jejich skořápky se vyznačují nerovnoměrným ztluštěním, což dává tkáni zvláštní tvar. Pozoruhodným rysem je absence viditelné hranice mezi primární a sekundární stěnou.
Zhuštěné oblasti se skládají ze střídajících se vrstev, z nichž některé obsahují převážně celulózu, zatímco jiné obsahují hemicelulózu, pektin a velké množství vody. Celkový obsah posledně jmenovaných je 60-70 % hmotnosti buněčné stěny.
Nerovnoměrné ztluštění buněčné stěny přispívá k její plasticitě a také reguluje osmózu (tenké části umožňují průchod vody a elektrolytů). Ze stejného důvodu přestává kolenchym plnit své funkce, když turgor zmizí. Příkladem je vadnutí listů a trávy v důsledku ztráty vody.
Collenchyma je derivát hlavního meristému. Buňky této mechanické tkáně si zachovávají schopnost dělení po dlouhou dobu.
Hodnocení houževnatosti
Pokud jde o mechanickou pevnost (schopnost odolat roztržení a ohybu), kollenchym převyšuje vlastnosti litého hliníku, ale je výrazně horší než sklerenchym. Ve starších částech rostlin mohou buňky kollenchymu podléhat sekundárnímu ztluštění a lignifikaci, což zvyšuje pevnost tkáně, ale činí ji křehčí.
Zvláštní vlastnost - vysoká hodnota modulu pružnosti (srovnatelná s olovem). To znamená, že látka dobře obnoví svou původní strukturu po ukončení mechanického namáhání.
Rozdíly
Sklerenchym je „tuhší“mechanická tkáň. Jeho buňky nejen ztrácejí schopnost se dělit, ale také zcela odumírají kvůli tlustým lignifikovaným stěnám, které blokují komunikaci s vnějším prostředím.
Sklerenchym se liší od kollenchymu v následujících ohledech:
- smrt protoplastů;
- rovnoměrné ztluštění skořápek s jejich následnou lignifikací;
- buněčné stěny jsou nepropustné pro vodu a elektrolyty;
- vyšší síla;
- neschopnost natáhnout se mušle.
Sklerenchym působí jako kostra v již vytvořených částech rostliny. Ve větší míře je tato tkáň přítomna ve stoncích se sekundárním ztluštěním. Sklerenchym může být primární nebo sekundární, zatímco kollenchym je pouze primární.
Svou funkci vykonávají pouze ve spojení s jinými rostlinnými pletivy.
Funkce collenchyma
Jeho hlavním účelem je zajistit odolnost rostlin vůči různému mechanickému zatížení (statickému i dynamickému). Navíc díky dobré elasticitě vytváří tato látka pružnost stonků a listů.
Navzdory své relativně nízké síle je kollenchym díky své plasticitě jedinou tkání vhodnou pro mladé vyvíjející se výhonky, protože výskyt tuhého sklerenchymu by omezoval jejich růst.
Odrůdy
Podle povahy ztluštění buněčné stěny existují 3 hlavní typy kollenchymu:
- lamelární (typické pro mladé stonky dřevin a slunečnice);
- roh (dýně, pohanka, šťovík);
- volný (obojživelník horský, belladonna, podběl).
V rohovém kollenchymu dochází ke ztluštění membrán v rozích buněk (odtud pochází název). Na křižovatce se tyto zóny spojují a tvoří vzor ve formě tří nebo pětiúhelníků (pokud se podíváte na průřez látky). Zesílené části membrán v lamelárním kollenchymu jsou uspořádány v paralelních vrstvách a samotné buňky jsou protáhlé podél stonků.
Volný kollenchym je tkáň s vyvinutými mezibuněčnými prostory, které se tvoří mezi zesílenými oblastmi membrán. Je charakteristický pro rostliny, které vyvíjejí aerenchym (tkáň nesoucí vzduch) jako adaptaci na podmínky prostředí.
Distribuce v těle rostliny
Collenchyma je tkáň charakteristická především pro dvouděložné rostliny, mladé výhonky a také vegetativní struktury, které nepodléhají sekundárnímu ztluštění (například čepele listů).
Může být umístěn:
- v zóně primárního ztluštění stonku;
- v řapících;
- v listech obilných rostlin;
- pod epidermis;
- extrémně vzácný v kořenech (příkladem je zelí).
Ve stoncích je kollenchym nejčastěji lokalizován na periferii, blízko povrchu (někdy bezprostředně pod epidermis). Toto rozdělení poskytuje dobrou odolnost proti ohybu a lomu.
V listech na mikrostrukturální úrovni připomíná uspořádání kollenchymových prvků, stejně jako dalších podpůrných tkání, konstrukci I-paprsku, ve kterém vertikální stojí mezi dvěma horizontálními bloky, což jim neumožňuje prohýbat se při mechanickém působení.
