Emplacement, caractéristiques et fonctions des trachéides

Le trachéides Ce sont des cellules allongées avec des tombes à leurs extrémités qui, dans les plantes vasculaires, fonctionnent comme des conduits pour transporter l'eau et dissous les sels minéraux. Les zones de contact FOSA-FOSA entre les traquidas pares permettent le passage de l'eau. Les rangs des trachéides forment un système de conduite continu le long des plantes.

À la maturation, les trachéides sont des cellules avec des parois cellulaires hautement lignifiées, ils fournissent également un support structurel. Les plantes vasculaires ont une grande capacité à contrôler leur teneur en eau grâce à la possession du xylème, dont les trachéides font partie.

Source: Dr. Phil.Nat Thomas Geier, Fachgebiet Botanik der Forschungsanstalt Geisenheim. [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)] [TOC]

Emplacement de l'usine

Les plantes ont trois types de tissus de base: le parenchyme, avec des cellules non spécialisées, de membranes à cellules fines, non lignifiées; le colénquima, avec des cellules de soutien allongées, avec des parois cellulaires irrégulièrement épaissi; et le sclerechima, avec des cellules de soutien de la paroi cellulaire lignifiées, manquant de composants vivants dans sa maturité.

Le scléral peut être mécanique, avec des sclereidas (cellules en pierre) et des fibres de bois, ou conducteur, avec des trachéides (sans perforations, présents dans toutes les plantes vasculaires) et des vaisseaux conducteurs (avec des perforations à leurs extrémités, présents principalement dans les angiospermes)). Les trachéidas et les éléments des vaisseaux conducteurs sont des cellules mortes.

Les plantes ont deux types de tissu conducteur: le xylème, qui transporte des sels d'eau et minéraux du sol; et le phloème, qui distribue les sucres produits par la photosynthèse.

Le xylème et le phloème forment des poutres vasculaires parallèles dans le cortex de la plante. Le xylème est formé par le parenchyme, les fibres de bois et le pilote sclengle. Le phloème est constitué de cellules vasculaires vivantes.

Dans certains arbres, les anneaux de croissance annuels se distinguent parce que les trachéides formés au printemps sont plus larges que ceux formés en été.

Caractéristiques

Section transversale d'une plante de Souco (Sambucus sp.). Lunettes de xyléma et de trachèdes. Pris et édité à partir de: Berkshire Community College Bioscience Image Library [CC0].

Le terme "trachéidid", inventé par Carl Sanio en 1863, fait référence à une forme rappelant celle de la trachée.

Dans les fougères, cyclées et conifères, les trachéides sont de 1 à 7 mm. Dans les angiospermes sont de 1 à 2 mm, ou moins. En revanche, les récipients du conducteur (composés de nombreux éléments de navires de conducteur), à l'exclusivité des angiospermes, peuvent avoir une longueur près de 1.000 mm.

Les cellules trachéides ont une paroi cellulaire primaire et secondaire. Le mur secondaire est sécrété après la formation du mur primaire. Par conséquent, le premier est interne par rapport à la seconde.

Les fibres de cellulose de la paroi cellulaire primaire sont orientées au hasard, tandis que ceux de la paroi cellulaire secondaire sont en spirale. Par conséquent, le premier peut s'étirer plus facilement pendant que la cellule grandit. C'est-à-dire que le second est plus rigide.

Les parois cellulaires lignifiées du trachéide. Cette caractéristique permet d'identifier les espèces par observation microscopique.

Les murs de lignine, un matériau imperméable, font des trachéides et des navires conducteurs ne perdent pas d'eau ou ne souffrent pas d'embolies causées par l'entrée de l'air.

Fonction de transport

La «théorie de la cohésion» de So-Salled est l'explication la plus acceptée pour le mouvement ascendant de l'eau et des sels en solution dans le xylème. Selon cette théorie, la perte d'eau due à la transpiration foliaire produirait une tension dans la colonne liquide qui va des racines aux branches, traversant les trachéides et les vaisseaux conducteurs.

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La perte d'eau par la transpiration tenterait à réduire la pression dans la partie supérieure des plantes, se levant à travers les canaux de xylème, l'eau tirée du sol par les racines. De cette façon, l'eau à l'aspiration serait remplacée en continu.

Tout cela nécessiterait une tension suffisante pour élever l'eau et que la force cohésive dans la colonne liquide soutient cette tension. Pour un arbre de 100 m de haut, un gradient de pression de 0,2 bars / m serait nécessaire pour une force cohésive totale de 20 bars. Les preuves expérimentales indiquent que ces conditions sont remplies dans la nature.

Les trachéidas ont un rapport de surface intérieur à volume bien supérieur aux éléments des vaisseaux conducteurs. Pour cette raison, ils servent à conserver, par adhérence, de l'eau dans la plante contre la gravité, qu'il n'y ait pas de transpiration.

Fonction mécanique

La lignification des trachéides évite son implosion en raison des pressions hydrostatiques négatives du xylème.

Cette lignification fait également contribuer les trachéides à contribuer la majeure partie du soutien structurel du bois. Plus la taille des plantes est grande, plus le besoin de soutien structurel est grand. Par conséquent, le diamètre des trachéides a tendance à être plus grand dans les grandes plantes.

La raideur du trachéide a permis aux plantes d'acquérir une habitude terrestre dressée. Cela a conduit à l'apparence des arbres et des jungles.

Dans les grandes plantes, les trachéidas ont une double fonction. La première consiste à apporter de l'eau au feuillage (comme dans les petites plantes). La seconde consiste à renforcer structurellement le feuillage pour résister à l'action de la gravité, même si le renforcement diminue l'efficacité hydraulique du xyléma.

Les environnements soumis à des vents forts ou à des chutes de neige. Une plus grande lignification du bois due aux trachéidas peut favoriser la longévité des parties ligneuses de ces plantes.

Évolution

Le processus évolutif des trachéides, qui couvre plus de 400 millions d'années, est bien documenté parce que la dureté de ces cellules vasculaires, causée par la lignification, favorise sa conservation comme des fossiles.

À mesure que la flore terrestre a évolué en temps géologique, les trachéides ont connu deux tendances adaptatives. Premièrement, ils ont donné naissance aux navires conducteurs pour augmenter l'efficacité du transport d'eau et de nutriments. Deuxièmement, ils ont transformé les fibres pour apporter un soutien structurel aux plantes de plus en plus grandes.

Les éléments des navires conducteurs acquièrent leurs caractéristiques caractéristiques au cours de l'ontogenèse. Au cours des premiers stades de leur développement, ils ressemblent à des trachéidas, dont ils ont évolué.

Dans les gimonos fossiles et vivants, et dans le dicotylédonéal primitif (magnolial). Pendant l'évolution vers des groupes végétaux plus avancés, les trachéides des bords scalariformes ont donné naissance à ceux du bord circulaire. À son tour, ce dernier a donné naissance à des fibres bibliriques.

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Le xylème

Le xylème et le phloème constituent les tissus qui composent le système tissulaire vasculaire des plantes vasculaires. Ce système est assez complexe et est responsable de la conduite de l'eau, des minéraux et de la nourriture.

Alors que le xylème mène de l'eau et des minéraux de la racine au reste de la plante, le phloème transporte les nutriments élaborés pendant la photosynthèse, des feuilles au reste de la plante.

Le xylème est constitué dans de nombreux cas par deux types de cellules: les trachéides, considérés comme les plus primitifs, et les éléments du vaisseau. Les plantes vasculaires les plus primitives ne présentent que les trachéides dans le xylème.

L'écoulement de l'eau à travers les trachéides

La façon dont les trachéides de la plante sont placés est tel que ses conseils sont parfaitement alignés parmi les trachèdes voisins, permettant parmi eux le flux dans n'importe quelle direction.

Certaines espèces ont un épaississement de la paroi cellulaire sur les bords des points qui diminuent le diamètre de son ouverture, renforçant ainsi l'union des trachéides et diminuant également la quantité d'eau et de minéraux qui peuvent se produire à travers eux. Ces types de conseils sont appelés areolo timides.

Certaines espèces d'angiospermes, ainsi que des conifères, ont un mécanisme supplémentaire qui permet de réguler l'écoulement de l'eau à travers les Dparts de l'aréole, comme la présence d'une structure appelée toro.

Un taureau n'est rien d'autre qu'un épaississement de la membrane de l'orteil au niveau de la zone centrale de la même et qui agit comme un contrôle de passage d'eau et une valve de contrôle des minéraux entre les cellules entre les cellules.

Lorsque le taureau est au centre du pointeur, le flux entre les trachéides est normal; Mais si la membrane se déplace sur l'un de ses côtés, le taureau bloque l'ouverture du poin -Up quittant l'écoulement ou l'obstruant complètement.

Types de conseils

Simple

Ils ne présentent pas de gonflement sur leurs bords

Aréoler

Ils présentent un gonflement sur les bords du bureau pour un trachéide, ainsi que le trachéide adjacent.

Semi-oréolalé

Les bords de l'orteil d'une cellule ont un épaississement, mais ceux de l'adjacent pas.

Aréolé de taureau

Comme nous l'avons déjà souligné, les conifères et certains angiospermes ont un taureau central dans le bureau Areolo qui aide à réguler l'écoulement de l'eau et des minéraux.

Aveugle

Finalement, la ponction d'un trachéide ne correspond pas à celle de la cellule adjacente, de sorte que l'écoulement de l'eau et des minéraux est interrompu dans cette zone. Dans ces cas, on parle d'un orteil aveugle ou non fonctionnel.

Section tangentielle en bois doux d'un conifère (Pinus sp.). Trachèdes et autres structures. Pris et édité à partir de: Berkshire Community College Bioscience Image Library [CC0].

En gymnospermes

Les gymnospermes Phylum Gnetophyta sont caractérisés, entre autres aspects, en présentant un xylème constitué par des trachéides et des vaisseaux ou des traches, mais le reste des gymnospermes n'a que des trachéides comme éléments de conduite.

Les gymnospermes présentent la tendance à posséder des trachéides de plus grande longueur que celles des angiospermes, et celles-ci ont tendance à être aréolées avec un taureau. Plus de 90% du poids et du volume du xylème secondaire des conifères sont constitués de trachéidas.

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La formation de trachéides dans le xylème secondaire des conifères se produit à partir du changement vasculaire. Ce processus peut être divisé en quatre phases.

Division cellulaire

C'est une division mitotique dans laquelle après la division nucléaire en deux enfants, la première structure à former est le mur principal.

Allongement cellulaire

Après la division cellulaire complète, la cellule commence à croître en longueur. Avant que ce processus n'ait terminé la formation de mur secondaire, qui part du centre de la cellule et augmente vers l'apex.

Dépôt de matrice de cellulose

La matrice de cellulose et d'hémicellulose de la cellule est déposée en différentes couches.

Lignification

La matrice de cellulose et d'hémicellulose est imprégnée de lignine et d'autres matériaux de nature similaire dans ce qui constitue la phase finale de la phase de maturation des trachéides.

Dans les angiospermes

Les trachéides sont présents dans le xylème de toutes les plantes vasculaires, mais dans les angiospermes, ils sont moins importants que dans les gymnospermes car ils partagent des fonctions avec d'autres structures, appelées éléments des vaisseaux ou des traches.

Les trachéides des angiospermes sont courts.

Les trachènes angiospermas, comme les trachéidas, ont des conseils sur leurs murs, meurent quand ils atteignent la maturité et perdent leur protoplaste. Ces cellules sont cependant plus courtes et jusqu'à 10 fois plus larges que les trachéidas.

Les trachènes perdent la majeure partie de leur paroi cellulaire dans leurs sommets laissant des plaques de forage entre les cellules adjacentes et formant ainsi un canal continu.

Les traches peuvent transporter l'eau et les minéraux à une vitesse beaucoup plus élevée que les trachéides. Cependant, ces structures sont plus susceptibles d'être bloquées par des bulles d'air. Ils sont également plus susceptibles de geler pendant les saisons hivernales.

Les références

1. Beck, C. B. 2010. Une introduction à la structure et au développement des plantes - anatomie végétale pour le vingt-siècle. Cambridge University Press, Cambridge.
2. Evert, R. F., Eichhorn, s. ET. 2013. Biologie des plantes. W.H. Freeman, New York.
3. Gifford, E. M., Foster, un. S. 1989. Morphologie et évolution des plantes vasculaires. W. H. Freeman, New York.
4. Mauseth, J. D. 2016. Botanique: une introduction à la biologie des plantes. Jones & Bartlett Learning, Burlington.
5. Pittermann, J., Sperry, J. S., Wheeler, J. K., Hacke, u. g., Sikkema, e. H. 2006. Renforcement mécanique des trachéides compromis l'efficacité hydraulique du xylème du conifère. Plant, cellule et environnement, 29, 1618-1628.
6. Rudall, P. J. Anatomie des plantes à fleurs - une introduction à la structure et au développement. Cambridge University Press, Cambridge.
7. SCHOOLEY, J. 1997. Introduction à la botanique. Delmar Publishers, Albany.
8. Sperry, J. S., Hacke, u.g., Pittermann, J. 2006. Taille et fonction dans les trachéides du conifère et les vaisseaux angiosperms. American Journal of Botany, 93, 1490-1500.
9. Stern, R. R., Bidlack, J. ET., Jansky, s. H. 2008. Biologie des plantes d'introduction. McGraw-Hill, New York.
10. Willis, K. J., McElwain, J. C. 2001. L'évolution des plantes. Oxford University Press, Oxford.