Keerulised metaboolsed reaktsioonid taimedes on seletatavad nende kehaosade erilise ehitusega: juur, vars, lehed, mida nimetatakse vegetatiivseteks organiteks. Nad vastutavad fotosünteesi, transpiratsiooni, osmoosi protsesside eest. Selles artiklis uurime selliste taimeelementide, nagu juurekarvad, struktuuri ja funktsioone. Need on olulised struktuurid, mis määravad vee ja mineraalsoolade imendumise pinnasest.
Juur – seemnetaimede vegetatiivne organ
Viljaseemne- ja õistaimede maa-alust osa esindab kahte tüüpi juurestik: tajuures ja kiuline. Need koosnevad peamistest, külgmistest, juhuslikest (üheidulehelistel taimedel) juurtest ja suurest hulgast väikestest struktuuridest, mida nimetatakse juurekarvadeks.
Need on väljakasvud, mida esindavad epiblema üksikud rakud (risoderm). Neid nimetatakse trikhoblastideks. Olles toeks ja täites orgaaniliste ainete säilitamise, imendumise ja paljunemise funktsioone (kirsside, pajude nn juurejärglased),juur osaleb kaudselt sellistes ainevahetusprotsessides nagu transpiratsioon, hingamine, fotosüntees.
Imemisala
Peamisel juurel on keeruline anatoomiline struktuur ja selle erinevad osad täidavad erinevaid funktsioone. Sellega seoses nimetatakse neid tsoonideks. Lähtudes juurekarvade funktsioonist (kasvutsoonis sisalduva venitusala kohal) paikneb sisekoe väljakasvude kogunemine. Seda piirkonda nimetatakse imemistsooniks. See on üks kuni kolm sentimeetrit. See piirkond võib sisaldada 200 kuni 1500 või rohkem piklikku epiblemarakku. Nad ei ela kaua: mitmest tunnist 20 päevani ja surevad siis välja. Samal ajal moodustuvad risodermist uued struktuurid. Juurekarvarakk on mullaga kokkupuutes võimeline absorbeerima veemolekule ja sellest lahustunud sooli naatriumi-, kloori-, magneesiumioonide, nitraadi-, nitriti- ja fosfaathapete happejääkide kujul.
Epibleme ja selle struktuuri omadused
See taimekude kuulub primaarsete meristeemide rühma. Jagunemises osaledes pakuvad selle rakud selliste elementide moodustumist nagu juurekarvad. See toimub juure hariduskoe väliskihis - fellogen. Kasvuperioodil moodustunud risoderm sureb ära. Selle asemele moodustuvad noored peridermirakud - sekundaarne sisekude, mis ei suuda mulla lahuseid absorbeerida. Epibleema pealisosast moodustub uus juurekarv, mille ülesandeks on vee ja mineraalsoolade imamine.
Juurejuure funktsioonid
Need struktuurid on moodustatud risodermi eenditest ja on primaarse meristeemi üksikud rakud, mis on võimelised absorbeerima mullalahust. Aja jooksul need venivad ja rakumembraan suudab läbida nii hüpotoonilised kui ka väga kontsentreeritud soolalahused. Mineraalväetiste, näiteks lämmastik- ja kaaliumväetiste kasutamisel suureneb mullas ammooniumi-, kaaliumi- ja nitraadiioonide sisaldus. See juhtub kevadel, kuna see on parim aeg seda tüüpi väetise kasutamiseks. Ül altoodud ioone sisaldav mullalahus tungib passiivse difusiooni teel trikhoblastide tsütoplasmasse.
Sügisene fosfaatväetiste kasutamine, mille lahustumine nõuab rohkem aega, põhjustab fosfaadi ja metafosforhapete happeliste jääkide ioonide imendumist juurekarvadesse. Mahla voolu algusega veebruari lõpus - märtsi alguses on peaaegu kogu risodermaalsete rakkude maht täidetud vakuoolidega, tuum nihkub juurekarva ülaossa. Rakk ise on võimeline sekreteerima orgaaniliste hapete molekule: oksaal-, õunhape. Nad lahustavad huumuseosakesi, parandades imendumisprotsessi. Juurekarvade moodustumine toimub üsna kiiresti. Vaatamata lühikesele elueale suudavad nad absorbeerida suures koguses mullalahust. Näiteks puittaimel on imemispind umbes 120–640 m22.
Mis on trihhoblastid
Varem uurisime esmase koe struktuuri ja funktsioonide tunnuseidtaimekatted. See koosneb ühest rakukihist ja seda nimetatakse epibleemiks, mis paikneb noortel külgjuurtel, mis kasvavad peamistest või lisajuurtest. Juurekarvad on sisekoe väljakasvud, mis on väga piklikud struktuurid. Tuleb meeles pidada, et kõik epiblemarakud on pluripotentsed, see tähendab, et nad on võimelised moodustama juurekarvu. Kuid need moodustuvad ainult trihhoblastidest - epiblema eenditest, mis näevad välja nagu mikroskoopilised tuberkulid.
Thhoblastide moodustumise eest vastutaval sisekoel on tsütoloogilised struktuursed tunnused: näiteks puudub selle rakkudel küünenahk ja paks tselluloossein. Tsütoplasmas on suur hulk organelle, mis sünteesivad ATP molekule – mitokondreid. Need on vajalikud, kuna vee ja mineraalsoolade omastamine nõuab energiat. Trihhoblastidel ei ole ka stomateid – sisekoe elemente, mis vastutavad taimede hingamise ja transpiratsiooni protsesside – vee aurustamise – eest.
Kuidas soolalahused taimejuuridesse tungivad
Trichoblast ja sellest moodustunud juurekarvad, mille ülesandeks on vee ja mineraalsoolade omastamine pinnasest, võib pidada osmootseks süsteemiks. Jäiga rakuseina puudumine ja membraani elastsus soodustavad molekulide transporti väliskeskkonnast tsütoplasmasse. Spetsiaalsetes juurekarva organellides - vakuoolides akumuleeruvad glükoosi, fruktoosi, õun-, sidrun- ja oksaalhappe hüpertoonilised lahused.
Nii raku membraanil kui ka tonoplastil on selektiivnepoolläbilaskvus. Seetõttu tungib mullalahus, olles vähem kontsentreeritud kui rakumahl, vastav alt osmoosiseadustele juurekarva sisse. Pinnasest tulevate lahuste veepotentsiaal on tonoplastis sellest näitajast kõrgem ja osmootne potentsiaal väiksem. Vesi ja mineraalsoolad transporditakse juurekarva rakust ksüleemi. See on juhtiv kude, mis moodustab taimede veresooned - hingetoru või trahheid. Nende kaudu liigub mullalahus mööda vart üles lehtedele ja teistele taimeosadele.
Valik ja selle tähendus
Juurtesüsteemi imemisala suurendamiseks peate suurendama külgjuurte arvu. Nende trihhoblaste sisaldav epibleem moodustab täiendavaid juurekarvu. Selleks kasutatakse juuretipu mehaanilist kitkumise meetodit, mis hävitab juurekütsi kohal paikneva jagunemistsooni. Seda nimetatakse korjamiseks. See tehnika stimuleerib külgmiste osade kasvu, millel areneb suur hulk juurekarvu. Sel juhul peatub peajuure pikkuse kasv. Suurel imemistsoonil on positiivne mõju taime kasvule ja arengule, suurendades selle saagikust ja elujõudu.
Selles artiklis uurisime katteseemnetaimede juureabsorptsioonitsooni struktuurseid iseärasusi ning saime ka teada, millist funktsiooni täidab epibleemist arenev juurekarv.
