Hoofdstuk 4: Histologie - plantkunde PDF

Preview

Summary

Deze samenvatting gaat over de histologie van planten. Begrippen worden schematisch weergegeven....

Description

HISTOLOGIE

H4: HISTOLOGIE VAN LANDPLANTEN = studie van weefsels Idioblasten= cellen in éénzelfde weefsel met een andere functie Fytomeer= basismodule waarmee stengel is opgebouwd Organen= verschillende weefsels tesamen

Wieren  

Geringe weefseldiff. Zijn klein, leven in homogeen milieu, stabiel, dragend, voedsel+ waterrijk milieu



landplanten Sterke weefseldiff. Dr. beperkte en wisselende milieu omstandigheden

Indeling 



Vorm (dia 7)  Isodiametrisch Vb: parenchymweefsel (= grote , afgeronde, levende cellen)  Langgestrekt Vb. prosenchymweefsel  puntige uiteinden  Afgeplat (vb. afsluitweefsel) Groeiwijze  Cytoplasma-aangroei: celgroei + deling bij meristemen (groeipunten stengeltop, worteltop) Kenm: isodiametrisch, dunne wand/weinig cellulose, celkern centraal, …  Vacuole aangroei: dr. prost embryonale weefsels (veel types) Belangrijkste kenmerken: grote , centrale vacuole  Cel tijdens strekking afgerond  intercellulairen (= met gas gevulde ruimten die via stomata met atmos in verb. staan) -> volgroeide weefsels: geen intercellulairen  Tugor druk  vacuole neemt water op  grote druk + kost weinig energie

4.1 MERISTEMEN

Biodiversiteit van planten – H4: histologie van landplanten

1

Celdiff.

celmigratie celinnovatie Top: grote groeicapaciteit

Ontwikkelingsbiologie= bestudeert groei+ diff. van een plant van een bevruchte cel tot volwassen plant Ideaal: Arabidopsis = zandraket  Simpele plant + weefsels makkelijk van elkaar onderscheidbaar Embryozak  8 cellen met 1 ervan de eicel  Eerste deling zygote  assymmetrische eling = legt polarisatieas vast (plant groeit in vruchtbeginsel)  



Apicale cel (gericht nr. vatwerk)  ontstaan pro-embryo  vorming cotylen, (meestal 2 lobben= dicotyl) stengel + bladeren Basale cel (gericht naar poortje) -> kiemwortel zal uitgroeien tot primaire wortel -> suspensor (steeltje waarmee embryo vastzit aan Moederplant OPM: soms vormt basale cel enkel suspensor Verdere delingen  cellen gevolgd nr. positie + functie Fate mapping= microscopische studie van verschillende embryonale stadia  cellijnen in kaart brengen + groepen van cellen afbakenen obv gemeenschappelijke afstammeling  Grotere embryo’s delingen beperken zich tot aan toppen van stengels en wortels (= apicale meristemen)  Kiemplant: meristemen verder uitgroeien tot zijwortels en zijtakken  primaire groei Later: Apicale meristemen (dia 25) = blijvend embryonaal weefsel aan top van stengel en wortel restmeristemen – aan okselknop vd. bladeren (dia 26)  overblijfsels van cellen in embryonale fase  blijvende delingspotentie Wortels: anders – wortelmutsje aan uiteinde (f: bescherming) Secundaire meristemen (dia 27) = ontstaan dr. re-embryonaliseren van reeds gedifferentieerde cellen (vb. wondweefsel…) OPM: monocotylen – geen sec. meristemen  Verschil met dieren: blijven heel hun leven lang groeien  behouden embryonale, ongedifferentieerde cellen (= apicale meristemen)  dieren stoppen met groeien

Biodiversiteit van planten – H4: histologie van landplanten

2

Apicaal meristeem vd. stengel Jongste stengeltop = kegelvormig 2 zones: 1) Centrale zone: beperkt aantal stamcellen die zich ongelijk/assymmetrisch delen Ene dochtercel  initiaalcel  opnieuw delen  primaire stengel Andere dochtercel  differentiatie + groeit wat aan  Andere initiaalcel gevormd – traaggroeiend weefsel + gaat nr. perifere zone 2) Perifere zone: snel-delende cellen waaruit jonge epidermis, grondweefsel en procambiumstrengen ontstaan

Bladprimordia snel aangelegd + ontstaan uit epidermale en subepidermale lagen 

Okselknop: blijft achter als restmeristeem

Onstaan van weefsel uit apices  hypotheses 

Stamcellen in diverse functionele eenheden binnen meristemen gegroepeerd + iedere stamcel maakt deel uit van welbep. type weeffel van de volgroeide weefsel  Vb. Tunica-corpustheorie – 2 stamcelgroepen Opp.: 2 afgebakende cellagen (L1 en L2) vormen samen tunica  zorgt vr. vorming epithaal + subepithaal weefsel – celdeling gebeurt consequent  L3 (corpus) meer naar binnen gericht: vorming van centraal gelegen geleidingsweefsel  Ribmeristemen of mergmeristemen – sneldelend groeiweefsel bij eudicotylen dat onder corpusweefsel gelegen is.

Biodiversiteit van planten – H4: histologie van landplanten

3

Andere structuren: 1) Monocotylen  secundaire dikte groei + hebben geen secundaire meristemen 2) Varens + mossen  andere organisatie van stengeltop (meer uitleg op p. 164 + dia 36 -> 40)  1 apicale stamcel  Dichotone vertakkende structuur -> opsplitsing

4.2 GRONDWEEFSEL= VULWEEFSEL  

Vaak weinig gedifferentieerd Meest voorkomend: parenchymweefsel (groot+ isodiametrisch, dunwandig, levendig + geen intercellulairen)

Types: p. 165

Waterhuishoudend Grote cellen+ vacuoles vr. wateropslag

Biodiversiteit van planten – H4: histologie van landplanten

4

Goed ontw. bij water-en oeverplanten Grote opname zuurstof (noodzakelijk bij vetverbranding)  probleem: O2 niet snel genoeg diffunderen ; daarom: luchtkanalen

Onderverdeling: sterparenchym  intercellulaire ruimtes breed + parenchymcellen stervormig

Chlorenhym: chlorofylhoudend (groene deel vd. plant) In bladeren: verschillende onderverdelingen

+ p. 166+ 167 4.3 AFSLUITENDE WEEFSELS 4.3.1 EPIDERMIS = kleurloos weefsel     

1 laag perfect aaneensluitende cellen (bovenaanzicht: rechthoekig tot puzzel) Levend , kern, grote centrale vacuole, leukoplasten + zelden chloroplasten Zelden meerlagig Vb. orchidee  epidermische luchtwortels  opname van organische + minerale voedselbestanddelen dmv. atmosferische vochtigheid Zelden delingscapaciteit (uitz. Vlezige vruchten en stamsucculenten)

Hypodermis= 1 of meerdere lagen van cellen onder gave epidermis met structuele afwijkingen van onderliggende cortex

Biodiversiteit van planten – H4: histologie van landplanten

5

Cuticula  deelname aan landleven (bescherming tgn. micro-organismen+ controle verdamping+ gasuitwisseling mogelijk)

Organen met primitieve groei  epidermis onveranderd 

Secundair groeiende planten  vervangen dr. nieuwe weefsel (exodermis, peridermis)

Structuren: 1) Cuticula F: bescherming tgn UV-licht, verdamping + micro-organismen Een deel: cutine (polymeer van C16 en C18 moleculen) + erbovenop waslaagje met soms zeer bijzondere morfologische aanpassingen Aangemaakt dr. epidermiscellen

2) Gekleurde cellen: in en rond bloemen en vruchten 3) Stomata= ideoblasten id. epidermis - op alle stengels en bladeren (ook ondergronds) - ontbreken bij waterplanten, op sommige vruchten, holoparasieten… - regelen gasuitw. + verdamping - 2 boonvormige sluitcellen die centrale porie vormen - soms omgeven dr. buurcellen (epidermiscellen met afw. Morfologie) - stomata- apparaat terugvoerbaar tot meristemoïde(M)°

°  asymmetrische binding  grote + kleine dochtercel waarbij kleine assymmetrisch verder deelt 2 sluitcellen omgeven dr. buurcellen





Grote dochtercel -> normale epidermiscel of vormt opnieuw meristemoïde M + dochtercellen + sluitcellen  inhiberende signalen nr. omliggende cellen  geen nieuw huidmondje gevormd naast bestaand huidmondje Onder huidmondje: binnen-stomatale ruimte= extra grote extracellulaire ruimte Knn. omgevormd zijn tot openingen van hydathoden of nectarklieren Stomata + buurcellen uit moedercel -> perigeen stoma-apparaat  Bron voor bepalen van verwantschappen

Biodiversiteit van planten – H4: histologie van landplanten

6

 Topologisch: verschillende criteria vr. classificatie - Verdikkingsstructuren van sluitcellen op overlangse doorsnede - Volgroeide vorm in bovenzicht - Ontogenese (ontwikkeling van eicel tot volwassen toestand) van sluit-en buurcellen 4) Cellen met insluitsels  Silica-bodies = SiO2- uitzettingen (soortgebonden morfologie)  Pytholiths (fytolieten) = harde delen van planten  zo hard als steen - Erosiebestendig - In grote aantallen aanw. in bodem  Lythocyten met inw. cystolieten 5) Haren  Trichomen= 1 grote kern - Functie: afweer (haartjes bij stengel + blad) Of klierfunctie  Overgangsvorm nr. gewone epidermiscel  papillen (aan binnenzijde van petalen)  Opsplitsing epidermiscel : basiscel + haarcel  Groot aantal gespecifiërde types gekend 6) Emergentia= grotere, meercellige uitgroeiingen  Brandharen (Grote brandnetel)  Meercellige klieren  Bulb-based bristles= stijve eencellige haren met verdikte basis  Stekels 4.3.2 RHIZODERMIS = oppervlakkige laag die grootste deel van jonge wortel omgeeft  





Meristeem hier bedekt dr. calypytra  ontbreken van cuticula op rhizodermis 1-lagig  Uitz: bij veel epifytische en epilithische planten - 1- of meerlagige koker van dode, lege cellen = waterstapelplaats - Meerlagig velamen ontstaan dr. pericliene deling van oorspronkelijke rhisodermiscellen Langgestrekt + knn. overgaan tot vorming ve. uitstulping  wortelhaar = trihochoblasten > Worden gevormd in korte zone die volgt op celstrekkingszone > Kortlevend (enkele uren tot dagen) > Functie: opname van water + of niet uitgroeien tot wortelhaar= artrichoblasten Zal snel openbarsten in vele gevallen + vervangen dr. cortexlaag = exodermis > Ondoorlatend door aanleg van suberinelamellen

Figuur dia 59  65 (histologie deel 1) + cursus p. 173

Biodiversiteit van planten – H4: histologie van landplanten

7

4.3.3 ENDODERMIS = inwendig afsluitlaag   

Aanwezig in alle wortels + veel rhizomen + soms in bovengrondse stengel + ZELDEN in blad = binnenste laag cortexweefsel Types van verdikkingen  Lijsten van Caspary – primair verdikking - Ligno-suberine op anticliene (radiale) wanden + dwarswanden - Binnenin celwand  aan bovenkant zijkant

+

 Secundaire verdikkingen: dunne suberinelaag rondomrond  Tertiaire verdikkingen: sterk verdikte wand (U- of O- vormig Thv. xyleemstrengen: niet verdikte doorlaatcellen (= cellen in primair toestand met enkel lijsten van Caspary) Functie: 

Wortel  water + nutriënten verdelen over cellen (knn. makkelijk doorheen sponsparenchym) Daarvoor controle nodig; er mogen geen schadelijke cellen de plant betreden

Andere figuren op p. 175 4.3.4 PERIDERMIS

Biodiversiteit van planten – H4: histologie van landplanten

8

 

Secundaire diktegroei  epidermis barst open  epidermis vervangen dr. peridermis = kurkweefsel Vlak voor scheuring epidermis  herprogrammatie kurkcambrium= fellogeen (secundair meristeem)  Zal weer delingcompetentie vertonen (= re- embryonaliseren)  Kurkcellen  Aanlegbaar op verschillende plaatsen - Op epidermis zelf - Subepidermale cortex - Oudere floeëm (vaak bij schubbenschors)  Periclien delen = vormt cellen op radiale rijtjes - Fellodermis: cellen die eerst gevormd worden naar binnen toe  Zijn weinig gedifferentieerd - Felleem: veel delingen + vormen rijtjes onder epidermis  Groeien nr. buiten toe + in veel grotere, strikt aaneensluitende kurkcellen  Afzetting suberine in CW  Geleidelijk sterven deze cellen + vult lumen zicht met lucht  Bruine kleur dr. impregatie met looistoffen  F: verdediging tgn. parasieten

Fellogeen+ fellodermis + felleem= peridermis



Stomata vervangen dr. lenticellen (= kurkporiën)  Goed zichtbaar + diagnostisch bruikbaar bij veel houtige gewassen  Ontstaan uit fellogeen - Loscellig weefsel dr. opl. van middenlamella  gaswisseling - Oppervlakkig voorzien van hydrofoob waslaagje  worden niet nat

Alleen aantrefbaar bij zaadplanten, actuele varens of soms bij peridermis zelf of van buitenste cortexlaagje OPM: schors ≠ peridermis 

Ruwe schors eiken, dennen… veroorzaakt dr. openbarsing peridermis  breukplaatsen in peridermis

Peridermis

Biodiversiteit van planten – H4: histologie van landplanten

9

 

Langlevend: vb. ringschors : opeenvolging verdikte + niet-verdikkte felleemcellen  loskomende bladeren Kortlevend: vervangen dr. jonge, nieuwe felleemstroken (dieper in cortex + zelfs tot in floeëm of nog verder)  vorming schubbenschors= rhytidoom

Figuren p. 177+ 178 4.4 STEREOOM (= STEUNWEEFSEL)  

Kleine kruiden + vlezige vruchten  stevigheid dr. turgor (celspanning) Houterige planten + grotere kruide  bijkomende steunweefsel vereist  Celw. sterk verdikt met cellulose + geïmpregneerd met lignine  Cellen zelf: vaa dood

4.4.1 COLLENCHYM = levende cellen met lokaal verdikt CW  

In de hoeken: hoekcollenchym Op pericliene (= tangentiale zijde: plaatcollenchym

4.4.2 SCLERENCHYM = dode cellen (na lang geleefd te hebben) = sterker dan collencym = steencellen  

Sterk + gematig verdikt + houterige wanden  talrijke plasmodesmata (opname) Vormen:  Langwerpig + spist uitlopend= vezelcellen - Aan te treffen in floëem, vaatbundelkapjes, verpreid over doorsnede stengel - Knn. extreme lengtes bereiken dr. 1) Symplatische groei – primair weefsel 2) Intrusieve apicale groei – primaire en secundaire weefsels BESLUIT: jonge primaire weefsels  langste vezels  Isodiametrisch = steencellen  sclereïden = xyleemcellen - In xyleem: ook types van houtweefsels (zie geleidingsweefsel)  Overgangsvormen= macrosclereïden = vezelsclereïden p. 179  figuur

4.5 KLIERCELLEN + KLIERWEEFSEL

Biodiversiteit van planten – H4: histologie van landplanten

10

Functies:

Bescherming tgn dierenvraat: giftige stoffen (alkloïden, steroïden, …),bitterstoffen, allergenen - Ontsmetten van wonden: uitvloei van melksap,hars, gom,… - Lokken van bestuivers en vruchtverspreiders: aanmaak v geursroffen in osmoforen, nectar in honingklieren, … - Excretie v afvalproducten: in zoutklieren, kalkklieren, waterklieren Biodiversiteit van planten – H4: histologie van landplanten

11

Bescherming tgn dierenvraat: giftige stoffen (alkloïden, steroïden, …),bitterstoffen, allergenen - Ontsmetten van wonden: uitvloei van melksap,hars, gom,… - Lokken van bestuivers en vruchtverspreiders: aanmaak v geursroffen in osmoforen, nectar in honingklieren, … - Excretie v afvalproducten: in zoutklieren, kalkklieren, waterklieren

Biodiversiteit van planten – H4: histologie van landplanten

12

4.5.1 INTERNE KLIEREN  



Meestal 1-cellig Opdeling nrgelang ontstaanswijze 1) Schizogene klieren – ontstaan dr. afbraak middenlamella tss. cellen 2) Lysigene klieren – ontstaan dr. afbraak van betreffende cellen 3) Schizolysigene klieren – combinatie van 1) en 2) Naargelang product:

4.5.2 EXTERNE KLIEREN 

Product afgegeven van buitenaf

Biodiversiteit van planten – H4: histologie van landplanten

13

Klierharen op epidermis     

Meestal secretie van terpenoïden (cyclische verbinding) of afgeleide producten Talrijk op bladprimordia Insecticiden: vb. anti-malaria medicijn (afzetting in sucutuculaire ruimtes) Allelopathie: zorgt ervoor dat andere plant zich niet kiemt in de buurt - Inhibitie dr. fototoxine in strooisellaag  wordt vrijgesteld wanneer bvb. blad valt Vleesetende plant - Kleine, schildvormige structuren  aanmaak verteringseiwitten - Grotere haartjes: opvangen van signaal  insect op haarte= vleesetende plant sluit

Hydathoden= waterklieren op uiteinde xyleemstreng (aan bladrand)  

1 of meerdere stomata Knn. veel kalk of zout uitscheiden – worden kalkklier of zoutklier

Collecteren: meercellige klierharen  afscheiding terpenen (bij knopschubben, jonge blaadjes, aan voet van blaadjes…) Nectaria – epidermaal of subepidermaal 

Vaak vergezeld met osmoforen

4.6 GELEIDINGSWEEFSEL Diffusie en cytoplasmatische convectiestromingen: 1) Volstaan bij ééncelligen + kleine organismen 2) Meercelligen + grotere organismen  bijzondere inrichtingen vereist  Onder steunweefsel: bundel = geleidingsweefsel – laat stroming door Weefseltypes: 1) Floeëm (cribrale elementen – geordend)  transport van assimilaten (organische stoffen opgebouwd uit CO2 en H2O) = zwakkere weefsel  geen verdikkingen Daarom: erond sclerenchym -> bescherming --> Typische vorm: grote witte cellen = zeefvat Kleine dochtercellen --> Blad: actief transport zustercellen 2) Xyleem (tracheale elementen) = transport van water met opgeloste anorganische ionen --> zeer grote, stevigere cellen ---> Water pompen nr. boven  verdamping zorgt vr. aanzuigkracht procambium Ontstaan

Biodiversiteit van planten – H4: histologie van landplanten

14

 

Procambium= weefsel in embryo en jonge kiemplant dat kan differentiëren tot: floeëm (extern), fasciculair cambium (tss. floeëm en xyleem), xyleem (intern) Fasciculair cambium= restmeristeem  secundair xyleem + floëem  Ongelijke deling – etage-cambium  Schuine deling - niet-geëtageerd  apicaal-instrusieve groei van celtoppen

4.6.1 XYLEEM 

Opgebouwd uit (bij meeste Bloemplanten:  Tracheïden + tracheeën  Vezeltracheïden+ xyleemvezels  Axiaal en radiair perenchym

Types: 1) Tracheïde = smalle, verlengde cel met schuine dwarswand met talrijke stippels (met middenlamella en primaire wand)  Stippels in verbinding met stippels aan andere zijde van buurcel + vormen stippelpaar Bekend type: hofstippel (op dwarswanden + overlangse wanden) 2) Trachee (houtvat) = 1 cel= 1 houtvatelement = buis met brede + korte cellen  schuin tot recht + gedeeltelijk doorboord of volledig opgeloste dwarswanden* Types: laddervormig, net vormig, ephedroïde, volledig doorboord  Overlangse wanden: talrijke stippels – goed ontwikkeld op grens met paratracheale parenchymcellen  Beperkte lengte + aan beide uiteinden niet-doorboorde dwarswand Langste tracheeën: bep. soorten lianen  Vatelementen: levende endopolypoïde cellen (tot 16C)  zie figuren p. 185 - Eerst groeien in breedte, daarna in lengte  secundaire wand Jong, strekkend weefsel: protoxyleem (ring, spiraalvaten) Oudere, gestrekte plantdelen: metaxyleem (ladder, net en stippelvaten) - Dwarswanden: geen secundaire wandlaag (perforatie -> sterfte cellen)

Voorkomen:

Biodiversiteit van planten – H4: histologie van landplanten

15

4.6.2 FLOËEM Opgebouwd uit:    

Zeefcellen of zeefvatelementen + begeleidende cellen Axiaal (volgens as geor.) + radiaal (loodrecht geor.) parenchym Sclerenchym (melksapvaten + andere idioblasten)

Voorkomen: Varens + Gymnospermen  zeefcellen (minder goed ontwikkeld type van transportcel) + op overlangse wanden talrijke zeefvelden (met nauwe poriën) 

Geen begeleidende cellen  vervangen dr. afstammelingen van cambiumcellen -> staande parenchymcellen bovenaan + onderaan baststralen

Bloemplanten: vervangen dr. hoog ontw. geleidingsweefcel met zeefvaten + begeleidende cellen 



Zeefvat= reeks gestrekte cellen met breed lumen, weinig verdikte wanden met zeefplaat (+ brede poriën bedekt met callose = glucose polymeer) op dwarswanden o enkelvoudig (met 1 zeefveld) o samengesteld (meerdere zeefvelden) Zeefvatelementen= langlevende cellen met plasten die zorgen vr. opstapeling van zetmeel en/of proteïnen (taxonomisch specifieke vormen) - kern verdwijnt tijdens ontwikkeling - begeleid dr. dochtercellen (uit eenzelfde moedercel dr. ongelijke deling)  dochtercellen: grote endoplolyploïd (hoge C-waarden) Wand: sterk vingervormig ingestulpte structuur ve. transfercel

Floeëmvezels:

Biodiversiteit van planten – H4: histologie van landplanten

16

 

Primair: groei= symplastisch + apicaal ...