MERISTEMLER: ÖZELLIKLER VE TÜRLERI - BIYOLOJI - 2024

Meristemler (ya da meristemler) vasküler bitki büyüme bölgelerinde bulunan embriyonik hücre popülasyonlarıdır. Bitki gövdesi, yetişkin ve genç dokuların bir kombinasyonudur.

Zigot oluştuktan sonra, damarlı bitkiler, hayatlarının geri kalanında sürecek ve organların büyümesini ve oluşumunu belirleyecek bir hücre bölünmesi sürecine başlar.

Kaynak: Pixabay.com

Başlangıçta hücre çoğalması embriyo boyunca gerçekleşir. Embriyonik gelişimin sonuna doğru, bu çoğalma, orijinal embriyonik doğasını kaybetmemiş veya geri kazanmamış belirli bölgelerde, meristemlerde yoğunlaşmaya başlar.

En azından teorik olarak, çoğu bitki hücresi totipotenttir. Gerekirse, meristematik aktivite, zayıf bir şekilde farklılaşmış kalan hemen hemen her olgun hücreden yeniden ortaya çıkabilir. Bununla birlikte, yeni bir meristemin oluşumunu başlatmak için hücrenin orijinal embriyonik durumuna geri dönmesi gerekir.

Meristem sınıflandırması

Gelişimlerine göre sınıflandırma: birincil ve ikincil

Yetişkin bir bitkinin meristemleri, doğrudan embriyogenez sırasında oluşan hücrelerden indiklerinde ve meristematik aktiviteye sahip olmayı hiç bırakmadıklarında birincil olarak kabul edilir. Farklılaşmış ve daha sonra meristematik aktiviteyi geri kazanmış hücrelerden indiklerinde ikincil olarak kabul edilirler.

Örneğin, fasiküler cambium (procambium'dan türetilen procambium ve vasküler cambiumdan oluşur) birincil bir meristemdir çünkü birincil olan apikal meristemden kaynaklanır.

İnterfasiküler cambium, meristematik aktiviteyi geri kazanmış parankimal dokudan kaynaklandığı için ikincil bir meristemdir.

Konumlarına göre sınıflandırma: apikal, lateral ve interkalar

Bitki gövdesindeki konumlarına göre apikal, lateral ve interkalar olarak sınıflandırılırlar. Apikal meristemler birincildir. Yanal meristemler birincil (kambiyum fasiküler) veya ikincil (kambiyum interfasiküler; filojen) olabilir. İnterkalar arası meristemler ikincildir.

Apikal meristemler, bitkilerden kaynaklanan dokular olmanın yanı sıra, morfogenezde baskın koordinasyon merkezleridir. Sapların, dalların ve köklerin uçlarında bulunurlar. Bitki gövdesini genişleterek boyunu ve çapını belirlerler.

Yanal meristemler, gövde ve köklerin merkez eksenine paralel (veya eşmerkezli) olarak yerleştirilir. Bitki genelinde su, mineral özler ve özsu taşıyan dokuların hacmini arttırırlar. Gövdeyi, dalları ve kökleri kalınlaştırırlar. Destek dokusu oluştururlar.

Otlar için tipik olan interkalar meristemler, meristematik olmayan dokulara eklenen dokulardır. İnternotların tabanıyla sınırlıdırlar (düğümler, yaprakların gövdeye bağlanma bölgeleridir). Yaprakların uzunlamasına ayrılmasını artırarak iç kısımlarda uzamaya neden olurlar. Otçullar tarafından otlatmayı telafi ediyorlar.

Diğer ikincil meristem türleri, yani bazal (yapraklar, çiçekler ve meyveler) ve travmatik (yenilenen dokular) tanınabilir.

Apikal kök meristem

Bitki gelişiminin temel biçimini üreten ve yeni organları ortaya çıkaran aşamasına birincil büyüme denir. Bu, apikal meristemlerin aktivitesinin sonucudur. Bunlardan biri kök olanıdır. Diğeri ise gövde. İkincisi, gövdeyi ve yan organlarını (yapraklar ve tomurcuklar) oluşturur.

Apikal gövde meristemi konum olarak distaldir ve olgunlaşmamış yapraklarla çevrelenir veya kaplanır. Sap ve yaprak oluşumu döngüsü sırasında sürekli değişen dinamik bir yapıdır. Bu döngü genellikle mevsimsel iklim değişikliklerine bağlıdır.

Apikal kök meristeminin aksine, gövde meristemi iyi tanımlanmış bölgeler göstermez. Fonksiyonel bölgeler, hücrelerin boyutu, yönü ve aktivitesi, hücre bölünmesinin düzlemleri ve vakuollerin varlığı / yokluğu temelinde tanınır.

Apikal kök meristeminin merkezi, nispeten büyük vakumlanmış hücre grubunu içerir. Bu merkezi alan, daha küçük çevresel hücrelerle çevrilidir.

Bu merkezi bölgenin altında, gövdenin iç dokularından kaynaklanan bazı hücre "kaburgaları" bulunur. Merkezin hücreleri, periferik hücreleri ve "kaburga" hücrelerini oluşturan hücrelerdir.

Kök apikal meristem

Kök, bitkinin toprakta büyüyen, suyu ve mineral besin maddelerini sabitleme ve emme işlevi gören organıdır. Kök uzak ucundan büyür ve gelişir.

Kökün uzak ucu veya tepe noktası dört gelişim bölgesine bölünmüştür: 1) caliptra (veya başlık); 2) kök meristematik bölgesi; 3) uzama bölgesi; 4) olgunlaşma bölgesi.

Kaliptüs, kök toprakta hareket ederken kök apikal meristemini mekanik aşınmadan korur. Caliptra'nın sabit bir uzunluğu vardır: Sürtünmeyle kaybettiği hücreler sürekli olarak değiştirilir.

Kök meristematik bölgesi veya apikal kök meristemi, birincil kökün büyümesine neden olan hücre bölünme bölgesidir. Yanal uzantılar üretmez.

Uzama bölgesi, hücrelerin bölünmediği, ancak uzunluklarını kapsamlı ve hızlı bir şekilde birkaç kez çoğalttığı kök bölgesidir.

Olgunlaşma bölgesi, hücrelerin uzamayı durdurduğu ve farklı özelliklerini kazandığı bölgedir.

Hücre büyümesi

Birçok eğrelti otunda, ilk hücre apikal meristem hücrelerinin düzenli bir dağılımına neden olur. Spermatofitlerde hücre bölünmesi daha az kesindir. Hızları ve yönleri, meristemlerin bölgesel farklılaşmasını belirler.

Meristemlerde hücre bölünmesi hızlı ise küçük hücreli bölgeler belirir. Yavaşsa, büyük hücreli bölgeler belirir. Birden fazla düzlemde veya teğetsel olarak gerçekleşirse, hacimde büyüme olur. Antiklinal olursa yüzey büyümesi vardır.

Hücre büyümesinin embriyonik aşaması, bölünmeye hazırlık ile başlar. Hücre sayısındaki artış, hacimlerinde belirgin bir artışa neden olmaz. Birincil meristem belirir. Protoplastidler, kloroplastlara ve diğer hücresel organellere yol açan meristematik hücrelerin özelliği olarak oluşur.

Hücre büyümesinin genişleme aşamasında, merkezi boşluk ortaya çıkar, su birikir ve metabolik hız artar. Hücreler hacim olarak büyür. Aktif meristematik dokuların yoğun protein biyosentezi özelliği gelişir.

Hücre büyümesinin farklılaşma aşamasında ikincil meristemler ortaya çıkar. Meristemlerin aktivitesi sayesinde farklı doku türleri ve morfolojik yapılar gelişir.

Meristemler ve dokular

Meristemler basit dokular (parankim, kolenkima, sklerenkima) ve kompleks (ksilem, floem, epidermis, salgı dokuları) üretir.

Bitkinin her yerinde bulunan parankimde hücreler, canlı sitoplazma ve ince, odunlaşmamış hücre zarları ile yuvarlanır. Kloroplastları olmadığında bu hücreler su ve yiyecek depolar. Yaptıklarında klorenkima oluştururlar.

Kolenkimde hücreler, canlı sitoplazma ve kalın, düzensiz duvarlarla uzar. Genellikle epidermisin hemen altında bulunurlar. Esnek destek sağlarlar.

Sklerenkimde hücreler, sklereidlere ve liflere bölünür. Bu hücrelerin, olgunlaştıklarında ölen ve az çok sert destek sağlayan lignin ile emprenye edilmiş kalın duvarları vardır.

Ksilem ve floem su, mineral tuzları ve şekerleri taşır. Bu dokuların iletken kanalları ölü hücrelerden (trakeidler, iletken damar elemanları) veya canlılardan (elek hücreleri, albüminli hücreler, elek tüp elemanları, eşlik eden hücreler) oluşur.

Organları kaplayan ve koruyan epidermiste, bitkinin içine ve dışına su ve gazların taşınmasında uzmanlaşmış hücreler eşliğinde parankimal hücreler baskındır. Odunsu bitkilerde, epidermis bir periderm veya kabuğa dönüşür. Salgı dokuları nektar, yağlar, müsilaj, lateks ve reçineler üretir.

Travmatik hasar onarımı

Meristemler, bitkilerin dokularında hasara neden olan fiziksel veya kimyasal travmadan kurtulmasını sağlar.

Apikal meristemler yok edildiğinde uykuda olan meristemler (hareketsiz tomurcuklar) aktive olur. Asenkron mitotik bölünme ve diğer faktörlerin neden olduğu meristematik hücre popülasyonlarının heterojenliği, farklı yaralanma türleri için uygun hücreleri kullanılabilir hale getirir.

Meristemler ve fitohormonlar

Bitki büyümesi doğrudan fitohormonların etkisine ve çevresel faktörlere bağlıdır. İkincisi arasında sıcaklık ve ışık, su, karbondioksit ve mineral besinlerin mevcudiyeti vardır.

Fitohormonlar, bitkilerde düşük konsantrasyonlarda bulunan, hücrelerinin, dokularının ve organlarının birbirine bağlı aktivasyonuna katılan çok değerlikli ve çok işlevli doğal organik bileşiklerdir. Fitohormonların biyosentezi meristemlerde gerçekleşir.

Fitohormonlar beş gruba ayrılır: 1) oksinler; 2) sitokininler; 3) gibberellinler; 4) absisinler; 5) etilen.

Fitohormonlar aracılığıyla meristemler, programlanmış fizyolojik mekanizmaları başlatır ve kontrol eder ve bitkilerde ontogenetik süreçleri uyarır veya engeller.

Meristemler ve poliploidi

Poliploidi, yeni bir neslin önceki nesle göre iki veya daha fazla sayıda kromozoma sahip olmasına neden olan bir mutasyondur.

Bitkilerde poliploidi önemli bir türleşme ve evrim mekanizmasıdır. Çoğu bitki soyu, tarihlerinin bir noktasında poliploidi yaşamıştır.

Poliploidi iki farklı mekanizma ile ortaya çıkabilir. Birincisi, homolog kromozomların ayrışmasındaki bir başarısızlık sonucu birden fazla kromozom setine sahip gametlerin üretimi yoluyla. İkincisi, cinsel üremeden sonra bir bireydeki kromozom sayısını ikiye katlayarak.

İkinci mekanizmanın nadir bir varyantı, bir sapın apikal meristeminde kromozomların kopyalanmasını içerir, öyle ki bu gövde tetraploid hale gelir.

Bu sap üzerindeki çiçekler daha sonra diğer diploid gametlere katılarak canlı yavrular oluşturabilen diploid gametler (haploid yerine) üretebilir.

Referanslar

1. Beck, CB 2010. Bitki yapısı ve gelişimine giriş - 21. yüzyıl için bitki anatomisi. Cambridge University Press, Cambridge.
2. Duca, M. 2015. Bitki fizyolojisi. Springer, Cham.
3. Evert, RF 2006. Esau'nun Bitki anatomisi: bitki gövdesinin meristemleri, hücreleri ve dokuları: yapıları, işlevleri ve gelişimi. Wiley, Hoboken.
4. Evert, RF, Eichhorn, SE 2013. Bitkilerin biyolojisi. WH Freeman, New York.
5. Lambers, H., Chapin, FS, III, Pons, TL 2008. Bitki fizyolojik ekolojisi. Springer, New York.
6. Mauseth, JD 2017. Botanik: bitki biyolojisine giriş. Jones & Bartlett Learning, Burlington.
7. Rudall, PJ 2007. Çiçekli bitkilerin anatomisi - yapı ve gelişime giriş. Cambridge University Press, Cambridge.
8. Schooley, J. 1997. Botaniğe Giriş. Delmar Yayıncıları, Albany.
9. Stern, RR, Bidlack, JE, Jansky, SH 2008. Başlangıç ​​bitki biyolojisi. McGraw-Hill, New York.
10. Taiz, L., Zeiger, E., Moller, IM, Murphy, A. 2014. Bitki fizyolojisi ve gelişimi. Sinauer, Sunderland.