TRACHEIDS: LOKASYON, KATANGIAN AT PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2026

Ang mga tracheids ay pinahaba at sa kanilang mga dulo mga pits pits, vascular halaman, gumana bilang conduits para sa transportasyon ng tubig at mineral na natunaw. Ang mga lugar ng contact na pit-pit sa pagitan ng mga pares ng tracheids ay nagpapahintulot sa pagpasa ng tubig. Ang mga hilera ng tracheids ay bumubuo ng isang patuloy na sistema ng pagpapadaloy sa pamamagitan ng mga halaman.

Habang tumanda ang mga tracheids, ang mga ito ay mga cell na may mataas na lignified cell wall, na ang dahilan kung bakit nagbibigay din sila ng suporta sa istruktura. Ang mga vascular halaman ay may isang mahusay na kakayahan upang makontrol ang kanilang nilalaman ng tubig salamat sa pagkakaroon ng xylem, kung saan bahagi ang mga tracheid.

Pinagmulan: Dr phil.nat Thomas Geier, Fachgebiet Botanik der Forschungsanstalt Geisenheim.

Lokasyon sa halaman

Ang mga halaman ay may tatlong pangunahing uri ng tisyu: ang parenchyma, na may mga hindi natatanging mga cell, na may manipis, hindi lignified cell lamad; ang collenchyma, na may mga pinahabang mga cell ng suporta, na may hindi regular na makapal na mga pader ng cell; at sclerenchyma, na may mga lignified na mga cell na sumusuporta sa mga cell, na wala sa mga nabubuhay na sangkap sa kapanahunan.

Ang sclerenchyma ay maaaring maging mekanikal, na may mga sclereids (mga cell ng bato) at mga hibla ng kahoy, o kondaktibo, na may mga tracheids (nang walang perforations, na naroroon sa lahat ng mga vascular halaman) at mga conductive vessel (na may mga perforations sa kanilang mga dulo, pangunahin na naroroon sa angiosperms). Ang mga tracheids at elemento ng pagsasagawa ng mga vessel ay mga patay na cells.

Ang mga halaman ay may dalawang uri ng conductive tissue: ang xylem, na nagdadala ng tubig at asing-gamot mula sa lupa; at phloem, na namamahagi ng mga asukal na ginawa ng potosintesis.

Ang xylem at phloem ay bumubuo ng kahanay na mga bundle ng vascular sa cortex ng halaman. Ang xylem ay binubuo ng parenchyma, mga fibre ng kahoy, at conductive sclerenchyma. Ang phloem ay binubuo ng mga nabubuhay na mga cell ng vascular.

Sa ilang mga puno, ang taunang mga singsing sa paglago ay nakikilala dahil ang mga tracheids na nabuo sa tagsibol ay mas malawak kaysa sa mga nabuo sa tag-araw.

katangian

Seksyon ng cross ng isang halaman ng Elderberry (Sambucus sp.). Xylem vessel at tracedia. Kinuha at na-edit mula sa: Berkshire Community College Bioscience Image Library.

Ang salitang "tracheid", na pinahusay ni Carl Sanio noong 1863, ay tumutukoy sa isang hugis na nakapagpapaalaala sa trachea.

Sa ferns, cycads, at conifers, ang mga tracheid ay 1-7 mm. Sa angiosperms sila ay 1-2 mm o mas kaunti. Sa kaibahan, ang mga conductive vessel (binubuo ng maraming mga elemento ng conductive vessel), na natatangi sa angiosperms, ay maaaring malapit sa 1,000 mm ang haba.

Ang mga cell ng tracheid ay may pangunahing at pangalawang dingding ng cell. Ang pangalawang dingding ay lihim pagkatapos mabuo ang pangunahing pader. Samakatuwid, ang una ay panloob na may paggalang sa pangalawa.

Ang mga cellulose fibers sa pangunahing pader ng cell ay random na nakatuon, habang ang mga nasa pangalawang cell wall ay espiritwal na nakatuon. Samakatuwid, ang dating ay mas madaling mag-abot habang lumalaki ang cell. Iyon ay, ang pangalawa ay mas mahigpit.

Ang mga lignified cell wall ng tracheids ay nagtataglay ng scalariform, annular, helical (o spiral), reticulated, o libriform protrusions. Ang katangian na ito ay nagpapahintulot sa mga species na makilala ng microscopic observation.

Ang mga dingding ng lignin, isang hindi mahahalata na materyal, ay pinipigilan ang mga tracheids at kondaktibo na mga vessel mula sa pagkawala ng tubig o pagdurusa mula sa mga embolismo na dulot ng pagpasok ng hangin.

Pag-andar ng transportasyon

Ang tinaguriang "cohesion theory" ay ang pinaka tinanggap na paliwanag para sa paitaas na paggalaw ng tubig at asing-gamot sa solusyon sa xylem. Ayon sa teoryang ito, ang pagkawala ng tubig dahil sa foliar transpiration ay makagawa ng tensyon sa likidong haligi na mula sa mga ugat patungo sa mga sanga, dumaan sa mga tracheid at conductive vessel.

Ang pagkawala ng tubig sa pamamagitan ng transpirasyon ay may posibilidad na mabawasan ang presyon sa itaas na bahagi ng mga halaman, na nagiging sanhi ng tubig na kinuha mula sa lupa sa pamamagitan ng mga ugat na tumaas sa pamamagitan ng mga xylem channel. Sa ganitong paraan, ang pawis na tubig ay patuloy na papalitan.

Ang lahat ng ito ay mangangailangan ng sapat na pag-igting upang gawin ang pagtaas ng tubig, at para sa cohesive force sa likidong haligi upang suportahan ang sinabi ng tensyon. Para sa isang 100 m taas na puno, kakailanganin ang isang gradient ng presyon na 0.2 bar / m, para sa isang kabuuang cohesive na puwersa ng 20 bar. Ipinapahiwatig ng pang-eksperimentong katibayan na ang mga kundisyong ito ay natutugunan sa kalikasan.

Ang mga tracheids ay may higit na higit na ratio ng interior-to-volume na interior kaysa sa mga elemento ng conductive vessel. Para sa kadahilanang ito, nagsisilbi silang makatipid, sa pamamagitan ng pagdirikit, tubig sa halaman laban sa grabidad, anuman ang pagkakaroon ng pawis o hindi.

Pag-andar ng mekanikal

Ang lignification ng tracheids ay pinipigilan ang kanilang implosion dahil sa negatibong hydrostatic pressure ng xylem.

Ang lignification na ito ay nagiging sanhi din ng mga tracheid na magbigay ng karamihan sa istruktura ng suporta ng kahoy. Ang mas malaki ang laki ng mga halaman, mas malaki ang pangangailangan para sa suporta sa istruktura. Para sa kadahilanang ito, ang diameter ng tracheids ay may posibilidad na maging mas malaki sa malalaking halaman.

Ang higpit ng mga tracheids ay nagpapahintulot sa mga halaman na makakuha ng isang erect terestrial na ugali. Ito ang humantong sa hitsura ng mga puno at kagubatan.

Sa malalaking halaman, ang tracheids ay may isang dobleng pag-andar. Ang una ay ang pagdala ng tubig sa mga dahon (tulad ng sa maliliit na halaman). Ang pangalawa ay ang istruktura na palakasin ang mga dahon upang labanan ang pagkilos ng grabidad, kahit na ang pagpapalakas ay binabawasan ang kahusayan ng haydroliko ng xylem.

Ang mga kapaligiran na napapailalim sa malakas na hangin o snowfall, pati na rin ang ilang mga arkitektura ng halaman, gumawa ng mga sanga ay nangangailangan ng higit na pagtutol sa bali. Ang pagtaas ng lignification ng kahoy dahil sa mga tracheids ay maaaring magsulong ng mahabang buhay ng mga makahoy na bahagi ng mga halaman na ito.

Ebolusyon

Ang ebolusyonaryong proseso ng mga tracheids, na sumasaklaw sa higit sa 400 milyong taon, ay maayos na naitala dahil ang katigasan ng mga vascular cells na ito, na sanhi ng lignification, ay pinapaboran ang kanilang pangangalaga bilang mga fossil.

Tulad ng terrestrial flora na umunlad sa oras ng heolohiko, ang mga tracheid ay nakaranas ng dalawang mga umaangkop na uso. Una, pinalaki nila ang mga conductive vessel upang madagdagan ang kahusayan ng transportasyon ng tubig at nutrisyon. Pangalawa, sila ay binago sa mga hibla upang magbigay ng suporta sa istruktura sa mas malalaki at mas malalaking halaman.

Ang mga elemento ng pagsasagawa ng mga sisidlan ay nakakakuha ng kanilang mga katangian na perforations sa huli sa kurso ng ontogeny. Sa mga unang yugto ng kanilang pag-unlad sila ay kahawig ng mga tracheids, kung saan sila ay umusbong.

Sa mga fossil at nabubuhay na gymonosperma, at sa mga primitive dicotyledons (Magnoliales), ang mga tracheids ay may mga pits na may mga gilid ng scalariform. Sa panahon ng ebolusyon sa mas advanced na mga grupo ng halaman, ang mga tracheids na may mga gilid ng scalariform ay nagbigay ng pagtaas sa mga may mga bilog na gilid. Sa turn, ang huli ay nagbigay ng pagtaas sa mga libriform fibers.

Xylem

Ang xylem kasama ang phloem ay bumubuo ng mga tisyu na bumubuo sa vascular tissue system ng mga vascular halaman. Ang sistemang ito ay medyo kumplikado at may pananagutan para sa pagpapadaloy ng tubig, mineral at pagkain.

Habang ang xylem ay nagdadala ng tubig at mineral mula sa ugat hanggang sa natitirang halaman, ang phloem ay nagdadala ng mga sustansya na ginawa sa panahon ng fotosintesis, mula sa mga dahon hanggang sa natitirang bahagi ng halaman.

Ang xylem ay itinatag sa maraming mga kaso sa pamamagitan ng dalawang uri ng mga cell: ang mga tracheids, na itinuturing na pinaka primitive, at ang mga elemento ng daluyan. Gayunpaman, ang pinaka-primitive na mga vascular halaman ay nagpapakita lamang ng mga tracheid sa xylem.

Ang daloy ng tubig sa pamamagitan ng tracheids

Ang paraan ng mga tracheid ay inilalagay sa loob ng halaman ay tulad na ang kanilang mga hukay ay perpektong nakahanay sa pagitan ng mga kalapit na tracheid, na nagpapahintulot sa daloy sa pagitan nila sa anumang direksyon.

Ang ilang mga species ay nagpapakita ng pampalapot ng dingding ng cell sa mga gilid ng mga hukay na nagpapababa ng diameter ng kanilang pagbubukas, sa gayon pinapatibay ang unyon ng mga tracheid at binabawasan din ang dami ng tubig at mineral na maaaring dumaan sa kanila. Ang mga ganitong uri ng mga pits ay tinatawag na mga hiwalay na mga pits.

Ang ilang mga species ng angiosperms, pati na rin ang mga conifer, ay may isang karagdagang mekanismo na nagpapahintulot sa pag-regulate ng daloy ng tubig sa pamamagitan ng mga hiwalay na mga pits, tulad ng pagkakaroon ng isang istraktura na tinatawag na torus.

Ang isang torus ay hindi hihigit sa isang pampalapot ng lamad sa antas ng gitnang lugar ng pareho at kumikilos bilang isang control balbula para sa pagpasa ng tubig at mineral sa pagitan ng mga cell.

Kapag ang toro ay nasa gitna ng hukay, normal ang daloy sa pagitan ng mga tracheids; ngunit kung ang lamad ay lumipat patungo sa isa sa mga panig nito, hinahawakan ng torus ang pagbubukas ng hukay, binabawasan ang daloy o hadlang ito nang lubusan.

Mga uri ng mga pits

Simple

Hindi sila nagpapakita ng mga pampalapot sa kanilang mga gilid

Napalayo

Nagpapakita sila ng mga pampalapot sa mga gilid ng mga butas ng parehong isang tracheid at ang katabing tracheid.

Semiareoladas

Ang mga gilid ng mga pits ng isang cell ay pinalapot, ngunit ang mga katabing cell ay hindi.

Mga Areoladas na may toro

Tulad ng nabanggit na, ang mga conifer at ilang mga angiosperma ay may gitnang torus sa hiwalay na hukay na tumutulong sa pag-regulate ng daloy ng tubig at mineral.

Bulag

Sa kalaunan, ang hukay ng isang tracheid ay hindi nag-tutugma sa na sa katabing cell, kung saan ang pagdaloy ng tubig at mineral ay nakagambala sa lugar na ito. Sa mga pagkakataong ito ay nagsasalita kami ng isang bulag o di-pagganap na hukay.

Tangential section ng softwood mula sa isang conifer (Pinus sp.). Trachedia at iba pang mga istraktura. Kinuha at na-edit mula sa: Berkshire Community College Bioscience Image Library.

Sa gymnosperms

Ang gymnosperms ng phylum Gnetophyta ay nailalarawan, bukod sa iba pang mga aspeto, sa pamamagitan ng paglalahad ng isang xylem na binubuo ng mga tracheids at vessel o tracheas, ngunit ang natitirang gymnosperma ay mayroon lamang mga tracheids bilang mga elemento ng conduction.

Ang mga gymnosperma ay may posibilidad na mas mahaba ang mga tracheid kaysa sa angiosperms, at may posibilidad din silang maging ng ihiwalay na uri na may isang torus. Mahigit sa 90% ng timbang at dami ng pangalawang xylem ng conifers ay binubuo ng mga tracheids.

Ang pagbuo ng tracheids sa pangalawang xylem ng conifers ay nangyayari mula sa vascular cambium. Ang prosesong ito ay maaaring nahahati sa apat na mga phase.

Paghahati ng cellular

Ito ay isang mitotic division kung saan pagkatapos ng paghati ng nukleyar sa dalawang anak na babae na nuklear, ang unang istraktura na bubuo ay ang pangunahing dingding.

Ang pagpapahaba ng cell

Matapos ang kumpletong paghahati ng cell, ang cell ay nagsisimula na lumago sa haba. Bago pa matapos ang prosesong ito, nagsisimula ang pagbuo ng pangalawang dingding, na nagsisimula mula sa gitna ng cell at tumataas patungo sa tuktok.

Pag-aalis ng cellulose matrix

Ang cellulose at hemicellulose matrix ng cell ay idineposito sa iba't ibang mga layer.

Lignification

Ang cellulose at hemicellulose matrix ay pinapagbinhi ng lignin at iba pang mga materyales ng isang katulad na likas sa kung ano ang bumubuo sa pangwakas na yugto ng yugto ng pagkahinog ng mga tracheids.

Sa angiosperms

Ang mga tracheids ay naroroon sa xylem ng lahat ng mga vascular halaman, gayunpaman sa angiosperms sila ay hindi gaanong mahalaga kaysa sa mga gymnosperma dahil nagbabahagi sila ng iba pang mga istraktura, na kilala bilang mga elemento ng mga vessel o tracheas.

Ang Angiosperm tracheids ay mas maikli at mas payat kaysa sa gymnosperm tracheids at hindi rin nagkakaroon ng bull-pits.

Ang Angiosperm tracheae, tulad ng tracheids, ay may mga pits sa kanilang mga pader, namatay sa pag-abot sa kapanahunan, at nawala ang kanilang protoplast. Ang mga cell na ito, gayunpaman, ay mas maikli at hanggang sa 10 beses na mas malawak kaysa sa mga tracheids.

Ang mga tracheas ay nawawalan ng halos lahat ng kanilang mga pader ng cell sa kanilang mga apice, nag-iiwan ng mga plate ng perforation sa pagitan ng mga katabing mga cell, at sa gayon ay bumubuo ng isang tuluy-tuloy na conduit.

Ang tracheae ay maaaring magdala ng tubig at mineral na mas mabilis kaysa sa tracheids. Gayunpaman, ang mga istrukturang ito ay mas madaling kapitan ng pagiging hinarang ng mga bula ng hangin. Ang mga ito ay mas madaling kapitan ng mga nagyelo sa mga panahon ng taglamig.

Mga Sanggunian

1. Beck, CB 2010. Isang pagpapakilala sa istraktura at pag-unlad ng halaman - anatomya ng halaman para sa Dalawampu't Unang siglo. Cambridge University Press, Cambridge.
2. Evert, RF, Eichhorn, SE 2013. Biology ng mga halaman. WH Freeman, New York.
3. Gifford, EM, Foster, AS 1989. Morpolohiya at ebolusyon ng mga vascular halaman. WH Freeman, New York.
4. Mauseth, JD 2016. Botany: isang pagpapakilala sa biology ng halaman. Pag-aaral ng Jones at Bartlett, Burlington.
5. Pittermann, J., Sperry, JS, Wheeler, JK, Hacke, UG, Sikkema, EH 2006. Ang mekanikal na pagpapalakas ng mga tracheid ay nakakompromiso sa haydrolohikal na kahusayan ng conifer xylem. Plant, Cell at Kapaligiran, 29, 1618–1628.
6. Rudall, PJ Anatomy ng mga namumulaklak na halaman - isang pagpapakilala sa istraktura at pag-unlad. Cambridge University Press, Cambridge.
7. Schooley, J. 1997. Panimula sa botaniya. Delmar Publisher, Albany.
8. Sperry, JS, Hacke, UG, Pittermann, J. 2006. Sukat at pag-andar sa mga conifer tracheids at angiosperm vessel. American Journal of Botany, 93, 1490–1500.
9. Stern, RR, Bidlack, JE, Jansky, SH 2008. Introduksyon ng biology ng halaman. McGraw-Hill, New York.
10. Willis, KJ, McElwain, JC 2001. Ang ebolusyon ng mga halaman. Oxford University Press, Oxford.