Tkanki

Nawet dziecko doskonale zdaje sobie sprawę z tego jak wygląda przeciętna roślina. Ma korzeń, który tkwi w ziemi. Łodygę, która jest statywem dla liści. Czasami wypuszcza kwiaty. Ale nie każdy już wie co kryje się wewnątrz. Dlatego zagłębimy się w strukturę budowy, przekonamy się z czego właściwie zbudowana jest żywa roślina.

Nawet dziecko doskonale zdaje sobie sprawę z tego jak wygląda przeciętna roślina. Ma korzeń, który tkwi w ziemi. Łodygę, która jest statywem dla liści. Czasami wypuszcza kwiaty. Ale nie każdy już wie co kryje się wewnątrz. Dlatego zagłębimy się w strukturę budowy, przekonamy się z czego właściwie zbudowana jest żywa roślina.

Ciało rośliny tworzą pojedyncze komórki, dorastające najczęściej 10 - 100 mikrometrów, chociaż można spotkać znacznie większe. Każda komórka to mini fabryka, ale o różnym przeznaczeniu. Są oddzielone od reszty ścianą komórkową, w przeciwieństwie do komórek zwierzęcych nie mają one błon komórkowych. Pomimo separacji ścianą komórkową, mogą się ze sobą komunikować poprzez specjalne miejsca w ścianie. Wnętrze komórki wypełnia cytoplazma, przyjmuje postać bardzo gęstej zawiesiny. W tym gęstym płynie zawieszone są pozostałe części komórki. Głównym elementem jest tutaj jądro, które odpowiada za większość procesów w komórce, to ono odpowiada za prawidłowe funkcjonowanie. Zawiera większość materiału genetycznego w postaci łańcuchów DNA. Mitochondria to kuliste organella, które przystosowane zostały do przeprowadzania przemian tlenowych. Ich powstanie jest wynikiem przystosowania organizmu do tlenowego sposobu oddychania. Plastydy, ich cechą charakterystyczną jest zdolność do syntezy skrobi. Jednym z rodzajów są chloroplasty, biorące udział w fotosyntezie. Można powiedzieć, że są one malutkimi fabryczkami, warsztatami zapewniającymi roślinie energię. Ważnym składnikiem budowy komórki jest wodniczka, zwana inaczej wakuolą. To w niej zbierane są resztki, jest jak gdyby małym wysypiskiem śmieci. Wszystkie brudy trafiają właśnie tam.

Aby podnieść tempo oraz siłę wszystkich koniecznych do wzrostu reakcji pojedyncze komórki skupiają się w tkanki. To zbiorowisko komórek jednego lub czasami kilku typów, które komunikując się między sobą mogą znacznie zwiększyć wydajność. Aby wszelkie tkanki, organy i cały organizm funkcjonowały prawidłowo konieczna jest odpowiednia komunikacja. Każda komórka na powierzchni swojej ściany komórkowej ma plazmodesmy. Są to delikatne pory przez które przechodzą nici cytoplazmatyczne. Dzięki temu praca organizmu nie jest chaotyczna lecz uporządkowana i wydajna.

Organy, które nie posiadają tkanek mechanicznych, takich, które zachowałyby się jak szkielet dla pozostałych utrzymują sztywność i odpowiedni kształt dzięki turgorowi komórek. Każda z nich składa się w dużej części z wody. Przy odpowiednim stopniu uwodnienia komórki zachowują się jak balonik napełniony wodą. Są elastyczne oraz wytrzymałe. Kiedy turgor maleje, znaczy woda paruje szybciej niż jest pochłaniana, komórki tracą właściwości. Robią się miękkie i odkształcają się. Tak powstaje zjawisko więdnięcia liści. Na szczęście krótkotrwałe odwodnienie jest odwracalne. Wystarczy zapewnić roślinie odpowiedni poziom wody.

Najbardziej rozpowszechnionym typem tkanek jest parenchyma, inaczej nazywana miękiszem. Zbudowany jest z żywych, silnie zwakuolizowanych komórek. Typową cechą miękiszu jest występowanie plastydów. Organella te powstają z niezróżnicowanych proplastydów i mogą przyjmować budowę bezbarwną lub barwną. Jeśli nie ma dostępu do żródła światła, pro plastydy wykształcają się w jedną z odmian plastydów bezbarwnych, leukoplasty. Ich zadaniem jest magazynowanie materiałów zapasowych. Kiedy na roślinę pada odpowiednio duża dawka promieni świetlnych, proplastydy przekształcają się w chloroplasty. To one w procesie fotosyntezy dostarczają roślinie zapas energii w postaci asymilatów. Fotosynteza dzieli się na dwie fazy, jasną i ciemną w zależności od światła. W skrócie, w czasie fazy jasnej roślina podczas reakcji chemicznych prowadzi do wytworzenia energii wiązań chemicznych zawartych w ATP (adenozynotrifosforan). Podczas fazy ciemnej energia z ATP zostaje użyta do syntezy glukozy, cukru, który napędza wszystkie funkcje życiowe rośliny. Jak widać fotosynteza przebiega zarówno przy udziale światła jak i bez niego. Stąd można wysnuć wniosek aby nie oświetlać roślin przez całą dobę. Dużo lepszym i wydajniejszym rozwiązaniem jest fotoperiod wegetatywny 18/6 i taki również przeważnie używają doświadczeni growerzy. Miękisz jest głównym rodzajem tkanki występującej u roślin dlatego istnieje w kilku rodzajach, różnych pod względem budowy oraz wykonywanej funkcji. Miękisz zasadniczy jest zbudowany z cienkościennych i równowymiarowych komórek. Jego zadanie to wypełniane wolnych przestrzeni. Miękisz zieleniowy charakteryzuje się występowaniem chloroplastów. Występuje głównie w liściach gdzie przeprowadza fotosyntezę. To zawarty w nim chlorofil nadaje roślinom zieloną barwę. Miękisz spichrzowy gromadzi substancje zapasowe, występuje w organach spichrzowych takich jak bulwy ziemniaków. Miękisz wodny gromadzi wodę a miękisz powietrzny dzięki dużym przestrzeniom międzykomórkowym ułatwia przewietrzanie rośliny.

Tkanka wzmacniająca pełni funkcje ludzkiego szkieletu, zapewnia twardość i wytrzymałość wszystkim organom. Kolenchyma jest taką tkanką, posiada bardzo grube ściany komórkowe wypełnione celulozą i pektynami. Tworzy zgrubienia w miejscu styku komórek. Może je odkładać w kątach styku trzech różnych komórek (kolenchyma kątowa) lub jedynie na ścianach stycznych (kolenchyma płatowa). Znajduje się przede wszystkim w ogonkach liściowych i młodych łodygach nadając im niezbędną odporność. Drugim rodzajem tkanki wzmacniającej jest sklerenchyma. Są to komórki o grubych, silnie zdrewniałych ścianach. Po osiągnięciu odpowiednich rozmiarów najczęściej obumierają. Sklerenchyma tworzy dwa rodzaje komórek, włókna oraz komórki kamienne. Włókna są wydłużone, ich przeciętna długość to 1 - 2 mm, chociaż na przykład u roślin włóknistych takich jak konopie mogą osiągać nawet 10 cm. Komórki kamienne, na pewno zastanawialiście się w trakcie jedzenia owocu gruszy co tak diabelsko chrzęści wam między zębami. Tak, to właśnie komórki kamienne.

Aby roślina mogła prawidłowo funkcjonować musi zaopatrywać się w wodę oraz pokarm. Do ich pobierania służą korzenie. Ale to nie korzenie ich potrzebują, lecz organy nadziemne. Pojawia się potrzeba transportu wody i soli mineralnych w górę, ku szczytowi rośliny, liściom. Ksylem, inaczej drewno. Jest to tkanka niejednorodna, składająca się z różnych komórek. Jak woda jest dostarczana wyżej położonym organom pomimo działania siły ciężkości? Odpowiedni transport zapewnia siła ssąca liścia. Woda zawarta w roślinie paruje, prowadzi to do różnicy ciśnień. To tak jakbyście nabierali wody przy pomocy pipety czy nawet strzykawki.

Floem, czyli łyko. Również pełni funkcje transportowe, podobnie jak drewno. Ale w przeciwieństwie do ksylemu przewodzi przeważnie cukry, czyli produkty procesu fotosyntezy. Rozprowadzanie ich po roślinie odbywa się już w zgodzie z przyciąganiem ziemskim, z liści w dół rośliny.

Wszystkie tkanki wewnątrz organów roślinnych musza być w jakiś sposób oddzielone od świata zewnętrznego. Do tego wyspecjalizowała się osobna tkanka, epiderma (skórka korzenia nazwana została ryzo dermą). Skórka stanowi warstwę pojedynczych komórek, które ochraniają wnętrze przed uszkodzeniem. Często pokrywana jest warstwą nieprzepuszczalnej kutyny. Zapobiega nadmiernej utracie wody ale ogranicza wymianę gazową. Dlatego epiderma wykształca na swej powierzchni aparaty szparkowe. Drugim rodzajem tkanki okrywającej jest peryderma, jest to tkanka wtórna, która w starszych częściach roślin tworzy pokłady kory.

Obserwując rośliny możemy napotkać różne utwory wydzielnicze. Spotykane zazwyczaj na powierzchni, posiadają bardzo różne przeznaczenie. Komórki parzące pokrzywy mają za zadanie odstraszyć potencjalnego agresora, miodniki natomiast wabią owady aby umożliwić zapylenie innego kwiatu. Do tychże utworów wydzielniczych możemy zaliczyć również trichomy.

Występujące w ciele rośliny tkanki dzięki ich specjalizacji można zgrupować w układy:

- twórczy (merystemy),
- okrywający (epiderma, peryderma),
- chłonny (ryzoderma),
- fotosyntetyzujący (miękisz zieleniowy),
- wzmacniający (kolenchyma, sklerenchyma),
- przewodzący (ksylem i floem),
- spichrzowy (miękisz spichrzowy),
- przewietrzający (miękisz powietrzny, aparaty szparkowe i system przestworów międzykomórkowych),
- wydzielniczy (komórki wydzielnicze).

Teraz już wiemy, że ciało rośliny nie jest tak proste jak mogłoby się na pierwszy rzut oka wydawać. Tutaj nie ma przypadków, każda komórka jest odpowiednio zaprogramowana aby wykonywać swe obowiązki.