Növényi szövetek

Szövet: közös eredetű, hasonló felépítésű és működésű sejtek köteléke. Önálló szerveződési szint. A szövetes élőlényeknek szerveik (a szövetes állatoknak szervrendszereik is) vannak. Jelentősége: rendkívül magas fokú belső munkamegosztást tesz lehetővé  sikeresebb alkalmazkodás a környezethez. Előfordulása: szövetesek a legfejlettebb (hajtásos) növények és szinte az összes állattörzs.

A szövetesség előzményei Fokozatosan jött létre: egysejtű  kolónia (sejttársulás)  telep,  szövet. A nem szövetes többsejtűség evolúciós előnye: - nagyobb test  nagyobb biztonság - lehetőség a munkamegosztásra.

A kolónia A legprimitívebb soksejtű szerveződés. Mérete: mikroszkopikus. Formája: sejtfüzér, vagy sejthalmaz egyforma sejtekből. A sejtek között fizikai kapcsolat gyenge, vagy nincs - közös nyálkaburok tartja össze őket. Munkamegosztás nincs. Előfordulása: prokarióták, algák (pl. kova-és zöldmoszatok), élesztőgombák. 1. kép: Kékbaktérium kolónia (Microcystis Wesenbergii)

A kolónia 2. kép 3. kép 4. kép 2. kép: Baktérium kolónia (Streptococcus sp.) 3. kép: Élesztő kolónia 4. kép: Kovamoszat kolónia (Meridion sp.)

A telep A kolóniánál fejlettebb szerveződés. Méret: a mikroszkopikustól a több 100 m-esig. Forma: sejtfonál, sejtlemez, vagy bonyolult háromdimenziós alak. Belül többféle sejttípus. A sejtek erősebben rögzülnek egymáshoz. Munkamegosztás van, változó mértékű. Előfordulása: algák (pl. vörös-, barna,- és egyes zöldmoszatok), mohák, a hajtásos növények ivaros nemzedékei, gombák, szivacsok. A szövetesség felé nincs éles határ. (Barnamoszatok, mohák: fejlett telep, vagy primitív szövetesség?)

A telep 5. Kép 6. kép 7. kép 5. kép: Csillárka (zöldmoszat) telepe 6. Kép: Macrocystis barnamoszat fejlett telepe szervszerű képződményekkel 7. kép: Páfrány előtelep 8. Kép: Szivacs egyed belső felépítése 8. kép

Növényi szövetek A növényi szövetesség a szárazföldi életmódra való áttérés hatására jött létre zöldmoszatok egy csoportjában az alsó devon folyamán. Szövetesek a harasztok, a nyitvatermők és a zárvatermők ivartalan nemzedékei. 9. kép: Devon időszaki haraszt (Rhynia) szárkeresztmetszete

A növényi szövetek közös szerkezeti sajátságai A sejteket a szomszédos sejtfalak közös középlemezei rögzítik egymáshoz. Illeszkedésük lehet: - hézagmentes, - vagy hézagos (a sejtek a sarkaiknál elválnak egymástól).  levegővel kitöltött sejtközötti járatrendszer (gázszállító funkció). Soha nincs sejtközötti állomány. A sejtfalakon átnyúló plazmahidak révén a szomszédos sejtek között jelentős anyag- és információforgalom lehet.

A növényi szövetek csoportosítása Két fő csoportjuk: - az osztódó szövetrendszer - és az állandósult szövetrendszer. A két rendszer kapcsolata: - Minden sejt osztódó szöveti sejtként születik. - Egy bizonyos kor után differenciálódnak: Speciális felépítést alakítanak ki és speciális működést fognak ellátni, azaz valamely konkrét állandósult szövet sejtjévé alakulnak. (A folyamat hátterében differenciált génaktivitás).

A differenciálódás módja A sejt elveszti osztódó képességét. Egyenlőtlen növekedés ( az alakja is változik). Változik a sejtfal (vastagodhat, felszívódhat, utólagosan berakódó anyagokat vehet fel, a sarkoknál a szomszédos falak elválhatnak, ) sejtközötti járatrendszer jöhet létre. Változik a plazma (a vakuólum nő, az adott funkcióhoz szükséges szervecskék száma, differenciáltsága nő). Egyes sejttípusok a differenciálódásuk végén elpusztulnak.

Osztódó szövetek Feladatuk: a növekedés és a regenerálódás biztosítása. Felépítésük: jellemzően több sejtsorosak, kis méretű, szoros illeszkedésű, téglatest formájú sejtekkel. A sejtek sejtciklusban vannak. Sejtfaluk vékony, Belső felépítésük primitív. A sejtek a szövet középvonalában születnek, az újabb sejtek fokozatosan a perifériára tolják őket, majd elkezdve a differenciálódást kikerülnek az osztódó szövetrendszerből. 10. kép: Osztódó szövet gyökércsúcsból - Jól megfigyelhetők a mitózis fázisai.

Az osztódó szövetek előfordulása A korai embrió egész teste osztódó szövetből áll. Később a sejtek egyre nagyobb hányada differenciálódik, de a kifejlett növényben is osztódók maradnak: - a hajtáscsúcsok, - a gyökércsúcsok osztódási zónája, - a kambium (a vastagodásra képes fajokban), - a szártagok tövén (pázsitfűfélék). Szükség esetén (pl. sebzéskor, vagy vastagodáskor) a legtöbb állandósult szövet képes újra osztódóvá válni. 11. kép: Kambium kollaterális nyílt nyalábban

Állandósult szövetek I. Bőrszövetek Felszíneket borítanak.  Feladatuk: - lehatárolás, - szabályozható anyagforgalom.  Felépítésük: szorosan záródó ellapult sejtekből állnak. Két fő típusuk: - az elsődleges bőrszövetek és a másodlagos bőrszövetek.

Elsődleges bőrszövetek Fiatal növényi részeket borítanak. Felépítésük: - Jellemzően egyrétegűek. - Színtelenek (sejtjeikben nincsenek színtestek, kivéve a gázcserenyílás zárósejteket). - Sejtjeik szorosan illeszkednek ( nyúzhatók). - Lapos, felülnézetben gyakran puzzle-szerű sejtalak. - A sejtekben hatalmas vakuólum (vízraktár). Lehatároló funkciójuk mellett intenzív anyagforgalmat is lebonyolítanak. Két fő típusuk: - az epidermisz - és a rhizodermisz.

Az epidermisz A fiatal hajtás bőrszövete. Speciális funkciója: - párolgás elleni védelem ( a külső sejtfalak viaszos kutikulát viselnek), - szabályozható gázcsere ( gázcserenyílások) Speciális függelékei: - kutikula, - gázcserenyílások, - növényi szőrök (védhetnek: hidegtől, párolgástól, fogyasztó állattól; repíthetik a magvakat, részt vehetnek a kiválasztásban).

12. Kép 13. kép 12. kép: Levél keresztmetszet részlete – Felül a levélfonák. Jól látható a kutikula és egy gázcserenyílás. Az epidermisz alatt táplálékkészítő alapszövet található. 13. kép: Elágazó epidermisz-szőr

14. Kép 15. kép 14. kép: Páfrány levélfonák epidermisze – A gázcserenyílások zártak. A zárósejtek zöld színe elüt a környező színtelen epidermisz sejtekétől. 15. kép: Egyszikű levél epidermisze 16. kép: Gázcserenyílás – Jól látható a két zárósejt rengeteg zöld színteste és a nyitott légrést határoló különlegesen vastag sejtfalak. 16. kép

A rhizodermisz A fiatal gyökér bőrszövete. Funkciója (a szervetlen tápanyagoldat felszívása) eltér az epidermiszétől.  Szerkezeti eltérések: - nincs kutikula, - nincsenek gázcserenyílások, - speciális növényi szőrök: a gyökérszőrök. (Pár napig működnek. Feladatuk a felszívó felület növelése.) 17. kép: Rhizodermisz gyökérszőrökkel

Másodlagos bőrszövetek Idősebb növényi részeket borítanak. Fokozatosan (több év alatt) váltják le az elsődleges bőrszöveteket. Mindig sok sejtrétegűek, barnás színűek, átlátszatlanok. Két fő típusuk: - a periderma - és a héjkéreg (ritidóma).

A periderma Néhány éves ágakat, gyökereket borít (ritkán fiatal, de erősen táguló szerveket, pl. burgonya gumó, sárgadinnye termés). Szerkezete a sebszövetekére emlékeztet. Sejtjeinek falában sok szuberin (vízszigetelés). Függelékei a paraszemölcsök (nyitott szellőzők). 18. kép: Periderma paraszemölcsökkel 19. kép: Peridermát átszakító paraszemölcs

A héjkéreg Az idősebb ágakat, törzseket, gyökereket borítja. Felszíne repedezett. Nagyrészt elöregedett háncsból áll. Sok csersav, alkaloida rakódhat bele. 20. kép: Erdeifenyő héjkérge

II. Szállítószövetek Feladatuk: oldatok, oldott anyagok szállítása.  A sejtalak megnyúlt, csőszerű. A sejtek szorosan illeszkednek ( alakjuk nem henger, hanem hasáb). Hosszanti illeszkedésüknél ferde, lyukacsos harántfalak (könnyebb átjutás). Általában halott sejtek. A szállítószövetek hosszanti kötegekbe (edénynyalábokba) rendeződnek. (A vastagodó fajokban a körben álló nyalábok oldalirányban gyűrűvé záródnak.) Kétféle szállítandó anyag és szállítási mód  kétféle szállítószövet: - a farész - és a háncsrész.

A farész Feladata: híg sóoldat szállítása a gyökerekből a többi szervbe. Passzívan szállít. Hatalmas szívóerő hat rá. Sejtfelépítés: Sejtjei halottak, belül üresek, nagy átmérőjűek, a harántfalak többé-kevésbé felszívódtak, az oldalfalak vastagok (fejlett szekunder sejtfal, gyűrűs, vagy spirális vastagodású tercier sejtfal). Szállító funkciójuk csak néhány évig tart. A vastagodó fajok ezután lecserélik őket. Falaikba lignin, csersav rakódik és a továbbiakban szilárdítanak. Két fő sejttípusuk: - a tracheida - és a trachea.

A tracheidák Ez az ősibb típus: minden szövetes növényben (de a zárvatermőkben alárendelt). Kisebb méret, vékonyabb sejtfal. A harántfalakon nagy nyílások. A tracheák Modernebbek (csak a zárvatermőkben) Sokkal nagyobb méretek (akár látható átmérő)  kisebb összfelület  kisebb súrlódás  gyorsabb szállítás. Felszívódott harántfalak.

A tracheidák és a tracheák 22. Kép 23. kép 21. kép: Tracheidák (tulipánfa) 22. kép: Tracheidák szöveti kötelékben – Jól láthatók a tercier sejtfalvastagodások 23. kép: Trachea részlete 21. kép

A háncsrész Feladata: oldott szerves anyagok mozgatása. Maga az oldószer nem áramlik  szállításkor nincs súrlódás  nincs szükség nagy sejtátmérőre. A szállítás iránya a szükségletektől függően változtatható. Aktív folyamat ( élő sejteket igényel). Nem a nyomáskülönbség elvén működik  nincs szükség vastag sejtfalakra. Rostalemez-szerűen lyukacsos harántfalak. Fő sejttípusaik: - a rostasejtek - a rostacsövek és a hozzájuk tartozó kísérősejtek.

A rostacsövek A rostasejtek Ez az ősibb típus: minden szövetes növényben (de a zárvatermőkben alárendelt). Élő sejtek. A szállítandó anyagok ki-berakodását önállóan végzik. Kisebb méretűek. A rostacsövek Modernebbek (csak a zárvatermőkben). Halott sejtek. Belsejükben széteső plazma. A szállítandó anyagok ki-berakodását az élő kísérősejtek végzik. Nagyobb méretűek .

24. kép: Rostacsövek (x) és kísérősejtek (nyilakkal jelzett, vörösre színeződött sejtmagvú sejtek) keresztmetszeti képe 25. kép: Rostalemez felülnézetben és rostacsövek hosszmetszetben

III. Alapszövetek Ide tartozik minden olyan állandósult szövet, amely nem bőrszövet és nem szállítószövet. A bőrszövetek és a szállítóelemek közti belső tereket töltik ki a növény minden szervében. Többféle megjelenés. Sokféle funkció. Három fő típusuk: - a valódi alapszövetek, - a szilárdító alapszövetek - és a kiválasztó alapszövetek.

Valódi alapszövetek Sejtjeik egyszerű felépítésűek, gyengén differenciáltak. Formájuk minden irányból nagyjából azonos átmérőjű poliéder. Sejtfalaik vékonyak. Bennük nagy méretű vakuólum (vízraktár funkció, ill. a turgor révén szerepük van a fiatal részek szilárdításában). A sejtek között többé-kevésbé fejlett járatrendszer. Funkcionális típusaik:  26. kép: Tipikus valódi alapszöveti sejtforma

a) Táplálékkészítő alapszövet Feladat: Fotoszintézis. (Fontos szerepe van a gázcserében is.) Felépítés: - A sejtekben rengeteg zöld színtest (ettől zöldek a fiatal növényi részek). - Fejlett sejtközötti járatrendszer. Előfordulás: Levelek, fiatal szárak belsejében. 27. kép: Táplálékkészítő alapszövet és epidermisz

b) Raktározó alapszövet Feladat: Keményítőt, olajat, fehérjét, cukrot raktároz. Felépítés: A sejtekben sok leukoplasztisz. Előfordulás: Főleg gyökerekben, föld alatti hajtásokban, termésfalban, magvakban (de föld feletti szárakban, sőt levelekben is lehet). 28. kép: Raktározó alapszövet - A nagyobb, világos szemcsék anyaga keményítő, a kisebb sötét szemcséké fehérje.

c) Víztartó alapszövet Feladat: Vízraktározás. Felépítés: a sejtekben hatalmas vakuólum. Előfordulás: pozsgás növények száraiban, leveleiben. 29. kép: Víztartó alapszövet telített állapotban 30. kép: Az előbbi szövet jelentős vízvesztés után

d) Átszellőztető alapszövet Feladat: levegőtől elzárt szervek oxigénellátása (esetleg lebegtetés). Felépítés: hatalmas sejtközötti járatok. Előfordulás vízi, mocsári, lápi növények alámerült szerveiben (víz alatt, iszapban). 31. kép: Átszellőztető alapszövet

Szilárdító alapszövetek Feladatuk a szilárdítás. Felépítésük: a valódi alapszöveteknél differenciáltabbak. Közös jellemzőjük a vastag sejtfal. Sejtjeik szoros illeszkedésűek (nincs sejtközötti járatrendszer). A fás szár szilárdságáért főleg a kiöregedett vízszállító sejtek a felelősek (fatest). A lágy növényi részek tartását a turgornyomás, a szállítószövetek és a szilárdító alapszövetek együttesen biztosítják, így utóbbiak különösen a lágyszárúakban fontosak. Két fő típusuk: - a szklerenchima -és a kollenchima.

A szklerenchima Fiatal sejtjei felveszik a szövetre jellemző alakot, majd sejtfalaik erősen, egyenletesen megvastagodnak.  Plazmájuk elszigetelődik  elpusztulnak.  Nem képesek tovább növekedni.  csak a növekedésüket már befejezett növényi részekben fordulnak elő. Típusaik: - a szilárdító rostok - és a kősejtek.

A szilárdító rostok hosszú (akár több cm-es), fonálszerű sejtek (textilipari alapanyagok, pl. len, kender, juta). Megjelenhetnek elszórtan, az edénynyalábokhoz kapcsolódva, vagy önálló kötegekben. A kötegek elhelyezkedését a várható igénybevétel szabja meg. 32. kép: Szilárdító rostok 33. kép: Szilárdító rostkötegek (piros sejtfalak) keresztmetszeti képe

A kősejtek formája ovális A kősejtek formája ovális. Elszórtan sokfelé előfordulnak (háncs; körte, birs termésfala). Összefüggő tömegükből áll a csonthéj. 34. kép: Kősejtek tömege – A sejtek belső tere szinte teljesen eltűnt.

A kollenchima A Sejtek falainak bizonyos részei vékonyak maradnak.  Kisebb teherbírású, de élő sejtek.  Képesek együtt növekedni a környezetükkel.  Nagyon fiatal növényi részekben (szárak, levélnyelek) fordulnak elő. 35. kép: Kollenchima és valódi alapszövet

Kiválasztó alapszövetek Feladatuk: a) Haszontalan anyagoktól való megszabadulás. Ez ritkán történik a növényi testen kívülre. - Ilyenek a hidatódák (a fölösleges vizet távolítják el). Általában belső tárolás folyékony, vagy szilárd formában: - Sejten belül vakuólumban (olaj-, nyálka-, kristálytartó sejtek, tejcsövek; a környező „normál” sejtek hulladékát is tárolják). - Sejten kívül speciális sejtközötti járatokban: pl. gyantajáratok. 36. kép: Nyálkatartó sejt

37. kép: Tejcső keresztmetszete 38. kép: Kristálytartó sejtek b) Hasznos anyagok elválasztása. - Nektáriumok ( nektár; főleg virágokban). - Ozmofórák ( illatanyagok, virágokban).

Ajánlott irodalom

A felhasznált képek forrásjegyzéke

A felhasznált képek forrásjegyzéke

A felhasznált képek forrásjegyzéke

A felhasznált képek forrásjegyzéke 30. http://www.sbs.utexas.edu/mauseth/ResearchOnCacti/Brasilicere%20phaea%20collapsed%20cortex%204%20inch.jpg 31. kép: http://images.google.hu/imgres?imgurl=http://www.sbs.utexas.edu/mauseth/weblab/webchap3par/webopener3par.jpg&imgrefurl=http://www.sbs.utexas.edu/mauseth/weblab/webchap3par/chapter_3.htm&h=320&w=240&sz=50&hl=hu&start=24&tbnid=fsTlYGdINgHJ7M:&tbnh=118&tbnw=89&prev=/images%3Fq%3Dparenchyma%26start%3D20%26gbv%3D2%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Dhu%26client%3Dfirefox-a%26channel%3Ds%26rls%3Dorg.mozilla:hu-HU:official%26sa%3DN 32. kép: http://images.google.hu/imgres?imgurl=http://sps.k12.ar.us/massengale/images/0360.JPG&imgrefurl=http://sps.k12.ar.us/massengale/plant_structure_bi1.htm&h=245&w=343&sz=18&hl=hu&start=5&tbnid=pbjKEksLSmJtwM:&tbnh=86&tbnw=120&prev=/images%3Fq%3Dsclerenchyma%26gbv%3D2%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Dhu%26client%3Dfirefox-a%26channel%3Ds%26rls%3Dorg.mozilla:hu-HU:official%26sa%3DN

A felhasznált képek forrásjegyzéke 36. http://images.google.hu/imgres?imgurl=http://www.sbs.utexas.edu/mauseth/weblab/webchap9secretory/web9.1-2.jpg&imgrefurl=http://www.sbs.utexas.edu/mauseth/weblab/webchap9secretory/9.1-2.htm&h=424&w=320&sz=90&hl=hu&start=1&tbnid=flmMrRHuzVMtSM:&tbnh=126&tbnw=95&prev=/images%3Fq%3Dcactus%2Bcell%26gbv%3D2%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Dhu%26client%3Dfirefox-a%26channel%3Ds%26rls%3Dorg.mozilla:hu-HU:official%26sa%3DN 37. kép: http://images.google.hu/imgres?imgurl=http://www.sbs.utexas.edu/mauseth/weblab/webchap3par/webopener3par.jpg&imgrefurl=http://www.sbs.utexas.edu/mauseth/weblab/webchap3par/chapter_3.htm&h=320&w=240&sz=50&hl=hu&start=24&tbnid=fsTlYGdINgHJ7M:&tbnh=118&tbnw=89&prev=/images%3Fq%3Dparenchyma%26start%3D20%26gbv%3D2%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Dhu%26client%3Dfirefox-a%26channel%3Ds%26rls%3Dorg.mozilla:hu-HU:official%26sa%3DN 38. kép: http://delta-intkey.com/wood/images/can-sch-mc2.jpg