Korzeń włosa - Root hair

Rysunek wierzchołka korzenia , pokazujący młode włośniki korzeniowe

Korzenia włosa lub włosów chłonne są rurowe wyrostki komórek naskórka korzenia, komórki włosów formowania na naskórek o korzeni roślin . Struktury te są bocznymi przedłużeniami pojedynczej komórki i rzadko są rozgałęzione. Znajdują się one w rejonie dojrzewania, zwanym też strefą różnicowania korzenia. Tuż przed i podczas rozwoju komórek włośnika występuje podwyższona aktywność fosforylazy . Rośliny pobierają wodę przez korzenie z gleby poprzez przepływ masowy. Komórki rzęsate są przystosowane do tego procesu poprzez zwiększenie powierzchni korzenia w celu pobrania większej ilości wody. Duża wakuola wewnątrz komórek włosków korzeniowych sprawia, że ​​spożycie jest znacznie wydajniejsze.

Funkcjonować

Większość wchłaniania wody ma miejsce we włośnikach. Włośniki są długie, co pozwala im wnikać między cząsteczki gleby i zapobiegać przedostawaniu się szkodliwych organizmów bakteryjnych do rośliny przez naczynia ksylemu. Zwiększenie powierzchni tych włosków pozwala roślinom skuteczniej wchłaniać składniki odżywcze i nawiązywać relacje z drobnoustrojami. Przekrój komórki włoskowatej korzenia: z grubsza prostokątny kształt z długim, cienkim ogonem rozciągającym się po prawej stronie i jądrem po lewej stronie u góry. Dzieje się tak, ponieważ woda w glebie ma wyższy potencjał wodny niż cytoplazma włośników. Zadaniem włośników jest zbieranie wody i składników mineralnych obecnych w glebie i przenoszenie tego roztworu przez korzenie do reszty rośliny. Ponieważ komórki włośnika nie dokonują fotosyntezy , nie zawierają chloroplastów .

Tworzenie

Komórki rzęsate korzenia to wyrostki na czubku korzeni rośliny. Komórki rzęsate korzeniowe mają średnicę od 15 do 17 mikrometrów i długość od 80 do 1500 mikrometrów. Znajdują się one tylko w strefie dojrzewania, a nie w strefie wydłużenia, prawdopodobnie dlatego, że powstające włośniki są ścinane, gdy korzeń wydłuża się i przemieszcza w glebie. Włosy korzeni rosną szybko, co najmniej 1 μm/min, co czyni je szczególnie przydatnymi do badań nad ekspansją komórek.

Interakcja z grzybami

Funkcja włośników ma zasadnicze znaczenie dla zdrowego odżywiania roślin, ale istnieją czynniki w środowisku, które mogą przynieść im pozytywne zmiany. Ulepszenia struktury włośnika, które można uzyskać dla rośliny, w dużej mierze zależą od ich interakcji z otaczającymi grzybami. Wiadomo, że symbiotyczne grzyby wytwarzają symbiozy mikoryzowe, takie jak mikoryza arbuskularna utworzona przez grzyby AM i ektomikoryza utworzona przez grzyby EM, z włośnikami, z którymi wchodzą w interakcje. Te typy mikoryz wydają się być najczęstszym związkiem, który można zaliczyć do 90% gatunków roślin lądowych, ze względu na korzyści, jakie niesie zarówno grzybowi, jak i roślinie.

Tworzenie tej symbiotycznej relacji dla grzybów EM zaczyna się najpierw od kolonizacji włośników. Proces ten rozpoczyna się, gdy grzyb EM przywiera do włośnika z gleby. Następnie grzyb wydziela czynniki dyfuzyjne, na które włośniki są bardzo wrażliwe, co umożliwia penetrację strzępek do komórek naskórka i do pierwszych warstw kory korzenia, tworząc siatkę Hairtiga. Ta silnie rozgałęziona struktura służy jako interfejs między dwoma współpracującymi organizmami, ponieważ komórki grzyba przystosowują się do wymiany, która wkrótce nastąpi między rośliną a nowo przyłączonym grzybem. Proces ten jest podobny do tego, w jaki grzyby AM kolonizują włośniki, ale zamiast czynników dyfuzyjnych wydzielają hydrolazy, aby rozluźnić ścianę komórkową, co umożliwia wejście strzępek mikoryzowych i nie ma w nich siatki Hairtig.

Istnieje wiele efektów kolonizacji włośników przez grzyby, które dowodzą, że związek ten jest korzystny zarówno dla roślin, jak i gatunków grzybów, ale główny efekt, jaki gatunki grzybów wykazują na włośniki, skupiają się na ich wzroście. Badania wykazały, że grzyby faktycznie organizują i kontrolują wzrost włośników w zależności od niedoboru wody lub składników odżywczych. Ponieważ oba te organizmy potrzebują składników odżywczych i wody, ich wzajemna współpraca jest niezbędna, jeśli oba te organizmy chcą przetrwać w swoim środowisku. Po wykryciu niedoboru wyzwalana jest reakcja roślin na stres suszy, powodując wzrost włośników. Mikoryza grzyba wykorzystuje następnie swój rozszerzony system, aby pomóc roślinie znaleźć właściwy obszar odżywiania, sygnalizując kierunek, w którym powinny rosnąć korzenie. Kontrola kierunku wzrostu włośnika może być postrzegana jako ważna rola w tej symbiotycznej relacji, ponieważ oszczędza czas i energię roślin, próbując dowiedzieć się, gdzie powinien rosnąć. Ta energia może być zamiast tego wykorzystana do innych procesów metabolicznych, co z kolei pomaga grzybowi żywiącemu się tymi produktami przemiany materii.

Znaczenie

Włosy korzeniowe tworzą ważną powierzchnię, ponieważ są potrzebne do wchłonięcia większości wody i składników odżywczych potrzebnych roślinie. Są również bezpośrednio zaangażowane w tworzenie brodawek korzeniowych w roślinach strączkowych . Włośniki owijają się wokół bakterii, co umożliwia tworzenie się nitki infekcyjnej przez dzielące się komórki korowe w celu utworzenia guzka.

Dzięki dużej powierzchni aktywne pobieranie wody i minerałów przez włośniki jest bardzo wydajne. Komórki włosa korzeniowego wydzielają również kwas (H + z kwasu jabłkowego ), który wymienia i pomaga rozpuścić minerały do ​​postaci jonowej, dzięki czemu jony łatwiej się wchłaniają.

Przetrwanie

W ten sposób pokrycie włosów korzeniowych pozostaje takie samo. Kiedy nowa komórka włośnika rośnie, wydziela hormon, tak że inne znajdujące się w pobliżu komórki nie są w stanie wyhodować jednego z tych włosów. Gwarantuje to równomierne i efektywne rozmieszczenie rzeczywistych włosów na tych komórkach.

Czynność ponownego przesadzania lub przesadzania rośliny może skutkować wyrwaniem komórek włoskowatych korzenia, być może w znacznym stopniu, i takie rośliny mogą w rezultacie przez pewien czas więdnąć.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura