Ugrás a tartalomhoz

Növénytan

2. fejezet - SZÖVETTAN

2. fejezet - SZÖVETTAN

A növények szövetei

A hajtásos növények testét olyan, bizonyos testtájakon elhelyezkedő szövetek alakítják ki, amelyek több-kevesebb ideig osztódásra képesek. Ezeket a szöveteket osztódó szöveteknek nevezzük. Ilyenek működnek pl. a gyökér- és a hajtáscsúcsban . Ezek működésének eredménye az említett szervek hosszanti irányú megnyúlása. Az osztódó szövet sejtjei vékony falúak és nagy sejtmagvúak. Sok bennük a plazma és kevés a sejtnedvüreg. Az osztódó szövetek által létrehozott, már tovább nem osztódó sejtek alkotják az állandósult szöveteket. Ilyenek a bőr-, az alap- és a szállítószövet. Ezek sejtjei az utolsó osztódást követően még egy darabig növekednek.

Gyökércsúcs merisztémákkal (Fridvalszky Lóránt felvétele)
Gyökércsúcs merisztémákkal (Fridvalszky Lóránt felvétele)

Szívógyökér csúcsa merisztémaszövettel (Fridvalszky Lóránt felvétele)
Szívógyökér csúcsa merisztémaszövettel (Fridvalszky Lóránt felvétele)

A külső környezet számtalan veszélyt rejteget az élőlények számára. A szárazság, a magas vagy az alacsony hőmérséklet, a kórokozók és a sérülések ellen egyaránt védekezniük kell. Az egysejtű baktériumokat, moszatokat és gombákat a sejthártya és a sejtfal védi a környezet kedvezőtlen hatásaitól. Ezek a külső rétegek azt is lehetővé teszik, hogy a sejt a belső egyensúlyát a környezet változásai ellenére is fenntartsa. A soksejtű növények egyes sejtjeinek a felszínén ugyanezek a védő rétegek megtalálhatók. A hajtásos növényeken ráadásul egy, a többitől eltérő és az egész növényt beborító ellenálló sejtréteg, a bőrszövet is hozzájárul a test védelmének és egyensúlyának biztosításához. Ez a szövet a gyökerektől a virágokig és a termésekig minden növényi szervet betakar. Sejtjei lapítottak és a legtöbb növényben csak színtelen színtesteket tartalmaznak. Ennek következtében a hajtás bőrszövete a fényt átengedi, de a külső oldala vízgőzt és gázokat át nem eresztő kutikula- és viaszrétege megakadályozza az anyagok szabad áramlását. A gyökér bőrszövetét nem borítja ilyen védő réteg.

Zygnema zöldmoszat két csillagszerű, pirenoidos színtesttel (Fridvalszky Lóránt felvétele)
Zygnema zöldmoszat két csillagszerű, pirenoidos színtesttel (Fridvalszky Lóránt felvétele)

Közönséges rozs (Secale cereale, Poaceae) levéllemezének epidermisze (Nyakas Antónia felvétele)
Közönséges rozs (Secale cereale, Poaceae) levéllemezének epidermisze (Nyakas Antónia felvétele)

Epidermisz, felszínén kutikulával (Fridvalszky Lóránt felvétele)
Epidermisz, felszínén kutikulával (Fridvalszky Lóránt felvétele)

Az egy- és többsejtű növények sejthártyája és sejtfala, valamint a hajtásos növények bőrszövete a védelmen és a belső egyensúly biztosításán kívül azt is lehetővé teszi, hogy rajta keresztül a szervezet számára szükséges anyagok bejussanak, illetve a felesleges anyagok eltávozzanak. A szerves anyagok képzéséhez pl. a növénynek víz és szén-dioxid felvételére van szüksége, a felesleges oxigénmennyiségtől pedig meg kell szabadulnia. Az egysejtű és a telepes növények minden sejtje a sejthártyáján és a sejtfalán keresztül közvetlenül jut hozzá a számára szükséges anyagokhoz, és a felesleges anyagok szintén ezeken a rétegeken keresztül távoznak. A hajtásos növények elsődleges szűrőrétege azonban már a bőrszövet. Mindenekelőtt a lomblevelek bőrszövetén keresztül zajlik le a gázcsere[3] és a vízgőz párologtatása[4], de más szervek (szár, virág, termés) is kismértékben részt vesznek ezekben a folyamatokban. A gázok és a vízgőz-molekulák különleges, a növény által szabályozható nyílásokon, a gázcserenyílásokon keresztül cserélődnek, illetve távoznak. A vízveszteség csökkentésének érdekében ezek a kis képződmények a szárazföldi növények levelének általában a fonákán helyezkednek el. A gázcserenyílások két zárósejtből és a közöttük levő légrésből állnak.

Gázcserenyílás (stoma) a kutikulával borított bőrszövetben (epidermis) (Fridvalszky Lóránt felvétele)
Gázcserenyílás (stoma) a kutikulával borított bőrszövetben (epidermis) (Fridvalszky Lóránt felvétele)

A szén-dioxid mellett a növényeknek testük felépítéséhez vízre és ásványi tápanyagokra is szükségük van. Amíg a szén-dioxidot a levegőből, a vizet és az ásványi anyagokat a talajból veszik fel. Ez utóbbi anyagok felvétele a gyökér feladata. A gyökér csúcsán egy nyálkás szövetréteg, az ún. gyökérsüveg helyezkedik el, amelynek feladata a gyökér csúcsának védelme és a talajba való behatolásának az elősegítése. A gyökérsüveg fölötti bőrszöveti sejtekből kis, kesztyűujjszerű nyúlványok - gyökérszőrök - nyúlnak ki, amelyek a gyökér más sejtjeivel együtt a víz és az ásványi tápanyagok felvételében működnek közre. A gyökér növekedésével a csúcstól távolabb eső gyökérszőrök elpusztulnak, és helyettük a süveg irányában mindig újak képződnek. Így a víz- és tápanyagfelvételre képes gyökérfelületek mindig új, ezen anyagokban gazdag talajalkotókkal kerülnek kapcsolatba. A gyökér által felszívott anyagok az edénynyalábokon keresztül vándorolnak a szárba és a levelekbe, ahol belőlük szerves anyagok képződnek. A szerves anyagok képzésének a legfőbb helyei a levelek belső szövetei. Itt, a színi és a fonáki bőrszövet között alapszövet helyezkedik el . A színi bőrszövet alatti sejtek oszlopszerűen megnyúltak. Bennük sok zöld színtest van. Mindenekelőtt ezekben zajlik le a napfény energiájának megkötése és a szerves anyagok előállítása, a fotoszintézis folyamata. Ezt a sejtréteget ezért táplálékkészítő alapszövetnek nevezzük. A fonáki bőrszövet alatt szabálytalan alakú sejtek vannak, sok sejtközötti járattal. Ezek biztosítják a gázcserenyílások közreműködésével az oszlop alakú sejtek szén-dioxiddal való ellátását.

Pásztortáska (Capsella bursa-pastoris, Brassicaceae) főgyökérrendszere (Turcsányi Gábor felvétele)
Pásztortáska (Capsella bursa-pastoris, Brassicaceae) főgyökérrendszere (Turcsányi Gábor felvétele)

Gyökércsúcs merisztémákkal (Fridvalszky Lóránt felvétele)
Gyökércsúcs merisztémákkal (Fridvalszky Lóránt felvétele)

Kétszikű tetrarch gyökér keresztmetszete gyökérszőrös rizodermisszel (Fridvalszky Lóránt felvétele)
Kétszikű tetrarch gyökér keresztmetszete gyökérszőrös rizodermisszel (Fridvalszky Lóránt felvétele)

Egyszikű növény kollaterális zárt edénynyalábjának keresztmetszete (Fridvalszky Lóránt felvétele)
Egyszikű növény kollaterális zárt edénynyalábjának keresztmetszete (Fridvalszky Lóránt felvétele)

Dorziventrális levél keresztmetszete (Fridvalszky Lóránt felvétele)
Dorziventrális levél keresztmetszete (Fridvalszky Lóránt felvétele)

Kloroplasztiszok (Fridvalszky Lóránt felvétele)
Kloroplasztiszok (Fridvalszky Lóránt felvétele)

A fotoszintézis eredményeképpen a zöld színtestekben tehát vízből és szén-dioxidból szerves anyagok, mindenekelőtt cukrok keletkeznek. A folyamat eredményeképpen oxigén szabadul fel. A cukrok a továbbiakban elhagyják a táplálékkészítő alapszövetet és a raktározó szervekbe vagy felhasználásuk helyére szállítódnak. Itt átalakulhatnak keményítővé vagy más szerves anyagokká. A talajból felvett ásványi tápanyagok is beépülhetnek ezekbe a vegyületekbe. A nitrogén felhasználásával például fehérjék képződnek. A növényeket a gombákkal és az állatokkal ellentétben autotróf szervezeteknek nevezzük, mert önállóan képesek szerves anyagok előállítására. A gombák és az állatok, mint heterotróf szervezetek, a növények által előállított szerves anyagokból élnek.

A víz és az ásványi tápanyagok, illetve a kész szerves anyagok szállítását a felhasználási helyükre a szállítószövetek végzik. A sejteken belül a plazma áramlása lát el hasonló feladatokat. A szállítószövet a harasztok, a nyitva- és a zárvatermők minden testrészében megtalálható. Sejtjei, illetve a sejtek összeolvadásából létrejött elemei a szállítás irányában csőszerűen megnyúltak . Ezekben az elemekben az anyagok szabadon áramolhatnak. A szállítószövet sejtjei és elemei a növény testében kötegekbe, ún. edénynyalábokba tömörülnek . Alkotóik kétféle feladatot látnak el: a talajból fölvett vizet és ásványi tápanyagokat a fotoszintetizáló szövetekhez szállítják, illetve a kész szerves anyagokkal a növény valamennyi élő sejtjét ellátják. A kétirányú szállításnak megfelelően az edénynyalábok két fontos részét különböztetjük meg: a vizet és az ásványi tápanyagokat fölfelé szállító farészt és a szerves anyagokat minden irányba eljuttató háncsrészt. A két rész együtt biztosítja a növény nedvkeringését. A szár edénynyalábjaiban a háncsrész többnyire a külvilág irányában, a farész pedig a tengely irányában helyezkedik el. Az anyagok áramlását az edénynyalábok farészében egyrészt a gázcserenyílások általi párologtatás szívóhatása, másrészt a vízfelvételt végző gyökérsejtek préselő hatása, az ún. gyökérnyomás biztosítja. A vékony kapillárisokat[5] képező edénynyalábokban az összefüggő vízoszlop folyamatosan mozdul el a rá ható erők által megszabott irányba.

Fehér nyár (Populus alba, Salicaceae) fatörzsének érintőirányú (tangenciális) hosszmetszete (Babos Károly felvétele)
Fehér nyár (Populus alba, Salicaceae) fatörzsének érintőirányú (tangenciális) hosszmetszete (Babos Károly felvétele)

Egyszikű növény kollaterális zárt edénynyalábjának keresztmetszete (Fridvalszky Lóránt felvétele)
Egyszikű növény kollaterális zárt edénynyalábjának keresztmetszete (Fridvalszky Lóránt felvétele)

A vízpára gázcserenyílásokon keresztüli távozását a növény a légrés nyitásával, illetve zárásával szabályozni képes. A vízzel telt, megduzzadt zárósejtek a légrést kinyitják, míg a vizüket vesztett, petyhüdt zárósejtek azt bezárják. A meleg, a szárazság és a szél fokozza a növény párologtatását.

Egyes növényekben az edénynyalábok fa- és háncsrésze között is működik egy osztódó szövet, amely a szerv folyamatos vastagodását biztosítja . Ezt az osztódó szövetet kambiumnak nevezzük. A kambium a fák törzsében összefüggő gyűrűt képez . A kambiumgyűrű kifelé a háncs-, befelé a fatestet gyarapítja. A fa bőrszövete ezt a nagymértékű gyarapodást nem bírja ki, és szétszakadozik. Helyén, egy újabb kambiumréteg tevékenységének eredményeképpen, héjkéreg fejlődik. Ez a további vastagodás miatt berepedezik, de belülről mindig pótlódik. Ilyen berepedezett héjkérget láthatunk pl. a tölgyfa törzsén .

Kétszikű szár keresztmetszete kollaterális nyílt edénynyalábbal (Nyakas Antónia felvétele)
Kétszikű szár keresztmetszete kollaterális nyílt edénynyalábbal (Nyakas Antónia felvétele)

Nagylevelú hárs (Tilia platyphyllos, Tiliaceae) fatörzsének keresztmetszete (Fridvalszky Lóránt felvétele)
Nagylevelú hárs (Tilia platyphyllos, Tiliaceae) fatörzsének keresztmetszete (Fridvalszky Lóránt felvétele)

Cserfa (Quercus cerris, Fagaceae) (Seregélyes Tibor felvétele)
Cserfa (Quercus cerris, Fagaceae) (Seregélyes Tibor felvétele)

A növények felesleges anyagaiktól nemcsak a külső környezetbe való kiválasztással (pl. gázcserével, párologtatással), hanem sejtjeiken belüli vagy azok köré történő kiválasztással is megszabadulhatnak. E kiválasztási tevékenységük legfőbb helyei a sejtnedvüregek és a sejtfalak. A sejtnedvüregekben gyakran szilárd kristályok, ún. zárványok halmozódnak fel.

Kalcium-oxalát kristályrozetták a lonc (Lonicera sp., Caprifoliaceae) termésében (interferenciakontraszt-mikroszkópos felvétel) (Fridvalszky Lóránt felvétele)
Kalcium-oxalát kristályrozetták a lonc (Lonicera sp., Caprifoliaceae) termésében (interferenciakontraszt-mikroszkópos felvétel) (Fridvalszky Lóránt felvétele)



[3] A gázcsere az a fizikai folyamat, amelynek során a szervezet a számára szükséges gázt (a megvilágított növény a szén-dioxidot, a sötétben lévő az oxigént) felveszi, és a felesleges gázoktól (a megvilágított növény az oxigéntől, a sötétben lévő a szén-dioxidtól) megszabadul.

[4] A növények a vízgőz gázcserenyílásokon keresztüli elpárologtatásával hőmérsékletüket szabályozzák és szívóerőt fejtenek ki a gyökerek irányába, amivel azok tápanyagfelvételét elősegítik.

[5] A kapillárisok hajszálvékony csövek.