Tema 14: Maristema apical de l'arrel (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Girona (UdG)
Grado Biología - 2º curso
Asignatura Citologia i histologia
Año del apunte 2014
Páginas 4
Fecha de subida 03/02/2015
Descargas 13
Subido por

Vista previa del texto

Citologia i Histologia Vegetal TEMA 14: MARISTEMA APICAL DE L’ARREL ARREL  meitat oculta de la planta (enterrada i difícil de manipular L’arrel és un òrgan molt actiu en la percepció i coordinació de senyals.
Les arrels contenen nombrosos receptors de gravetat, pressió, oxigen, nutrients, temperatura, humitat i de llum.
Tot el conjunt de senyals que arriben a l’arrel són processades principalment a la regió de l’àpex on s’integren per donar una resposta coordinada.
Les arrels en el seu conjunt formen el sistema radicular, un sistema soterrani, ramificat.
  Arrels fines: molt nombroses, dedicades a l’absorció. Tenen una vida molt curta (dies o setmanes) i es renoven constantment.
Arrels mitjanes i gruixudes: encarregades d’acumular les reserves i de la funció d’ancoratge Les arrels tenen creixement secundari, les dels arbres poden ser molt gruixudes i viuen molts anys. Algunes poden ser molt llargues, però la majoria són més curtes.
L’arrel creix per buscar l’aigua i els nutrients Funcions:    Absorció (aigua i nutrients) Reserva  part aèria pot morir però planta segueix viva Ancoratge.
Estudi sistema radicular, en relació part aèria (diferents plantes):  Canvis tant de la part aèria com de les arrels al llarg del desenvolupament de la planta Monocotiledònies i dicotiledònies  estructuració diferent del sistema radicular L’ÀPEX RADICULAR L’elongació de l’arrel te lloc a la punta, que és una regió on l’arrel sol tenir un color blanquinós, és molt prima (0.1–1.0 mm de diàmetre) i una longitud de 1–10 cm.
És la regió més activa de la planta.
Es dóna l’absorció, la síntesi d’hormones i la recepció de senyals.
S’observen 4 regions des de l’àpex a la base: o o o o Caliptra: conté a l’interior el meristema apical Zona de divisió: cèl·lules iodimètriques que es divideixen intensament Zona d’elongació: amb cèl·lules més llargues que amples, es divideixen poc Zona de maduració: amb la zona pilífera, on les cèl·lules adquireixen la maduresa funcional Es diferencien els pèls absorbents, el còrtex de l’arrel, endoderma (capa interna del còrtex suberificada que limita el cilindre central), el pericicle (cèl·lules externes poc diferenciades del cilindre central) i el teixit vascular: floema i xilema primaris.
1 Citologia i Histologia Vegetal Entre la zona de divisió i la d’elongació alguns autors identifiquen una petita zona anomenada zona de transició amb cèl·lules que són molt actives en processos de síntesi.
MARISTEMA APICAL DE L’ARREL Meristema apical d’origen embrionari.
Aporta cèl·lules, organitza el creixement primari de la planta (la morfogènia i els histògens) i s’automanté.
Les inicials es formen derivades en dos sentits:   Sentit acròpeta: les derivades de la caliptra Direcció basípeta: les derivades del cos de l’arrel.
Els primordis és formen internament i les ramificacions surten en posició allunyada de l'àpex.
No forma nusos ni entrenusos.
CENTRE QUIESCENT El MAR conté un grup d’inicials quiescents que actua de reservori de cèl·lules mare totipotents i també de centre organitzador processador d’hormones.
El centre quiescent conté cèl·lules mare (inicials) en estat quiescent al voltant del qual s’hi troben les poblacions d’inicials en divisió.
El nombre de cèl·lules és molt variable, depèn de l’arrel (4 cèl·lules a Arabidopsis i desenes en arrels més grosses) i també de l’estat de l’arrel (més gran quan l’arrel està en repòs i menor quan és activa).
ORGANITZACIÓ CEL·LULAR Poblacions d’inicials: A l’arrel les cèl·lules que envolten el centre quiescent ja es troben distribuïdes en tres poblacions d’inicials compromeses diferents:   Les inicials del còrtex i les del cilindre central: en posició basípeta, formaran el cos de l’arrel; Les inicials de la caliptra: en posició acròpeta, formaran la caliptra.
Formació dels histògens Els tres grups d’inicials formen 4 histògens:  Posició basípeta    Les inicials del cilindre central originen el Procàmbium que formarà el cilindre vascular Les inicials del còrtex originen el Meristema fonamental que formarà les capes del còrtex Protoderma Protoderma: es difícil establir clarament l’origen En posició acròpeta, les inicials de la caliptra originen el Caliptrogen 2 Citologia i Histologia Vegetal Interna  endodermis  suberina Còrtex Cilindre vascular Externa  exodermis  midó Epidermis DIVISIONS ASIMÈTRIQUES Còrtex Les divisions formatives són molt importants per definir els llinatges.
El llinatge (origen) de les cèl·lules diferenciades és més fàcil d’estudiar a l’arrel. Això és degut a què l’arrel és un con molt allargat amb un diàmetre molt petit. Hi ha poques capes de cèl·lules.
Divisions asimètriques (derivades i inicials que es manté) Cada una de les cèl·lules filles Interna  endodermis Externa  còrtex  midó 2 divisions seguides  pla de divisió alterna:  Tangencial  Longitudinal Procés de diferenciació  especialització Arabidopsis: Mutant Scarecrow:    Arrel més o menys enrotllada en espiral Molt sensibles a les sals No tenen endoderma A nivell cèl·lules inicials  li fallava la divisió asimètrica que produïa les 2 fileres de cèl·lules Una sola filera  no hi ha diferenciació entre endoderma i exoderma Gen SCR: és necessari per establir el llinatge de l’endoderma. S’expressa específicament a la derivada del còrtex.
Codifica un factor de transcripció responsable de la divisió asimètrica que dóna lloc als llinatges de l’endoderma i la cèl·lula del còrtex.
Les divisions formatives es regulen molt acuradament.
La localització precisa de l’espai és clau en organismes sèssils.
LA CALIPTRA És un teixit transitori: no es manté al cos de la planta sinó que es va renovant.
Protegeix el meristema i és l’òrgan sensor de la gravetat.
o o La part central conté midó, les cèl·lules es disposen en columnes  Columel·la  òrgan sensor de gravetat Part lateral (més externa): gelificació i mort  funció protectora i lubricant Cèl·lules més grosses  creixen més (d’un costat) Cèl·lules més petites (de l’altra) 3 Arrel es corba  moviment de ciclosis Citologia i Histologia Vegetal Pressió activa: Els grans de midó de les cèl·lules de la columel·la no es mantenen en moviment al citoplasma sinó que es dipositen segons la gravetat afectant el reticle i la membrana plasmàtica.
Situació diferent segons com està col·locada arrel La membrana conté uns receptors que són sensibles a la pressió i que, al seu torn, modifiquen la distribució de PIN3, un transportador d’auxina.
El flux d’auxina influeix el creixement per extensió, l’auxina activa és reparteix per l’arrel.
Arrel perpendicular a l’eix Arrel orientada verticalment Els grans de midó es dipositen a la paret Grans de midó es dipositen seguint la apical gravetat Transport auxina més arriba a la part de sota Flux d'auxina és homogeni  cèl·lules no creixen Part superior creixen molt més Arrel es corba Creixement normal Gravitropisme: arrels i brots creixen orientats per la gravetat, les arrels es corben fins trobar l’orientació vertical FORMACIÓ D’ARRELS LATERALS Els primordis:    Es formen lluny de l’àpex Es formen al pericicle Creixen a través dels teixits Surten trencant l’epidermis ESTRUCTURA DE LES ARRELS A les angiospermes: Arrels napiformes (dicotiledònies): arrel principal més gruixuda i arrels laterals més fines L’arrel principal és l’arrel seminal (la que deriva de la radícula), però si aquesta mor és substituïda per una arrel lateral o adventícia que fa el mateix paper.
Arrels fibroses (monocotiledònies): consisteixen en un conjunt de fines totes iguals.
L’arrel seminal mor poc després de la germinació i creixen les arrels adventícies que es formen a l’hipocòtil.
4 ...