Տեղեկատվություն

Xylem անոթներ, lignin, փայտ

Xylem անոթներ, lignin, փայտ


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ես իմացա, որ lignin-ը ներծծում է քսիլոմային բջիջները՝ պատճառ դառնալով ցիտոպլազմայի մահվան՝ ջրի և սննդանյութերի ազատ անցման անկարողության պատճառով, ինչի հետևանքով ստեղծելով խոռոչ խողովակներ՝ հարմարեցված նյութեր տեղափոխելու համար: Սա նշանակում է, որ որպեսզի ցիտոպլազմը մեռնի, իսկ խողովակները սնամեջ լինեն, անհրաժեշտ է, որ լիգնինը միշտ լինի… Այնուամենայնիվ, լիգնինը առկա չէ բոլոր քսիլեմային անոթներում… Լիգնինը փայտային հյուսվածք է, որը կազմում է միայն ծառի բունը: Այսպիսով, ինչպես են այս բջիջները խոռոչում բույսի/ծառի այլ մասերում՝ ստեղծելով դատարկ տրանսպորտային անոթներ… ??


Բջջային պատի երկրորդական նստեցում բարդիների երկրորդական քսիլեմում

Չնայած բարդին լայնորեն օգտագործվում է փայտի գենոմային և կենսատեխնոլոգիական մանիպուլյացիաների համար, բարդիում փայտի մշակման բջջային հիմքը ճշգրիտ փաստագրված չէ ուլտրակառուցվածքային մակարդակում: Հիբրիդային բարդիից երկրորդական քսիլոմային բջիջների զարգացում (Populus deltoides x P. trichocarpa), որոնք ակտիվորեն պատրաստում էին երկրորդական բջիջների պատերը, պահպանվեցին բարձր ճնշման սառեցման/սառեցման լույսի և էլեկտրոնային մանրադիտակի փոխարինմամբ։ Քսիլանների և մանանների բաշխվածությունը զարգացող երկրորդական քսիլեմի բջիջների տարբեր տեսակների մեջ հայտնաբերվել է իմունֆլյորեսցենտով և իմուն-ոսկի պիտակավորմամբ: Մինչ քսիլանները, որոնք հայտնաբերվել են LM10 մոնոկլոնալ հակամարմինով, ընդհանուր բաշխվածություն են ունեցել երկրորդական քսիլեմում, մանանները հարստացել են մանրաթելերի S2 երկրորդական բջջային պատի շերտում: Երկրորդական պատի արտադրության հետ կապված բջջային կառուցվածքները դիտարկելու համար կրիոֆիքսված մանրաթելերը հետազոտվել են հաղորդման էլեկտրոնային մանրադիտակով տարբերակման ժամանակ: Բջջային երկրորդական պատերի սինթեզի ինտենսիվ փուլում բջիջներում կային առատ կեղևային միկրոխողովակներ և էնդոմեմբրանի ակտիվություն: Սովորաբար նկատվել են միկրոխողովակների հետ կապված փոքր թաղանթային բաժանմունքներ, ինչպես նաև Գոլգի և արտազատվող վեզիկուլներ, որոնք միաձուլվում են պլազմային մեմբրանի հետ:


Ֆերմենտներ, Արդյունաբերական (ակնարկ)

Լիգնինի փոխակերպում

Լիգնինը ջրում չլուծվող, երկար շղթայով տարասեռ պոլիմեր է, որը կազմված է հիմնականում ֆենիլպրոպանի միավորներից, որոնք առավել հաճախ կապված են եթերային կապերով: Ցելյուլոզայի և կիսցելյուլոզայի փոխակերպումը վառելիքի և քիմիական նյութերի թողնում է լիգնինը որպես կողմնակի արտադրանք: Վերջին տարիներին լիգնինի հեռացումը լիգնին-ածխաջրային կոմպլեքսից մեծ ուշադրության է արժանացել, քանի որ հնարավոր է կիրառություն ունենալ թաղանթի և թղթի արդյունաբերության մեջ: Լիգնինային պատնեշը կարող է խաթարվել մի շարք նախնական մշակումների միջոցով, ինչը ցելյուլոզը և կիսցելյուլոզը դարձնում են ավելի ենթակա ֆերմենտային հարձակման: Բազիդիոմիցետ, Phanerochaete chrysosporium, կարողանում է քայքայել լիգնինը Հ2Օ2- կախված գործընթաց, որը կատալիզացվում է արտաբջջային պերօքսիդազներով (lignin peroxidase և manganese peroxidase): Խնդրի ծայրահեղ բարդության պատճառով դեռևս մեծ հետազոտություններ են մնում՝ բացահայտելու լիգնինի կենսաքայքայման մեջ ներգրավված էական գործոնները:


Guaiacyl և Syringyl Lignins-ի գտնվելու վայրը Birch Xylem հյուսվածքում

Ներածություն Սիրինգիլի և գուայացիլի մնացորդների հարաբերակցությունը կարծր փայտի մեկուսացված լիգնիններում կարող է շատ տարբեր լինել՝ կախված արդյունահանման գործընթացից: Այս հարաբերակցությունները սովորաբար որոշվում են սիրինգալդեհիդի և վանիլինի (S:V) հարաբերական քանակներով, որոնք մեկուսացված են լիկյորների ալկալային նիտրոբենզոլով օքսիդացման վրա (Stone/Blundell 1951): Ե՛վ Սթոունը (1955), և՛ Մարթը (1959 թ.) պարզել են, որ կաղամախու չեզոք սուլֆիտի եփումից ստացված լիգնինի սկզբնական մասնաբաժինը պակասում է սիրինգիլային մնացորդներին՝ համեմատած կաղամախու փայտի S:V ընդհանուր հարաբերակցության հետ: Ավելին, Kyogoku-ն և Hachihama-ն (1961, 1962) հաճարենու փայտից ստացան լիգոսուլֆոնատային ֆրակցիաներ, որոնք տարասեռ էին սիրինգալդեհիդի և վանիլինի ելքի առումով ալկալային նիտրոբենզոլի օքսիդացման ժամանակ: Գրականության մեջ առավել ապշեցուցիչ արդյունքներից մեկն այն է, որ կեչու քսիլեմային հյուսվածքը տալիս է S:V = 3:1 արժեք (Leopold/Malmstr m 1952), մինչդեռ կեչու բնիկ լիգնինի համար ստացվում է :u հարաբերակցությունը (de Stevens/ Nord 1953): Երբեք չի ապացուցվել, թե արդյոք մեկուսացված կարծր փայտի լիգնինները առանձին գուայացիլ և սիրինգիլ մակրոմոլեկուլների կամ գուայացիլ-սիրինգիլ համապոլիմերների խառնուրդներ են: Նմանապես, հստակ հայտնի չէ, թե արդյոք գուայացիլը կամ սիրինգիլային մնացորդները գերակշռում են քսիլեմային հյուսվածքի որոշակի մորֆոլոգիական շրջանում, թեև դա եղել է:

Ամսագիր

Holzforschung - Փայտի կենսաբանության, քիմիայի, ֆիզիկայի և տեխնոլոգիայի միջազգային հանդես &ndash de Gruyter


Xylem-ը ջուրն ու լուծված հանքանյութերը փոխանցում է արմատներից մինչև բույսի բոլոր մյուս մասերը: Անգիոսպերմների մեջ ջրի մեծ մասը շարժվում է միջով քսիլեմային անոթներ. Սրանք հաստ պատերով խողովակներ են, որոնք կարող են ուղղահայաց տարածվել մի քանի ոտնաչափ քսիլոմային հյուսվածքի միջով: Նրանց տրամագիծը կարող է լինել 0,7 մմ: Դրանց պատերը թանձրացել են ցելյուլոզայի երկրորդական նստվածքներով և սովորաբար ավելի ամրապնդվում են ներծծմամբ: lignin. Xylem անոթների երկրորդական պատերը նստած են պարույրների և օղակների մեջ և սովորաբար ծակված են փոսերով:

Xylem անոթները առաջանում են առանձին գլանաձեւ բջիջներից, որոնք ուղղված են ծայրից ծայր: Հասունության ժամանակ այս բջիջների վերջի պատերը լուծարվում են, և ցիտոպլազմային պարունակությունը մահանում է: Արդյունքը քսիլեմային անոթն է՝ շարունակական ոչ կենդանի ծորան։ Xylem-ը պարունակում է նաև տրախեիդներ. Սրանք առանձին բջիջներ են, որոնք նեղացած են յուրաքանչյուր ծայրում, այնպես որ մեկ բջիջի նեղ ծայրը համընկնում է հարակից բջջի հետ: Ինչպես քսիլեմային անոթները, նրանք ունեն հաստ, ուռած պատեր և հասունության ժամանակ չունեն ցիտոպլազմա: Դրանց պատերը ծակված են այնպես, որ ջուրը մի տրախեյդից հոսում է մյուսը։ Պտերների և փշատերևների քսիլեմը պարունակում է միայն տրախեիդներ։ Փայտային բույսերում ավելի հին քսիլոմը դադարում է մասնակցել ջրային տրանսպորտին և պարզապես ծառայում է կոճղին ամրություն հաղորդելուն։ Փայտը քսիլեմ է: Ծառի տարեկան օղակները հաշվելիս հաշվում են քսիլեմի օղակները:


Բուսական նյութեր

Ամբողջական բաց ընթերցման շրջանակը PdWND3A ուժեղացվել է Populus deltoides WV94 գենոտիպը և կլոնավորվել է pAGW560 երկուական վեկտորի մեջ՝ փոխակերպման համար WV94: Մենք հետևել ենք ջերմոցներում տրանսգենային բույսերի աճեցման և պահպանման նույն ընթացակարգին, ինչպես նշված է նախորդ հրապարակման մեջ [38]: Աճի պայմանները սահմանվել են հաստատուն 25 °C-ով 16 ժ/8 ժ ֆոտոժամանակով:

Ամինաթթուների հաջորդականության հավասարեցում և ֆիլոգենետիկ վերլուծություն

AtSND1 (AT1G32770) ենթարկվել է Phytozome v12.0 (https://phytozome.jgi.doe.gov) [8] և BLAST (https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi) [1 ] բացահայտելու NAC տիրույթ պարունակող սպիտակուցները Պոպուլուս (P. trichocarpa) և Արաբիդոպսիս (A. thaliana) գենոմներ. Յուրաքանչյուր տեսակի AtSND1-ի ամինաթթուների ամբողջ երկարությամբ հաջորդականության հոմոլոգները հետագայում օգտագործվել են փոխադարձ հաջորդականության հոմոլոգ որոնում իրականացնելու համար > 30% ամինաթթուների նմանության կտրվածքով (է-արժեք< 0.01): Հավաքված սպիտակուցներն օգտագործվել են որպես առարկաներ Pfam տվյալների բազայում՝ կանխատեսելու ենթադրյալ սպիտակուցային տիրույթները և ֆունկցիոնալ մոտիվները [7]: Ֆիլոգենետիկ ծառը կառուցվել է PhyML-ի կողմից (ֆիլոգենետիկ ծրագրակազմ, որը հիմնված է առավելագույն հավանականության սկզբունքի վրա)՝ օգտագործելով Jones-Taylor-Thornton (JTT) մոդելի ամինաթթուների փոխարինման մատրիցը՝ 1000 bootstrap replication [9]: Nearest-Neighbor-Interchange (NNI) ալգորիթմը օգտագործվել է ծառերի տոպոլոգիայի որոնում կատարելու համար:

Phloroglucinol-HCl ներկում

Ստանալ քսիլոմային անոթի ձևավորման պատկերը OXPdWND3A տրանսգեն բույսեր և WV94 վայրի տիպի բույսեր, ցողունային հյուսվածքներ հավաքվել են 6 ամսական բույսերի ցողունային հիմքից 15 սմ բարձրության վրա: Խաչաձեւ հատվածի նմուշը կտրատվել է 100 մկմ հաստությամբ՝ առանց ամրացման՝ օգտագործելով Leica RM2255 միկրոտոմի (Leica biosystems, IL): Յուրաքանչյուր կտոր ուղղակիորեն ներկվել է 2% Phloroglucinol (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) լուծարված 95% էթանոլի մեջ 5 րոպե մթության մեջ: Կարմիր գույնը ստացվել է 2-3 կաթիլ խտացված հիդրոքլորիդ (HCl) ավելացնելով: Պատկերներն արվել են SteREO Discovery V8 դիսեկցիոն մանրադիտակի միջոցով (ZEISS, Thornwood, NY): Յուրաքանչյուր պատկերում անոթների ընդհանուր քանակը որոշվել է ImageJ1 բաց կոդով ծրագրով [30]:

ՌՆԹ արդյունահանում և RT-PCR

Չափել հարաբերական տառադարձության առատությունը PdWND3A և երկրորդային բջջային պատի կենսասինթեզի հետ կապված գեները, ընդհանուր ՌՆԹ-ն արդյունահանվել է երիտասարդ ցողունային հյուսվածքից (1-3 միջհանգույց) և հասուն տերևից (գագաթից 4-6-րդը) վեց ամսական երեխայից: Պոպուլուս բույսեր Բույսերի սպեկտրի ՌՆԹ-ի արդյունահանման հավաքածուով` ներսյունակի DNase-ի մշակմամբ` հետևելով արտադրության ձեռնարկին (Sigma-Aldrich): Մենք կատարեցինք քանակական հակադարձ տրանսկրիպցիոն պոլիմերազային շղթայական ռեակցիա (sq- կամ qRT-PCR)՝ որոշելու ընտրված գեների հարաբերական տառադարձության առատությունը: Միաշղթայի կոմպլեմենտար ԴՆԹ-ն (cDNA) սինթեզվել է 1 մկգ ընդհանուր ՌՆԹ-ից 1 ժամ ինկուբացիայի միջոցով RevertAid հակադարձ տրանսկրիպտազով (Thermo Fisher Scientific, Hudson, NH) 42 °C-ում: Մեկ մկլ երկու անգամ նոսրացված cDNA-ն օգտագործվել է իրական ժամանակում PCR ռեակցիայի համար: PCR ռեակցիան իրականացվել է Maxima SYBR Green/ROX qPCR հիմնական խառնուրդով, ներառյալ ուրացիլ ԴՆԹ գլիկոզիլազը (UDG) (Thermo Fisher Scientific): PCR ռեակցիաների համար օգտագործվող գենային հատուկ պրայմերները թվարկված են Լրացուցիչ ֆայլ 1-ում: PCR ռեակցիան սկսվել է UDG-ի ակտիվացմամբ 50 °C-ում 2 րոպե, 95 °C-ի նախնական դենատուրացիա 10 րոպեի ընթացքում, որին հաջորդել է 40 ցիկլ՝ համակցված երկուսի համար: քայլեր 95 °C 15 վրկ և 60 °C 30 վրկ. Հարաբերական գենի արտահայտությունը հաշվարկվել է 2 –ΔΔ-ովCt հավասարումը [17]: Բնակչություն UBIQUITIN C (PdUBCc, Potri.006G205700) օգտագործվել է որպես ներքին հսկողություն բոլոր հարաբերական քանակական վերլուծությունների համար:

Քիմիական կազմի վերլուծություն

Քիմիական բաղադրությունը, ներառյալ ածխաջրերը և լիգնինը OXPdWND3A տրանսգենային գծերը, վերլուծվել և համեմատվել են վերահսկողության հետ (վայրի տիպի WV94) երկաստիճան ծծմբաթթվի հիդրոլիզով` համաձայն NREL ընթացակարգի [32]: Wiley-milled, 6 ամսական Պոպուլուս ցողունները արդյունահանվել են Սոքսլետի միջոցով՝ օգտագործելով էթանոլ/տոլուոլ (1:2, v/v) 12 ժամ: Տերևի հյուսվածքների վերլուծության համար իրականացվել է լրացուցիչ 12 ժամ էթանոլ/տոլուոլ և 12 ժամ ացետոնի արդյունահանում: Քաղվածքից զերծ նմուշները չորացվել են օդով և հիդրոլիզացվել երկաստիճան թթվային մեթոդով: Համառոտ, կենսազանգվածը հիդրոլիզացվել է 72% H-ով2ԱՅՍՊԵՍ4 30 °C ջերմաստիճանում 1 ժամ և 4% H2ԱՅՍՊԵՍ4 121 °C ջերմաստիճանում 1 ժամ: Պինդ մնացորդները զտվել և լվացվել են ավելորդ քանակությամբ դեիոնացված ջրով և չորացվել ջեռոցում 105 °C ջերմաստիճանում 24 ժամ: Մոխրի պարունակությունը չափվել է մուֆլ վառարանով 575 °C ջերմաստիճանում 12 ժամվա ընթացքում: Կլասոնի լիգնինի պարունակությունը հաշվարկվել է հետևյալ կերպ.

Ածխաջրերի պարունակությունը վերլուծվել է արտաքին ստանդարտներով Dionex ICS-3000 իոնային քրոմատոգրաֆիայի համակարգի միջոցով:

Լիգնինի S/G հարաբերակցության վերլուծություն

Միջուկային մագնիսական ռեզոնանսային (NMR) անալիզը օգտագործվել է lignin S/G հարաբերակցությունը չափելու համար: Ցողունի նմուշները արդյունահանվել են ինչպես նկարագրված է վերևում: Ցելյուլոլիտիկ ֆերմենտ լիգնինը մեկուսացվել է արդյունահանող նյութերից զերծ կենսազանգվածից, ինչպես նկարագրված է նախորդ ուսումնասիրության մեջ [42]: Մեկուսացված լիգնին (

30 մգ) լուծարվել է DMSO-ովդ6 5 մմ NMR խողովակում: Bruker Avance III 400 ՄՀց սպեկտրոսկոպիա, որը հագեցած է 5 մմ Broadband Observe զոնդով և Bruker ստանդարտ իմպուլսային հաջորդականությամբ («hsqcetgpsi2») օգտագործվել է երկչափ (2D) 1 H-13 C հետերոնուկլեար մեկ քվանտային կապակցվածության համար (HSQR at 30 NM): K. 11 ppm (1 H, 2048 տվյալների կետեր) և 190 ppm սպեկտրային լայնությունները F1-ում (13 C, 256 տվյալների կետեր) օգտագործվել են համապատասխանաբար 1 H և 13 C չափումների համար: Անցումայինների թիվը 64 էր, իսկ միացման հաստատունը (1 ՋՉ) օգտագործված էր 145 Հց: Տվյալների մշակման համար օգտագործվել է Bruker Topspin ծրագրակազմը (v3.5):

Saccharification արդյունավետության վերլուծություն

6 ամսական բույսերի ցողունային հիմքից 15 սմ բարձրության վրա հավաքված ցողունային հյուսվածքները չորացվեցին և Վայլիով աղացվեցին մինչև 40 ցանց՝ շաքարի արտազատման չափման համար: Մոտ 250 մգ նմուշ տեղադրվել է 50 մՄ ցիտրատի բուֆերային լուծույթում (pH 4.8) Novozymes CTec2 (Novozymes, Franklinton, NC) 70 մգ/գ կենսազանգվածով: Ֆերմենտային հիդրոլիզն անցկացվել է 50 °C ջերմաստիճանում 200 ռ/րոպե արագությամբ ինկուբատորի ցնցումով 48 ժամ: Հիդրոլիզատի ֆերմենտները ապաակտիվացվել են եռացող ջրում 5 րոպե առաջ՝ մինչև ազատված շաքարների վերլուծությունը՝ օգտագործելով Dionex ICS-3000 իոնային քրոմատագրման համակարգը: Յուրաքանչյուր վերլուծություն իրականացվել է յուրաքանչյուր տրանսգենային գծի մեկ բույսից կրկնօրինակներով:

Վիճակագրական վերլուծություն

T-test (WV94-ի դեմ) կատարվել է ժ էջ < 0.01 ըստ t-test ֆունկցիա՝ ինտեգրված Excel ծրագրաշարում (Microsoft, Redmond, WA) բոլոր վիճակագրական վերլուծությունների համար: Յուրաքանչյուր նկարի աստղանիշը ցույց է տալիս զգալի տարբերություն WV94-ից կամ հսկիչ նմուշներից (էջ < 0.01).


Xylem անոթներ, lignin, փայտ - Կենսաբանություն

Լուսանկարը՝ Ֆրեդրիկ Լարսոն

Իմ հետազոտությունը կենտրոնանում է քսիլոմային տարրերի կնճիռացման և բջիջների մահվան վրա, և թե ինչպես են այդ գործընթացներն ազդում երկրորդական բջջային պատերի և անոթային բույսերի փայտային հյուսվածքների քիմիական և ֆիզիկական հատկությունների վրա: Մենք օգտագործում ենք երկու մոդելային համակարգեր. Արմատները և հիպոկոտիլները Arabidopsis thaliana ապահովում են գերազանց մոդելներ՝ հասկանալու քսիլեմի տարբերակման մոլեկուլային և գենետիկական կառավարումը, մինչդեռ կաղամախու փայտային հյուսվածքները (Populus tremula) ծառերը գործնական են բարձր լուծաչափով գեների արտահայտման, գենետիկական, գենոմային և ֆունկցիոնալ վերլուծությունների համար:

Xylem տարրերը հասունանում են ցելյուլոզով հարուստ երկրորդական բջիջների պատերի նստվածքով, մինչև նրանք մահանան ծրագրավորված բջջային մահվան միջոցով: Հետևաբար, բջիջների մահը վերահսկում է քսիլեմի երկրորդական բջիջների պատերի հաստությունը՝ վերահսկելով քսիլեմի տարրերի կյանքի ժամանակը: Մենք ավելի վաղ ցույց ենք տվել, որ բջիջների մահը նաև վերահսկում է քսիլոմային տարրերի խտացումը: -ում կատարված աշխատանքները Zinnia elegans շնչափող տարրերի տարբերակման համակարգը ցույց տվեց, որ լիգնինի կենսասինթեզը շարունակվում է նույնիսկ բջիջների մահից հետո, և որ լիգնինի պոլիմերացումը տեղի է ունենում միայն բջիջների մահից հետո: Իրադարձությունների այս հաջորդականությունը պետք է խստորեն վերահսկվի ժամանակի և վայրի մեջ: Իմ նախորդ աշխատանքում ես բնութագրել եմ բջիջների մահվան գործընթացը և բացահայտել այն գործոնները, որոնք վերահսկում են քսիլոմային տարրերի և՛ lignification, և՛ բջջային մահը: Ներկայիս նպատակն է բացահայտել քսիլեմային բջիջների մահը հարուցող և իրագործող գործոնները: Ուշադրության կենտրոնում գտնվող ոլորտներից մեկը ազդանշանային և ֆունկցիոնալ բնութագրումն է Arabidopsis thaliana մետակասպազների գեների ընտանիքը, օգտագործելով հակադարձ գենետիկական, առաջադեմ գենետիկական և կենսաքիմիական մեթոդները անձեռնմխելի բույսերում և արտաարգանդային, հորմոնալ ինդուկտիվ շնչափող տարրերում:

Այն փաստը, որ քսիլեմային տարրերի կյանքի տևողությունը վերահսկում է բջջային պատերի հաստությունը և, հետևաբար, յուրաքանչյուր բջջի ներսում կենսազանգվածի արտադրության ծավալը, ենթադրում է, որ բջջային մահը վերահսկող գործոնների նույնականացումը կարող է օգտագործվել անտառային ծառերում կենսազանգվածի ընդհանուր արտադրությունը փոփոխելու համար: Մենք երկու տարբեր մոտեցումներ ենք ձեռնարկել՝ ուսումնասիրելու քսիլոմի հասունացման, երկրորդական բջջային պատի քիմիական և ֆիզիկական հատկությունների և փայտի հատկությունների միջև կապերը: Առաջին մոտեցումը տրանսգենային կաղամախու մեջ ընտրված թեկնածու գեների արտահայտման փոփոխությունն է (Populus tremula) ծառեր, որոնք օգտագործում են բջջային հատուկ խթանիչներ, նորագույն ԴՆԹ-ի խմբագրման տեխնոլոգիաներ և ծառերի ֆենոտիպավորման հարթակ՝ նպատակ ունենալով հետաձգել քսիլոմային բջիջների մահը և դրանով իսկ բարելավել կենսազանգվածի հատկությունները: Երկրորդ մոտեցումն օգտվում է շվեդական կաղամախու պոպուլյացիայի բնական տատանումներից՝ նպատակ ունենալով բացահայտել երկրորդական բջջային պատի և փայտի հատկությունների տատանումները և հիմքում ընկած մոլեկուլային մեխանիզմը գենոմի ամբողջ ասոցիացիայի քարտեզագրման միջոցով:


Xylem և Phloem

Բույսերը չունեն արյունատար անոթներ, փոխարենը նրանք ունեն քսիլեմ և ֆլոեմային անոթներ: Քսիլեմը տեղափոխում է ջուր, մինչդեռ ֆլոեմը տեղափոխում է գլյուկոզա և լուծված ամինաթթուներ: Նրանք երկուսն էլ մասնագիտացված են իրենց գործառույթն իրականացնելու համար, և կազմակերպված են այնպես, որ գործարանին հնարավորինս շատ կառուցվածք և աջակցություն տան:

Անոթային կապոցներ

Բույսերը պարունակում են անոթներ, որոնք գործում են փոխադրման համար ջուր և շաքարներ բույսի մի մասից մյուսը. Xylem նավերի փոխադրում ջուր և լուծարված հանքային իոններ արմատներից մինչև բույսի մնացած մասը և նաև ապահովել կառուցվածքային աջակցություն. Ֆլոեմ անոթները տեղափոխում են լուծված նյութեր, ինչպիսիք են սախարոզա և ամինաթթուներ, տերեւներից մինչեւ բույսի մնացած մասը։ Xylem և phloem անոթները խմբավորված են բույսի ցողունի և ձևի մեջ անոթային կապոցներ. Սկլերենխիմա մանրաթելերը նույնպես հայտնաբերվում են անոթային կապոցների մեջ և ապահովում աջակցություն դեպի ցողունը.

Գործարանի ներսում ցողունը, քսիլոմային անոթները գտնվում են հենց ներսից։ Ֆլոեմային հյուսվածքը գտնվում է անոթային կապոցի մեջտեղում, իսկ սկլերենխիմայի մանրաթելերը՝ դրսից: Ունենալով ավելի ամուր քսիլեմային անոթներ կենտրոն ապահովում է ուժ դեպի ցողունը և հանդես է գալիս որպես ան ներքին «փայտամած» աջակցել ցողունին և թույլ չտալ, որ այն թեքվի քամուց:

Մեջ արմատ, քսիլեմը կազմում է ա խաչաձեւ կառուցվածք կենտրոնում, որը շրջապատված է ֆլոեմային անոթներով։ Այս դասավորությունը ամրացնում է արմատին, երբ այն մղվում է հողի միջով:

Շրջանակներում տերեւ, քսիլոմային անոթները հայտնաբերված են դեպի գագաթ անոթային կապոց՝ տակից հայտնաբերված ֆլոեմային անոթներով:

Xylem

Xylem անոթների փոխադրում ջուր և հանքային իոններ արմատներից մինչև բույսի մնացած մասը: Դրանք կազմված են մեռած, խոռոչ բջիջներ հետ ոչ մի վերջնական բջջային պատեր. Սա ձևավորում է մեկ շարունակական խողովակ երբ քսիլոմային բջիջները դրված են իրար վրա: Բջիջներն ունեն ոչ օրգանելներ կամ ցիտոպլազմա, որը նավի ներսում ավելի շատ տարածք է ստեղծում ջուր տեղափոխելու համար։ Բջջային պատերը պարունակում են փոսեր որը թույլ է տալիս ջրի և հանքային իոնների տեղափոխումը անոթի մեջ և դուրս գալը: Բջջային պատը պարունակում է նաև կոշտ, փայտային նյութ, որը կոչվում է lignin, որն ամրացնում է քսիլեմային անոթը և ապահովում բույսի կառուցվածքն ու աջակցությունը։

Ֆլոեմ

Ֆլոեմային անոթները տեղափոխում են լուծված նյութեր, ինչպիսիք են սախարոզա և ամինաթթուներ բույսի այն մասերից, որտեղ դրանք պատրաստվում են (աղբյուրներըբույսի այն մասերին, որտեղ դրանք օգտագործվում են (լվացարաններ) Տերեւները աղբյուր են, քանի որ նրանք արտադրում են գլյուկոզա ֆոտոսինթեզից, իսկ բույսի այն մասերը, որտեղ պահվում է շաքարը, օրինակ՝ արմատներն ու լամպերը, գործում են որպես լվացարան:

Ֆլոեմային անոթները կազմված են երկու տեսակի բջիջներից. մաղ խողովակի տարրեր և ուղեկից բջիջներ. Մաղի խողովակի տարրերն են ապրող բջիջները և միացված են ծայրից ծայր՝ ձևավորելու համար մաղի խողովակներ. Յուրաքանչյուր բջիջի ծայրերը բաղկացած են «մաղել ափսեորը պարունակում է բազմաթիվ անցքեր, որոնք թույլ են տալիս լուծված նյութերին տեղափոխել մի բջիջից մյուսը: Մաղի խողովակի բջիջները պարունակում են ոչ օրգանելներ և շատ քիչ ցիտոպլազմա լուծված նյութերի տեղափոխման համար ավելի շատ տարածք ստեղծելու համար: Միջուկի և այլ օրգանելների բացակայությունը նշանակում է, որ այդ բջիջները չեն կարող ինքնուրույն գոյատևել, ուստի մաղի խողովակի յուրաքանչյուր տարր կապված է ուղեկից բջիջ, որը պարունակում է միջուկ և լցված է միտոքոնդրիաներ. Միտոքոնդրիաները մեծ քանակությամբ էներգիա են տալիս ակտիվ բեռնում սախարոզայի մեջ մաղի խողովակի տարրը: Մաղի խողովակի տարրը և ուղեկից բջիջը միացված են միջոցով պլազմոդեզմատա (ալիքներ բջջային պատի մեջ), որը թույլ է տալիս երկու բջիջներին հաղորդակցվել:

Սկլերենխիմա

քսիլեմային և ֆլոեմային անոթների հետ միասին, sclerenchyma մանրաթելեր հայտնաբերվում են նաև անոթային կապոցների մեջ և ապահովում կառուցվածքային աջակցություն բույսին։ Դրանք կազմված են փաթեթներից երկար, մեռած բջիջներ. Բջիջներն ունեն ա խոռոչ լույս իսկ բջիջների պատերը խտանում են lignin. Բջջային պատերը նույնպես պարունակում են ավելի շատ ցելյուլոզա քան տիպիկ բուսական բջիջը, որը հատկապես ստեղծում է սկլերենխիմա մանրաթելեր ուժեղ.

Բույսերի ցողունների հերձում

Անոթային կապոցները մանրադիտակի տակ դիտելու համար նախ պետք է կտրել բույսի ցողունը և պատրաստել հյուսվածքի նմուշ: Դուք դա կանեիք՝ հետևելով հետևյալ մեթոդին.

Կտրեք բույսի ցողունի բարակ հատվածը՝ օգտագործելով a scalpel. Զգույշ եղեք նմուշն օգտագործելիս և հիշեք կտրել քեզանից.

Տեղադրեք հյուսվածքի նմուշը ջուր որպեսզի այն չչորանա։

Հյուսվածքի նմուշը դրեք բիծը պարունակող փոքրիկ ամանի մեջ: Ընդհանուր բիծ, որն օգտագործվում է անոթային կապոցները դիտելու համար տոլուիդին կապույտ Օ (TBO), որը ներկում է lignin կապույտ/կանաչ, որը թույլ կտա պատկերացնել քսիլեմի և սկլերենխիմայի մանրաթելերը: Ֆլոեմի բջիջները և մնացած հյուսվածքները կունենան վարդագույն/մանուշակագույն գույն:

Ողողել հյուսվածքների նմուշները ջրի մեջ և յուրաքանչյուրը դրեք ա մանրադիտակի սլայդ.

Անոթային կապոց երեքնուկի տերևի մեջ, որը դիտվում է մանրադիտակի տակ: Պատկերի վարկ՝ Berkshire Community College Bioscience Image Library:


Բամբուկի կադրերում լիգնացման և պերօքսիդազային ակտիվությունը (Phyllostachys edulis A. et C. Riv.)

Ներածություն Բամբուկները բազմամյա խոտաբույսեր են՝ ցողունային հյուսվածքներով, որոնք հիմնականում տարածված են Ասիայի բնական բուսականության մեջ: Բամբուկները եզակի հատկությունների պատճառով օգտագործվել են և հիմնական նյութ են հանդիսանում տների շինարարության, կահույքի, արհեստագործական իրերի, ինչպես նաև յուղի և թղթի պատրաստման համար (Liese 1987): Բամբուկները ամենաարագ աճող բույսերն են: Նրանք հասնում են իրենց բարձրության 15--30 մ-ի 2-ից 4 ամսվա ընթացքում (Itoh 1990 Liese 1987): Տարվա ընթացքում քսիլոմային բջիջների տարեկան խտացում չի լինում: Բաղադրիչ բջիջների Füll lignification-ը ավարտվում է մեկ աճող սեզոնի ընթացքում (Itoh 1990): Itoh-ը (1990) լայնորեն ուսումնասիրել է Phyllostachys heterocyda-ի գագաթնակետում lignification-ի առաջընթացը: Նա ցույց տվեց, որ բաղադրամասային բջիջներում կնճիռների լայնակի և առանցքային առաջընթացները անցնում են ծայրամասի դրսից դեպի ներս և դեպի վեր՝ հիմքային միջհանգույցից մինչև վերև, համապատասխանաբար, և որ մանրաթելերի lignification-ը նախորդում է գրունտային հյուսվածքի պարենխիմային: Lignification չի եղել parenchyma բջիջների առնվազն 5 մ բարձրության գագաթնակետին (Higuchi et al. 1953 թ.): Բամբուկի մածուկներում պարենխիմայի բջիջները, որոնք ձևավորում են բազալ մատրիցը, հիմնականում երկարաձգված են, բայց փոքր, գրեթե խորանարդի նմանվող բջիջները նույնպես առկա են՝ ցրված

Ամսագիր

Holzforschung - Փայտի կենսաբանության, քիմիայի, ֆիզիկայի և տեխնոլոգիայի միջազգային հանդես &ndash de Gruyter


Xylem անոթներ, lignin, փայտ - Կենսաբանություն

1. Թափանցումը ջրի գոլորշիների անխուսափելի կորուստն է՝ տերևում գազի փոխանակման հետևանքով։

  • հաստ պատերով, երկարաձգված անոթային հյուսվածքի բջիջները
    • դասավորված ծայրից ծայր
    • միացված է ծակոտկեն ծայրային թիթեղներով
    • թողնելով շարունակական միկրոխողովակ ջրի և լուծված հանքային իոնների տեղափոխման համար
    • արմատներից մինչև բույսի վերգետնյա հատվածները
    • lignified xylem:
      • անոթային հյուսվածքի բջիջները ամրապնդված են լիգնինով ներծծված ցելյուլոզային բջջային պատի պարուրաձև կամ օղակաձև խտացումներով
      • lignin-ը խստացնում է բջջային պատերը՝ ապահովելով ճնշման դիմադրություն

      Բջջային պատը Xylem-ում [image] Science Daily: Վերցված է 2012 թվականի հունիսի 1-ին

      Տրանսպիրացիոն հոսք [image] TwyfordBiology. Վերցված է 2012 թվականի հունիսի 1-ին

      5. Արմատներում հանքային իոնների ակտիվ կլանումը առաջացնում է ջրի կլանումը օսմոզով:

      • Քանի որ հանքային իոնների կոնցենտրացիան սովորաբար ավելի ցածր է հողում, քան արմատում, ակտիվ տրանսպորտն օգտագործվում է արմատներում հանքային իոնների կենտրոնացման համար:
      • քանի որ ակտիվ տրանսպորտը պահանջում է ATP, արմատային էպիդերմիսի բջիջները հարուստ են միտոքոնդրիաներով և պահանջում են թթվածնի մատակարարում բջջային շնչառության համար:
      • Ակտիվ փոխադրում. ATP-ի օքսիդացումն ապահովում է պրոտոնների էներգիան, որոնք մղվում են արմատային էպիդերմիսի բջիջների մեմբրանների ներսից դեպի դրս՝ քիմոսմոզ՝ առաջացնելով H+ թաղանթային ներուժ:
      • Կատիոնները, ինչպիսին է K+-ն է, արտաբջջային հեղուկից դեպի ներբջջային հեղուկ մղվում են թաղանթային ալիքների միջոցով՝ արտաբջջային հեղուկում կենտրոնացված H+-ից իրենց էլեկտրական լիցքի վանմամբ։
      • անիոնները, ինչպիսիք են NO3-ը, արտաբջջային հեղուկից շարժվում են դեպի ներբջջային հեղուկ՝ թաղանթային ալիքներով՝ H+-ի հետ համատեղ փոխադրմամբ, որը շարժվում է իր դիֆուզիոն գրադիենտի ներքև։

      Ion Uptake [image] Կենսաբանության ֆորումներ: Վերցված է 2012 թվականի հունիսի 1-ին http://biology-forums.com/index.php?action=gallerysa=viewid=1016 կայքից

      6. Պահակ բջիջները կարող են կարգավորել տրանսպիրացիան՝ բացելով և փակելով ստոմատները: Բուսական հորմոնի աբսիցինաթթունն առաջացնում է ստամոքսի փակումը։

      7. Լույսի, ջերմաստիճանի, քամու և խոնավության աբիոտիկ գործոնները ազդում են տիպիկ ցամաքային բույսի ներթափանցման արագության վրա:

      Լույս:
      Ջերմաստիճանը:
      Քամի:
      Խոնավություն:

      8. Կիրառում. Անապատներում և աղի հողերում բույսերի հարմարեցում ջրի պահպանման համար:

      • կրճատված տերևներ. նվազագույնի է հասցնում ջրի կորուստը՝ նվազեցնելով տերևի մակերեսը
      • հաստացած մոմային կուտիկուլ. նվազագույնի է հասցնում ջրի կորուստը՝ սահմանափակելով ջրի կորուստը էպիդերմիսի միջոցով
      • Ստոմատների քանակի կրճատում. նվազագույնի է հասցնում ջրի կորուստը տերևների միջոցով
      • հյութեղություն. ջրի պահպանման համար մասնագիտացված ցողունները առավելագույնի են հասցնում ջրի պահպանումը հազվադեպ անձրևների ժամանակ

      Դիմումներ և հմտություններ.

      Կիրառում. քսիլեմում ջրի փոխադրման մոդելներ՝ օգտագործելով պարզ ապարատներ, ներառյալ մաքրող կամ զտիչ թուղթ, ծակոտկեն կաթսաներ և մազանոթ խողովակներ:

      Հմտություն. Մանրադիտակի պատկերների հիման վրա ցողունների հատվածներում գծել առաջնային քսիլեմային անոթների կառուցվածքը:

      Հմտություն. Տրանսսպիրացիայի արագության չափում պոտոմետրերի միջոցով: (Գործնական 7)

      Հմտություն. Փորձի ձևավորում՝ ներթափանցման արագության վրա ջերմաստիճանի կամ խոնավության ազդեցության մասին վարկածները ստուգելու համար: