Funcția. Corpul plantei nu poate fi izolat din mediul extern, deoarece există într-o stare de metabolizare continuă cu acesta. Prin urmare, funcția principală a epidermei este reglementarea schimbului de gaze și a transpirației - evaporarea apei, reglementată de țesuturile vii. În timpul evoluției epidermei a apărut o perioadă foarte lungă, chiar la începutul adaptării plantelor superioare la viața pe uscat. Fără ea însăși existența unor plante terestre superioare este de neconceput.
Este posibilă o reglementare neobișnuit de subțire și eficientă a schimbului de gaz datorită caracteristicilor structurale remarcabile ale epidermei.
Epiderma, în plus, are și o serie de alte funcții. Împiedică pătrunderea agenților patogeni în plante, protejează țesuturile interne de leziuni mecanice și le conferă organelor o rezistență mai mare; Uleiurile esențiale, apa, sărurile pot fi eliberate prin epidermă. Epiderma poate funcționa ca un țesut de aspirație. În cele din urmă, epiderma ia parte la sinteza diferitelor substanțe, la percepția stimulilor, la mișcarea frunzelor. Astfel, epiderma este un țesut multifuncțional.
Structura. Celulele epidermice închise strâns împreună (cu excepția golurilor stomatale) și au un număr de alte dispozitive care împiedică pierderea apei. Cu toate acestea, cea mai importantă caracteristică a epidermei este aceea că constă din celule vii, iar în timp ce epiderma este în viață, își îndeplinește funcțiile de reglementare.
Epidermul este un țesut complex, deoarece compoziția acestuia include celule diferite din punct de vedere morfologic:
• celulele principale ale epidermei;
• celulele terminale și falsificate ale stomatelor;
• Trichomes, adică derivații celulelor epidermice sub formă de creșteri, fire de păr.
Celulele principale ale epidermei. Forma tridimensională a acestor celule poate fi reprezentată prin vizualizarea acestora de la suprafață și pe secțiuni perpendiculare pe suprafața organului. Pereții laterali (anticlinali, adică direcționați perpendicular pe suprafața organului) sunt adesea derutați, ceea ce crește puterea epidermei. Pereții exteriori sunt de obicei mai groși decât pereții anticliniali și interni.
Pereții exteriori au o structură complexă, revelată prin metodele de microscopie de lumină și electronică. Stratul interior cel mai puternic al peretelui este alcătuit din substanțe pe bază de celuloză și pectină.
În exterior, întreaga epidermă este acoperită cu un strat cuticular continuu. Anterior, sa crezut că cuticula constă dintr-o masă omogenă a tăieturii, dar sa dovedit că cuticula nu este uniformă. În interiorul acestuia există incluziuni de ceară de plante, iar doar prezența ceară în grosimea tăieturii scade permeabilitatea pentru apă și gaze. Ceara poate sta pe suprafața cuticulei, formând cântare, tije și alte structuri de grosime și formă diferite. Pe frunzele de varză și fructe de prune această ceară formează o blur albăstrui ușor încețoșată.
La marginea stratului de cuticulă și celuloză se află un strat de substanțe pectice. Acest strat este conectat direct cu substanțele pectin din placa intermediară, care separă celulele epidermice vecine. Cu sistem de strat de pectină este de asemenea legat de o tubilor extrem de subțiri și ramificate (vene) care penetrează grosimea cuticulei. Aceste dungi, detectate cu ajutorul unui microscop electronic, conțin și pectine. Think precursor de substanță, din care sa format cutin si ceruri produse de celulele epidermice vii, stand de ei în stratul de pectină și venele și mutați-le și apoi porniți în cutin și ceruri.
Structura complexă descrisă a membranelor epidermice nu rămâne neschimbată în timpul vieții plantei. Se modifică în mod continuu în funcție de vârsta organului și de condițiile de viață ale plantei, iar aceste modificări sunt posibile numai datorită activității protoplastelor vii.
În protoplastele celulelor principale, se constată un strat citoplasmatic subțire, fisurat, cu mici cloroplaste rare (adesea numite leucoplaste) și un nucleu. În unele celule ale epidermei, reticulul endoplasmatic și aparatul Golgi foarte activ sunt bine dezvoltate, ceea ce indică o activitate sintetică viguroasă.
Uneori, epiderma este formată din mai multe straturi de celule. Atunci când se formează o epidermă multistrat, celulele protodermului sunt împărțite una sau mai multe ori paralele cu suprafața organului. Astfel de epiderm marcat predominant plante tropicale care trăiesc în disponibilitatea instabilă apă (begonii, peperomiya, ficus). Se poate considera că epiderma multistrat este un țesut conservant de apă. Această funcție poate efectua epidermă unistradificată, în cazul în care cantitatea de celulele sale este mare, cum ar fi în zebriny investigate de obicei în studii de laborator.
De la o epidermă multistratificate sa fie hipoderm distinse (hipo greacă -., Mai jos), care se referă la stratul de celule adiacente epiderma din interior, dar independent de ea apare din principalele celule ale meristeme și caracterizate prin structura țesuturilor situate mai profunde. Hipodermul poate efectua diferite funcții. În unele cazuri, celulele sale au cochilii puternic îngroșate, care sporesc proprietățile izolante și mecanice ale epidermei; în alte cazuri, în hipoderm se acumulează diverse substanțe (pigmenți, tanini etc.).
Stomatelor. Printre celulele principale ale epidermei se află stomatele în ordinea și numărul caracteristicilor pentru fiecare specie. O stomată separată constă din două celule de închidere în formă de fasole, între care se află o fantă stomatală. Acest gol poate apoi să se extindă, apoi să se îngustă, să regleze transpirația și schimbul de gaze. Celulele epidermei adiacente celulelor de închidere diferă adesea de restul celulelor principale și apoi se numesc celulele stomate ale stomatelor. Celulele de închidere, împreună cu cele secundare, formează un aparat stabil.
Mecanism de mișcare a celulelor de paza variază în diferite plante, dar întotdeauna se bazează pe faptul că celulele paza coajă îngroșată inegal, în consecință, forma celulelor variază în funcție de volumul și inegale întindere scoici.
Celulele stomatal aparate schimbare de volum se produce datorită faptului că modificările concentrației în celulele osmotic substanțe de activitate. Se crede că aparatul de celule stomatal când dezvăluirea slot este activă (adică, împotriva gradientului de concentrație și, prin urmare, cheltuielile de energie) este tras din celulele înconjurătoare ale ionilor de potasiu, ceea ce conduce la o creștere a presiunii osmotice în celule și o creștere a volumului datorită absorbției de apă. Ieșirea de ioni are loc pasiv, adică de gradientul de concentrație. Apoi apa părăsește celulele de închidere, volumul lor scade și fanta stomatală se închide. Din cauza necesității de o sursă de energie pentru transportul activ de celule ioni de paza conțin multe mitocondrii în stare activă. În celulele de închidere există cloroplaste cu thylakoide puternic dezvoltate. Sintetizează carbohidrații necesari activității active a mitocondriilor.
Lucrarea celulelor de închidere poate fi demonstrată pe model. Două pungi de cauciuc, cum ar fi celulele de închidere, sunt fixate cu capetele lor, iar suprafața lor este lipită cu panglici pentru a preveni întinderea în grosime și lungime. Când aerul este umflat, sacurile se îndoaie și se deschide fanta stomatală. Sa constatat că în pereții celulelor de închidere direcția microfibriliilor de celuloză este similară cu poziția benzilor pe pungile model. Curbura celulelor de închidere este facilitată de faptul că pereții abdominali (îndreptați spre fante) sunt mai groși decât pereții dorsali (orientați în direcția opusă) și, prin urmare, sunt întinși mai slabi.
Mișcarea celulelor stomatale este foarte complexă, deoarece depinde de mai multe cauze (lumină, temperatură). Această întrebare este examinată în detaliu în cursul fiziologiei plantelor.
Cerealele, șarpele și alte plante posedă stomaturi de un tip special. Celulele lor de pază extins la capete și în porțiunea îngustată de mijloc și coajă îngroșat puternic mijloc. Cu creșterea volumului de celule, zonele cu pereți subțiri se umflă și împing în afară marginile fantei. Interesant, în cereale, porțiunile terminale ale ambelor celule terminale sunt conectate prin găuri în membranele prin care protoplaștii sunt interconectați. Acest lucru ajută probabil celulele să funcționeze ca un singur sistem.
Numărul și distribuția stomatelor variază foarte mult, în funcție de speciile de plante și de condițiile de viață. În plantele obișnuite de luncă, în păduri, precum și în multe plante de cultură, numărul acestora variază de la 100 la 700 pe 1 mm2 de suprafață a frunzei. Un astfel de număr colosal găsește o explicație din punct de vedere pur fizic. Atunci când containerele umplute cu lichid, închideți plăcile cu găuri și se măsoară viteza de evaporare, se pare că, pentru aceeași rată totală suprafață de deschidere evaporare este mai mare, cu atât mai mare numărul de deschideri (legea lui Dalton).
Măsurătorile au arătat că, dacă stomatele sunt complet deschise, transpirația se desfășoară la aceeași rată ca și când epiderma nu ar fi deloc. Cu stomate închise, transpirația scade brusc și, de fapt, poate trece numai prin cuticula. Astfel, epiderma reglează eficient schimbul de gaze și transpirația într-o gamă largă.
Tricomi. Celulele epidermale formează creșteri externe, care sunt unite sub numele de trichomes (trichos grecesc - păr). Trichomii diferă în ceea ce privește diversitatea extremă, rămânând destul de stabili și tipici pentru anumite specii, genuri și chiar familii. Prin urmare, semnele de trichomi sunt utilizate pe scară largă în taxonomia plantelor ca diagnosticare.
1 - 3 simple unicellular; 4 - multicelulare simplă; 5 - multicelulare ramificată; 6 - simplu cu două coarne; 7,8 stele (în plan și pe secțiunea transversală a foii)
Trichomii sunt glandari și subtiri. Trichomiile glandulare formează substanțe care sunt tratate ca excrete (excrete sau secrete). Acestea vor fi considerate țesuturi excretoare.
Trichomurile de acoperire sunt fire simple, ramificate sau stelate, simple sau multicelulare. Tricomurile de acoperire pot rămâne în viață pentru o lungă perioadă de timp, dar mai des se mor rapid și sunt pline cu aer.
Părul păros, lână, pâslă sau altul reflectă o parte din razele soarelui și reduce căldura, creează un spațiu liniștit lângă epidermă, care împreună reduce transpirația. Uneori firele de păr formează o acoperire densă numai acolo unde stomatele sunt situate, de exemplu, pe partea inferioară a frunzelor mamei-mamă-mamă.
Cu toate acestea, firele vii, crescând suprafața totală de evaporare, pot promova, de asemenea, transpirația, care este utilă pentru plantele care trăiesc în condiții în care transpirația este dificilă.
Din trichomii proveniți numai din celule epidermice, este necesar să se facă distincția între emergeans (emergere latină - care urmează să fie emise), în formarea cărora participă și țesuturi mai profund localizate.