Τα μικρά φυτά (ειδικά τα υδρόβια) χρειάζονται μια λεπτή μεμβράνη κυτταρίνης που περιβάλλει τα κύτταρα για να διατηρήσουν τη δύναμη και το σχήμα του σώματος. Τα μεγάλα χερσαία φυτά απαιτούν ένα πιο προηγμένο σύστημα στήριξης, που αντιπροσωπεύεται από δύο τύπους μηχανικών δομών: κολένχυμα και σκληρόγχυμα. Διαφορετικά, αυτά τα υφάσματα ονομάζονται υποστηρικτικά ή ενισχυτικά.
Το
Collenchyma είναι πολύ πιο σπάνιο, αλλά παίζει κρίσιμο ρόλο στη διατήρηση των βλαστικών τμημάτων ενός αναπτυσσόμενου φυτού. Ο ίδιος ο όρος προέρχεται από την ελληνική λέξη "κόλλα" - κόλλα.
Δομή και ιδιότητες
Παρά τη μηχανική του λειτουργία, το κολένχυμα είναι ένας ζωντανός φυτικός ιστός ικανός για φωτοσύνθεση. Οι πρωτοπλάστες του δεν πεθαίνουν και τα τοιχώματα είναι ελαστικά και μπορούν να τεντωθούν.
Η πλαστικότητα των κυτταρικών μεμβρανών παρέχεται από δύο παράγοντες:
- έλλειψη λιγνίωσης;
- μείωση της ελαστικότητας του κελύφους λόγω της απελευθέρωσης του πρωτοπλάστη (περιεχόμενο ζωντανών κυττάρων).
Το
Collenchyma αποτελείταιαπό επιμήκη παρεγχυματικά ή προσεγγυματικά κύτταρα μήκους έως 2 mm. Τα κελύφη τους χαρακτηρίζονται από ανομοιόμορφη πάχυνση, η οποία δίνει στον ιστό ένα περίεργο σχήμα. Ένα αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό είναι η απουσία ορατού ορίου μεταξύ του πρωτεύοντος και του δευτερεύοντος τοίχου.
Οι πυκνωμένες περιοχές αποτελούνται από εναλλασσόμενα στρώματα, μερικά από τα οποία περιέχουν κυρίως κυτταρίνη, ενώ άλλα περιέχουν ημικυτταρίνη, πηκτίνη και μεγάλη ποσότητα νερού. Η συνολική περιεκτικότητα του τελευταίου είναι 60-70% της μάζας του κυτταρικού τοιχώματος.
Η άνιση πάχυνση του κυτταρικού τοιχώματος συμβάλλει στην πλαστικότητά του και επίσης ρυθμίζει την όσμωση (λεπτές τομές επιτρέπουν τη διέλευση του νερού και των ηλεκτρολυτών). Για τον ίδιο λόγο, το κολένχυμα παύει να εκτελεί τις λειτουργίες του όταν εξαφανιστεί η ώθηση. Ένα παράδειγμα είναι ο μαρασμός των φύλλων και του γρασιδιού ως αποτέλεσμα της απώλειας νερού.
Το
Collenchyma είναι παράγωγο του κύριου μεριστώματος. Τα κύτταρα αυτού του μηχανικού ιστού διατηρούν την ικανότητα να διαιρούνται για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Βαθμολογία σκληρότητας
Όσον αφορά τη μηχανική αντοχή (ικανότητα αντίστασης στο σχίσιμο και την κάμψη), το κολένχυμα ξεπερνά τα χαρακτηριστικά του χυτού αλουμινίου, αλλά είναι σημαντικά κατώτερο από το σκληρόγχυμα. Σε παλαιότερα μέρη των φυτών, τα κύτταρα του κολενχύματος μπορεί να υποστούν δευτερογενή πάχυνση και λιγνίωση, γεγονός που αυξάνει την αντοχή του ιστού αλλά τον κάνει πιο εύθραυστο.
Ειδική ιδιότητα - υψηλή τιμή του συντελεστή ελαστικότητας (συγκρίσιμο με το μόλυβδο). Αυτό σημαίνει ότι το ύφασμα αποκαθιστά καλά την αρχική του δομή μετά τη διακοπή της μηχανικής καταπόνησης.
Διαφορές
Το σκληρόγχυμα είναι ένας πιο «άκαμπτος» μηχανικός ιστός. Τα κύτταρά του όχι μόνο χάνουν την ικανότητα να διαιρούνται, αλλά και πεθαίνουν τελείως λόγω των παχύρρευστων τοιχωμάτων που εμποδίζουν την επικοινωνία με το εξωτερικό περιβάλλον.
Το
Το σκληρόγχυμα διαφέρει από το κολένχυμα με τους ακόλουθους τρόπους:
- θάνατος πρωτοπλαστών;
- ομοιόμορφη πάχυνση των κελυφών με την επακόλουθη λιγνίωσή τους;
- τα κυτταρικά τοιχώματα είναι αδιαπέραστα από το νερό και τους ηλεκτρολύτες;
- υψηλότερη αντοχή;
- αδυναμία τεντώματος των κελυφών.
Το
Το Sclerenchyma δρα ως σκελετικό πλαίσιο στα ήδη σχηματισμένα μέρη του φυτού. Σε μεγαλύτερο βαθμό, αυτός ο ιστός υπάρχει σε μίσχους με δευτερογενή πάχυνση. Το σκληρόχυμα μπορεί να είναι είτε πρωτοπαθές είτε δευτεροπαθές, ενώ το κολλέγχυμα είναι μόνο πρωτοπαθές.
Εκτελούν τις λειτουργίες τους μόνο σε συνδυασμό με άλλους φυτικούς ιστούς.
Λειτουργίες κολενχύματος
Ο κύριος σκοπός του είναι να εξασφαλίσει την αντοχή της εγκατάστασης σε διάφορα μηχανικά φορτία (τόσο στατικά όσο και δυναμικά). Επιπλέον, λόγω της καλής ελαστικότητας, αυτό το ύφασμα σχηματίζει την ελαστικότητα των στελεχών και των φύλλων.
Παρά τη σχετικά χαμηλή αντοχή του, το κολένχυμα, λόγω της πλαστικότητάς του, είναι ο μόνος ιστός κατάλληλος για νεαρούς αναπτυσσόμενους βλαστούς, καθώς η εμφάνιση ενός άκαμπτου σκληρογχύματος θα περιόριζε την ανάπτυξή τους.
Ποικιλίες
Σύμφωνα με τη φύση της πάχυνσης του κυτταρικού τοιχώματος, υπάρχουν 3 κύριοι τύποι κολενχύματος:
- ελασματοειδές (τυπικό για νεαρούς μίσχους ξυλωδών φυτών και ηλίανθου)·
- γωνία (κολοκύθα, φαγόπυρο, οξαλίδα);
- χαλαρό (αμφίβιο ορεινών, μπελαντόνα, κολτσοπούδα).
Στο γωνιακό κολγχύμα, η πάχυνση των μεμβρανών εμφανίζεται στις γωνίες των κυττάρων (από όπου προήλθε το όνομα). Στη διασταύρωση μεταξύ τους, αυτές οι ζώνες συγχωνεύονται, σχηματίζοντας ένα σχέδιο με τη μορφή τριών ή πενταγώνων (αν κοιτάξετε τη διατομή του υφάσματος). Τα παχύρρευστα τμήματα των μεμβρανών στο ελασματοειδές κολγχύμα είναι διατεταγμένα σε παράλληλα στρώματα και τα ίδια τα κύτταρα είναι επιμήκη κατά μήκος των μίσχων.
Το χαλαρό κολγχύμα είναι ένας ιστός με ανεπτυγμένους μεσοκυττάριους χώρους, οι οποίοι σχηματίζονται μεταξύ των παχύρρευστων περιοχών των μεμβρανών. Είναι χαρακτηριστικό των φυτών που αναπτύσσουν αερένχυμα (αεροφόρος ιστός) ως προσαρμογή στις περιβαλλοντικές συνθήκες.
Κατανομή στο σώμα του φυτού
Το κολένχυμα είναι χαρακτηριστικό ιστού κυρίως δικοτυλήδονων φυτών, νεαρών βλαστών, καθώς και βλαστικών δομών που δεν υφίστανται δευτερογενή πάχυνση (για παράδειγμα, λεπίδες φύλλων).
Μπορεί να εντοπιστεί:
- στη ζώνη της πρωτογενούς πάχυνσης στελέχους;
- σε μίσχους;
- σε λεπίδες φύλλων φυτών δημητριακών;
- κάτω από την επιδερμίδα;
- εξαιρετικά σπάνιο στις ρίζες (το λάχανο είναι ένα παράδειγμα).
Στους μίσχους, το κολγχύμα εντοπίζεται συχνότερα στην περιφέρεια, κοντά στην επιφάνεια (μερικές φορές αμέσως κάτω από την επιδερμίδα). Αυτή η κατανομή παρέχει καλή αντοχή σε κάμψη και θραύση.
Στα φύλλα στο μικροδομικό επίπεδο, η διάταξη των στοιχείων του κολενχύματος, καθώς και άλλων υποστηρικτικών ιστών, μοιάζει με τη σχεδίαση μιας δέσμης Ι, στην οποία μια κατακόρυφη βρίσκεται ανάμεσα σε δύο οριζόντιους λίθους, που δεν τους επιτρέπει να πέσει κάτω από μηχανική δράση.
