Organisasi Tisu Tumbuhan dan Pertumbuhan, nota ulang kaji

Gambaran keseluruhan

Tumbuhan, seperti haiwan, dibina daripada tisu yang disusun untuk tugas khusus. Bab ini merangkumi tisu tumbuhan utama, cara tisu meristem mendorong pertumbuhan, dan cara pertumbuhan tumbuhan diukur dengan lengkung pertumbuhan.

Mengetahui tisu mana meristem dan mana kekal ialah asas untuk bab pengangkutan tumbuhan.

Tisu kekal terbahagi lagi kepada jenis mudah dan kompleks. Tisu mudah dibina daripada satu jenis sel: sel parenkima berdinding nipis dan menjalankan penyimpanan atau, dalam mesofil daun, fotosintesis; sel kolenkima mempunyai dinding menebal tidak sekata yang memberi sokongan fleksibel kepada batang muda yang sedang membesar; dan sel sklerenkima mati apabila matang, dengan dinding tebal berlignin yang memberi sokongan tegar dan kekal.

Tisu kompleks, xilem dan floem, masing-masing dibina daripada lebih daripada satu jenis sel yang bekerja bersama.

Lengkung pertumbuhan tipikal berbentuk S (sigmoid): pertumbuhan bermula perlahan pada fasa lag semasa sel bersedia membahagi, mempercepat mendadak pada fasa eksponen (log) apabila pembahagian dan pemanjangan sel mencapai puncak, kemudian mendatar pada fasa pegun apabila tumbuhan menghampiri saiz matangnya. Kadar pada mana-mana titik dipengaruhi faktor luaran seperti cahaya, suhu, air dan ketersediaan mineral, serta hormon dalaman tumbuhan seperti auksin, yang menggalakkan pemanjangan sel berhampiran hujung pucuk dan akar.

Dalam banyak batang dikotiledon, satu cincin kambium vaskular antara xilem dan floem membahagi untuk menghasilkan xilem sekunder dan floem sekunder, meningkatkan lilitan batang, pertumbuhan sekunder ini berasingan daripada pertumbuhan primer dalam panjang yang berlaku di hujung. Soalan peperiksaan bagi bab ini sering memberi gambar rajah hujung akar atau batang, atau satu set data pertumbuhan untuk diplot dan ditafsir, jadi berlatih kedua-dua kemahiran bersama amat berbaloi.

Kedua-dua tisu kompleks berbeza ketara dari segi sama ada selnya hidup. Salur xilem mati apabila matang, tiub berongga berlignin tanpa sitoplasma, yang menyesuaikannya membawa air di bawah tegangan tanpa runtuh.

Floem sebaliknya dibina daripada elemen tiub tapis hidup, yang tiada nukleus tetapi disokong dan dikekalkan berfungsi oleh sel pengiring di sebelahnya, satu susunan sesuai untuk memuat dan menyahmuat gula terlarut secara aktif.

Tisu meristem dan tisu kekal (SK 16.1)

Standard Kandungan 16.1 mengasingkan tubuh tumbuhan kepada dua jenis tisu utama. Tisu meristem terdiri daripada sel kecil berdinding nipis dengan sitoplasma padat dan tiada vakuol besar; sel ini terus membahagi secara mitosis dan menjadi sumber setiap sel baharu.

Tisu kekal terdiri daripada sel yang telah berhenti membahagi dan menjadi terkhusus untuk sesuatu tugas.

Tisu meristem dikumpulkan mengikut kedudukan: meristem apeks di hujung akar dan pucuk mendorong pertumbuhan panjang, manakala meristem sisi seperti kambium vaskular terletak di sepanjang sisi batang dan akar serta menambah lilitannya. Tisu kekal dikumpulkan mengikut binaan: tisu mudah (parenkima, kolenkima dan sklerenkima) mengandungi satu jenis sel, manakala tisu kompleks (xilem dan floem) mengandungi lebih daripada satu jenis.

Mengasingkan tisu bernama kepada meristem atau kekal, kemudian kepada mudah atau kompleks, ialah kemahiran pertama yang diberi markah dalam bab ini, kerana soalan kemudian menganggap anda boleh meletakkan mana-mana tisu dalam rangka kerja ini sebelum menghuraikannya.

Tisu kekal mudah: parenkima, kolenkima, sklerenkima (SK 16.1)

Tiga tisu kekal mudah dibezakan melalui dinding selnya dan sama ada selnya hidup. Sel parenkima hidup, berdinding nipis dan tersusun longgar; ia menyimpan makanan dan, dalam mesofil daun, menjalankan fotosintesis.

Sel kolenkima hidup, dengan dinding selulosa yang menebal tidak sekata di penjurunya; ini memberi sokongan fleksibel kepada batang muda yang membesar dan tangkai daun tanpa menghalangnya daripada membengkok. Sel sklerenkima mati apabila matang, dengan dinding tebal dikeraskan oleh lignin; ia memberi sokongan tegar dan kekal serta wujud sebagai gentian dan sklereid.

Oleh sebab kolenkima dan sklerenkima kedua-duanya memberi sokongan, soalan sering meminta anda membezakannya. Ujian yang berkesan ialah sama ada sel itu hidup dan bagaimana dindingnya ditebalkan: hidup dengan penebalan selulosa tidak sekata menunjukkan kolenkima, mati dengan penebalan berlignin sekata menunjukkan sklerenkima.

Tisu kompleks: xilem dan floem (SK 16.1)

Dua tisu kompleks membentuk sistem vaskular tumbuhan. Xilem membawa air dan garam mineral terlarut dari akar ke atas ke daun; ia dibina daripada salur dan trakeid, yang mati apabila matang, berongga dan berlignin, jadi ia membentuk tiub berterusan yang membawa air di bawah tegangan tanpa runtuh dan turut membantu menyokong tumbuhan.

Floem membawa gula yang dihasilkan dalam fotosintesis dari daun ke seluruh tumbuhan, satu pergerakan dipanggil translokasi; ia dibina daripada elemen tiub tapis hidup, yang kehilangan nukleus, bersama sel pengiring yang memastikannya terus berfungsi dan membantu memuat serta menyahmuat gula.

Perbezaan paling ketara ialah sama ada sel pengalir itu hidup. Xilem mengalir melalui sel mati, manakala floem mengalir melalui sel hidup.

Menyatakan perkara ini, dan mengaitkannya dengan arah pengangkutan, menjawab sebahagian besar soalan yang ditetapkan bagi standard kandungan ini.

Tisu meristem dan zon pertumbuhan dalam akar (SK 16.2)

Standard Kandungan 16.2 melihat bagaimana tisu meristem menghasilkan pertumbuhan. Sebaik di belakang hujung akar terdapat tiga zon dalam susunan tetap.

Di hujungnya sekali, tudung akar melindungi sel halus ketika akar menolak melalui tanah. Di belakangnya ialah zon pembahagian sel, tempat meristem apeks membahagi secara mitosis untuk menghasilkan sel baharu.

Seterusnya ialah zon pemanjangan sel, tempat sel baharu itu menyerap air dan memanjang, memanjangkan akar. Paling jauh dari hujung ialah zon pembezaan sel, tempat sel menjadi terkhusus, contohnya menjadi sel rambut akar atau xilem.

Kesilapan biasa ialah meletakkan pembahagian sel di zon yang salah, jadi tetapkan susunan dari hujung ke luar: perlindungan, pembahagian, pemanjangan, pembezaan. Melukis dan melabel hujung akar dengan zon-zon ini ialah salah satu soalan rajah yang paling kerap ditetapkan dalam bab ini.

Pertumbuhan primer dan sekunder (SK 16.2)

Pertumbuhan dalam tumbuhan mengambil dua bentuk. Pertumbuhan primer ialah peningkatan panjang yang dihasilkan oleh meristem apeks di hujung akar dan pucuk.

Pertumbuhan sekunder ialah peningkatan lilitan yang dihasilkan oleh meristem sisi, iaitu kambium vaskular, satu cincin sel membahagi antara xilem dan floem dalam batang dikotiledon; ia menambah xilem sekunder di bahagian dalam dan floem sekunder di bahagian luar, menebalkan batang sepanjang musim membesar. Apabila batang menebal, satu meristem sisi kedua, kambium gabus, terbentuk lebih dekat permukaan dan menghasilkan gabus, yang terkumpul sebagai kulit kayu pelindung.

Membezakan kedua-duanya berbaloi dengan satu markah tersendiri: pertumbuhan primer berlaku di hujung dan memanjangkan tumbuhan, manakala pertumbuhan sekunder berlaku di sepanjang sisi pada kambium dan menebalkannya.

Lengkung pertumbuhan: pertumbuhan mutlak dan kadar pertumbuhan (SK 16.3)

Standard Kandungan 16.3 merangkumi cara pertumbuhan diukur dan diplot. Memplot ukuran saiz atau jisim kering melawan masa memberi lengkung pertumbuhan mutlak, yang bagi tumbuhan keseluruhan berbentuk sigmoid (bentuk S).

Ia mempunyai fasa lag, tempat pertumbuhan perlahan semasa sel bersedia membahagi; fasa eksponen (log), tempat pertumbuhan paling pantas apabila pembahagian dan pemanjangan sel mencapai puncak; dan fasa pegun, tempat pertumbuhan mendatar apabila tumbuhan menghampiri saiz matangnya.

Memplot kadar pertumbuhan, iaitu perubahan saiz per unit masa, melawan masa pula memberi lengkung berbentuk loceng yang naik ke puncak semasa fasa eksponen dan turun semula hampir sifar pada fasa pegun. Jisim kering ialah ukuran yang lebih dipercayai kerana ia mengecualikan kandungan air tumbuhan yang berubah-ubah, tetapi mengukurnya membunuh sampel, jadi satu set tumbuhan serupa mesti disampel pada selang masa dan bukan satu tumbuhan diukur berulang kali.

Lengkung pertumbuhan mendatar pada fasa pegun bukan kerana pertumbuhan berhenti sepenuhnya tetapi kerana faktor pengehad, seperti ruang, cahaya, air atau ion mineral, menghadkan pembahagian dan pemanjangan sel selanjutnya. Membaca lengkung yang diplot, menamakan fasanya dan menerangkan apa yang menghadkannya ialah tiga kemahiran yang diperiksa bagi standard kandungan ini.

Auksin, tropisme dan faktor mempengaruhi pertumbuhan

Kadar pertumbuhan tumbuhan bergantung pada faktor luaran, termasuk keamatan cahaya, suhu, bekalan air dan ketersediaan ion mineral, serta hormon dalaman tumbuhan, terutamanya auksin. Auksin dihasilkan di hujung pucuk dan menggalakkan pemanjangan sel tepat di belakang hujung itu.

Auksin juga menerangkan tropisme, iaitu gerak balas pertumbuhan berarah tumbuhan. Apabila cahaya datang dari satu sisi, auksin bergerak dan terkumpul pada sisi teduh pucuk; sel di situ memanjang lebih, jadi pucuk melengkung ke arah cahaya, satu gerak balas dipanggil fototropisme positif.

Dalam akar yang diletakkan mengufuk, auksin terkumpul pada sisi bawah dan memperlahankan pemanjangan di situ, jadi akar melengkung ke bawah ke arah graviti, satu gerak balas dipanggil gravitropisme positif. Hormon yang sama justeru menghasilkan lengkungan bertentangan dalam pucuk dan akar kerana kedua-dua organ bergerak balas terhadapnya secara berbeza.

Konsep utama untuk dikuasai

• Tisu tumbuhan, Tisu meristem membahagi untuk menghasilkan sel baharu; tisu kekal termasuk epidermis, parenkima, xilem dan floem.
• Tisu meristem, Terdapat di hujung akar dan pucuk (apeks) dan dalam kambium; selnya membahagi secara mitosis untuk tumbuhan membesar.
• Xilem dan floem, Xilem mengangkut air dan garam mineral; floem mengangkut hasil fotosintesis.
• Pertumbuhan primer, Pertumbuhan panjang dari meristem apeks di hujung akar dan pucuk.
• Zon pertumbuhan, Di belakang hujung akar terdapat zon pembahagian sel, pemanjangan sel dan pembezaan sel.
• Lengkung pertumbuhan, Memplot ukuran pertumbuhan melawan masa memberi lengkung yang menunjukkan kadar pertumbuhan sepanjang hayat tumbuhan.
• Tisu kekal mudah, Sel parenkima berdinding nipis dan menjalankan penyimpanan atau fotosintesis; sel kolenkima mempunyai dinding menebal tidak sekata yang memberi sokongan fleksibel kepada batang muda; dan sel sklerenkima mati apabila matang dengan dinding tebal berlignin yang memberi sokongan tegar dan kekal.
• Pertumbuhan sekunder, Dalam banyak batang dikotiledon, satu cincin kambium vaskular terletak antara xilem dan floem membahagi untuk menghasilkan xilem sekunder dan floem sekunder, meningkatkan lilitan batang dari semasa ke semasa; ini berasingan daripada pertumbuhan primer dalam panjang yang berlaku di meristem apeks.
• Fasa lengkung pertumbuhan, Lengkung pertumbuhan sigmoid tipikal mempunyai fasa lag, di mana pertumbuhan perlahan semasa sel bersedia membahagi; fasa eksponen (log), di mana pertumbuhan paling pantas apabila pembahagian dan pemanjangan sel mencapai puncak; dan fasa pegun, di mana pertumbuhan mendatar apabila tumbuhan menghampiri saiz matangnya.
• Faktor mempengaruhi pertumbuhan, Kadar pertumbuhan tumbuhan dipengaruhi faktor luaran seperti keamatan cahaya, suhu, bekalan air dan ketersediaan mineral, serta hormon dalaman tumbuhan seperti auksin, yang dihasilkan di hujung pucuk dan menggalakkan pemanjangan sel tepat di belakangnya.
• Auksin dan tropisme, Auksin terkumpul secara tidak sekata apabila pucuk disinari dari satu sisi atau akar diletakkan mengufuk, menyebabkan sel pada satu sisi memanjang lebih pantas daripada sisi lain; pertumbuhan berbeza ini melengkung pucuk ke arah cahaya (fototropisme) dan akar ke arah graviti (gravitropisme).
• Struktur sel xilem dan floem, Salur xilem mati apabila matang, membentuk tiub berongga berlignin tanpa sitoplasma, sesuai membawa air di bawah tegangan. Elemen tiub tapis floem hidup tetapi tiada nukleus, dan bergantung pada sel pengiring bersebelahan untuk membantu memuat dan menyahmuat gula yang diangkut secara aktif.
• Kambium gabus dan kulit kayu, Apabila batang mengalami pertumbuhan sekunder dan menebal, satu meristem sisi kedua dipanggil kambium gabus (felogen) terbentuk lebih dekat permukaan dan menghasilkan sel gabus, yang terkumpul sebagai kulit kayu pelindung dan secara beransur-ansur menggantikan epidermis asal.

Senarai semak ingatan pantas

1. Boleh anda takrif dan terangkan Tisu tumbuhan?
2. Boleh anda takrif dan terangkan Tisu meristem?
3. Boleh anda takrif dan terangkan Xilem dan floem?
4. Boleh anda takrif dan terangkan Pertumbuhan primer?
5. Boleh anda takrif dan terangkan Zon pertumbuhan?
6. Boleh anda takrif dan terangkan Lengkung pertumbuhan?
7. Boleh anda takrif dan terangkan Tisu kekal mudah?
8. Boleh anda takrif dan terangkan Pertumbuhan sekunder?
9. Boleh anda takrif dan terangkan Fasa lengkung pertumbuhan?
10. Boleh anda takrif dan terangkan Faktor mempengaruhi pertumbuhan?
11. Boleh anda takrif dan terangkan Auksin dan tropisme?
12. Boleh anda takrif dan terangkan Struktur sel xilem dan floem?
13. Boleh anda takrif dan terangkan Kambium gabus dan kulit kayu?

Soalan lazim

Lagi untuk Organisasi Tisu Tumbuhan dan Pertumbuhan

Sumber:SRC-DSKP-EN