TRACHEIDS : 위치, 특성 및 기능 - 생물학 - 2026

가도관가 연장하고 단부 피트 세포에 있으며, 관다발 식물 물을 운반하는 도관 및 무기 염 등의 기능을 용해시켰다. 한 쌍의 기관 사이의 구덩이 접촉 영역은 물의 통과를 허용합니다. 기관지 열은 식물을 통해 연속 전도 시스템을 형성합니다.

기관이 성숙함에 따라, 그들은 고도로 질화 된 세포벽을 가진 세포이므로 구조적 지원도 제공합니다. 혈관 식물은 기관이 일부인 목부의 소유 덕분에 수분 함량을 조절할 수있는 큰 능력을 가지고 있습니다.

출처 : Dr. phil.nat Thomas Geier, Fachgebiet Botanik der Forschungsanstalt Geisenheim.

공장 위치

식물에는 세 가지 기본 유형의 조직이 있습니다. 실질, 특수화되지 않은 세포, 얇고 결찰되지 않은 세포막; 불규칙하게 두꺼워 진 세포벽을 가진 길쭉한지지 세포를 가진 대장균; 및 성숙기에 살아있는 성분이없는 갈화 세포벽지지 세포를 갖는 공막.

공막은 기계적, 공막 (돌 세포) 및 목재 섬유를 사용하거나, 기관 (천공이없는, 모든 혈관 식물에 존재) 및 전도성 혈관 (끝에 천공이 있으며, 주로 혈관 식물에 존재)이있는 전도성 일 수 있습니다. 전도 혈관의 기관과 요소는 죽은 세포입니다.

식물에는 두 가지 유형의 전도성 조직이 있습니다. 토양에서 물과 미네랄 염을 운반하는 목부; 및 광합성에 의해 생성 된 당을 분배하는 체관.

목부와 체관부는 식물의 피질에서 평행 한 혈관 다발을 형성합니다. 목부는 실질, 목재 섬유 및 전도성 공막으로 구성됩니다. 체관은 살아있는 혈관 세포로 구성됩니다.

일부 나무에서는 봄에 형성된 기관이 여름에 형성된 기관보다 넓기 때문에 연간 성장 고리가 구별됩니다.

형질

엘더베리 식물의 단면 (Sambucus sp.). 목부 혈관과 기관. 출처 : Berkshire Community College Bioscience Image Library.

1863 년 Carl Sanio가 만든 "tracheid"라는 용어는 기관을 연상시키는 모양을 나타냅니다.

양치류, 소철류 및 침엽수에서 기관지는 1–7mm입니다. angiosperms에서 그들은 1-2mm 이하입니다. 대조적으로, 혈관 식물에 고유 한 전도성 혈관 (수많은 전도성 혈관 요소로 구성됨)은 길이가 1,000mm에 가까울 수 있습니다.

기관 세포에는 1 차 및 2 차 세포벽이 있습니다. 2 차 벽은 1 차 벽이 형성된 후에 분비됩니다. 따라서 첫 번째는 두 번째에 대해 내부적입니다.

1 차 세포벽의 셀룰로오스 섬유는 무작위로 배향되고 2 차 세포벽의 셀룰로오스 섬유는 나선형으로 배향됩니다. 따라서 전자는 세포가 성장함에 따라 더 쉽게 늘어날 수 있습니다. 즉, 두 번째는 더 엄격합니다.

기관의 갈화 세포벽은 비늘 모양, 환형, 나선형 (또는 나선형), 망상 형 또는 자유형 돌출부를 가지고 있습니다. 이 특성은 현미경 관찰로 종을 식별 할 수있게합니다.

불 침투성 물질 인 리그닌 벽은 기관과 전도성 혈관이 물을 잃거나 공기 유입으로 인한 색전증으로 고통받는 것을 방지합니다.

운송 기능

소위 "응집 이론"은 목부의 용액에서 물과 염분의 상향 이동에 대한 가장 인정받는 설명입니다. 이 이론에 따르면 잎의 증산으로 인한 수분 손실은 뿌리에서 가지로 이동하여 기관과 전도성 혈관을 통과하는 액체 기둥에 장력을 생성합니다.

증산을 통한 수분 손실은 식물 윗부분의 압력을 감소시키는 경향이있어 뿌리가 토양에서 취한 물이 목부 채널을 통해 상승하게됩니다. 이런 식으로 땀을 흘린 물은 지속적으로 교체됩니다.

이 모든 것은 물이 상승하고 액체 칼럼의 응집력이 상기 장력을 지원하기 위해 충분한 장력을 필요로합니다. 높이가 100m 인 나무의 경우 20bar의 총 응집력에 대해 0.2bar / m의 압력 구배가 필요합니다. 실험적 증거는 이러한 조건이 본질적으로 충족된다는 것을 나타냅니다.

기관은 전도성 용기의 요소보다 내부 표면 대 부피 비율이 훨씬 더 큽니다. 이러한 이유로 땀이 있는지 여부에 관계없이 중력에 대해 식물의 물을 접착하여 보존하는 역할을합니다.

기계적 기능

기관의 질화는 목부의 음의 정수압으로 인한 파열을 방지합니다.

이 갈화는 또한 기관이 목재의 구조적 지원의 대부분을 제공하도록합니다. 식물의 크기가 클수록 구조적 지원이 더 많이 필요합니다. 이러한 이유로 기관의 직경은 큰 식물에서 더 큰 경향이 있습니다.

기관지의 뻣뻣함으로 인해 식물은 직립 육상 습관을 습득 할 수있었습니다. 이것은 나무와 숲의 출현으로 이어졌습니다.

큰 식물에서 기관은 이중 기능을 가지고 있습니다. 첫 번째는 잎에 물을 가져 오는 것입니다 (예 : 작은 식물). 두 번째는 보강이 목부의 유압 효율을 감소 시키더라도 중력의 작용에 저항하기 위해 잎을 구조적으로 보강하는 것입니다.

강한 바람이나 눈이 내리는 환경과 특정 식물 구조는 가지가 파손에 대해 더 큰 저항을 필요로합니다. 기관지로 인한 나무의 갈화 증가는 이러한 식물의 나무 부분의 수명을 촉진 할 수 있습니다.

진화

4 억년이 넘는 기관의 진화 과정은 갈화로 인한 혈관 세포의 경도가 화석 보존에 유리하기 때문에 잘 문서화되어 있습니다.

육상 식물상이 지질 학적으로 진화함에 따라 기관은 두 가지 적응 경향을 경험했습니다. 첫째, 물과 영양소 수송의 효율성을 높이기 위해 전도성 용기를 생성했습니다. 둘째, 그들은 더 크고 더 큰 식물에 구조적 지원을 제공하기 위해 섬유로 변형되었습니다.

전도 혈관의 요소는 개체 발생 과정에서 늦게 특성 천공을 얻습니다. 발달의 초기 단계에서 그들은 진화 한 기관과 비슷합니다.

화석과 살아있는 체조 식물, 원시 쌍떡잎 식물 (Magnoliales)에서 기관에는 비늘 모양의 가장자리가있는 구덩이가 있습니다. 더 발전된 식물 그룹으로 진화하는 동안, 비늘 모양의 가장자리를 가진 기관은 원형 가장자리를 가진 기관을 낳았습니다. 차례로 후자는 libriform 섬유를 생성했습니다.

목부

체관부와 함께 목부는 혈관 식물의 혈관 조직 시스템을 구성하는 조직을 구성합니다. 이 시스템은 매우 복잡하며 물, 미네랄 및 음식의 전도를 담당합니다.

목부는 뿌리에서 식물의 나머지 부분으로 물과 미네랄을 운반하는 반면, 체관부는 잎에서 나머지 식물로 광합성 과정에서 만들어진 영양분을 운반합니다.

목부는 대부분의 경우 두 가지 유형의 세포로 구성됩니다. 가장 원시적 인 것으로 간주되는 기관과 혈관의 요소입니다. 그러나 가장 원시적 인 혈관 식물은 목부에만 기관을 나타냅니다.

기관을 통한 물의 흐름

기관이 식물 내에 배치되는 방식은 구덩이가 인접한 기관 사이에 완벽하게 정렬되어 어떤 방향 으로든 기관 사이의 흐름을 허용합니다.

일부 종은 구덩이의 가장자리에 세포벽이 두꺼워 져 구멍의 직경이 줄어들어 기관의 결합을 강화하고 통과 할 수있는 물과 미네랄의 양을 줄입니다. 이러한 유형의 구덩이를 분리 구덩이라고합니다.

침엽수뿐만 아니라 일부 종의 속씨 식물은 토러스라고하는 구조의 존재와 같이 유륜 구덩이를 통한 물의 흐름을 조절하는 추가 메커니즘을 가지고 있습니다.

토러스는 중앙 영역 수준에서 구덩이의 막이 두꺼워지는 것에 지나지 않으며 세포 사이의 물과 미네랄 통과를위한 제어 밸브 역할을합니다.

황소가 구덩이 중앙에있을 때 기관 사이의 흐름은 정상입니다. 그러나 멤브레인이 측면 중 하나로 이동하면 토러스가 구덩이의 개구부를 차단하여 흐름을 줄이거 나 완전히 차단합니다.

구덩이의 종류

단순한

가장자리가 두꺼워지지 않습니다.

격리 됨

그들은 기관과 인접 기관의 구덩이 가장자리에 두꺼워집니다.

Semiareoladas

한 세포의 구덩이의 가장자리는 두꺼워 지지만 인접한 세포의 가장자리는 두껍지 않습니다.

황소와 유륜

이미 언급했듯이, 침엽수와 일부 속씨 식물은 물과 미네랄의 흐름을 조절하는 데 도움이되는 유륜 구덩이에 중심 원환 체를 가지고 있습니다.

블라인드

결국 기관의 구덩이는 인접한 세포의 구덩이와 일치하지 않아이 영역에서 물과 미네랄의 흐름이 차단됩니다. 이 경우 우리는 블라인드 또는 비 기능적 구덩이를 말합니다.

침엽수 (Pinus sp.)의 침엽수 접선 단면. 기관 및 기타 구조. 출처 : Berkshire Community College Bioscience Image Library.

체육관에서

phylum Gnetophyta의 gymnosperms는 다른 측면 중에서 기관과 혈관 또는 기관으로 구성된 목부를 제시함으로써 특징 지워지지 만 나머지 gymnosperms는 기관만을 전도 요소로 가지고 있습니다.

체자 씨는 속씨 식물보다 기관이 더 긴 경향이 있으며, 토러스가있는 유륜 형인 경향이 있습니다. 침엽수의 이차 목부 무게와 부피의 90 % 이상이 기관으로 구성되어 있습니다.

침엽수의 이차 목부에서 기관의 형성은 혈관 형성층에서 발생합니다. 이 프로세스는 4 단계로 나눌 수 있습니다.

세포 분열

그것은 두 개의 딸 핵으로의 핵 분열 후에 형성되는 첫 번째 구조가 1 차 벽인 유사 분열 분열이다.

세포 신장

완전한 세포 분열 후, 세포는 길이가 자라기 시작합니다. 이 과정이 끝나기 전에 2 차 벽의 형성이 시작됩니다.이 벽은 세포의 중심에서 시작하여 정점을 향해 증가합니다.

셀룰로오스 매트릭스 증착

세포의 셀룰로스 및 헤미 셀룰로스 매트릭스는 다른 층에 증착됩니다.

합법화

셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스 매트릭스는 기관의 성숙 단계의 최종 단계를 구성하는 것과 유사한 성질의 리그닌 및 기타 물질에 의해 함침됩니다.

혈관 식물에서

기관은 모든 혈관 식물의 목부에서 존재하지만, 혈관 또는 기관의 요소로 알려진 다른 구조와 기능을 공유하기 때문에 혈관 씨 식물에서 식물 씨보다 덜 중요합니다.

속씨 식물 기관은 체육관보다 더 짧고 얇으며 결코 불 구덩이가 없습니다.

속씨 식물 기관은 기관과 마찬가지로 벽에 구덩이가 있고 성숙에 도달하면 죽고 원형질체를 잃습니다. 그러나이 세포는 기관보다 짧고 최대 10 배 더 넓습니다.

기관은 정점에서 대부분의 세포벽을 잃어 인접한 세포 사이에 천공판을 남겨 연속적인 도관을 형성합니다.

기관은 기관보다 훨씬 빠르게 물과 미네랄을 운반 할 수 있습니다. 그러나 이러한 구조는 기포에 의해 차단되기 쉽습니다. 그들은 또한 겨울철에 동상에 더 취약합니다.

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