MERISTEEM: KENMERKEN, FUNCTIES, HISTOLOGIE EN TYPEN - BIOLOGIE - 2026

De meristemen zijn gespecialiseerd weefsel bij de celdeling van planten. Uit de activiteit van deze weefsels komen alle volwassen weefsels van de plant voort. Het meristeemweefsel bevindt zich zowel in de wortel als in de stengel (bovengronds deel van de plant). Ze vormen de zogenaamde groeipunten.

Ze zijn ingedeeld volgens verschillende criteria. Een daarvan is het moment van verschijnen in de ontwikkeling van de plant. Ze kunnen ook worden onderscheiden door de positie die ze innemen in het lichaam van de plant.

Histologische rangschikking van het apicale stammeristeem. Fernandacastillo1, van Wikimedia Commons

Meristemen worden ook wel knoppen genoemd. Deze weefsels zijn actief gedurende de hele levensduur van de plant en zijn verantwoordelijk voor de onbepaalde groei van deze organismen.

kenmerken

Oorsprong

Alle planten zijn afkomstig van de activiteit van een enkele cel (zygote). Later, wanneer het embryo differentieert, zijn er bepaalde gebieden die het vermogen tot delen behouden.

In de kiemwortel van het embryo blijven cellen in de subapicale positie zich delen. Terwijl in de stengel, de plumule, de eerste knop (meristeemzone) van de plant vormt.

Ook kunnen in sommige gevallen al gedifferentieerde cellen van het plantenlichaam zich weer delen. Dit kan gebeuren wanneer enige schade aan de plant wordt veroorzaakt of door endogene bestrijding.

Cytologie

Meristeemcellen zijn ongedifferentieerd. Hun grootte varieert van 10-20 µm en ze zijn isodiametrisch (met al hun zijden gelijk). Ze worden gekenmerkt door een dunne primaire celwand die bestaat uit pectines, hemicellulose en cellulose.

De kern neemt het grootste celvolume in beslag. Aangenomen wordt dat het tot 50% van het cytoplasma kan innemen. ´

Er is een grote overvloed aan ribosomen. Er zijn ook talloze dictyosomen die het Golgi-apparaat vormen. Het endoplasmatisch reticulum is schaars.

Over het algemeen zijn er veel kleine vacuolen, die door het cytosol zijn verspreid.

De plastiden zijn niet gedifferentieerd, daarom worden ze proplastidia genoemd. Mitochondriën zijn erg klein met weinig mitochondriale richels.

Hormonale activiteit

De activiteit van meristeemcellen wordt gereguleerd door de aanwezigheid van stoffen die door de plant worden geproduceerd. Dit zijn hormonen (stoffen die de activiteit van een weefsel reguleren).

De hormonen die het meest direct ingrijpen in de activiteit van meristemen zijn auxines en gibberellines.

Auxines stimuleren de vorming en groei van wortels. Evenzo kunnen ze in hoge concentraties de deling in stammeristemen remmen.

Gibberellines zijn in staat celdeling in slapende meristemen te stimuleren. Deze toppen zijn over het algemeen gestopt met groeien vanwege de invloed van omgevingsfactoren. De beweging van gibberellines naar deze gebieden doorbreekt de latentie en het meristeem begint zijn activiteit.

Kenmerken

De functie van het meristeem is de vorming van nieuwe cellen. Dit weefsel is in constante mitotische deling en zal aanleiding geven tot alle volwassen weefsels van de plant.

Deze weefsels zijn verantwoordelijk voor de groei in lengte en dikte van stengels en wortels. Ze bepalen ook het ontwikkelingspatroon van de organen van de plant.

Histologie

De meristemen die zich aan de top van de stengel en de wortel bevinden, hebben de neiging conisch van vorm te zijn. De diameter kan variëren van 80-150 µm.

In de stengel bevindt dit weefsel zich aan het apicale uiteinde. In de wortel bevinden de meristeemcellen zich net boven de caliptra, die ze beschermt.

De meristemen van zowel de stengel als de wortel hebben een bepaalde histologische organisatie. Dit bepaalt het type en de positie van de volwassen weefsels waartoe ze zullen leiden.

Apicale stammeristeem (AVM)

De meristeemzone in het bovengrondse deel van de plant vormt de knoppen. In het meest apicale deel van het meristeem bevinden zich de minst gedifferentieerde cellen. Het staat bekend als een promerystem en heeft een bepaalde configuratie.

Er kunnen twee organisatieniveaus worden onderscheiden. Op het eerste niveau wordt rekening gehouden met het deelvermogen van cellen en de positie die ze innemen in de promerystem. Er worden drie zones gepresenteerd:

Centrale zone

Het bestaat uit cellen die langwerpig en sterk gevacuoleerd zijn. Deze cellen hebben een lage delingssnelheid in vergelijking met andere delen van de promerystam. Ze zijn pluripotent, dus ze kunnen elk weefsel aanmaken.

Perifere zone

Het bevindt zich rond de cellen van de centrale zone. De cellen zijn klein en sterk gekleurd. Ze zijn vaak verdeeld.

Medullair of ribgebied

Het komt net onder de centrale zone voor. De cellen zijn gevacuoliseerd en gerangschikt in kolommen. Ze vormen de medulla van het meristeem en zijn degenen die aanleiding geven tot de grootste hoeveelheid stengelweefsels.

Wanneer de cellen in de centrale zone zich delen, verplaatsen sommige dochtercellen zich naar de zijkanten. Deze zullen de perifere zone vormen en zullen aanleiding geven tot de bladprimordia.

De cellen die zich naar het onderste deel van de centrale zone vormen, voegen zich bij de medullaire zone.

Op het tweede organisatieniveau van de AVM wordt rekening gehouden met de configuratie- en deelvlakken van cellen. Het staat bekend als de configuratie van het tunieklichaam.

Tunica

Het bestaat uit de twee buitenste lagen van de AVM (L1 en L2). Ze verdelen zich alleen in het anticlinevlak (loodrecht op het oppervlak).

De buitenste laag van de tuniek komt uit de protodermis. Dit primaire meristeem zal differentiëren tot het epidermale weefsel. De tweede laag neemt deel aan de vorming van het fundamentele meristeem.

Lichaam

Het bevindt zich onder de tuniek. Het is opgebouwd uit meerdere cellagen (L ₃ ). Ze zijn zowel anticline als pericline verdeeld (parallel aan het oppervlak).

Het fundamentele meristeem en het procambium worden gevormd uit de cellen van het lichaam. De eerste zal de weefsels van de cortex en medulla van de stengel vormen. Evenzo de mesofylweefsels in het blad. Het procambium zal aanleiding geven tot de primaire vaatweefsels.

Subapicaal wortelmeristeem (MSR)

De meristeemzone van de wortel heeft een subapicale positie, omdat deze wordt beschermd door de caliptra, die schade aan de cellen bij het binnendringen van de grond voorkomt.

De organisatie van de MSR is veel eenvoudiger dan die van de MAV. Onder de caliptra bevindt zich een groep cellen met een lage delingssnelheid. Deze vormen het rustcentrum, dat wordt beschouwd als een reservecentrum voor meristeemcellen.

Lateraal ten opzichte van het rustcentrum zijn één tot meerdere initiële cellagen aanwezig, afhankelijk van de plantengroep.

De buitenste laag van initiële cellen zal aanleiding geven tot de cellen van de caliptra. Het zal ook de protodermis vormen. De binnenste lagen splitsen zich om het fundamentele meristeem en het procambium te doen ontstaan.

Soorten

Er zijn verschillende criteria gebruikt om meristemen te classificeren. De meest gebruikte zijn de positie en het moment van verschijnen op de plant.

- Op positie

Afhankelijk van waar ze zich in de fabriek bevinden, hebben we:

Apicaal

Ze bevinden zich in de eindgebieden van de wortels en stengels. In de stengel bevinden ze zich in apicale positie en in het eindgedeelte van de takken. Ze vormen de apicale en laterale knoppen.

In elke wortel is er slechts één meristeem, dat een subapicale positie heeft.

Kant

Ze nemen een perifere positie in ten opzichte van wortels en stengels van gymnospermen en tweezaadlobbigen. Ze zijn verantwoordelijk voor de groei in dikte bij deze planten.

Tussenlaag

Ze bevinden zich op de stengel. Ze zijn ver verwijderd van de apicale meristemen en worden afgewisseld met volwassen weefsels. Ze zijn verantwoordelijk voor het vergroten van de lengte van internodiën en bladscheden in sommige planten.

Adventief

Ze worden op verschillende posities in het lichaam van de plant gevormd. Dit gebeurt als reactie op verschillende stimuli. Volwassen cellen zijn in staat de meristeemactiviteit te hervatten.

Onder deze hebben we de littekens meristemen ontstaan ​​wanneer mechanische schade aan de plant wordt toegebracht. Evenzo meristemoïden, die geïsoleerde meristeemcellen zijn die structuren kunnen voortbrengen zoals huidmondjes of trichomen.

-Op uiterlijk tijd

Bij alle planten is er een primaire groei die in feite bestaat uit de groei in lengte van de stengel en wortels. De weefsels die gevormd worden, zijn afkomstig van de zogenaamde primaire meristemen.

In sommige groepen, zoals gymnospermen en veel tweezaadlobbigen, treedt secundaire groei op. Dit bestaat uit een vergroting van de diameter van stengels en wortels.

Het komt vooral voor in bomen en struiken. De weefsels die deze groei veroorzaken, zijn afkomstig van de activiteit van secundaire meristemen.

Primair

Dit zijn de protodermis, het fundamentele meristeem en het procambium.

De protodermis zal de epidermale weefsels in wortels en stengel doen ontstaan. Het bevindt zich altijd in het buitenste deel van de plant.

Uit de activiteit van het fundamentele meristeem komen de verschillende soorten parenchym voort. Evenzo worden mechanische weefsels (collenchym en sclerenchym) gevormd.

Op de stengel bevindt het zich buiten en binnen het procambium. De interne weefsels vormen de medulla en de externe weefsels de primaire cortex. Bij de wortel is het tussen de protodermis en het procambium. De weefsels waaruit het afkomstig is, vormen de radicale cortex.

Het procambium vormt de primaire vaatweefsels (xyleem en primair floëem). De cellen van dit meristeem zijn langwerpig en gevacuoleerd. In de stengel bevindt het zich in een laterale positie, terwijl het in de wortels in het midden van het orgel voorkomt.

Ondergeschikt

Ze zijn het phelogene of onderhuidse cambium en het vasculaire cambium.

Phellogen wordt gevormd door de dedifferentiatie van volwassen stam- of wortelcellen. In de stengel kan het afkomstig zijn van elk weefsel van de primaire bast. Bij de wortel wordt het gevormd door de activiteit van de pericykel.

Dit meristeem vormt de onderlaag of kurk naar het externe deel van het orgel. Naar het inwendige gedeelte toe ontstaat de felodermis. De set van suber, felogen en felodermis vormt de secundaire cortex.

Secundair vaatweefsel wordt gevormd door de deling van het vasculaire cambium. Dit meristeem is afkomstig van procambiumresten die in stengels en wortels sluimeren.

Evenzo neemt in de wortels de pericykel ook deel aan zijn vorming. In de stam kunnen parenchymcellen deelnemen aan de vorming van het vasculaire cambium.

Het meristeem is afkomstig van extern secundair floëem en intern secundair xyleem. In alle gevallen wordt er meer secundair xyleem gevormd, dat hout vormt.

Referenties

1. Fletcher J (2002) Onderhoud van scheuten en bloemenmeristeem in Arabidopsis. Annu. Rev. Plant Biol.53: 45-66.
2. Grandjean O, T Vernoux, P Laufs, K Belcram, Y Mizukami en J Traas (2004) In vivo analyse van celdeling, celgroei en differentiatie bij het apicale meristeem van de scheut in Arabidopsis. De plantencel 16: 74-87.
3. Groot E, J Doyle, S Nichol en T Rost (2004) Fylogenetische distributie en evolutie van de apicale meristeemorganisatie van de wortel in dicotyledoneus angiosperms Int.J. Plant Sci.165: 97-105.
4. Risopatron JPM, Y Sun en BJ Jones (2010) Het vasculaire cambium: moleculaire controle van de cellulaire structuur. Protoplasma 247: 145-161.
5. Stearn K (1997) Inleidende plantenbiologie. WC Brown Publishers. TOEPASSINGEN. 570 pagina's