The sel ayak adalah mereka yang sap carry dengan gula dan nutrien dalam floem tumbuhan vaskular bukan angiosperma. Mereka homolog dengan unsur-unsur tiub ayak angiosperma. Kedua-dua jenis sel tetap hidup walaupun telah kehilangan inti dan beberapa organel penting.
Sel ayak panjang dan sempit, dengan hujung yang bertindih. Di seluruh permukaan lateral mereka mempunyai kawasan berpori kecil (saringan) yang bersentuhan dengan sel albuminous, kadang-kadang disebut sel Strasburger.
Sumber: pixabay.com
Elemen tiub skrin pendek dan lebar. Mereka membentuk tiub berterusan. Di dekat hujungnya, mereka mempunyai piring berliang yang bersentuhan dengan sel pendamping.
Struktur
Seperti kebanyakan sel floem, saringan memiliki dinding sel yang terdiri dari selulosa, hemiselulosa, dan pektin. Skrin adalah kemurungan dengan liang hingga diameter 15 μm. Ini dapat diperhatikan dengan menggunakan mikroskop optik.
Pori-pori diseberang oleh jambatan, atau tubulus sitoplasma, antara ayak bersebelahan dan sel albuminous, yang mewujudkan kesinambungan antara protoplasma keduanya.
Setiap jambatan ini dikelilingi oleh silinder kalosa yang terdiri daripada β-glukan yang padat dan kelihatan hyaline. Ini mengelakkan kebocoran kandungan jambatan.
Berbeza dengan elemen tabung ayak, sel saringan dan albumin bersebelahan umumnya tidak berasal dari pembahagian sel induk yang sama.
Struktur dinding sel yang melalui jambatan menjalin komunikasi antara protoplasma albumin dan sel saringan disebut plasmodesmata.
Hubungan dengan sel lain
Tumbuhan vaskular mempunyai dua jenis tisu konduktif kompleks yang disusun dalam kumpulan vaskular selari di sepanjang korteks akar, batang, cabang, dan urat daun.
Di satu pihak, xilem mengedarkan zat terlarut air dan mineral yang diambil dari tanah. Sebaliknya, floem membawa air, gula yang dihasilkan oleh fotosintesis, dan nutrien yang sebelumnya disimpan di sel lain.
Seperti xilem, floem berasal dari kawasan pertumbuhan batang yang disebut kambium vaskular. Komponen utamanya adalah sel ayak atau unsur tiub ayak.
Floem juga mengandungi sel sclerenchymal, dengan fungsi sokongan, idioblast, fungsi sekretori, dan sel parenkim, dengan fungsi penyimpanan.
Sel albuminous juga parenkim. Seperti sel angiosperma pendamping, mereka mempunyai protoplasma dengan ribosom dan mitokondria yang berlimpah, retikulum endoplasma kasar yang luas, plastid dengan biji-bijian pati, dan inti yang dapat dilambung. Mereka juga boleh mempunyai vakuola besar.
Kekurangan inti dan organel yang penting, sel saringan memerlukan mesin metabolik, protein dan kompleks protein ribonuklear, nutrien lain, ATP, molekul isyarat, dan hormon albumin untuk kekal hidup.
Pergerakan sebatian ini di dalam tanaman tidak akan dapat dilakukan tanpa sel albuminous.
Fungsi
Pergerakan air dan bahan terlarut dalam floem boleh berlaku dalam arah yang berbeza pada masa yang berlainan. Malah zat terlarut tertentu dapat bergerak ke arah yang bertentangan secara serentak. Kapasiti ini disebabkan oleh fakta bahawa floem terdiri dari sel hidup, yang mampu menjalankan pelbagai proses metabolik.
Dari sel albuminous, gula yang dihasilkan dalam tisu fotosintetik dimasukkan ke dalam sel ayak. Meningkatkan kepekatan gula dalam sel-sel ini mengurangkan potensi osmotik getah, menarik air dari xilem bersebelahan. Ini meningkatkan turgor sel ayak.
Tekanan getah yang meningkat menyebabkannya bergerak secara pasif ke arah tisu sasaran.
Oleh kerana gula dikeluarkan dalam tisu-tisu ini, turgor sel-sel ayak menurun, yang menyebabkan air dikembalikan ke xilem. Proses ini diulang secara kitaran, menghasilkan penghantaran gula secara berterusan oleh floem dan pembuangannya dalam tisu sasaran.
Di beberapa tumbuhan, pelepasan gula ke dalam sel ayak terhadap kecerunan kepekatan memerlukan enzim adenosin trifosfat.
Memunggah gula dalam bunga dan buah memerlukan perbelanjaan tenaga tambahan kerana pengangkutan mesti dilakukan terhadap kecerunan sukrosa, fruktosa dan glukosa.
Tempoh pertumbuhan
Dalam tempoh pertumbuhan tumbuhan yang paling besar, sel saringan aktif utama adalah sel yang menjadi sebahagian daripada floem organ penyimpanan kanji dan meristem apikal, akar dan aksila yang tumbuh.
Dalam tempoh aktiviti fotosintesis yang sengit, sel-sel ayakan aktif utama adalah sel-sel floem daun dan organ penyimpanan.
Patologi
Virus yang menyerang tumbuhan sering menggunakan sistem sel saringan atau elemen tabung saringan sebagai saluran untuk menyerang seluruh organisma.
Sel-sel yang disaring menghilangkan luka yang cepat menderita melalui pemendapan callosal. Aphids telah menyesuaikan mulut yang khusus untuk meneutralkan pertahanan ini, sehingga mereka dapat terus menghisap getah selama berjam-jam. Ini dan serangga pemakan getah lain menyebarkan virus yang menyerang tumbuhan.
Apabila sel ayak mati, begitu juga sel albuminus yang berkaitan. Ini adalah petunjuk saling bergantung antara kedua-dua jenis mikroorganisma.
Tidak diketahui mengapa sejumlah besar retikulum endoplasma tiub boleh menyebabkan penyumbatan liang ayak pada sel saringan gymnosperma.
Evolusi
Xylem dan floem menyelesaikan masalah pengangkutan air dan nutrien di persekitaran daratan, yang memungkinkan evolusi tumbuh-tumbuhan besar dan oleh itu munculnya hutan dan penghasilan keanekaragaman hayati yang sangat besar yang terdapat di seluruh dunia.
Berkenaan dengan elemen tabung ayak dan sel pendampingnya, sel ayakan dan albuminous dianggap primitif. Fakta bahawa sel ayak terdapat di semua tumbuhan vaskular tanpa bunga, dan hanya di beberapa angiosperma basal filogenetik, menunjukkan hal ini.
Angiosperma dianggap berasal dari gymnosperma. Ini akan menjadi alasan evolusi mengapa sistem pengangkutan getah berdasarkan elemen tabung saringan serupa dengan yang berdasarkan sel saringan. Dengan kata lain, kedua-dua sistem akan menjadi homolog.
Sebagai bukti homologi ini dapat disebutkan bahawa kedua-dua sistem menunjukkan persamaan yang luar biasa, terutama pada ciri-ciri protoplas (kehilangan inti dan organel itu sendiri) dan sistem saringan.
Rujukan
- Azcón-Bieto, J., Talón, M. 2006. Asas-asas fisiologi tumbuhan. McGraw-Hill, Madrid.
- Beck, CB 2010. Pengenalan struktur dan pengembangan tanaman - anatomi tumbuhan untuk abad Kedua Puluh Satu. Cambridge University Press, Cambridge.
- Evert, RF, Eichhorn, SE 2013. Biologi tumbuhan. WH Freeman, New York.
- Gifford, EM, Foster, AS 1989. Morfologi dan evolusi tumbuhan vaskular. WH Freeman, New York.
- Mauseth, JD 2016. Botani: pengantar biologi tumbuhan. Pembelajaran Jones & Bartlett, Burlington.
- Rudall, PJ Anatomi tumbuhan berbunga - pengenalan struktur dan perkembangan. Cambridge University Press, Cambridge.
- Schooley, J. 1997. Pengantar botani. Penerbit Delmar, Albany.
- Stern, RR, Bidlack, JE, Jansky, SH 2008. Biologi tanaman pengenalan. McGraw-Hill, New York.