MENU

Gốc > Bài viết > KIẾN THỨC SINH HỌC > DI TRUYỀN HỌC >

Cơ quan tiến hành sinh trưởng của cây

1. Các mô phân sinh.

Quá trình sinh trưởng của cây được tiến hành ở các mô phân sinh do mô thường xuyên tăng số lượng tế bào. Trong cây có 3 loại mô phân sinh.

* Mô phân sinh đỉnh (sinh trưởng dọc)

Sinh trưởng đỉnh do mô phân sinh đỉnh đảm nhận. Mô phân sinh đỉnh có ở đầu ngọn, đầu cành và rễ, ở đó luôn có quá trình phân chia tế bào. Số lượng tế bào ở mô phân sinh đỉnh thường xuyên tăng lên kèm theo sự tăng kích thước tế bào. Dẫn đến làm tăng chiều cao của cây, chiều dài của cành và rễ.

* Mô phân sinh lóng, đốt

Các loại cây có cấu tạo dạng lóng, đốt như mía, tre, nứa... thì ở phần gốc của lóng, đốt có mô phân sinh lóng. Mô phân sinh lóng thường xuyên phân chia tế bào, làm tăng số lượng và kích thước tế bào, dẫn đến tăng chiều dài của các lóng, đốt và chiều cao cây, chiều dài cành.

* Mô phân sinh tượng tầng (sinh trưởng ngang)

Sinh trưởng ngang do mô phân sinh tượng tầng đảm nhận. Ðây là loại mô đặc trưng cho các loại thân gỗ. Mô này nằm giữa phần libe và gỗ ở trong bao bó mạch của cây. Mô phân sinh tượng tầng làm tăng số lượng tế bào. Tạo ra bên ngoài là libe và bên trong là phần gỗ, giúp cây to về bề ngang.

2. Sự sinh trưởng và sự phân hóa của tế bào.

Sự sinh trưởng và phát triển của cơ thể thực vật cũng như của các mô, cơ quan gắn liền với sự sinh trưởng và phát triển của mỗi tế bào.Tế bào thực vật được hình thành bằng con đường phân chia trong các mô chuyên hóa gọi là mô phân sinh. Sau đó các tế bào tăng kích thước và thể tích nhanh chóng trong các vùng giãn và cuối cùng được phân hóa thành các mô chức năng đảm nhiệm các chức năng sinh lý riêng biệt gắn liền với sự thay đổi về cấu trúc đặc trưng cho các mô. Rõ ràng, mỗi tế bào thực vật cũng được sinh ra,lớn lên, hóa già và cuối cùng cũng chết phù hợp với chu kỳ phát triển của cây. Sự sinh trưởng của tế bào trải qua 3 pha: pha phân chia, pha lớn lên và pha phân hóa.

2.1. Pha phân chia tế bào.

Sự sinh trưởng của tế bào bắt đầu bằng sự phân chia tế bào trong các mô chuyên hóa gọi là mô phân sinh. Sự phân chia tế bào xảy ra qua hai bước kế tiếp: Sự phân chia nhân (mitoz) trong đó có sự phân chia nhân thành hai nhân và sự phân bào (xytokinez) là sự phân chia tế bào hai nhân thành hai tế bào một nhân. Trước khi xảy ra phân chia nhân thì đòi hỏi nhân đôi lượng ADN của tế bào mẹ, tức là nhân đôi tất cả lượng thông tin di truyền mà tế bào mẹ vốn có. Chính vì vậy mà sự tổng hợp ADN xảy ra rất mạnh mẽ trong tế bào phôi sinh. Sau đó nhân được phân chia thành hai nhân. Giai đoạn tiếp theo là sự phân bào: Một màng mỏng polisaccarit xuất hiện ở giữa tế bào. Nguồn gốc của lớp màng tế bào này là từ bộ máy Golgyl và Lưới nội chất. Lớp màng này nhanh chóng tăng trưởng để đạt đến thành tế bào chia đôi tế bào mẹ hai nhân thành hai tế bào con một nhân. Ðặc trưng chung của tế bào trong pha phân chia là tế bào bé, đồng nhất, có kích thước như nhau, thành tế bào mỏng, toàn bộ thể tích tế bào chứa chất nguyên sinh và nhân to, chưa xuất hiện không bào. Số lượng tế bào được tăng lên nhanh chóng, nhưng kích thước tế bào chỉ tăng gấp đôi, vì kích thước tế bào đạt như tế bào mẹ thì sự phân chia tế bào lại xảy ra. Ðể cho quá trình phân chia tế bào thuận lợi thì trước hết phải có phytohormone hoạt hóa sự phân chia tế bào, đó là cytokinine, ngoài ra các chất như auxin, giberellin cũng có vai trò kích thích nhất định sự phân chia tế bào. Mặt khác điều kiện ngoại cảnh cũng ảnh hưởng tới sự phân chia tế bào, đặc biệt các yếu tố như nước, nhiệt độ, các chất dinh dưỡng....

2.2. Pha lớn lên của tế bào.

Ðây là giai đoạn tế bào tăng nhanh về kích thước và khối lượng. Ðặc trưng của pha này là bắt đầu xuất hiện không bào. Ban đầu không bào có kích thước nhỏ và số lượng nhiều. Sau đó các không bào nhỏ liên kết lại với nhau thành không bào to hơn và các không bào to hơn tập hợp thành một không bào trung tâm duy nhất. Không bào trung tâm lớn nhanh và đẩy chất nguyên sinh và nhân ra sát thành tế bào. Kích thước của tế bào tăng lên rất nhanh chóng. Sự giãn nhanh chóng của tế bào là kết quả của hai hiệu ứng: Sự giãn thành tế bào và sự tăng thể tích không bào và chất nguyên sinh gắn liền với quá trình sinh tổng hợp các vật liệu cần thiết cho xây dựng thành tế bào và chất nguyên sinh. Chẳng hạn tăng cường tổng hợp cellulose, hemicellulose, pectin...để tạo nên các lớp vỏ tế bào mới và giãn thành tế bào cũ; Tăng cường sinh tổng hợp protein để tăng khối lượng chất nguyên sinh và các bào quan... Ngoài ra, sự hấp thu nước thẩm thấu của không bào có ý nghĩa quan trọng, tạo nên lực đẩy lên thành tế bào làm cho các vi sợi cenlulose vốn bị cắt đứt lực liên kết với nhau có điều kiện trượt lên nhau mà giãn ra. Ðiều kiện quan trọng nhất cho tế bào giãn được là sự có mặt của các phytohormone kích thích sự giãn của tế bào. Chất quan trọng nhất là auxin và giberellin. Sự sinh trưởng của tế bào có thể tăng lên 6-8 lần khi có mặt của auxin. Vai trò của auxin hoạt hóa bơm H+ ở màng ngoài, bơm H+ vào thành tế bào. Sự giảm pH thành tế bào (pH= 4-5) sẽ hoạt hóa các enzyme phân hủy các cầu nối ngang giữa các bó vi sợi cenlulose và làm cho chúng tách rời nhau. Dưới tác động của sức trương do hấp thu nước thẩm thấu vào không bào mà các vi sợi cenlulose đó có thể vận động trượt theo các hướng khác nhau và kết quả thành tế bào giãn ra. Song song với quá trình giãn này thì có quá trình sinh tổng hợp các vật liệu mới xây dựng thành tế bào ở vị trí đã giãn (cenlulose, hemicenlulose, protopectin...). Giberellin với sự giãn của tế bào ngoài cơ chế bơm proton như auxin, nó còn kích thích các enzyme thủy phân liên quan đến cơ chế hấp thu nước thẩm thấu của tế bào và tăng cường hàm lượng auxin nhờ tăng hàm lượng triptophan.

Ðiều kiện ngoại cảnh cực kỳ quan trọng cho sự giãn của tế bào là nước. Vì sự hấp thu nước thẩm thấu vào không bào có ý nghĩa quyết định cho sự giãn của tế bào. Các nguyên tố dinh dưỡng cũng có ý nghĩa quan trọng lên sự giãn tế bào như nitơ, phôtpho vì chúng là thành phần của prôtêin, phôtphatit là những hợp chất quan trọng cấu trúc nên chất nguyên sinh và tăng sinh khối.

2.3. Pha phân hóa của tế bào.

Các tế bào sau khi hoàn thành pha giãn bằng các con đường khác nhau mà chúng phân hóa thành các tế bào của các loại mô thực hiện các chức năng sinh lý riêng biệt, cho nên về hình thái và cấu trúc của tế bào đã thay đổi nhiều. Sự phân hoá này nhờ một số gen ở bên trong tế bào quy định. Chẳng hạn một số tế bào mất hết chất nguyên sinh và hóa gỗ như tế bào của mô dẫn; Một số tế bào theo hướng giảm nhân và ty thể (tế bào rây); Một số tế bào theo hướng hình thành lục lạp (mô dậu) hoặc cutin hóa, suberin hóa (mô bì).... Trong cây có khoảng 15 loại tế bào chuyên hóa của các mô chức năng, nhưng suy cho cùng thì chúng đều được phân hóa từ một tế bào khởi nguyên là hợp tử. Sở dĩ có sự phân hóa theo các đường hướng khác nhau để hình thành nên nhiều loại tế bào hoàn toàn khác nhau là do sự hoạt hóa phân hóa các gen vốn có trong mỗi tế bào, tức là quá trình mà một gen trước đây không hoạt động nay được hoạt hóa và đồng thời một số gen đang hoạt động thì bị ức chế và ngừng hoạt động. Do đó sự phân hóa tế bào chỉ là sự hoạt hóa phân hóa gen mà không làm cho tế bào có thêm hoặc mất đi vốn gen của chúng.

 

 


Nhắn tin cho tác giả
Bùi Đình Đường @ 12:38 09/02/2009
Số lượt xem: 1068
Số lượt thích: 0 người
 
Gửi ý kiến