podoba Ci się? Podziel się!

pas Casparian został nazwany na cześć niemieckiego botanika Roberta Caspary ’ ego, który go odkrył. BiologyWise mówi, czym właściwie jest pasek Kaspariański, z jego definicją, strukturą, funkcją, wraz z systematycznym diagramem dla lepszego zrozumienia.

Czy wiesz?

pomimo odkrycia już w XIX wieku, dokładna struktura chemiczna taśmy Kaspariańskiej jest nadal przedmiotem dyskusji.

rośliny zielone są autotrofami, co oznacza, że przygotowują własne jedzenie przy użyciu światła słonecznego i dwutlenku węgla z powietrza oraz substancji takich jak woda i minerały z gleby. Oprócz zakotwiczenia ich w ziemi, ich korzenie odgrywają ważną rolę w absorbowaniu wymaganych materiałów z gleby. Jeśli jednak woda i sole nie są wchłaniane w wystarczających ilościach, może to być niebezpieczne dla rośliny, podobnie jak wchłanianie nadmiernych ilości. Co więcej, ponieważ korzenie są tylko częścią rośliny, to umieszcza je w bezpośrednim kontakcie z glebą, która może zawierać szkodliwe substancje, takie jak chemikalia lub bakterie. Rodzi to pytanie, w jaki sposób roślina kontroluje, jakie substancje wchłania z gleby i broni się przed szkodliwymi? Odpowiedź leży w strukturze zwanej pasem Kaspariańskim, którego funkcja lub cel jest wyjaśniony poniżej.

definicja

Pasek Kaspariański jest pierścieniowym zgrubieniem niektórych części endodermalnych ścian komórkowych korzeni roślin, które zmusza wodę i rozpuszczone minerały do przechodzenia przez półprzepuszczalną błonę plazmatyczną tych komórek, a nie ich ściany komórkowe.

Casparian Strip Structure

korzenie roślin są złożonymi strukturami i składają się z różnych rodzajów warstw i komórek. Idąc do wewnątrz od powierzchni korzenia, różne warstwy w kolejności to – „zewnętrzny naskórek” złożony z pojedynczej warstwy komórek, „Środkowa kora” złożona z kilku warstw, pojedyncza warstwa zwana „endodermis” i wreszcie „cylinder naczyniowy”. Spośród wszystkich tych warstw lokalizacja paska Kasparowskiego znajduje się tylko w endodermie.

w warstwie jednokomórkowej, zwanej endodermis, wszystkie komórki wykazują swoiste pogrubienie w promieniowych i poprzecznych ścianach komórkowych. Oznacza to, że zgrubienie występuje na wszystkich ścianach endodermy, z wyjątkiem tych zwróconych w stronę centralnej osi Rośliny i tych zwróconych w stronę powierzchni korzenia. Ten pierścieniopodobny pas korkowy, zwany pasem Kaspariańskim, składa się z nieprzepuszczalnych substancji, takich jak lignina i suberyna, podczas gdy zwykłe ściany komórkowe zbudowane są z samej ligniny. Pasek ten jest ściśle przymocowany do endodermalnej błony plazmatycznej, aby upewnić się, że nie rozpada się, gdy komórka kurczy się lub rozszerza z powodu osmozy (przepływ wody do i z komórki).

funkcje taśmy Kasparowskiej

rośliny potrzebują wody i minerałów do przeprowadzenia fotosyntezy i przygotowania pokarmu do przeżycia. Substancje te są wchłaniane przez korzenie rośliny, a następnie przemieszczają się do wewnątrz od powierzchni korzenia do cylindra naczyniowego, skąd przemieszczają się w górę Przez ksylem (rodzaj tkanki transportowej). Substancje te przemieszczają się z powierzchni korzenia do cylindra naczyniowego na dwa sposoby-drogi apoplastyczne i symplastyczne.

droga apoplastyczna jest wtedy, gdy woda i rozpuszczone w niej substancje przemieszczają się z przestrzeni w ścianie komórkowej jednej komórki do ściany komórkowej drugiej, nigdy nie wchodząc do żadnej komórki. Szlak symplastyczny ma miejsce, gdy substancje te przemieszczają się z cytoplazmy (materiału wewnątrz komórek) jednej komórki do cytoplazmy drugiej, przez jej błonę plazmatyczną.

Kiedy substancje przemieszczają się do wewnątrz z naskórka korzeniowego przez korę mózgową, a w końcu docierają do endodermy, napotykają Pasek Kaspariański. Ponieważ jest to nieprzepuszczalne pogrubienie w ścianie komórkowej, zatrzymuje materiały przed podróżowaniem przez nią, kończąc w ten sposób szlak apoplastyczny. W ten sposób zmusza wszystkie substancje do przejścia przez cytoplazmę drogą symplastyczną. Jest to bardzo ważne dla rośliny, ponieważ ściana komórkowa nie może kontrolować rodzaju i ilości substancji przechodzących przez nią, ale błona plazmatyczna może. Tak więc, zmuszając substancje do przejścia od szlaku apoplastycznego do szlaku symplastycznego, Taśma Kaspariańska pozwala roślinie kontrolować, ile wody i minerałów wchłania z gleby.

istnieje również inna metoda, zwana „transportem aktywnym”, za pomocą której minerały są transportowane z gleby do cylindra naczyniowego, w przeciwieństwie do ich gradientu stężenia. Oznacza to, że w przeciwieństwie do normalnego procesu dyfuzji, w którym sole przemieszczają się z obszaru o wyższym stężeniu (gleba) do obszaru o niższym stężeniu (korzeń), szlak ten wprowadza sole do korzenia niezależnie od tego, gdzie ich stężenie jest wyższe. Tak więc, w połączeniu z pasem Casparian, ta ścieżka powoduje gromadzenie się soli wewnątrz cylindra naczyniowego, ponieważ gdy są one wewnątrz cylindra, nieprzepuszczalny pasek zapobiega ich wypływaniu z powrotem. Ta wysoka zawartość soli w cylindrze naczyniowym zachęca do przepływu większej ilości wody z gleby do niej, przez osmozę. W ten sposób Pasek Casparian maksymalizuje wchłanianie wody z gleby.

Taśma Kasparowska tworzy barierę dla szkodliwych substancji chemicznych, takich jak herbicydy, które nie mogą przez nią przejść. Bez tego paska takie chemikalia rozprzestrzeniłyby się po całej roślinie przez ksylem, zabijając ją w ten sposób. Zapobiega również przedostawaniu się szkodliwych drobnoustrojów do rośliny i powodowaniu infekcji.

Podsumowując, można powiedzieć, że pasek Kaspariański jest pogrubieniem w częściach ściany komórkowej endodermalnej, co pomaga regulować wchłanianie wody i składników odżywczych z gleby, a także odgrywa aktywną rolę w obronie rośliny. Jest jednak wiele rzeczy o jego strukturze i funkcji, których jeszcze nie wiemy.