Gillar du det? Dela det!

den caspariska remsan namngavs efter den tyska botanisten Robert Caspary, som upptäckte den. BiologyWise berättar vad en Casparian strip egentligen är, med dess definition, struktur, funktion, tillsammans med ett systematiskt diagram för bättre förståelse.

visste du det?

trots att upptäcktes långt tillbaka i 19th century, Casparian strip exakta kemiska struktur är fortfarande under debatt.

gröna växter är autotrofer, vilket innebär att de förbereder sin egen mat med solljus och koldioxid från luften och ämnen som vatten och mineraler från jorden. Förutom att förankra dem till marken spelar deras rötter en viktig roll för att absorbera nödvändiga material från jorden. Om vatten och salter inte absorberas i tillräckliga mängder kan det dock vara farligt för växten, liksom absorptionen av överskottsmängder. Dessutom, eftersom rötterna inte är något annat än en del av växten, placerar detta dem i direkt kontakt med jorden, som kan innehålla skadliga ämnen som kemikalier eller bakterier. Detta väcker frågan om hur kontrollerar växten vilka ämnen den absorberar från jorden och försvarar sig mot skadliga? Svaret ligger i en struktur som kallas Casparian strip, vars funktion eller syfte förklaras nedan.

Definition

Casparian strip är en ringliknande förtjockning av vissa delar av endodermala cellväggar i växtrötter, vilket tvingar vatten och upplösta mineraler att passera genom det semipermeabla plasmamembranet i dessa celler, snarare än deras cellväggar.

Casparian Strip Structure

växtrötter är komplexa strukturer och består av olika typer av lager och celler. När de går inåt från rotytan är de olika skikten i ordning – den ’yttre epidermis’ som består av ett enda lager av celler, den ’mellersta cortex’ som består av flera lager, ett enda lager som kallas ’endodermis’ och slutligen den ’vaskulära cylindern’. Av alla dessa lager är placeringen av Casparian-remsan endast i endodermis.

i det encelliga skiktet, kallat endodermis, visar alla celler en märklig förtjockning i sina radiella och tvärgående cellväggar. Detta innebär att förtjockningen är närvarande på alla endodermis väggar, förutom de som vetter mot växtens centrala axel och de som vetter mot rotytan. Detta ringliknande korkband, kallat Casparian strip, består av ogenomträngliga ämnen som lignin och suberin, medan vanliga cellväggar är gjorda av lignin ensam. Denna remsa är nära fäst vid det endodermala plasmamembranet för att säkerställa att det inte kommer ifrån varandra när cellen krymper eller expanderar på grund av osmos (flöde av vatten in och ut ur cellen).

Casparian Strip funktioner

växter behöver vatten och mineraler för att utföra fotosyntes och förbereda mat för deras överlevnad. Dessa ämnen absorberas av växtens rötter och färdas sedan inåt från rotytan till kärlcylindern, varifrån de färdas uppåt via xylem (en typ av transportvävnad). Dessa ämnen reser från rotytan till kärlcylindern på två sätt – apoplastiska och sympplastiska vägar.

en apoplastisk väg är när vatten och de ämnen som upplöses i den färdas från utrymmena i cellväggen i en cell till cellväggen i en annan, utan att någonsin komma in i någon cell. Den symplastiska vägen är när dessa ämnen reser från cytoplasman (materialet inuti celler) i en cell till cytoplasman hos en annan, genom dess plasmamembran.

När ämnen färdas inåt från rot epidermis genom cortex, och slutligen anländer till endodermis, möter de Casparian strip. Eftersom det är en ogenomtränglig förtjockning i cellväggen, stoppar det material från att resa genom det, vilket avslutar den apoplastiska vägen. Således tvingar det alla ämnen att passera genom cytoplasman genom den symplastiska vägen. Detta är mycket viktigt för växten, eftersom cellväggen inte kan kontrollera typen och mängden ämnen som passerar genom den, men plasmamembranet kan. Så, genom att tvinga ämnen att flytta från apoplasten till sympplastvägen, tillåter Casparian-remsan växten att kontrollera hur mycket vatten och mineraler det absorberar från jorden.

det finns också en annan metod, kallad ’aktiv transport’, genom vilken mineraler transporteras från jorden till kärlcylindern, i motsats till deras koncentrationsgradient. Detta innebär att, i motsats till den normala diffusionsprocessen genom vilken salter rör sig från ett område med högre koncentration (jord) till ett område med lägre koncentration (rot), bringar denna väg salter i roten oavsett var deras koncentration är högre. Så, i samband med Casparian-remsan, orsakar denna väg en uppbyggnad av salter inuti kärlcylindern, eftersom när de är inne i cylindern förhindrar den ogenomträngliga remsan att de flyter tillbaka ut. Detta höga saltinnehåll i kärlcylindern uppmuntrar flödet av mer vatten från jorden in i det, genom osmos. Således maximerar Casparian-remsan absorptionen av vatten från jorden.

den caspariska remsan skapar en barriär mot skadliga kemikalier, som herbicider, som inte kan passera genom den. Utan denna remsa skulle sådana kemikalier ha spridit sig över hela växten via xylemen och därmed dödat den. Det förhindrar också skadliga mikrober från att komma in i växten och orsaka infektioner.

Sammanfattningsvis kan man säga att Casparian-remsan är en förtjockning i delar av endodermal cellvägg, vilket hjälper till att reglera absorptionen av vatten och näringsämnen från jorden och spelar också en aktiv roll i försvaret av växten. Det finns dock många saker om dess struktur och funktion som vi ännu inte vet.