Plantencellen en -weefsels

Plantenweefsels zijn verzamelingen van gelijkaardige cellen die verwante functies vervullen. Verschillende plantenweefsels hebben hun eigen gespecialiseerde rollen en kunnen worden gecombineerd met andere weefsels om organen te vormen zoals bloemen, fruit, stengel en bladeren. Twee belangrijke soorten plantenweefsel zijn meristeem en permanent weefsel.

Meristeemweefsel, het primaire groeiweefsel in planten, is in staat tot zelfvernieuwing en onbepaalde celdeling. Elke cel in de plant is afkomstig van een meristeem. Meristeemweefsel wordt ingedeeld in een van de drie typen, afhankelijk van de locatie in de plant: apicaal, lateraal en intercalair. Apicale meristemen zijn meristeemweefsel aan het uiteinde van een wortel en stengel, waardoor de plantlengte kan worden verlengd. Laterale meristemen zijn aanwezig in het radiale deel van de stengel en wortel en vergroten de dikte of omtrek van de volwassen plant. Intercalaire meristemen komen alleen voor in eenzaadlobbigen aan de basis van de internode en het blad. De intercalaire meristemen vergroten de lengte van het blad.

Permanente plantenweefsels zijn eenvoudig (bestaande uit vergelijkbare celtypen) of complex (bestaande uit verschillende soorten cellen). Huidweefsel is bijvoorbeeld een eenvoudig permanent weefsel dat de buitenste beschermende laag vormt. Het beschermt de plant tegen fysieke schade en maakt gasuitwisseling mogelijk. In niet-houtachtige planten is het huidweefsel een laag met dicht opeengepakte cellen die de epidermis wordt genoemd. De cuticula, een vetachtige epidermale laag, is aanwezig op bladeren en stengels die waterverlies voorkomen. De epidermis heeft unieke functies in verschillende plantorganen. Wortels, water en mineralen die uit de grond worden opgenomen, komen bijvoorbeeld via de epidermis binnen.

Vaatweefsel is daarentegen een voorbeeld van complex weefsel dat het transport van water en mineralen door de plant mogelijk maakt. Het vasculaire systeem is samengesteld uit twee gespecialiseerde geleidende vaten: xyleem en floëem. Xyleem voert water en mineralen van de wortels naar verschillende delen van de plant en bestaat uit drie soorten cellen: xyleemvat, tracheïden (die beide water vasthouden) en xyleemparenchym. Floëem geleidt organische verbindingen van de plaats van fotosynthese naar verschillende delen van de plant. Het omvat vier verschillende soorten cellen: zeefcellen (die fotosynthese uitvoeren), floëemparenchym, begeleidende cellen en floëemvezels. In de stengel vormen het xyleem en floëem samen een structuur die een vaatbundel wordt genoemd. In wortels wordt dit de vasculaire cilinder of vasculaire stele genoemd.

Parenchym, Collenchym en Sclerenchym

De anatomie van planten verdeelt het organisme in vier primaire organen: wortel, stengel, blad en bloem. Deze kunnen vervolgens worden onderverdeeld in drie weefseltypen. Bladeren bestaan bijvoorbeeld uit drie verschillende weefsels: dermaal, vasculair en grondweefsel. Verder zijn deze weefsels elk samengesteld uit maximaal drie celtypen: parenchym, sclerenchym of collenchym.

Parenchymacellen zijn levend, metabolisch actief en worden omringd door een dunne en flexibele primaire celwand. Over het algemeen vormen parenchymcellen 90 procent van de cellen die worden aangetroffen in kruidachtige zaadplanten. Deze komen vaak voor in de cortex of het merg van stengels of wortels, en het vlezige weefsel van veel vruchten. De meeste parenchymcellen behouden het vermogen zich te delen, waardoor ze essentieel zijn voor wondgenezing en weefselregeneratie. Bovendien vervullen parenchymcellen gespecialiseerde functies in planten uit, zoals fotosynthese, opslag of transport, en helpen ze het vaatweefsel door een route te vormen voor het uitwisselen van voedingsstoffen binnen of tussen xyleem en floëem.

Collenchymcellen zijn ook levend en langwerpig van structuur, en hebben een onregelmatige dikke celwand die ondersteuning en structuur biedt aan de plant. Dit zijn het minst voorkomende celtype en hebben celwanden die zijn samengesteld uit cellulose en pectine. Het epidermale weefsel van jonge stengel- en bladnerven bestaat uit collenchymcellen. Er zijn drie algemene classificaties van collenchymcellen, cid afhankelijk van de locatie en het patroon van verdikkingen in de celwand – hoekig, ringvormig, lamellair en lacunair.

Sclerenchymcellen vormen beschermend of ondersteunend weefsel in hogere planten. Op volwassen leeftijd hebben deze cellen een beperkte fysiologische activiteit en zijn ze meestal dood. Sclerenchymcellen hebben een celwand met een verdikte secundaire laag die bestaat uit cellulose, hemicellulose en lignine. De oriëntatie van de cellulose biedt een diverse combinatie van sterkte, flexibiliteit en stijfheid in plantorganen die worden blootgesteld aan verschillende druk- en trekkrachten. Sclerenchym komt in drie verschillende vormen voor: vezels, sclereïden en watergeleidend sclerenchym.