เนื้อเยื่อพื้นฐานของพืช
เนื้อเยื่อ (tissue) เป็นกลุ่มเซลล์ที่มีลักษณะรูปร่างเหมือนกัน อยู่รวมกันเพื่อทำหน้าที่เฉพาะอย่าง เนื้อเยื่อพื้นฐานพืชแบ่งได้เป็นสองกลุ่มตามความสามารถในการแบ่งเซลล์ คือ
- เนื้อเยื่อเจริญ (Meristematic tissue)
คือเนื้อเยื่อที่มีผนังเซลล์บาง มีนิวเคลียสขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับเซลล์อื่น มีความสามารถในการแบ่งเซลล์แบบ Mitosis ไปตลอดชีวิต - เนื้อเยื่อถาวร (Permanent tissue) คือเนื้อเยื่อที่มีการเจริญเต็มที่แล้วมีการทำหน้าที่ต่าง ๆ ในเซลล์พืชแตกต่างกันไป
เนื้อเยื่อเจริญแบ่งได้เป็น
จำแนกตามตำแหน่งในส่วนต่างๆของพืช
- เนื้อเยื่อเจริญส่วนปลาย (apical meristem) ได้แก่ บริวเณปลายยอด (shoot apex) และราก (root apex) คือเนื้อเยื่อเจริญกลุ่มแรกสุดที่เจริญขึ้นมาในพืชดอก โดยจะพัฒนาต่อไปเป็นเนื้อเยื่อเจริญปฐมภูมิ (Primary meristem) ทำให้มีความยาวและสูงขึ้น
2. เนื้อเยื่อเจริญด้านข้าง (Lateral meristem)
เป็นเนื้อเยื่อเจริญที่พบในพืชใบเลี้ยงคู่ส่วนใหญ่ และใบเลี้ยงเดี่ยวบางชนิด มีหน้าที่ในการสร้าง Secondary phloem และ Secondary xylem
รวมไปถึงการสร้างเนื้อเยื่อ Cork ทำให้โครงสร้างของพืชขยายขนาด (อ้วนขึ้น)
3. เนื้อเยื่อเจริญระหว่างข้อ (Intercalary meristem) พบเฉพาะในพืชใบเลี้ยงเดี่ยวพบบริเวณเหนือข้อช่วยยืดความยาวของปล้องให้ยาวขึ้น
เช่นในต้นไผ่ ต้นหญ้า
การแบ่งประเภทของเนื้อเยื่อพืช จำแนกตามระยะการเจริญแบ่งเป็น 3 ชนิด คือ
- Promeristem เป็นเนื้อเยื่อเจริยที่เกิดขึ้นใหม่ๆจากการแบ่งตัว เซลล์ที่มีรูปร่างและขนาดใกล้เคียงกันมากจะอยู่ที่บริเวณปลายยอกหรือปลายราก
- Primary meristem เป็นเนื้อเยื่อที่เปลี่ยนแปลงมาจาก promeristem เป็นบริเวณที่เซลล์ยืดตัว (region of cell elongation)
- Protoerm สร้างเนืื้อเยื่อชั้นผิวจะเจริญต่อไปเป็น Epidermis
- Procambium สร้างเนื้อเยื่อลำำเลียงชุดแรก ซึ่งจะเจริญต่อไปเป็น Primary phloem, Vascular cambium, และ Primary xylem
- Ground meristem จะเจริญต่อไปเป็น Ground tissue
- secondary meristem เปลี่ยนแปลงมาจาก primary meristem และเนื้อเยื่อถาวรขั้นแรกบางชนิดสร้างเนื้อเยื่อถาวรขั้นที่สอง พบในพืชใบเลี้ยงคู่ ได้แก่
- vascular cambium สร้างเนื้อเยื่อลำเลียงชุดที่สอง
- cork cambium เกิดจากการแปรสภาพของ parenchyma (เนื้อเยื่อพิเศษสามารถแปรสภาพเป็นเนื้อเยื่อเจริญได้ตลอดเวลา) กลับไปเป็นเนื้อเยื่อเจริญในบริเวณคอร์เทกซ์
เนื้อเยื่อถาวร (Permanent tissue)
เป็นเนื้อเยื่อที่เจริญเต็มที่แล้ว มีรูปร่างคงที่ ทำหน้าที่ต่าง ๆ แบ่งได้หลายชนิดหากจำแนกตามชนิดของกลุ่มเซลล์จะแบ่งได้ 2 กลุ่มคือ เนื้อเยื่อถาวรเชิงเดี่ยว และ เนื้อเยื่อถาวรเชิงซ้อน
เนื้อเยื่อถาวรเชิงเดี่ยว ประกอบด้วยกลุ่มเซลล์ชนิดเดียว ทำหน้าที่เดียวกัน ได้แก่
- เนื้อเยื่อผิว (Epidermis) ประกอบขึ้นจากเซลล์หลายชนิด เช่น Epidermal cell เซลล์คุม (Guard cell, เซลล์ข้างเซลล์คุม (Subsidary cell) และ ขน (Trichrome) บทบาทหลักในการปกป้องเนื้อเยื่อภายในของพืช ในชั้นนี้ของลำต้นและใบจะมีสาร Cutin เคลือบอยู่เพื่อป้องกันการเสียน้ำ การแลกเปลี่ยนแก๊ส คายน้ำ และรักษาอุณหภูมิในต้นพืช จะอาศัยโครงสร้างของปากใบ (Stoma) เซลล์ขน (trichomes) จะมีหน้าที่หลายอย่างเช่น ช่วยควบคุมอุณหภูมิ ป้องกันสัตว์กินพืช พัฒนาโครงสร้างไปเป็นต่อมต่าง ๆ บนผิวของพืช
- เนื้อเยื่อพาเรนไคมา (Parenchyma) เป็นระบบเนื้อเยื่อพื้นที่พบมากสุดในต้นพืช ส่วนใหญ่มีรูปร่างกลม หรือ รูปร่างหลายเหลี่ยม แต่ส่วนใหญ่มีผนังบาง เมื่อเซลล์เรียงตัวกันไม่แน่นจะมีช่องว่างระหว่างเซลล์ เรียกว่า Intercellular space หน้าที่ของ Parenchyma เช่น สะสมอาหารจำพวกแป้ง พบได้ในชั้น Cortex โดยเฉพาะในราก ถ้าเซลล์ Parenchyma มี Chloroplast มากจะเรียกว่า Chlorenchyma สามารถช่วยในการสังเคราะห์ด้วยแสงได้ เช่น ในชั้น Mesophyll ในใบของพืช สำหรับพื้ชในน้ำบางชนิด เซลล์ Parenchyma จะมีการเรียงตัวให้มีช่องอากาศภายในเซลล์ช่วยในการลอยตัว เรียกว่า Aerenchyma เช่นในลำต้นของต้นแว่นแก้ว หรือ ต้นพุทธรักษา
- เนื้อเยื่อคอลเลนไคมา (Collenchyma) ประกอบจากเซลล์ Collenchyma ที่มีผนังเซลล์ปฐมภูมิหนาไม่สม่ำเสมอทั้งเซลล์ แต่จะหนาบริเวณมุม เพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับโครงสร้าง เซลล์กลุ่มนี้จะมีเพคตินพอกสะสมอย่างไม่สม่ำเสมอกัน พบตามโครงสร้างต้นอ่อน ก้านใบ เส้นกลางใบ หรือลำต้นของพืชล้มลุกหรือไม้เลื้อยบางชนิด
- เนื้อเยื่อสเคอเรนไคมา (Sclerchyma) เป็นเนื้อเยื่อที่มีผนังเซลล์ทุติยภูมิหนา มีการสะสมของลิกนินและเซลลูโลส ทำหน้าที่หลักในการเสริมความแข็งแรงให้กับพืช เซลล์ Sclenchyma เมื่อเจริญเต็มที่แล้วจะไม่มีชีวิต เซลล์มีรูปร่างสองชนิดคือ Scleried cell ซึ่งจะมีรูปร่างเป็นก้อน มีแฉก พบในเนื้อไม้หรือผลไม้ที่มีเนื้อสาก เช่น สาลี ฝรั่ง เป็นต้น อีกชนิดหนึ่งคือ Fiber cell จะมีโครงสร้างเรียวยาว ปลายเซลล์แหลม มักพบแทรกตามแนวท่อลำเลียงของพืชหรือพบเป็นกลุ่มในพืชบางชนิด
เนื้อเยื่อถาวรเชิงซ้อน ประกอบด้วยเซลล์หลายประเภทมาอยู่ด้วยกันและทำงานร่วมกัน ได้แก่
- เนื้อเยื่อลำเลียงน้ำ (Xylem) คือกลุ่มของเนื้อเยื่อพืชที่ช่วยในการลำเลียงน้ำและแร่ธาตุจากรากไปสู่ยอดของพืช ประกอบด้วยเซลล์ 4 กลุ่มคือ Xylem parenchyma, Xylem fiber, Tracheary element และ secretory อื่นๆ ทำหน้าที่หลักในการลำเลียงน้ำ และเป็นเนื้อเยื่อที่เจริญเต็มที่แล้วไม่มีชีวิต การลำเลียงน้ำจะเกิดที่เนื้อเยื่อ Vessel member มากกว่า และเกิดใน Trachied ได้บ้าง เนื่องจาก Vessel member จะมีลักษณะเป็นท่อใหญ่กลวงทะลุหัวท้ายเป็นรูชื่อว่า Perforation ติดเรียงต่อกัน ท่อนี้มีการสะสมลิกนินไม่มากทำให้เกิดเป็นลวดลายต่าง ๆ ในขณะที่เซลล์ Xylem parenchyma จะมีหน้าที่หลักในการลำเลียงน้ำในแนวรัศมี และ Xylem fiber จะมีความสำคัญในการเสริมความแข็งแรง
- เนื้อเยื่อลำเลียงอาหาร (Phloem) เนื้อเยื่อกลุ่มนี้ทำหน้าที่ในการลำเลียงอาหารของพืช (น้ำตาลซูโคลส) เนื้อเยื่อกลุ่มนี้ประกอบด้วยเนื้อเยื่อ 4 กลุ่มหลัก ๆ คือ
- Sieve element ฺฺเซลล์ลำเลียงอาหาร
- sieve cells พบในพืชพวกจิมโนสเปิร์มและพืชชั้นต่ำ มี sieve area ที่ผนังด้านข้างจะมีรู ไม่มี sieve plate ที่ปลายเซลล์
- sieve tube member พบในพืชมีดอก จะเป็นเซลล์ที่มีชีวิตแต่ Organelle ภายในจะลดรูปไป เหลือเพียง Vacuole ขนาดใหญ่เพื่อเพิ่มพื้นที่ในการลำเลียงอาหาร เซลล์มีรูปทรงกระบอก หัวท้ายมีโครงสร้างเป็นตะแกรง เรียกว่า Sieve plate ให้สารอาหารโมเลกุลใหญ่เช่น ซูโครส กรดอะมิโน สามารถผ่านได้
- Companion cell เป็นการเปลี่ยนแปลงเซลล์ Parenchyma มาทำหน้าที่ช่วยเหลือการลำเลียงสารอาหารผ่านทางช่อง Plasmodesmata
- Phloem parenchyma ทำหน้าที่ลำเลียงสารอาหารในแนวรัศมี
- Phloem fiber ทำหน้าที่เสริมความแข็งแรงให้กับโครงสร้างท่อลำเลียงและช่วยสะสมแป้งบางส่วน
- อาจมี secretory cells ชนิดต่างๆ เช่น laticifers, tannin, resin, crystal