MÔ PHÂN SINH: ĐẶC ĐIỂM VÀ KIỂU - SINH HỌC - 2026

Các mô phân sinh (hoặc mô phân sinh) là quần thể tế bào phôi thai nằm trong khu vực tăng trưởng của thực vật có mạch. Cơ thể thực vật là sự kết hợp của các mô trưởng thành và mô non.

Sau khi hợp tử được hình thành, thực vật có mạch bắt đầu một quá trình phân chia tế bào kéo dài phần đời còn lại của chúng và sẽ quyết định sự phát triển và hình thành các cơ quan.

Nguồn: pixabay.com

Ban đầu, sự nhân lên của tế bào xảy ra trong suốt phôi. Đến giai đoạn cuối của quá trình phát triển phôi, sự nhân lên này bắt đầu tập trung ở một số vùng nhất định, các mô phân sinh chưa mất đi hoặc phục hồi bản chất phôi ban đầu.

Theo lý thuyết, hầu hết các tế bào thực vật là toàn năng. Nếu cần thiết, hoạt động mô phân sinh có thể tái sinh từ hầu hết mọi tế bào trưởng thành vẫn còn kém biệt hóa. Tuy nhiên, để bắt đầu hình thành mô phân sinh mới, tế bào phải trở lại trạng thái phôi ban đầu.

Phân loại mô phân sinh

Phân loại dựa trên sự phát triển của chúng: sơ cấp và trung học

Các mô phân sinh của cây trưởng thành được coi là sơ cấp khi chúng đi xuống trực tiếp từ các tế bào được hình thành trong quá trình phát sinh phôi và chưa bao giờ ngừng hoạt động mô phân sinh. Chúng được coi là thứ cấp khi chúng đi xuống từ các tế bào đã biệt hóa và sau đó đã phục hồi hoạt động mô phân sinh.

Ví dụ, mô phân sinh dạng thấu kính (bao gồm procambium và cambi có mạch có nguồn gốc từ procambium) là mô phân sinh sơ cấp vì nó bắt nguồn từ mô phân sinh đỉnh, là mô phân sinh sơ cấp.

Cambium liên hạt là mô phân sinh thứ cấp vì nó phát sinh từ mô phân sinh đã phục hồi hoạt động của mô phân sinh.

Phân loại dựa trên vị trí của chúng: đỉnh, bên và giữa các lớp

Dựa vào vị trí của chúng trong thân cây, chúng được phân loại là ngọn, bên và giữa các đốt. Mô phân sinh ngọn là sơ cấp. Các mô phân sinh bên có thể là mô phân sinh sơ cấp (cambium fasclass) hoặc thứ cấp (cambium giao tiếp; phellogen). Các mô phân sinh giữa các tầng là thứ cấp.

Mô phân sinh ngọn, ngoài vai trò là mô bắt nguồn từ thực vật, còn là trung tâm phối hợp chi phối trong quá trình phát sinh hình thái. Chúng nằm ở đầu thân, cành và rễ. Chúng mở rộng cơ thể thực vật, xác định chiều cao và đường kính của nó.

Mô phân sinh bên nằm song song (hoặc đồng tâm) với trục trung tâm của thân và rễ. Chúng làm tăng thể tích của các mô mang nước, chất tan khoáng và nhựa cây đi khắp cây. Chúng làm dày thân, cành và rễ. Chúng tạo thành mô hỗ trợ.

Mô phân sinh liên lớp, điển hình của cỏ, là những mô được chèn trong các mô không phải mô phân sinh. Chúng được giới hạn ở phần gốc của các lóng (các nút là vị trí bám của lá vào thân). Chúng gây ra hiện tượng kéo dài theo chiều thủy triều, làm tăng sự phân tách theo chiều dọc của lá. Chúng bù đắp cho việc chăn thả của động vật ăn cỏ.

Có thể nhận ra các loại mô phân sinh thứ cấp khác, đó là mô phân sinh đáy (của lá, hoa và quả) và mô phân sinh chấn (của các mô tái sinh).

Mô phân sinh ngọn

Giai đoạn phát triển của cây tạo ra dạng cơ bản và hình thành các cơ quan mới được gọi là sinh trưởng sơ cấp. Đây là kết quả của hoạt động của mô phân sinh ngọn. Một trong số đó là gốc. Cái còn lại là thân cây. Phần sau tạo ra thân và các cơ quan bên của nó (lá và chồi).

Mô phân sinh ngọn ở vị trí xa và được bao quanh hoặc bao phủ bởi các lá chưa trưởng thành. Đó là một cấu trúc động thay đổi liên tục trong chu kỳ hình thành thân và lá. Chu kỳ này thường phụ thuộc vào các biến đổi khí hậu theo mùa.

Không giống như mô phân sinh ngọn, mô phân sinh thân không thể hiện rõ các vùng xác định. Các khu chức năng được nhận biết dựa trên kích thước, định hướng và hoạt động của tế bào, mặt phẳng phân chia tế bào và sự hiện diện / vắng mặt của không bào.

Trung tâm của mô phân sinh ngọn chứa một nhóm tế bào không bào tương đối lớn. Khu vực trung tâm này được bao quanh bởi các tế bào ngoại vi nhỏ hơn.

Dưới vùng trung tâm này là một số "xương sườn" của tế bào bắt nguồn từ các mô bên trong của thân cây. Các tế bào ở trung tâm là những tế bào bắt nguồn từ các tế bào ngoại vi và các tế bào của "xương sườn".

Mô phân sinh đỉnh rễ

Rễ là cơ quan của thực vật phát triển bên trong đất, có chức năng cố định và hút nước và các chất dinh dưỡng khoáng. Rễ mọc và phát triển từ đầu xa của nó.

Đầu xa của gốc, hay đỉnh, được chia thành bốn vùng phát triển: 1) caliptra (hoặc nắp); 2) vùng mô phân sinh của rễ; 3) khu vực kéo dài; 4) vùng chín.

Đài hoa bảo vệ mô phân sinh đỉnh rễ khỏi bị mài mòn cơ học khi rễ di chuyển trong đất. Caliptra có độ dài không đổi: các tế bào mà nó mất đi do ma sát được thay thế liên tục.

Vùng mô phân sinh rễ hay còn gọi là mô phân sinh ngọn, là nơi phân chia tế bào làm cho rễ sơ cấp phát triển. Nó không tạo ra phần phụ bên.

Vùng kéo dài là vùng của rễ trong đó các tế bào không phân chia, nhưng nhân đôi chiều dài của chúng nhiều lần một cách rộng rãi và nhanh chóng.

Vùng trưởng thành là vùng mà tế bào ngừng kéo dài và có được các đặc điểm khác biệt của chúng.

Tăng trưởng tế bào

Ở nhiều loài dương xỉ, tế bào ban đầu gây ra sự phân bố đều đặn các tế bào của mô phân sinh đỉnh. Ở sinh tinh, sự phân chia tế bào kém chính xác hơn. Tốc độ và hướng của chúng quyết định sự phân hóa vùng của mô phân sinh.

Ở mô phân sinh, nếu tế bào phân chia nhanh sẽ xuất hiện những vùng có tế bào nhỏ. Nếu chậm, các vùng có ô lớn sẽ xuất hiện. Nếu nó xảy ra trong nhiều mặt phẳng hoặc tiếp tuyến, thì có sự tăng trưởng về khối lượng. Nếu nó xảy ra nếp gấp, có sự phát triển bề mặt.

Giai đoạn phôi của sự phát triển tế bào bắt đầu với sự chuẩn bị cho sự phân chia. Sự gia tăng số lượng tế bào không làm cho khối lượng của chúng tăng lên rõ rệt. Mô phân sinh sơ cấp xuất hiện. Protoplastids được hình thành, đặc trưng của tế bào mô phân sinh, làm phát sinh lục lạp và các bào quan khác của tế bào.

Trong giai đoạn mở rộng của sự phát triển tế bào, không bào trung tâm xuất hiện, nước tích tụ và tốc độ trao đổi chất tăng lên. Tế bào phát triển về khối lượng. Đặc tính sinh tổng hợp protein mạnh mẽ của các mô phân sinh tích cực phát triển.

Trong giai đoạn phân hóa của sinh trưởng tế bào, mô phân sinh thứ cấp xuất hiện. Các loại mô và cấu trúc hình thái khác nhau phát triển nhờ hoạt động của mô phân sinh.

Mô phân sinh và mô

Mô phân sinh tạo ra các mô đơn giản (nhu mô, mô nối, mô cứng) và phức tạp (xylem, phloem, biểu bì, mô tiết).

Trong nhu mô, hiện diện khắp thực vật, các tế bào hình tròn, với tế bào chất sống và màng tế bào mỏng, không có chất lỏng. Khi chúng không có lục lạp, các tế bào này dự trữ nước và thức ăn. Khi chúng xảy ra, chúng tạo thành chlorenchyma.

Trong nhu mô, tế bào dài ra, có tế bào chất sống và thành dày, không đều. Chúng thường được tìm thấy ngay dưới lớp biểu bì. Họ cung cấp hỗ trợ linh hoạt.

Trong lớp xơ cứng, các tế bào phân chia thành các màng cứng và sợi. Những tế bào này có những bức tường dày được tẩm chất lignin, khi trưởng thành sẽ chết đi và ít nhiều cung cấp sự hỗ trợ cứng nhắc.

Xylem và phloem mang nước, muối khoáng và đường. Các kênh dẫn của các mô này được tạo thành từ các tế bào chết (khí quản, phần tử mạch dẫn) hoặc tế bào sống (tế bào sàng, tế bào albuminous, phần tử ống rây, tế bào đồng hành).

Trong biểu bì, có chức năng bao bọc và bảo vệ các cơ quan, các tế bào nhu mô chiếm ưu thế, kèm theo các tế bào chuyên di chuyển nước và khí ra vào cây. Ở thực vật thân gỗ, biểu bì biến thành lớp vỏ hoặc vỏ cây. Các mô tiết sản xuất mật hoa, dầu, chất nhầy, mủ và nhựa.

Sửa chữa thiệt hại do chấn thương

Mô phân sinh cho phép thực vật sống sót qua các chấn thương vật lý hoặc hóa học gây ra tổn thương cho các mô của chúng.

Mô phân sinh ngủ (chồi ngủ) được kích hoạt khi mô phân sinh đỉnh bị phá hủy. Sự không đồng nhất của các quần thể tế bào mô phân sinh do nguyên phân không đồng bộ và các yếu tố khác tạo nên những tế bào thích hợp cho các dạng tổn thương khác nhau.

Mô phân sinh và phytohormone

Sự phát triển của thực vật phụ thuộc trực tiếp vào hoạt động của phytohormone và các yếu tố môi trường. Trong số đó là nhiệt độ và sự sẵn có của ánh sáng, nước, carbon dioxide và các chất dinh dưỡng khoáng.

Phytohormone là các hợp chất hữu cơ tự nhiên đa chức năng và đa hóa trị, có ở nồng độ thấp trong thực vật, tham gia vào quá trình hoạt hóa phụ thuộc lẫn nhau của các tế bào, mô và cơ quan của chúng. Quá trình sinh tổng hợp phytohormone diễn ra trong mô phân sinh.

Phytohormone được phân thành năm nhóm: 1) auxin; 2) các cytokinin; 3) gibberellins; 4) abscissines; 5) etilen.

Thông qua phytohormone, các mô phân sinh bắt đầu và kiểm soát các cơ chế sinh lý được lập trình, và kích thích hoặc ức chế các quá trình phát sinh ở thực vật.

Mô phân sinh và thể đa bội

Thể đa bội là dạng đột biến làm cho thế hệ mới có số lượng NST gấp 2 lần trở lên so với thế hệ trước.

Ở thực vật, đa bội là một cơ chế quan trọng của quá trình hình thành và tiến hóa. Hầu hết các dòng thực vật đều đã trải qua hiện tượng đa bội vào một thời điểm nào đó trong lịch sử của họ.

Thể đa bội có thể phát sinh thông qua hai cơ chế khác nhau. Đầu tiên, thông qua việc tạo ra các giao tử có nhiều hơn một bộ nhiễm sắc thể do sự không phân ly của các nhiễm sắc thể tương đồng. Thứ hai, bằng cách tăng gấp đôi số lượng nhiễm sắc thể trong một cá thể sau khi sinh sản hữu tính.

Một biến thể hiếm gặp của cơ chế thứ hai liên quan đến sự nhân đôi của các nhiễm sắc thể trong mô phân sinh đỉnh của thân cây, sao cho thân cây đó trở thành thể tứ bội.

Những bông hoa trên thân cây này sau đó có thể tạo ra các giao tử lưỡng bội (chứ không phải đơn bội) có thể tạo ra các con có thể sống được bằng cách kết hợp các giao tử lưỡng bội khác.

Người giới thiệu

1. Beck, CB 2010. Giới thiệu về cấu trúc và sự phát triển của thực vật - giải phẫu thực vật trong thế kỷ XXI. Nhà xuất bản Đại học Cambridge, Cambridge.
2. Duca, M. 2015. Sinh lý học thực vật. Springer, Cham.
3. Evert, RF 2006. Esau's Plant anatomy: Mô phân sinh, tế bào và mô của cơ thể thực vật: cấu trúc, chức năng và sự phát triển của chúng. Wiley, Hoboken.
4. Evert, RF, Eichhorn, SE 2013. Sinh học thực vật. WH Freeman, New York.
5. Lambers, H., Chapin, FS, III, Pons, TL 2008. Sinh thái sinh lý thực vật. Springer, New York.
6. Mauseth, JD 2017. Thực vật học: giới thiệu về sinh học thực vật. Jones & Bartlett Learning, Burlington.
7. Rudall, PJ 2007. Giải phẫu thực vật có hoa - giới thiệu về cấu trúc và sự phát triển. Nhà xuất bản Đại học Cambridge, Cambridge.
8. Schooley, J. 1997. Giới thiệu về thực vật học. Nhà xuất bản Delmar, Albany.
9. Stern, RR, Bidlack, JE, Jansky, SH 2008. Giới thiệu sinh học thực vật. McGraw-Hill, New York.
10. Taiz, L., Zeiger, E., Moller, IM, Murphy, A. 2014. Sinh lý và phát triển thực vật. Sinauer, Sunderland.