Cele Celulele sita sunt cele care transporta seva cu zaharuri și substanțe nutritive în floem plantelor vasculare non-angiosperme. Sunt omologi cu elementele tubului de sită ale angiospermelor. Ambele tipuri de celule rămân vii, în ciuda pierderii nucleului și a mai multor organele esențiale.
Celulele de sită sunt lungi și înguste, cu capete suprapuse. Pe întreaga suprafață laterală au mici zone poroase (site) în contact cu celulele albinoase, uneori numite celule Strasburger.
Sursa: pixabay.com
Elementele tubului ecranului sunt scurte și largi. Formează tuburi continue. În apropierea capetelor lor, acestea au plăci poroase în contact cu celulele însoțitoare.
Structura
La fel ca majoritatea celulelor floem, site-urile au un perete celular format din celuloză, hemiceluloză și pectină. Ecranele sunt depresiuni cu pori de până la 15 μm în diametru. Acestea pot fi observate folosind un microscop optic.
Porii sunt străbătați de punți sau tuburi citoplasmatice, între sită adiacentă și celulele albinoase, care creează continuitate între protoplasmele ambelor.
Fiecare dintre aceste poduri este înconjurată de un cilindru de calote compus dintr-un β-glucan cu aspect hialin dens. Acest lucru previne scurgerea conținutului podurilor.
Spre deosebire de elementele tubului de sită, sita adiacentă și celulele albinoase nu derivă în general din divizarea aceleiași celule parentale.
Structurile pereților celulari care prin punți stabilesc o comunicare între protoplasmele albumină și celulele site sunt numite plasmodesmata.
Relația cu alte celule
Plantele vasculare posedă două tipuri de țesut conductiv complex organizat în fascicule vasculare paralele de-a lungul cortexului de rădăcini, tulpini, ramuri și vene frunze.
Pe de o parte, xilema distribuie apă și soluții minerale prelevate din sol. Pe de altă parte, floema transportă apă, zaharuri produse prin fotosinteză și substanțe nutritive stocate anterior în alte celule.
La fel ca xilema, floema este derivată dintr-o regiune de creștere a tulpinii numită cambium vascular. Componenta sa principală este celulele de sită sau elementele tubului de sită.
Floema conține, de asemenea, celule sclerenchimale, cu funcție de sprijin, idioblaste, funcție secretorie și celule parenchimatoase, cu funcție de stocare.
Celulele albuminoase sunt, de asemenea, parenchimatoase. La fel ca celulele însoțitoare ale angiospermelor, acestea au un protoplasm cu ribozomi și mitocondrii abundente, un reticul endoplasmic dur dur, plastide cu boabe de amidon și un nucleu care poate fi lobat. De asemenea, pot avea un vacuol mare.
În lipsa nucleelor esențiale și a organelelor, celulele de sită au nevoie de utilajul metabolic, proteine și complexe proteice ribonucleare, alți nutrienți, ATP, molecule de semnalizare și hormoni albuminosi pentru a rămâne în viață.
Mișcarea acestor compuși în plantă nu ar fi posibilă fără celule albuminice.
Funcţie
Mișcarea apei și a substanțelor dizolvate în floem se poate întâmpla în direcții diferite în momente diferite. Chiar și anumite solute se pot deplasa în direcții opuse simultan. Această capacitate se datorează faptului că floema este compusă din celule vii, capabile să efectueze diverse procese metabolice.
Din celulele albinoase, zaharurile produse în țesuturile fotosintetice sunt încărcate în celulele sită. Creșterea concentrației de zaharuri din aceste celule scade potențialul osmotic al seva, atrăgând apa din xilemul adiacent. Aceasta crește turgorul celulelor de sită.
Presiunea crescută a seva provoacă o mișcare pasivă către țesuturile țintă.
Pe măsură ce zaharurile sunt evacuate în aceste țesuturi, turgorul celulelor de scădere scade, ceea ce determină returnarea apei în xilem. Acest proces se repetă ciclic, producând trimiterea continuă a zaharurilor de către floem și descărcarea acestuia în țesuturile țintă.
În unele plante, descărcarea de zaharuri în celulele de sită împotriva unui gradient de concentrație necesită enzima adenozina trifosfat.
Descărcarea zaharurilor din flori și fructe implică o cheltuială suplimentară de energie, deoarece transportul trebuie să aibă loc împotriva unui gradient de zaharoză, fructoză și glucoză.
Perioade de creștere
În perioadele cu cea mai mare creștere a plantelor, principalele celule de sită active sunt cele care fac parte din floema organelor de stocare a amidonului și a meristemelor apicale, radiculare și axilare în creștere.
În perioadele cu activitate fotosintetică intensă, principalele celule de sită active sunt cele ale floemului frunzelor și ale organelor de depozitare.
Patologie
Virusurile care atacă plantele folosesc adesea sisteme de celule de sită sau elemente de tuburi de sită ca canal pentru a invada întregul organism.
Celulele ecranate elimină leziunile care suferă rapid prin depunerea calosului. Afidele au părți bucale special adaptate pentru a neutraliza această apărare, astfel încât pot suge continuu ore întregi. Acestea și alte insecte care mănâncă șaiba transmit viruși care atacă plantele.
Când celulele tamisare mor, la fel și celulele lor albinoase asociate. Aceasta este o indicație a strânsei interdependențe a ambelor tipuri de microorganisme.
Nu se cunoaște de ce cantități mari de reticul endoplasmatic tubular pot provoca ocluzia porilor de sită în celulele de sită ale gimnospermelor.
Evoluţie
Xylem și floem au rezolvat problema transportului de apă și substanțe nutritive în medii terestre, permițând evoluția plantelor mari și, prin urmare, apariția pădurilor și generarea enormei biodiversități pe care o adăpostesc în întreaga lume.
În ceea ce privește elementele tubului de sită și celulele lor însoțitoare, sita asociată și celulele albinoase sunt considerate primitive. Faptul că celulele de sită se găsesc în toate plantele vasculare fără flori și doar în unele angiosperme bazogene filogenetic.
Se crede că angiospermele provin din gimnosperme. Acesta ar fi motivul evolutiv pentru care sistemele de transport de șobolan bazate pe elemente de tub de sită sunt similare cu cele bazate pe celulele de sită. Cu alte cuvinte, ambele sisteme ar fi omologe.
Ca dovadă a acestei omologii se poate menționa că ambele sisteme prezintă similitudini remarcabile, în special în caracteristicile protoplastului (pierderea nucleului și a organelelor în sine) și a sistemului de screening.
Referințe
- Azcón-Bieto, J., Talón, M. 2006. Fundamentele fiziologiei plantelor. McGraw-Hill, Madrid.
- Beck, CB 2010. O introducere în structura și dezvoltarea plantelor - anatomia plantelor pentru secolul XXI. Cambridge University Press, Cambridge.
- Evert, RF, Eichhorn, SE 2013. Biologia plantelor. WH Freeman, New York.
- Gifford, EM, Foster, AS 1989. Morfologia și evoluția plantelor vasculare. WH Freeman, New York.
- Mauseth, JD 2016. Botanica: o introducere în biologia plantelor. Jones & Bartlett Learning, Burlington.
- Rudall, PJ Anatomia plantelor cu flori - o introducere în structură și dezvoltare. Cambridge University Press, Cambridge.
- Schooley, J. 1997. Introducere în botanică. Edituri Delmar, Albany.
- Stern, RR, Bidlack, JE, Jansky, SH 2008. Introducere biologie vegetală. McGraw-Hill, New York.