30.3: Wortels

Wortelgroei en Anatomie

Wortelgroei begint met het ontkiemen van het zaad. Wanneer het embryo van de plant uit het zaad komt, vormt de kiemwortel van het embryo het wortelstelsel. Het uiteinde van de wortel wordt beschermd door de wortelkap, een structuur die alleen bij wortels voorkomt en die verschilt van alle andere plantstructuren. Het wortelkapje wordt voortdurend vervangen omdat het gemakkelijk beschadigd raakt wanneer de wortel zich door de grond duwt. De wortelpunt kan in drie zones worden verdeeld: een zone van celdeling, een zone van verlenging, en een zone van rijping en differentiatie (Figuur 1). De zone van celdeling ligt het dichtst bij de worteltop; zij bestaat uit de actief delende cellen van de wortelmeristeem. De zone van verlenging is waar de nieuw gevormde cellen in lengte toenemen, waardoor de wortel langer wordt. Bij de eerste wortelhaar begint de zone van celrijping, waar de wortelcellen zich beginnen te differentiëren in speciale celtypen. Alle drie de zones bevinden zich in de eerste centimeter van de wortelpunt.

Deze laterale doorsnede van een wortelpunt is verdeeld in drie zones: een bovenste zone van rijping, een middelste zone van verlenging, en een onderste zone van celdeling bij de wortelpunt. In de rijpingszone steken de wortelharen uit de hoofdwortel en zijn de cellen groot en rechthoekig. Het gebied van verlenging heeft geen wortelharen, en de cellen zijn nog steeds rechthoekig, maar iets kleiner. Een vaatcilinder loopt door het centrum van de wortel in het gebied van rijping en het gebied van verlenging. In het gebied van celdeling zijn de cellen veel kleiner. De cellen in dit gebied worden het apicale meristeem genoemd. De apicale meristeem wordt omgeven door een laag cellen die wortelkap wordt genoemd.
Figuur (PaginaIndex{2}): Een longitudinaal beeld van de wortel toont de zones van celdeling, verlenging en rijping. De celdeling vindt plaats in de apicale meristeem.

De wortel heeft een buitenste laag cellen, de epidermis, die gebieden van grondweefsel en vaatweefsel omringt. De opperhuid biedt bescherming en helpt bij de absorptie. Wortelharen, die uitlopers zijn van de epidermale cellen van de wortel, vergroten het oppervlak van de wortel, wat sterk bijdraagt aan de opname van water en mineralen.

Binnenin de wortel vormt het grondweefsel twee gebieden: de cortex en het merg (Figuur \PageIndex{3}\). Vergeleken met stengels hebben wortels veel cortex en weinig pith. Beide gebieden bevatten cellen die fotosyntheseproducten opslaan. De cortex bevindt zich tussen de opperhuid en het vaatweefsel, terwijl het merg tussen het vaatweefsel en het centrum van de wortel ligt.

De microfoto toont een worteldoorsnede. Xyleemcellen, waarvan de celwanden rood kleuren, bevinden zich in het midden van de wortel. Blauwe vlekken van floëemcellen bevinden zich aan de rand van de ring van xyleemcellen. De pericyclus is een ring van cellen aan de buitenrand van het xyleem en het floëem. Een andere ring van cellen, de endodermis genaamd, omringt de pericycle. Alles binnen de endodermis is de sclera, of het vaatweefsel. Buiten de endermis is de cortex. De parenchymcellen waaruit de cortex is opgebouwd, zijn de grootste in de wortel. Buiten de cortex ligt de exodermis. De exodermis is ongeveer twee cellen dik en bestaat uit sclerenchyma cellen die rood kleuren. Rond de exodermis ligt de epidermis, die één enkele cellaag dik is. Een paar wortelharen steken vanuit de wortel naar buiten.
Figuur (Pagina-index{3}): Op deze lichtmicrofoto van een worteldoorsnede van tarwe (Triticum) zijn verschillende celtypen te zien. Sclerenchyma cellen van de exodermis en xyleem cellen kleuren rood, en floem cellen kleuren blauw. Andere celtypes kleuren zwart. De stele, of het vaatweefsel, is het gebied binnen de endodermis (aangegeven door een groene ring). Wortelharen zijn zichtbaar buiten de epidermis. (credit: schaalbalkgegevens van Matt Russell)

Het vaatweefsel in de wortel bevindt zich in het binnenste gedeelte van de wortel, dat de stele wordt genoemd (figuur \PageIndex{4}). Een laag cellen, endodermis genaamd, scheidt de stele van het grondweefsel in het buitenste gedeelte van de wortel. De endodermis is exclusief voor wortels, en dient als controlepunt voor materialen die het vasculaire systeem van de wortel binnenkomen. Op de wanden van de endodermale cellen bevindt zich een wasachtige substantie, suberine genaamd. Dit wasachtige gebied, bekend als de Casparian strip, dwingt water en oplosmiddelen de plasmamembranen van de endodermale cellen over te steken in plaats van tussen de cellen door te glippen. Hierdoor passeren alleen materialen die de wortel nodig heeft de endodermis, terwijl toxische stoffen en ziekteverwekkers over het algemeen worden geweerd. De buitenste cellaag van het vaatweefsel van de wortel is de pericycle, een gebied waaruit zijwortels kunnen ontstaan. Bij dicot wortels zijn het xyleem en het floëem van de stele afwisselend in een X-vorm gerangschikt, terwijl bij monocot wortels het vaatweefsel in een ring rond het merg is gerangschikt.

De doorsnede van een dicot wortel heeft een X-vormige structuur in het centrum. De X is opgebouwd uit vele xyleemcellen. Floemcellen vullen de ruimte tussen de X. Een ring van cellen, de pericycle genoemd, omringt het xyleem en het floëem. De buitenste rand van de pericycle wordt de endodermis genoemd. Een dikke laag cortexweefsel omringt de pericycle. De cortex is omgeven door een laag cellen die de epidermis wordt genoemd. De monocote wortel is vergelijkbaar met een dicote wortel, maar het centrum van de wortel is gevuld met merg. De floëemcellen vormen een ring rond het merg. Ronde clusters van xyleemcellen zijn ingebed in het floëem, symmetrisch gerangschikt rond het centrale merg. De buitenste pericycle, endodermis, cortex en epidermis zijn dezelfde in de dicot wortel.
Figuur (\PageIndex{4}): Bij (links) typische dicotten vormt het vaatweefsel een X-vorm in het midden van de wortel. In (rechts) typische eenzaadlobbigen vormen de floëemcellen en de grotere xyleemcellen een karakteristieke ring rond het centrale hart.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *