Các loại mô phân sinh có ở loại cây nào năm 2024

Ðặc trưng của mô phân sinh là không chỉ tạo ra, bổ sung tế bào mới cho cơ thể thực vật mà còn làm chính chúng hoạt động mãi, như vậy có một số tế bào vẫn duy trì khả năng phân sinh trong suốt đời sống cá thể.

Hiện tượng tập trung chức năng sinh sản tế bào vào một số phần cơ thể gắn với quá trình tiến hóa hoàn thiện chung của thực vật. Ở nhiều loài thực vật sinh trưởng là kết quả của hoạt động phân sinh, còn ngược lại ở động vật sự phân sinh các tế bào mới hầu như dừng lại ở giai đoạn trưởng thành nhất định của cá thể.

Các loại mô phân sinh có ở loại cây nào năm 2024
Mô phân sinh chồi ngọn

Bắt đầu bằng sự phân chia của tế bào hợp tử, thực vật bậc cao thường sinh ra các tế bào mới và hình thành cơ quan mới cho tới khi chết. Những giai đọan đầu tiên của phôi, sự sinh sản tế bào xảy ra trong tòan bộ phôi. Nhưng khi phôi đã hình thành và phát triển thành cây con, thì những mô gắn liền với quá trình hình thành các tế bào mới gọi là mô phân sinh, nó được giới hạn nằm ở ngọn cây, tồn tại trong suốt đời sống của cây, còn những phần khác gắn liền với hoạt động trưởng thành. Vì vậy trong một cây, bao gồm các mô phân sinh và các mô trưởng thành ( mô vĩnh viễn).

Hiện tượng tập trung mô phân sinh vào một số phần của cơ thể cây, gần như gắn liền với quá trình phát sinh chủng loại. Ở những thực vật bậc thấp nguyên thủy nhất, tất cả các tế bào có bản chất như nhau, tất cả các tế bào đều tham gia vào quá trình trao đổi chất, trao đổi năng lượng, trao đổi thông tin và sinh sản.

Các loại mô phân sinh có ở loại cây nào năm 2024
Mô phân sinh bên: 1. Tầng sinh trụ 2. Tầng sinh vỏ

Thuật ngữ mô phân sinh, nhấn mạnh hoạt động phân chia của tế bào. Sự tổng hợp chất sống mới là phần cơ bản của quá trình tạo các tế bào mới bằng sự phân chia. Ngoài mô phân sinh, các mô sống khác, cũng có thể sinh ra các tế bào mới, nhưng mô phân sinh là mô có hoạt động phân chia tế bào không có giới hạn vì nó không ngừng bổ sung tế bào cho cơ thể cây, mà còn làm cho chính chúng tồn tại theo tuổi thọ của loài, nghĩa là, một số sản phẩm của sự phân chia trong các mô phân sinh không phát triển thành các tế bào trưởng thành và vẫn giữ khả năng phân chia trong suốt đời sống cá thể, chúng thuộc mô phân sinh. Sự sinh sản tế bào, bao gồm ba yếu tố: sinh trưởng, di truyền và phát triển. Nhưng sự sinh sản tế bào xảy ra không có sự sinh trưởng như giao tử, bào tử, hoặc nếu không có sự sinh trưởng thì tế bào cũng có sự bổ sung thêm ở dạng chất nguyên sinh, chất cấu tạo vách tế bào tăng trưởng: Trong hoạt động phân sinh, quá trình sinh trưởng, có thể phân chia thành hai giai đọan: sinh trưởng với sự phân chia tế bào và sự tăng trưởng có giới hạn, sinh trưởng không có sự phân chia tế bào, nhưng sự tăng trưởng thể hiện rõ rệt. Có sự biến đổi dần dần từ giai đoạn này sang giai đoạn khác.

Vì các mô phân sinh nằm ở đầu ngọn chồi, ngọn rễ chính, ngọn rễ bên, nên số lượng của chúng trong một cây rất lớn. Hơn nữa còn các mô phân sinh khác như tầng sinh mạch, tầng sinh bần, vòng dày... gắn liền với quá trình sinh trưởng thứ cấp về chiều dày của trục. Hoạt động phối hợp của tất cả mô phân sinh này tạo ra một cơ thể cây phức tạp. Các tầng phát sinh, mô phân sinh thứ cấp, bằng cách tăng thể tích của hệ thống dẫn nhựa và tạo ra mô bảo vệ, mô cơ, đã góp phần sinh trưởng thứ cấp, duy trì mở rộng theo bề ngang của cơ thể cây.

Không phải tất cả mô phân sinh ngọn có mặt trên một cây nào đó đều nhất thiết phải hoạt động. Chẳng hạn sự hạn chế của mô phân sinh là phụ thuộc vào mối quan hệ giữa chồi chính và chồi bên. Hoạt động cuả các tầng phát sinh cũng thay đổi về mặt cường độ. Cả mô phân sinh ngọn và các tầng phát sinh đều dao động theo mùa trong hoạt động phân sinh của chúng, hoặc giảm bớt hoàn toàn sự phân chia tế bào trong mùa đông ở các vùng ôn đới.

Sự tiến hóa của mô phân sinh

- Ở thực vật đơn bào và đa bào bậc thấp chưa có mô phân sinh, ở các loại tảo hình sợi tế bào có sự phân cực phân cắt theo một mặt phẳng .

Ở đa bào bậc thấp hình tản các tế bào nằm theo chiều ngang và dọc có sự phân cắt theo hai mặt phẳng hình thành tản thực vật. Từ tản một lớp tế bào đến tản nhiều lớp.

- Ở thực vật có chồi khi xuất hiện trên cạn đã có sự phân chia theo 3

mặt phẳng tạo thành thực vật chồi cành .

Từ đây thực vật bắt đầu có mô phân sinh, một nhóm tế bào luôn đảm đương nhiệm vụ phân chia trong suốt đời sống cá thể gọi là nhóm tế bào khởi sinh.

Nhóm tế bào khởi sinh phân chia taọ thành nhóm tế bào phân sinh phân hóa còn gọi là mô phân sinh ngọn hay đỉnh sinh trưởng, phân chia một thời gian nhất định rồi hình thành các mô vĩnh viễn.

Cấu tạo tế bào phân sinh

Các tế bào phân sinh có đặc điểm: Màng sơ cấp rất mỏng, chất sống chiếm ưu thế so với chất không sống, không bào rất nhỏ, nhân lớn tròn vì không bị sức ép của không bào. Tỷ lệ chất nguyên sinh so với chất dự trữ size 12{ >= {}} {}90 %. Chứa nhiều cơ quan tử, hoạt động tăng, do đó dẫn đến mâu thuẩn là tế bào nhỏ, khả năng sinh trưởng lớn, mối liên hệ giữa bề mặt và thể tích bị phá vở và quá trình phân chia tế bào xảy ra.

Các mô phân sinh có cấu trúc tế bào khác nhau và về cơ bản không khác với các mô sống trưởng thành. Trong thời gian phân bào mạnh, các tế bào phân sinh không có thể vùi thứ sinh và các lạp tồn tại ở giai đoạn tiền lạp thể. Chúng có mạng lưới nội chất kém phát triển và trong thể tơ có cấu trúc bên trong ít phức tạp hơn. Như vậy mô phân sinh ít phân hóa. Những tế bào ở tầng sinh bần có thể có lục lạp, và ở tầng sinh mạch có thể chứa tinh bột và tanin, mô phân sinh phôi ở trạng thái nghỉ thường chứa các chất dự trữ khác nhau. Mức độ không bào hóa ở các tế bào phân sinh rất thay đổi. Các tế bào mô phân sinh ngọn chứa thể nguyên sinh đậm đặc. Nếu có không bào thì thường khó quan sát dưới kính hiển vi quang học hoặc ở trạng thái phân tán trong tế bào chất. Ở mô phân sinh ngọn nhiều cây Quyết và Hạt trần, một số tế bào có không bào rõ rệt. Tóm lại, kích thước tế bào, mô phân sinh tỷ lệ thuận với không bào. Các tế bào mô phân sinh, có nhân lớn. Nhưng tỷ lệ giữa kích thước tế bào và kích thước nhân là rất thay đổi trong các mô phân sinh. Ở các tế bào phân sinh lớn thì có tỷ lệ nhân so với tế bào nhỏ hơn tế bào phân sinh nhỏ. Hình dạng, kích thước của các tế bào phân sinh cúng rất thay đổi. Ở mô phân sinh ngọn, tế bào phân sinh thường có kích thước đồng đều. Ở tầng sinh mạch thì các tế bào phân sinh có hình thoi. Chiều dày vách tế bào phân sinh cũng khác nhau, thông thường chúng có vách sơ cấp mỏng. Ở một số vùng của mô phân sinh ngọn, có thể có vách sơ cấp dày, và vùng lỗ sơ cấp rất rõ. Các tế bào phân sinh của tầng sinh mạch đôi khi vách dày rõ rệt với các vùng lỗ cấp một lõm sâu. Thông thường ở các mô phân sinh không có khỏang gian bào, nhưng chúng có thể sớm phát triển ở mô phân sinh dẫn xuất như ở rễ cây. Những đặc điểm sinh hóa rất khác nhau giữa các tế bào, giữa tế bào mô phân sinh và mô vĩnh viễn. Các mô phân sinh có tốc độ hoạt động trao đổi chất cao, thường có phản ứng mạnh với peroxydaza và thường giảm xuống sau khi phân bào kết thúc.

Phân loại mô phân sinh

Mô phân sinh được mô tả như những mô tạo hình, thường bổ sung những tế bào mới cho cơ thể cây bằng sự phân chia. Một phần sản phẩm của sự phân bào vẫn giữ đặc tính phân chia, tức là tế bào khởi sinh và phần còn lại để phát triển thành các mô khác tức là các tế bào phân sinh dẫn suất của các tế bào khởi sinh. Trong quá trình phát triển này, các tế bào mô phân sinh dẫn xuất dần dần biến đổi về mặt hóa học, sinh lý, hình thái và mang các đặc tính tương đối chuyên hóa. Nếu các tế bào chuyên hóa, còn sống có thể thay thế hình thái, sinh lý do thay đổi các điều kiện bên ngoài hay bên trong dẫn tới sự phản phân hóa, trở lại khả năng phân chia, tạo thành mô phân sinh phản phân hóa và quá trình phân hóa lại, tạo ra các mô vĩnh viễn.

Sự phân hóa mô phân sinh, dựa vào các vị trí của chúng trong cơ thể cây như mô phân sinh ngọn nằm ở chồi ngọn, ngọn rễ và mô phân sinh bên là mô phân sinh sắp xếp song song ở phía bên của cơ quan, như tầng phát sinh bần, tầng phát sinh mạch.

Một cách phân loại mô phân sinh sơ cấp và thứ cấp tùy thuộc bản chất các tế bào sinh ra các mô phân sinh này. Mô phân sinh sơ cấp thuộc dòng dõi trực tiếp của tế bào phôi, luôn gắn liền với sinh trưởng. Mô phân sinh thứ cấp, có nguồn gốc từ mô vĩnh viễn sơ cấp, rồi lại tiếp tục hoạt động phân sinh. Như vậy sự phân loại mô phân sinh sơ cấp và thứ cấp hiện nay có hai quan điểm : dựa vào nguồn gốc và dựa vào thời gian xuất hiện của mô phân sinh trong một cây nào đó, hoặc trong một cơ quan nào đó. Mô phân sinh ngọn là mô phân sinh sơ cấp, mô phân sinh bên là mô phân sinh thứ cấp.

Các mô phân sinh dẫn xuất từ mô khởi sinh, đã phân hóa một phần những vẫn còn giữ khả năng phân chia và các mô phân sinh này được tách riêng tùy theo hệ thống mô đã hình thành từ chúng. Những mô này là: lớp sinh bì phân hóa thành hệ thống biểu bì, tầng trước phát sinh sinh ra mô dẫn sơ cấp và mô phân sinh cơ bản hình thành hệ thống mô cơ bản.

Mô phân sinh lóng dùng để chỉ một vùng mô sơ cấp đang phát triển mạnh, nằm hơi xa mô phân sinh ngọn, nằm xen vào giữa những vùng mô đã phân hóa ít nhiều. Trên cơ sở vị trí, các mô phân sinh lóng thường nhóm họp với mô phân sinh ngọn và mô phân sinh bên. Các vùng sinh trưởng lóng chứa các yếu tố mô đã phân hóa và cuối cùng được chuyển hoàn toàn thành các mô trưởng thành. Các mô phân sinh lóng là những mô tìm thấy ở các lóng và bẹ ở cây Một lá mầm, đặc biệt là các cây thảo, cỏ tháp bút... Phần non nhất của ngọn chồi có nguồn gốc từ mô phân sinh ngọn chưa phân thành lóng. Các phần này phát triển qua sự phân chia và mở rộng của các tế bào ở mấu. Các mấu chồng lên nhau, được tách rời nhau bằng sinh trưởng lóng, nằm xen giữa các mấu. Đầu tiên các tế bào phân chia ở khắp các lóng non, nhưng về sau hoạt động phân chia được giới hạn vào tương đối hẹp thường nằm ở gốc lóng. Sự kéo dài của lá cũng tương tự như vậy và sự phân chia cũng giới hạn vào vùng thấp nhất của bẹ lá. Sau khi lóng và bẹ lá đã hoàn thành sự kéo dài, các phần gốc của chúng vẫn giữ lại tiềm năng sinh trưởng trong một thời gian dài, mặc dù trong chúng đã có tế bào mô cơ và mô dẫn đã phân hóa hoàn toàn.

Tất cả các chồi sinh dưỡng đều được phân đốt tạo thành mấu và lóng rồi kéo dài ra. Các mấu mang mầm lá đều được sinh ra liên tiếp sát nhau ở ngọn chồi, rồi bị tách xa nhau bằng sự phát triển lóng.

Căn cứ vào nguồn gốc có thể phân biệt

Mô phân sinh sơ cấp

Có nguồn gốc trực tiếp từ tế bào hợp tử, giúp thực vật tăng trưởng theo chiều cao như: mô phân sinh ngọn ở đầu thân, đầu rễ, mô phân sinh lóng v.v...Ở các đỉnh sinh trưởng của thân, các tế bào khởi sinh hoạt động phân chia liên tục tạo thành nhóm tế bào phân sinh phân hoá gồm các lớp sinh bì, tầng trước phát sinh và mô phân sinh cơ bản. Sau này lớp sinh bì sẽ hình thành mô bì, tầng trước phát sinh hoạt động tạo thành mô dẫn và mô phân sinh cơ bản sẽ tạo nên mô mềm cơ bản.

Mô phân sinh ngọn ở đầu rễ hoạt động tạo thành chóp rễ và các phần của rễ. Tổng quát nó gồm các lớp sinh bì, lớp sinh vỏ và lớp sinh trụ.

Chúng ta sẽ nghiên cứu chi tiết cấu tạo của Mô phân sinh ngọn ở đầu thân và đầu rễ khi học phần các cơ quan sinh dưỡng.

Mô phân sinh thứ cấp

Mô phân sinh thứ cấp có nguồn gốc từ những tế bào phản phân hóa, hoặc từ tầng trước phát sinh (như tầng phát sinh trụ) có khả năng phân chia giúp các cơ quan thực vật tăng trưởng về bề ngang như: tầng phát sinh vỏ (tầng phát sinh bần, lục bì), tầng phát sinh trụ (tầng phát sinh libe gỗ hay tượng tầng.)

Căn cứ vào vị trí có thể phân biệt

Mô phân sinh ngọn

Mô phân sinh ngọn ở đầu thân hoặc đầu rễ

Mô phân sinh lóng

Mô phân sinh lóng ở các lóng, tăng cường hoạt động phân sinh giúp thân tăng chiều cao nhanh chóng, đó là lọai mô phân sinh hoạt động chậm và phân hóa từ trên xuống. Tùy theo kích thước của lóng đối với mỗi loài nhất định mà mô phân sinh lóng ngừng hoạt động và phân hóa thành tế bào mô vĩnh viễn. Sự hoạt động này làm cho nhiều loại hòa thảo sinh trưởng cao rất nhanh, đây là đặc điểm thích nghi sinh học quan trọng.

Mô phân sinh bên

Mô phân sinh bên là những mô phân sinh thứ cấp nằm dọc theo trục của thân hoặc của rễ giúp các cơ quan tăng trưởng bề ngang như tầng phát sinh trụ , tầng phát sinh vỏ.

Ngoài ra còn có mô phân sinh đặc biệt gọi là thể chai (callus) là một khối tế bào mô mềm có màng sơ cấp dày lên nhanh chóng (hiện tượng tăng sản) để trám vết thương (được ứng dụng để ghép cành).

Cần lưu ý là không phải tất cả các mô phân sinh ngọn trên cây đều cùng hoạt động. Ở một số cây sự sinh trưởng của chồi bên bị ức chế chừng nào mà chồi ngọn còn đang phát triển mạnh. Hiện nay người ta ứng dụng để bấm ngọn thân nhằm kích thích các chồi bên phát triển và bấm đầu ngọn rễ để kích thích hình thành nhiều rễ bên.

Hoạt động của các mô phân sinh sơ cấp và thứ cấp đều giao động theo mùa, ví dụ mùa đông giá lạnh thì hoạt động phân sinh bị giảm rõ rệt.

Tiến hóa về tổ chức ngọn.

Số lượng, sự sắp xếp và hoạt động của các tế bào khởi sinh, tế bào dẫn xuất ở mô phân sinh ngọn đã trải qua những biến đổi sâu sắc.

Sau đây là các thuyết về tổ chức ngọn:

  • Thuyết tế bào ngọn: những khám phá về tế bào ngọn ở các ngành Quyết đã dẫn tới quan niệm cho rằng các tế bào ngọn cũng tồn tại ở các thực vật có hạt. Người ta giải thích tế bào ngọn như một đơn vị cấu trúc và hoạt động không đổi của các mô phân sinh ngọn, nó dẫn dắt toàn bộ quá trình sinh trưởng.
  • Thuyết phát sinh mô: những phát sinh về sau bác bỏ giả thuyết về sự có mặt khắp nơi của các tế bào ngọn riêng rẽ và thay vào đó bằng quan điểm nguồn gốc độc lập của các phần khác nhau của cơ thể thực vật. Thuyết phát sinh mô do Hanstein (1868,1870) phát triển trên cơ sở các nghiên cứu sâu sắc về ngọn chồi, phôi của cây Hạt kín. Theo thuyết này, những phần chính của cây không phải mọc ra từ các tế bào bề mặt mà là từ khối mô phân sinh nằm tương đối sâu, và khối này bao gồm 3 phần, gọi là tầng sinh mô, các phần đó có thể được phân hóa do nguồn gốc của chúng và do quy trình phát triển. Lớp ngoài cùng là tầng sinh bì, tầng thứ hai là tầng sinh vỏ, tạo ra vỏ cây, tầng thứ ba là tầng sinh trụ chiếm toàn bộ khối phía trong của trục. Ba tầng này bắt đầu với một hoặc vài tế bào khởi sinh được phân bố trong các lớp chồng lên nhau ở phần xa nhất của các mô phân sinh ngọn. Thuyết phát sinh mô, thể hiện rõ ràng ở nhiều rễ, còn ở chồi ngọn không được sử dụng rộng rãi và bị phê phán.
  • Thuyết áo - thể của Schmidt (1924) đó là kết quả khảo sát trên các ngọn chồi của cây Hạt kín. Theo thuyết này có hai vùng mô nằm trong mô phân sinh ngọn: vùng áo gồm một hoặc nhiều lớp. Ở cây hai lá mầm có từ một đến năm lớp áo, cây một lá mầm có từ một đến bốn lớp áo.

Vùng thể gồm một khối tế bào được bao phủ bởi vùng áo. Các kiểu phân chia tế bào tương phản ở vùng áo và vùng thể đã dẫn tới việc phân định phân giới rõ rệt giữa hai phần này. Các lớp vùng áo có kiểu phân chia giao tầng. Các tế bào vùng thể phân chia theo các mặt phẳng khác nhau và sự phát triển thể tích của toàn bộ khối thể. Mỗi lớp của vùng áo và vùng thể đều có những tế bào khởi sinh riêng. Số lượng lớp của tế bào khởi sinh bằng số lượng lớp vùng áo cộng thêm một, tức là lớp tế bào khởi sinh của vùng thể. Quan niệm áo - thể đã được phát triển cho cây Hạt kín, nó tỏ ra không thích hợp cho mô phân sinh ngọn cây Hạt trần.