Informatie

10.7: Wortels - Biologie


leerdoelen

  • Identificeer de twee soorten wortelstelsels

De wortels van zaadplanten hebben drie belangrijke functies: de plant verankeren in de bodem, water en mineralen opnemen en naar boven transporteren, en de producten van fotosynthese opslaan. Sommige wortels zijn aangepast om vocht op te nemen en gassen uit te wisselen. De meeste wortels zijn ondergronds. Sommige planten hebben echter ook adventieve wortels, die uit de scheut boven de grond uitkomen.

Soorten wortelsystemen

Wortelsystemen zijn hoofdzakelijk van twee typen (Figuur 1). Tweezaadlobbigen hebben een tapwortelsysteem, terwijl eenzaadlobbigen een vezelig wortelstelsel hebben. EEN tik op het wortelstelsel heeft een hoofdwortel die verticaal naar beneden groeit en waaruit veel kleinere zijwortels ontstaan. Paardebloemen zijn een goed voorbeeld; hun tapwortels breken meestal af wanneer ze proberen dit onkruid te trekken, en ze kunnen een nieuwe scheut uit de resterende wortel laten groeien). Een penwortelsysteem dringt diep door in de grond. In tegenstelling, een vezelig wortelstelsel bevindt zich dichter bij het grondoppervlak en vormt een dicht netwerk van wortels dat ook helpt bodemerosie te voorkomen (gazongrassen zijn een goed voorbeeld, evenals tarwe, rijst en maïs). Sommige planten hebben een combinatie van penwortels en vezelwortels. Planten die in droge gebieden groeien, hebben vaak diepe wortelstelsels, terwijl planten die in gebieden met veel water groeien, waarschijnlijk ondiepere wortelstelsels hebben.

Wortelgroei en anatomie

Wortelgroei begint met ontkieming van zaden. Wanneer het plantenembryo uit het zaad komt, vormt de kiemwortel van het embryo het wortelstelsel. De punt van de wortel wordt beschermd door de wortelkap, een structuur exclusief voor wortels en in tegenstelling tot elke andere plantenstructuur. De wortelkap wordt continu vervangen omdat deze gemakkelijk beschadigd raakt als de wortel 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 2). De zone van celdeling is het dichtst bij de wortelpunt; het bestaat uit de actief delende cellen van het wortelmeristeem. De verlengingszone is waar de nieuw gevormde cellen in lengte toenemen, waardoor de wortel langer wordt. Beginnend bij de eerste wortelhaar is de zone van celrijping waar de wortelcellen beginnen te differentiëren tot speciale celtypen. Alle drie de zones bevinden zich in de eerste centimeter of zo van de wortelpunt.

De wortel heeft een buitenste laag cellen, de epidermis genaamd, die gebieden van grondweefsel en vaatweefsel omringt. De epidermis biedt bescherming en helpt bij de opname. Wortelharen, die verlengstukken zijn van wortelepidermale cellen, vergroten het oppervlak van de wortel en dragen in hoge mate bij aan de opname van water en mineralen.

In de wortel vormt het grondweefsel twee gebieden: de cortex en het merg (Figuur 3). In vergelijking met stengels hebben wortels veel cortex en weinig merg. Beide regio's bevatten cellen die fotosynthetische producten opslaan. De cortex bevindt zich tussen de epidermis en het vaatweefsel, terwijl het merg tussen het vaatweefsel en het midden van de wortel ligt.

Het vaatweefsel in de wortel is gerangschikt in het binnenste gedeelte van de wortel, dat de wordt genoemd stele (Figuur 4). Een laag cellen die bekend staat als de endodermis 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. Een wasachtige substantie genaamd suberine is aanwezig op de wanden van de endodermale cellen. Dit wasachtige gebied, bekend als de Kasparische strook, dwingt water en opgeloste stoffen om de plasmamembranen van endodermale cellen te passeren in plaats van tussen de cellen te glippen. Dit zorgt ervoor dat alleen materialen die de wortel nodig heeft door de endodermis gaan, terwijl giftige stoffen en ziekteverwekkers over het algemeen worden uitgesloten. De buitenste cellaag van het vaatweefsel van de wortel is de pericycle, een gebied dat aanleiding kan geven tot zijwortels. Bij tweezaadlobbige wortels zijn het xyleem en het floëem van de stele afwisselend in een X-vorm gerangschikt, terwijl bij eenzaadlobbige wortels het vaatweefsel in een ring rond het merg is gerangschikt.

Basiswijzigingen

Wortelstructuren kunnen voor specifieke doeleinden worden gewijzigd. Sommige wortels zijn bijvoorbeeld bolvormig en slaan zetmeel op. Luchtwortels en propwortels zijn twee vormen van bovengrondse wortels die extra ondersteuning bieden om de plant te verankeren. Tapwortels, zoals wortelen, rapen en bieten, zijn voorbeelden van wortels die zijn aangepast voor voedselopslag (Figuur 5).

Epifytische wortels zorgen ervoor dat een plant op een andere plant kan groeien. De epifytische wortels van orchideeën ontwikkelen bijvoorbeeld een sponsachtig weefsel om vocht op te nemen. De banyanboom (Ficus sp.) begint als een epifyt en ontkiemt in de takken van een waardboom; luchtwortels ontwikkelen zich vanuit de takken en bereiken uiteindelijk de grond en bieden extra ondersteuning (Figuur 6). In screwpine (Pandanus sp.), een palmachtige boom die groeit op zanderige tropische bodems, ontwikkelen zich bovengrondse propwortels vanuit de knopen om extra ondersteuning te bieden.

Oefenvragen

Vergelijk een penwortelsysteem met een vezelig wortelstelsel. Noem voor elk type een plant die voorziet in voedsel in het menselijke dieet. Welk type wortelstelsel wordt gevonden in eenzaadlobbigen? Welk type wortelstelsel wordt gevonden in tweezaadlobbigen?

[oefengebied rijen=”2″][/oefengebied]
[reveal-answer q=”866090″]Antwoord weergeven[/reveal-answer]
[hidden-answer a=”866090″]Een tapwortelsysteem heeft een enkele hoofdwortel die naar beneden groeit. Een vezelig wortelstelsel vormt een dicht netwerk van wortels dat zich dichter bij het grondoppervlak bevindt. Een voorbeeld van een penwortelsysteem is een wortel. Grassen zoals tarwe, rijst en maïs zijn voorbeelden van vezelachtige wortelsystemen. Vezelige wortelsystemen worden gevonden in eenzaadlobbigen; tapwortelsystemen zijn te vinden in tweezaadlobbigen.

[/verborgen-antwoord]

Wat kan er met een wortel gebeuren als de pericycle verdwijnt?

[oefengebied rijen=”2″][/oefengebied]
[reveal-answer q=”755869″]Antwoord weergeven[/reveal-answer]
[hidden-answer a=”755869″]De wortel zou geen zijwortels kunnen produceren.[/hidden-answer]


Bekijk de video: WHAT IS GENETIC ENGINEERING? 1 Not genetic engineering: conventional breeding (Januari- 2022).