30.3: Mizizi

Last updated
Save as PDF

Page ID: 175609

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

Ujuzi wa Kuendeleza

Tambua aina mbili za mifumo ya mizizi
Eleza maeneo matatu ya ncha ya mizizi na muhtasari jukumu la kila eneo katika ukuaji wa mizizi
Eleza muundo wa mizizi
Orodha na kuelezea mifano ya mizizi iliyobadilishwa

Mizizi ya mimea ya mbegu ina kazi tatu kuu: kuimarisha mmea kwenye udongo, kunyonya maji na madini na kusafirisha hadi juu, na kuhifadhi bidhaa za photosynthesis. Mizizi mingine hubadilishwa ili kunyonya unyevu na kubadilishana gesi. Mizizi mingi ni chini ya ardhi. Mimea mingine, hata hivyo, pia ina mizizi ya adventitious, ambayo hutokea juu ya ardhi kutoka kwa risasi.

Aina ya Mizizi ya Mizizi

Mifumo ya mizizi ni hasa ya aina mbili (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Dicots wana mfumo wa mizizi ya bomba, wakati monocots zina mfumo wa mizizi ya nyuzi. Mfumo wa mizizi ya bomba una mizizi kuu ambayo inakua chini kwa wima, na ambayo mizizi mingi ndogo ya mviringo hutokea. Dandelions ni mfano mzuri; mizizi yao ya bomba kawaida huvunja wakati wa kujaribu kuvuta magugu haya, na wanaweza kurejesha risasi nyingine kutoka kwenye mizizi iliyobaki). Mfumo wa mizizi ya bomba huingia ndani ya udongo. Kwa upande mwingine, mfumo wa mizizi ya nyuzi iko karibu na uso wa udongo, na hufanya mtandao mnene wa mizizi ambayo pia husaidia kuzuia mmomonyoko wa udongo (nyasi za udongo ni mfano mzuri, kama vile ngano, mchele, na mahindi). Mimea mingine ina mchanganyiko wa mizizi ya bomba na mizizi ya nyuzi. Mimea inayokua katika maeneo kavu mara nyingi huwa na mifumo ya mizizi ya kina, ilhali mimea inayokua katika maeneo yenye maji mengi yanaweza kuwa na mifumo ya mizizi duni.

Picha ya juu inaonyesha karoti, ambazo ni mizizi ya bomba yenye mizizi nyembamba inayoenea kutoka kwao. Picha ya chini inaonyesha nyasi zilizo na mfumo wa mizizi ya nyuzi chini ya udongo. — Kielelezo\(\PageIndex{1}\): (a) Mifumo ya mizizi ya bomba ina mizizi kuu inayokua chini, wakati (b) mifumo ya mizizi ya nyuzi inajumuisha mizizi mingi ndogo. (mikopo b: mabadiliko ya kazi na “Austen Squarepants” /Flickr)

Mizizi ukuaji na Anatomy

Ukuaji wa mizizi huanza na kuota mbegu. Wakati kiinitete cha mmea kinatoka kwenye mbegu, radicle ya kiinitete huunda mfumo wa mizizi. Ncha ya mizizi inalindwa na cap ya mizizi, muundo wa kipekee kwa mizizi na tofauti na muundo wowote wa mmea. Kofia ya mizizi inaendelea kubadilishwa kwa sababu inapata kuharibiwa kwa urahisi kama mizizi inasubu kupitia udongo. Ncha ya mizizi inaweza kugawanywa katika maeneo matatu: eneo la mgawanyiko wa seli, eneo la upungufu, na ukanda wa kukomaa na kutofautisha (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). Eneo la mgawanyiko wa seli ni karibu na ncha ya mizizi; linajumuisha seli za kugawa kikamilifu za meristem ya mizizi. Eneo la upungufu ni ambapo seli zilizopangwa huongezeka kwa urefu, na hivyo huongeza mizizi. Kuanzia nywele za mizizi ya kwanza ni eneo la kukomaa kwa seli ambapo seli za mizizi zinaanza kutofautisha katika aina maalum za seli. Kanda zote tatu ziko katika sentimita ya kwanza au hivyo ya ncha ya mizizi.

Sehemu hii ya mviringo ya ncha ya mizizi imegawanywa katika maeneo matatu: eneo la juu la kukomaa, eneo la kati la upungufu, na eneo la chini la mgawanyiko wa seli kwenye ncha ya mizizi. Katika eneo la kukomaa, nywele za mizizi hupanua kutoka mizizi kuu na seli ni kubwa na za mstatili. Eneo la upungufu hauna nywele za mizizi, na seli bado ni mstatili, lakini ni ndogo. Silinda ya mishipa inaendesha katikati ya mizizi katika eneo la kukomaa na eneo la upungufu. Katika eneo la mgawanyiko wa seli seli ni ndogo sana. Viini ndani ya eneo hili huitwa meristem ya apical. Safu ya seli inayoitwa cap ya mizizi huzunguka meristem ya apical. — Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Mtazamo wa longitudinal wa mizizi unaonyesha maeneo ya mgawanyiko wa seli, upungufu, na kukomaa. Mgawanyiko wa seli hutokea katika meristem ya apical.

Mzizi una safu ya nje ya seli inayoitwa epidermis, ambayo huzunguka maeneo ya tishu za ardhi na tishu za mishipa. Epidermis hutoa ulinzi na husaidia katika kunyonya. Nywele za mizizi, ambazo ni upanuzi wa seli za epidermal za mizizi, huongeza eneo la uso wa mizizi, na kuchangia sana kunyonya maji na madini.

Ndani ya mizizi, tishu za ardhi huunda mikoa miwili: kamba na pith (Kielelezo\(\PageIndex{3}\)). Ikilinganishwa na shina, mizizi ina kamba nyingi na pith kidogo. Mikoa yote inajumuisha seli zinazohifadhi bidhaa za photosynthetic. Kamba ni kati ya epidermis na tishu za mishipa, wakati pith iko kati ya tishu za mishipa na katikati ya mizizi.

Micrograph inaonyesha sehemu ya msalaba wa mizizi. Seli za Xylem, ambazo kuta za seli zina rangi nyekundu, ziko katikati ya mizizi. Patches ya seli za phloem, rangi ya bluu, ziko kwenye makali ya pete ya seli za xylem. Pericycle ni pete ya seli kwenye makali ya nje ya xylem na phloem. Pete nyingine ya seli, inayoitwa endodermis, inazunguka pericycle. Kila kitu ndani ya endodermis ni sclera, au tishu za mishipa. Nje ya endermis ni kamba. Seli za parenchyma zinazounda kamba ni kubwa zaidi katika mizizi. Nje ya kamba ni exodermis. Exodermis ni kuhusu seli mbili zenye nene na linajumuisha seli za sclerenchyma ambazo zina rangi nyekundu. Kuzunguka exodermis ni epidermis, ambayo ni safu moja ya seli nene. Nywele mbili za mizizi zinajenga nje kutoka kwenye mizizi. — Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Madoa inaonyesha aina tofauti za seli katika micrograph hii mwanga wa ngano (*Triticum*) mizizi msalaba sehemu. Siri za Sclerenchyma za seli za exodermis na xylem zinavaa nyekundu, na seli za phloem zina rangi ya bluu. Aina nyingine za seli zinavaa nyeusi. Stele, au tishu za mishipa, ni eneo ndani ya endodermis (iliyoonyeshwa na pete ya kijani). Nywele za mizizi zinaonekana nje ya epidermis. (mikopo: data wadogo bar kutoka Matt Russell)

Tissue ya mishipa katika mizizi hupangwa katika sehemu ya ndani ya mizizi, inayoitwa stele (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)). Safu ya seli inayojulikana kama endodermis hutenganisha stele kutoka tishu za ardhi katika sehemu ya nje ya mizizi. Endodermis ni ya kipekee kwa mizizi, na hutumika kama checkpoint kwa vifaa vinavyoingia mfumo wa mishipa ya mizizi. Dutu ya waxy inayoitwa suberin iko kwenye kuta za seli za endodermal. Mkoa huu wa nta, unaojulikana kama ukanda wa Casparian, unasababisha maji na solutes kuvuka utando wa plasma wa seli endodermal badala ya kuteleza kati ya seli. Hii inahakikisha kwamba vifaa tu vinavyotakiwa na mizizi hupita kupitia endodermis, wakati vitu vya sumu na vimelea hutolewa kwa ujumla. Safu ya seli ya nje ya tishu za mishipa ya mizizi ni pericycle, eneo ambalo linaweza kuinua mizizi ya nyuma. Katika mizizi ya dicot, xylem na phloem ya stele hupangwa kwa njia tofauti katika sura ya X, wakati katika mizizi ya monocot, tishu za mishipa hupangwa katika pete karibu na pith.

Sehemu ya msalaba wa mizizi ya dicot ina muundo wa X-umbo katikati yake. X imeundwa na seli nyingi za xylem. Phloem seli kujaza nafasi kati ya X. pete ya seli aitwaye pericycle mazingira xylem na phloem. Makali ya nje ya pericycle inaitwa endodermis. Safu nyembamba ya tishu za kamba huzunguka pericycle. Kamba imefungwa katika safu ya seli inayoitwa epidermis. Mizizi ya monocot ni sawa na mizizi ya dicot, lakini katikati ya mizizi imejaa pith. Seli za phloem huunda pete karibu na pith. Makundi ya pande zote ya seli za xylem yanaingizwa kwenye phloem, iliyopangwa kwa usawa karibu na pith ya kati. Pericycle ya nje, endodermis, cortex na epidermis ni sawa katika mizizi ya dicot. — Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Katika (kushoto) dicots kawaida, tishu za mishipa huunda sura ya X katikati ya mizizi. Katika (kulia) monocots ya kawaida, seli za phloem na seli kubwa za xylem huunda pete ya tabia karibu na pith ya kati.

Marekebisho ya mizizi

Miundo ya mizizi inaweza kubadilishwa kwa madhumuni maalum. Kwa mfano, baadhi ya mizizi ni bulbous na kuhifadhi wanga. Mizizi ya angani na mizizi ya kuimarisha ni aina mbili za mizizi ya juu ambayo hutoa msaada wa ziada ili kuimarisha mmea. Mizizi ya bomba, kama karoti, turnips, na beets, ni mifano ya mizizi iliyobadilishwa kwa kuhifadhi chakula (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)).

Picha inaonyesha aina mbalimbali za mboga mboga katika duka la vyakula. — Kielelezo\(\PageIndex{5}\): Mboga nyingi zimebadilishwa mizizi.

Mizizi ya Epiphytic huwezesha mmea kukua kwenye mmea mwingine. Kwa mfano, mizizi ya epiphytic ya orchids huendeleza tishu za spongy ili kunyonya unyevu. Mti wa banyan (Ficus sp.) huanza kama epiphyte, kuota katika matawi ya mti wa jeshi; mizizi ya angani huendeleza kutoka matawi na hatimaye kufikia ardhi, kutoa msaada wa ziada (Kielelezo\(\PageIndex{6}\)). Katika screwpine (Pandanus sp.), mti wa mitende unaokua katika udongo wa mchanga wa kitropiki, mizizi ya juu ya ardhi huendeleza kutoka kwa nodes ili kutoa msaada wa ziada.

Picha (a) inaonyesha mti mkubwa wenye miti ndogo inayoongezeka kutoka matawi yake, na (b) mti wenye mizizi nyembamba ya angani inayozunguka chini kutoka shina. — Kielelezo\(\PageIndex{6}\): Mti wa banyan (a), unaojulikana pia kama mtini wa strangler, huanza maisha kama epiphyte katika mti wa jeshi. Mizizi ya angani hupanua chini na kusaidia mmea unaokua, ambao hatimaye hupiga mti wa mwenyeji. Screwpine (b) inakua mizizi ya juu ambayo husaidia kusaidia mmea katika udongo wa mchanga. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na “psyberartist” /Flickr; mikopo b: mabadiliko ya kazi na David Eikhoff)

Muhtasari

Mizizi husaidia kuimarisha mmea, kunyonya maji na madini, na kutumika kama maeneo ya kuhifadhi chakula. Taproots na mizizi ya nyuzi ni aina mbili kuu za mifumo ya mizizi. Katika mfumo wa mbali, mizizi kuu inakua kwa wima chini na mizizi michache ya mviringo. Mifumo ya mizizi ya nyuzi hutokea chini ya shina, ambapo kikundi cha mizizi huunda mtandao mnene ambao ni duni kuliko taproot. Ncha ya mizizi inayoongezeka inalindwa na cap ya mizizi. Ncha ya mizizi ina maeneo makuu matatu: eneo la mgawanyiko wa seli (seli zinagawanya kikamilifu), eneo la upungufu (seli zinaongezeka kwa urefu), na ukanda wa kukomaa (seli zinafautisha kuunda aina tofauti za seli). Mizizi ya mishipa ya mizizi hufanya maji, madini, na sukari. Katika maeneo mengine, mizizi ya mimea fulani inaweza kubadilishwa ili kuunda mizizi ya angani au mizizi ya epiphytic.

faharasa

mzizi wa adventitious: mizizi ya juu ambayo inatokana na sehemu ya mmea isipokuwa radicle ya kiinitete cha mmea

Ukanda wa Casparian: mipako ya waxy ambayo inasababisha maji kuvuka utando wa plasma endodermal kabla ya kuingia silinda ya mishipa, badala ya kusonga kati ya seli endodermal

endodermis: safu ya seli katika mizizi ambayo hufanya kizuizi cha kuchagua kati ya tishu za ardhi na tishu za mishipa, kuruhusu maji na madini kuingia kwenye mizizi huku ukiondoa sumu na vimelea

mfumo wa mizizi ya nyuzi: aina ya mfumo wa mizizi ambayo mizizi hutoka kwenye msingi wa shina katika nguzo, na kutengeneza mtandao mkubwa wa mizizi; hupatikana katika monocots

baiskeli: mipaka ya nje ya stele ambayo mizizi imara inaweza kutokea

cap mizizi: seli za kinga zinazofunika ncha ya mizizi inayoongezeka

nywele za mizizi: muundo wa nywele ambayo ni ugani wa seli za epidermal; huongeza eneo la uso wa mizizi na misaada katika kunyonya maji na madini

stele: sehemu ya ndani ya mizizi iliyo na tishu za mishipa; kuzungukwa na endodermis

bomba mfumo wa mizizi: aina ya mfumo wa mizizi na mizizi kuu ambayo inakua kwa wima na mizizi michache ya mviringo; hupatikana katika dicots