Trakeider – xylemceller i kärlväxter som transporterar vatten och ger stöd

Lär dig om trakeider — xylemceller i kärlväxter som transporterar vatten, ger mekaniskt stöd och motverkar luftembolier. Struktur, funktion och betydelse för barrträd.

Trakeider är långa celler i xylem hos kärlväxter som transporterar vatten och lösta mineralsalter. De utgör, tillsammans med kärlelementen, de två huvudtyperna av ledande celler i xylemet; trakeiderna saknar perforeringsplattor som finns i kärlelementen. Denna skillnad är en av de viktigaste morfologiska egenskaperna som skiljer kärlväxter från icke-kärlväxter.

Struktur

Trakeiderna har tjocka, lignifierade sekundära cellväggar som ger både tät ledning av vatten och mekaniskt stöd. När en trakeid är fullt mogen har dess levande innehåll, protoplasten, brutits ner och cellen är död och ihålig — detta är en del av den normala differentieringsprocessen för xylemceller. Trakeider kan variera i längd och diameter, från några hundra mikrometer till flera millimeter beroende på art och vävnad.

De sekundära väggarna kan ha förtjockningar i olika mönster, bland annat:

• ringar (annulära)
• spiraler (helicala)
• nätverk (retikulära)
• omfattande förtjockningar med separata gropar (pitted)

Kommunikationen mellan intilliggande trakeider sker genom gropar (pits) i väggarna. I många barrträd finns särskilda utformningar kallade bordered pits och hos koniferer oftast en torus-margo-struktur i pitten som fungerar som en ventil vid tryckskillnader och hjälper till att förhindra spridning av luftbubblor (embolier).

Funktion

Trakeiderna har två huvudsakliga funktioner:

• Transport: De bildar ett kontinuerligt system av ihåliga celler som gör det möjligt för vatten och lösta mineraler att stiga från rötterna till bladen. Transporten drivs av ett kombinerat system av transpiration, kapillärkrafter, kohesion och adhesion.
• Stöd: De tjocka lignifierade väggarna ger mekanisk hållfasthet och bidrar i hög grad till den strukturella stabiliteten hos växten, särskilt i gymnospermer där trakeider är den dominerande celltypen.

Eftersom trakeider har ett mycket större förhållande mellan yta och volym jämfört med kärlelementen, hålls vatten kvar bättre mot gravitationen genom vidhäftning när transpiration inte pågår. Detta gör dem mindre benägna att bilda luftembolier och bidrar till växtens förmåga att överleva under perioder med låg vattenförbrukning.

Förekomst och evolution

Trakeider är vanliga i många grupper av kärlväxter. De är den huvudsakliga ledande celltypen i barrträd (gymnospermer), men förekommer också i ormbunkar och i vissa angiospermer där kärlelement antingen är små eller saknas helt. Evolutionärt anses trakeider vara en tidig adaptation för effektiv vattentransport och mekaniskt stöd; kärlelementen utvecklades senare i vissa linjer (framför allt i angiospermer) och möjliggjorde ännu effektivare vattenledning.

Bildning och mognad

Under differentieringen av trakeider sker en serie cellulära förändringar: uppbyggnad av sekundära vägglager, lignifiering och slutligen programmerad celldöd då protoplasten bryts ner. Resultatet blir ett stabilt, dött rör som kan leda vatten utan att cellernas levande innehåll hindrar flödet.

Termen "tracheid" introducerades av Carl Sanio 1863 (ursprungligen som Tracheide på tyska) och har sedan dess använts för att beskriva denna typ av xylemceller i både morfologiska och fysiologiska sammanhang.

Frågor och svar

F: Vad är trakeider?

F: Vilken är den andra typen av element i xylemet förutom trakeider?

F: Vad är skillnaden mellan trakeider och kärlelement när det gäller perforeringsplattor?

F: Vilken egenskap definierar kärlväxter i jämförelse med icke-kärlväxter?

F: Vad händer med protoplasten i trakeiderna när växten är mogen?

F: Vilken funktion har förtjockningarna i trakeidernas sekundära väggar?

F: Hur kan trakeider hålla kvar vatten mot gravitationen utan transpiration?

Sök med bokstav