표피(식물학)
Epidermis (botany)
표피는 식물의 잎, 꽃, 뿌리, 줄기를 덮고 있는 단일 세포층이다.그것은 식물과 외부 환경 사이의 경계를 형성한다.표피는 수분 손실을 방지하고, 가스 교환을 조절하고, 대사 화합물을 분비하고, 물과 미네랄 영양소를 흡수하는 여러 가지 기능을 합니다.대부분의 잎의 표피는 도르소프탈 해부학을 보여줍니다: 상부(인축)와 하부(인축) 표면은 구조가 다소 다르며 다른 기능을 할 수 있습니다.목질 줄기와 감자 덩이줄기와 같은 다른 줄기 구조는 표피를 대신하는 2차 덮개라고 불리는 2차 덮개를 만듭니다.
묘사
표피는 일차 식물체의 가장 바깥쪽 세포층이다.일부 오래된 연구에서 잎 표피의 세포는 전문화된 실질 [1]조직으로 간주되어 왔지만, 현대의 확립된 선호는 오랫동안 표피를 피부 조직으로 분류하는 반면 실질 세포는 지면 [2]조직으로 분류되어 왔다.표피는 잎(아래 그림)의 피부 조직 시스템의 주요 구성요소이며 줄기, 뿌리, 꽃, 과일, 씨앗도 있습니다. 보통 투명합니다(표피 세포는 엽록체가 적거나 보호 세포를 제외하고 엽록체가 완전히 부족합니다).
표피의 세포는 구조적으로나 기능적으로나 다양합니다.대부분의 식물들은 단세포층 두께의 표피를 가지고 있다.잎의 원표피 내에 원주상세포분열을 가진 피쿠스 엘라스티카와 빼빼로미아 같은 식물들은 여러 개의 세포층을 가진 표피를 가지고 있다.표피 세포들은 서로 단단히 연결되어 있고 식물에 기계적 힘과 보호를 제공합니다.식물 지상부의 표피세포 벽에는 큐틴이 함유되어 큐티클로 덮여 있다.큐티클은 대기로의 수분 손실을 줄여주며, 때로는 부드러운 시트, 과립, 플레이트, 튜브 또는 필라멘트로 왁스로 덮여 있습니다.왁스 층은 몇몇 식물들에게 희끗희끗하거나 푸르스름한 표면색을 준다.표면 왁스는 수분 보호막 역할을 하며 강렬한 햇빛과 [3]바람으로부터 식물을 보호합니다.많은 잎들의 아래쪽은 윗면보다 얇은 큐티클을 가지고 있고 건조한 기후의 식물들의 잎들은 증산을 [citation needed]줄임으로써 물을 보존하기 위해 종종 두꺼운 큐티클을 가지고 있다.
표피조직은 몇 가지 분화된 세포 타입을 포함한다: 표피세포, 보호세포, 보조세포, 그리고 표피모.표피 세포는 가장 많고, 가장 크고, 가장 덜 전문화되어 있다.이것들은 일반적으로 쌍떡잎보다 단떡잎에서 더 길다.
트리콤이나 털은 많은 종의 표피에서 자라납니다.뿌리 표피에서는 뿌리털이라고 불리는 표피 털이 일반적이며 수분 및 미네랄 영양소의 흡수에 특화되어 있다.
2차 생장을 하는 식물에서 뿌리와 줄기의 표피는 보통 코르크 캠비움의 작용을 통해 주변피로 대체된다.
스토마 콤플렉스
잎과 줄기 표피는 엽록체를 포함한 보호세포로 둘러싸인 기공의 일부인 기공(노래; 기공)과 엽록체가 없는 2-4개의 보조세포로 덮여 있다.기공 복합체는 외부 공기와 잎 내부 사이의 가스와 수증기의 교환을 조절한다.일반적으로 기공은 잎의 상축(하) 표피보다 상축(하) 표피 위에 더 많다.기공이 대부분 또는 전부 윗면에 있는 떠다니는 잎은 예외입니다.많은 풀과 같은 수직 잎들은 종종 양쪽 표면에 대략 같은 수의 기공을 가지고 있다.기공은 두 개의 보호 세포로 둘러싸여 있습니다.가드 세포는 다음과 같은 점에서 표피 세포와 다릅니다.
- 보호세포는 표면적으로는 콩 모양이지만 표피세포는 불규칙한 형태이다
- 보호세포는 엽록체를 포함하고 있어 광합성을 통해 식품을 제조할 수 있다(육생식물의 표피세포는 엽록체를 포함하지 않는다).
- 보호 세포는 설탕을 만들 수 있는 유일한 표피 세포입니다.한 이론에 따르면, 햇빛에서는 보호 세포에서 칼륨 이온의 농도가 증가한다.이것은 형성된 당과 함께, 보호 세포에서 물의 가능성을 낮춥니다.그 결과, 다른 세포로부터의 물이 삼투에 의해 보호 세포로 들어가 부풀어 올라 터기드가 된다.보호세포는 세포 한쪽, 즉 기공 주위에 두꺼운 셀룰로오스 벽을 가지고 있기 때문에 부풀어 오른 보호세포가 곡선이 되어 기공을 당겨 연다.
밤에는 당분이 다 소모되고 물이 보호세포를 빠져나가기 때문에 세포는 느슨해지고 기공은 닫힙니다.이런 방법으로, 그들은 잎에서 빠져나가는 수증기의 양을 줄인다.
표피의 세포 분화
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식물 표피는 세 가지 주요 세포 유형으로 구성되어 있습니다: 포장 세포, 보호 세포 그리고 기공과 잎털로 알려진 트리콤을 둘러싼 그들의 보조 세포입니다.꽃잎의 표피는 또한 원뿔 [4]세포라고 불리는 트리콤의 변형을 형성합니다.
트리콤은 잎이 발달하는 동안 두 가지 주요 트리콤 사양 유전자의 제어 하에 다른 단계에서 발달합니다.TTG 및 GL1이 과정은 식물 호르몬인 지베렐린에 의해 제어될 수 있으며, 완전히 제어되지 않더라도 지베렐린은 확실히 잎털의 발달에 영향을 미친다.GL1은 세포 팽창뿐만 아니라 세포 분열 없이 DNA의 복제, 내생식을 일으킨다.GL1은 세포 발육을 일으키는 트리콤 형성의 마지막 단계를 제어하는 제2의 유전자 GL2의 발현을 활성화한다.
아라비도시스 탈리아나는 억제 유전자의 산물을 사용하여 TTG와 TRY와 같은 트리콤의 패턴을 조절합니다.이들 유전자의 산물은 측방세포로 확산돼 트리콤 형성을 방해하고 포장세포 형성을 촉진한다.
유전자 MIXTA 또는 다른 종의 유사물의 발현은 세포 분화 과정 후반기에 트리콤 위에 원추세포의 형성을 야기할 것이다.MIXTA는 전사인자입니다.
기공 패턴화는 기공이 식물의 수분 유지와 호흡 능력에 영향을 미치기 때문에 훨씬 더 통제된 과정입니다.이러한 중요한 기능의 결과로서 기공을 형성하기 위한 세포의 분화도 다른 표피 세포 타입보다 훨씬 큰 환경 조건의 대상이 된다.
기공은 개구부의 개폐를 조절하는 두 개의 보호 세포로 둘러싸인 식물 표피의 모공입니다.이들 가드 셀은 가드 셀을 지원하는 역할을 하는 보조 셀로 둘러싸여 있습니다.
기공은 기공 [clarification needed]자낭으로 시작한다.그 과정은 쌍떡잎과 단떡잎 사이에 다양하다.돌연변이들이 그것이 어떤 형태로든 유전적인 통제 하에 있다는 것을 보여주지만, 간격은 기본적으로 쌍떡잎에서 무작위인 것으로 생각되지만, 그것은 기공이 원형 피부의 특정한 비대칭 분열에서 발생하는 단일 동식물에서 더 통제된다.생성된 두 세포 중 작은 세포가 보호 모세포가 됩니다.인접한 표피 세포도 부세포를 형성하기 위해 비대칭적으로 분열할 것이다.
기공은 식물의 생존에 매우 중요한 역할을 하기 때문에 기공 돌연변이는 생존할 수 없는 경향이 있기 때문에 전통적인 유전자 조작 수단으로는 분화에 대한 정보를 수집하기가 어렵다.따라서 공정의 제어가 제대로 이해되지 않습니다.몇몇 유전자가 확인되었다.TMM은 기공 개시 사양의 타이밍을 제어하는 것으로 생각되며, FLP는 일단 형성되면 가드 셀의 추가 분열을 방지하는 데 관여하는 것으로 생각됩니다.
환경조건은 기공의 발달, 특히 잎 표면의 밀도에 영향을 미친다.에틸렌이나 사이토카인과 같은 식물 호르몬은 환경 조건에 대한 기공 발달 반응을 조절하는 것으로 생각된다.이러한 호르몬의 축적은 식물을 폐쇄적인 환경에서 보관하는 것과 같은 기공 밀도를 증가시키는 것으로 보입니다.
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레퍼런스
- ^ Hill, J. Ben, Overholts, Lee O; Pop, Henry W. Grove Jr., Alvin R.식물학.대학용 교과서.출판사: MacGrow-Hill 1960
- ^ Evert, Ray F; Eichhorn, Susan E. 에서의 식물 해부학:식물 본체의 자궁, 세포 및 조직:구조, 기능 및 개발.출판사: Wiley-Liss 2006. ISBN978-0-471-73843-5
- ^ Raven, Peter H.; Evert, Ray F.; Curtis, Helena (1981), Biology of plants, New York, N.Y.: Worth Publishers, pp. 427–28, ISBN 0-87901-132-7, OCLC 222047616
- ^ Glover, B. J. (2000). "Differentiation in plant epidermal cells". Journal of Experimental Botany. pp. 497–505. doi:10.1093/jexbot/51.344.497. PMID 10938806.
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