เนื้อเยื่อพืช plant tissue

          พืชทุกชนิดเป็นสิ่งมีชีวิตที่ประกอบด้วยเนื้อเยื่อ tissue และต้นอ่อน embryo อันเป็นลักษณะที่ไม่มีในสาหร่าย โดยเนื้อเยื่อเกิดจากการที่เซลล์ต่างๆมาอยู่และทำงานร่วมกัน เซลล์ต่างๆเหล่านี้จะดำเนินกิจกรรมต่างๆเพื่อให้ดำรงอยู่ได้ ซึ่งเซลล์ที่มาประกอบมีลักษณะแตกต่างกันออกไป แต่มีลักษณะร่วมที่สำคัญประการหนึ่งของเซลล์พืชคือ การมีผนังเซลล์     cell wall ที่เป็นกรอบล้อมอยู่รอบนอกและให้ความแข็งแรงต่อโครงสร้างเซลล์พืช เซลล์พืชทุกชนิดมีผนังเซลล์ที่เรียกว่า  ผนังเซลล์ปฐมภูมิ primary cell wall อยู่ด้านนอกสุด เกิดขึ้นเมื่อเซลล์กำลังเจริญเติบโต ซึ่งมีองค์ประกอบสำคัญเป็น เซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส เพคตินและไกลโคโปรตีน ผนังเซลล์ปฐมภูมิของเซลล์ที่อยู่ติดกันจะถูกยึดไว้ด้วยมิดเดิลลาเมลลา middle lamella โดยมิดเดิลลาเมลลา เป็นตัวยึดติดระหว่างเซลล์ ประกอบด้วยเพคตินที่อยู่ในรูปแคลเซียมเพคเตต และแมกนีเซียมเพคเตด อยู่ตรงกลางระหว่างผนังเซลล์ขั้นแรกหรือผนังเซลล์ปฐมภูมิของเซลล์ 2 เซลล์ จึงมีทำหน้าที่ช่วยยึดเซลล์ข้างเคียง นอกจากนั้นเซลล์บางชนิดของพืชยังสะสมผนังเซลล์ทุติยภูมิ secondary cell wall เพิ่มเติมขึ้นเป็นผนังชั้นในสุด สร้างขึ้นหลังจากที่เซลล์หยุดขยายขาดแล้ว โดยมีการสะสมแบบแทรกอยู่ในผนังเซลล์ปฐมภูมิและเยื่อหุ้มเซลล์ มีสารที่เป็นองค์ประกอบสำคัญคือ ลิกนิน คิวติน ซูเบอริน ซึ่งเป็นสารที่เพิ่มความแข็งแรง จึงทำให้มีความหนาและแข็งแรงกว่าผนังเซลล์ปฐมภูมิ ในชั้นนี้ไม่พบไกลโคโปรตีน

ภาพแสดงเนื้อเยื่อเจริญ (Meristematic tissue) และ เนื้อเยื่อถาวร (Permanent tissue)

ที่มา: http://www.biology-pages.info/P/PlantTissues.html

เนื้อเยื่อของพืชชั้นสูงพวกพืชดอก flower plant หรือ angiosperm เมื่อพิจารณาตามลักษณะการเจริญของเนื้อเยื่อ สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ

1.เนื้อเยื่อเจริญ meristematic tissue เป็นเนื้อเยื่อที่ประกอบด้วยเซลล์เจริญ meristematic cell ซึ่งเป็นกลุ่มเซลล์ที่มีผนังเซลล์ปฐมภูมิซึ่งมีลักษณะบางสม่ำเสมอกัน มักมี nucleus ใหญ่มองเห็นได้ชัด มี vacuole เล็ก ไม่มีช่องว่างระหว่างเซลล์ intercellular spaces และกลุ่มเซลล์เจริญนี้สามารถแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสได้ตลอดชีวิตของเซลล์จึงเป็นเหตุทำให้เนื้อเยื่อเจริญมีการแบ่งตัวแบบไมโทซิสได้ตลอดชีวิต

เราสามารถจำแนกตามตำแหน่งที่อยู่ในส่วนต่างๆของพืชได้ 3 ชนิด

            1.เนื้อเยื่อเจริญส่วนปลาย apical meristem เมื่อแบ่งเซลล์จะทำให้ลำต้นยืดยาวออกไป ช่วยเพิ่มความยาว ความสูงของพืชจัดเป็นการเจริญเติบโตปฐมภูมิ primary growth เราสามารถพบได้ที่ ยอด ราก จะเรียกชื่อตามตำแหน่งที่พบนั้นๆคือ ที่รากจะเรียกว่าเนื้อเยื่อเจริญส่วนปลายราก apical root meristem พบที่ยอด เรียกว่า เนื้อเยื่อเจริญส่วนปลายยอด apical shoot meristem

            2.เนื้อเยื่อเจริญเหนือข้อ intercalary meristem อยู่ระหว่างข้อตรงบริเวณเหนือข้อล่างหรือโคนของปล้อง มีการแบ่งเซลล์ได้ยาวนานกว่าเนื้อเยื่อบริเวณอื่นในปล้องเดียวกันทำให้ปล้องยาวขึ้น เป็นการเจริญเติบโตปฐมภูมิ พบในพืชใบเลี้ยงเดี่ยว เช่น หญ้า ข้าว ข้าวโพด อ้อย และไผ่ เป็นต้น

            3.เนื้อเยื่อเจริญด้านข้าง lateral meristem อยู่ในแนวขนานกับเส้นรอบวงมีการแบ่งเซลล์เพิ่มจำนวนออกทางด้านข้าง เพื่อเพิ่มขนาดความกว้างหรือเส้นผ่านศูนย์กลางของลำต้นและราก ทำให้ลำต้นและรากขยายขนาดใหญ่ขึ้น เป็นการเจริญเติบโตขั้นที่สอง secondary growth พบได้ในพืชใบเลี้ยงคู่ทุกชนิด และพืชใบเลี้ยงเดี่ยวบางชนิด เช่น หมากผู้หมากเมีย จันทน์ผา เป็นต้น เนื้อเยื่อเจริญชนิดนี้เรียกอีกอย่างว่า แคมเบียม cambium แบ่งเป็น 2 ชนิด คือ ถ้าพบอยู่ระหว่างเนื้อเยื่อท่อลำเลียงน้ำและเนื้อเยื่อท่อลำเลียงอาหารจะเรียกว่า วาสคิวลาร์แคมเบียม vascular cambium ซึ่งเมื่อแบ่งเซลล์ทำให้เกิดเนื้อเยื่อท่อลำเลียงเพิ่มมากขึ้น vascular tissue และถ้าพบอยู่ในเนื้อเยื่อชั้นผิวหรือเอพิสเดอร์มิสepidermis หรือพบถัดเข้าไป เรียกว่า คอร์กแคมเบียม cork cambium ซึ่งเมื่อแบ่งเซลล์ทำให้เกิดเนื้อเยื่อคอร์ก cork

เราสามารถจำแนกตามการกำเนิดและการเจริญได้ 3 แบบคือ

            1.promeristem เป็นเนื้อเยื่อแรกเริ่มที่เกิดขึ้นใหม่ๆ ของเนื้อเยื่อเจริญส่วนปลายสุดของราก ยอด

            2.primary meristem เนื้อเยื่อเจริญระยะปฐมภูมิ เจริญมาจาก promeristem ได้แก่

                        2.1protoderm เจริญต่อไปเป็นเนื้อเยื่อถาวรในชั้น epidermis

                        2.2ground meristem เจริญต่อไปเป็นเนื้อเยื่อถาวรในส่วน pith ,pith ray ,cortex และ    

                           endodermis

                        2.3procambium ปรากฏอยู่เป็นแถบๆ ระหว่าง ground meristem

            - เจริญต่อไปเป็นเนื้อเยื่อถาวรส่วน stele เช่น ไซเล็มปฐมภูมิ โฟลเอ็มปฐมภูมิ

            - เจริญต่อไปเป็น secondary meristem ได้แก่ vascular cambium cork cambium

            3.secondary meristem เนื้อเยื่อเจริญระยะทุติยภูมิ เจริญมาจากเนื้อเยื่อเจริญระยะปฐมภูมิ

                        3.1 vascular cambium เจริญแบ่งตัวได้เป็น ไซเล็มทุติยภูมิ โฟลเอ็มทุติยภูมิ

                        3.2 cork cambium เจริญแบ่งตัวได้เป็น cork

2.เนื้อเยื่อถาวร permanent tissue เป็นเนื้อเยื่อที่ประกอบด้วยเซลล์ที่มีการเจริญเต็มที่แล้ว ซึ่งเกิดจากการที่เนื้อเยื่อเจริญมีการเปลี่ยนแปลงเพื่อไปทำหน้าที่เฉพาะที่แตกต่างกันออกไป มีรูปร่างคงที่ เนื้อเยื่อถาวรจะไม่มีการแบ่งเซลล์เพิ่มจำนวนอีกแล้ว ยกเว้นพาเรงคิมา parenchyma สามารถกลับไปแบ่งเซลล์ได้อีกครั้ง ซึ่งเป็นการกลับกลาย redifferentiation เนื้อเยื่อถาวรบางชนิดอาจประกอบมาจากกลุ่มเซลล์ชนิดเดียวกัน ในขณะที่บางชนิดอาจประกอบขึ้นมาจากเซลล์หลายชนิดก็ได้

เนื้อเยื่อเจริญสามารถจำแนกตามลักษณะของเซลล์ที่มาประกอบได้ 2ประเภท

1.เนื้อเยื่อถาวรเชิงเดี่ยว simple permanent tissue คือประกอบขึ้นมาจากกลุ่มเซลล์เดียวกัน ได้แก่

                        เอพิเดอร์มิส epidermis เป็นเนื้อเยื่อที่ประกอบขึ้นมาจากเซลล์เอพิเดอร์มอล epidermal cell ที่มีลักษณะแบน ซึ่งกลุ่มเซลล์จะเรียงตัวกันเพยงชั้นเดียว โดยมีการเรียงตัวอัดแน่นจนไม่มีช่องว่างระหว่างเซลล์ ไม่มีคลอโรพลาสต์ และมักพบคิวตินมาเคลือบทับเพื่อป้องกันการระเหยของน้ำ แต่จะไม่พบในราก ซึ่งเอพิเดอร์มิสเป็นเนื้อเยื่อที่อยู่รอบนอกสุดของส่วนต่างๆของพืช พบได้ทั่วไปตามส่วนต่างๆของพืชที่มีอายุน้อยๆ ทำหน้าที่ป้องกันเนื้อเยื่อที่อยู่ด้านใน สามารถเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์ชนิดอื่นได้เช่น เซลล์คุม guard cell ขนราก root hair ขนหรือหนาม trichome

                        คอร์ก cork เกิดจากการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสของคอร์กแคมเบียมบริเวณใกล้ๆกับเอพิเดอร์มิส เรามักพบบริเวณนอกสุดของลำต้น กิ่ง ก้าน และพบในพืชที่มีอายุมากแล้ว มีหน้าที่ป้องกันการระเหยของน้ำและเซลล์จะตายเมื่อโตเต็มที่

พาเรงคิมา parenchyma เป็นเนื้อเยื่อที่ประกอบขึ้นมาจากเซลล์พาเรงคิมา parenchyma cell เป็นเซลล์ที่มีชีวิต ผนังเซลล์บางสม่ำเสมอเป็นผนังเซลล์ปฐมภูมิ มีรูปร่างได้หลายแบบ หน้าตัดค่อนข้างกลม มีช่องว่างระหว่างเซลล์ ถ้ามีคอลโรพลาสต์จะเรียกว่า chlorenchyma พารเรงคิมาเป็นเนื้อเยื่อพื้นฐานของพืช มีหน้าที่สะสมอาหาร สังเคราะห์ด้วยแสง หลั่งสารพวกแทนนิน ฮอร์โมน เอนไซม์ เป็นต้น มีความสามารถแปรสภาพกลับกลาย redifferentiation มาแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสได้อีก

                        คอลเลงคิมา collenchyma เป็นเนื้อเยื่อที่ประกอบขึ้นมาจากเซลล์คอลเลงคิมา                 collenchyma cell เป็นเซลล์ที่มีชีวิต มีลักษณะคล้ายพาเรงคิมา แต่มีผนังเซลล์หนาไม่สม่ำเสมอกัน พบมากบริเวณใต้เอพิเดอร์มิสของก้านใบ เส้นกลางใบ ช่วยเพิ่มความแข็งแรง

                        สเคอเรงคิมา sclerenchyma เป็นเนื้อเยื่อที่ประกอบขึ้นมาจากเซลล์สเคอเรงคิมา sclerenchyma cell เป็นเซลล์ที่ไม่มีชีวิตแล้วมีผนังเซลล์ทั้งสองขั้นที่ค่อนข้างหนาหรือหนามาก ช่วยพยุงและให้ความแข็งแรงให้กับพืช สามารถจำแนกตามรูปร่างเซลล์ได้เป็น 2 ชนิด คือ ถ้าเป็นเส้นใย รูปร่างเรียวยาว หัวท้ายแหลม                     เรียกว่า ไฟเบอร์ fiber ถ้ารูปร่างไม่ยามมากนัก มีหลายแบบเช่น รูปดาว หลายเหลี่ยม เรียกว่าสเกลอรีด sclereid

2.เนื้อเยื่อถาวรเชิงซ้อน complex permanent tissue คือประกอบขึ้นมาจากเซลล์หลายชนิด ได้แก่

                        ไซเล็ม xylem ประกอบขึ้นมาจากเซลล์ 4 ชนิด เป็นเซลล์ที่มีชีวิตคือ พารเรงคิมา ช่วยสะสมอาหาร     และเป็นเซลล์ที่ตายแล้วคือ ไฟเบอร์ ช่วยเพิ่มความแข็งแรง เทรคีต รูปร่างเรียวยาวมีรูพรุน เวสเซลเมมเบอร์ อ้วนสั้น หัวท้ายทะลุถึงกันเหมือนท่อประปา ซึ่งไซเล็มทำหน้าที่ลำเลียงน้ำและแร่ธาตุอาหารจากรากไปสู่ส่วนต่างๆของพืช เรียกว่าconduction

                        โฟลเอ็ม phloem ประกอบขึ้นมาจากเซลล์ 4 ชนิด คือ พาเรงคิมา ช่วยสะสมอาหาร ไฟเบอร์ ช่วยเพิ่มความแข็งแรง ซีฟทิวบ์เมมเบอร์ sieve tube member เป็นเซลล์ที่มีชีวิต ตอนเกิดใหม่มีนิวเคลียสแต่เมื่อโตได้ถูกสลายไป ซึ่งจะมาเรียงต่อกันเป็นท่อลำเลียงอาหาร และคอมพาเนียนเซลล์ companion cell เป็นเซลล์ติดกับซีฟทิวบ์เมมเบอร์ มีนิวเคลียส เพื่อช่วยซีฟทิวบ์เมมเบอร์ในการขนส่งน้ำตาลไปยังส่วนต่างๆของพืช โฟลเอ็มทำหน้าที่ลำเลียงอาหารสารอินทรีย์จากใบไปส่วนต่างๆ การลำเลียงทางโฟลเอ็ม เรียกว่า ทรานสโลเคชัน translocation

เนื้อเยื่อถาวรสามารถจำแนกตามหน้าที่ ได้ 3 ระบบ

        1.ระบบเนื้อเยื่อผิว dermal system : epidermis, cork

        2.ระบบเนื้อเยื่อพื้น ground system : parenchyma, collenchyma, sclerenchyma

        3.ระบบเนื้อเยื่อลำเลียง vascular system : xylem, phloem

แหล่งที่มา

จิรัสย์ เจนพาณิชย์. (2552). BIOLOGY for high school students. กรุงเทพฯ :
      บูมคัลเลอร์ไลน์.

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2554). หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์ ชีววิทยา เล่ม 3 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 - 6. กรุงเทพฯ :
       องค์การค้าของคุรุสภา.