Epidermis pri rastlinah: definicija, funkcije in tipi celic

Epidermis pri rastlinah je običajno enojna plast specializiranih celic, ki pokriva liste, cvetove, korenine in stebla. Ločuje rastlino od zunanjega okolja in jo ščiti pred fizičnimi poškodbami, prekomerno izgubo vode ter vdorom patogenov. Pokožka izpolnjuje več različnih nalog: ščiti rastlino pred izgubo vode, nadzoruje izmenjavo plinov, sodeluje pri absorpciji vode in hranil v koreninah ter lahko proizvaja presnovne spojine (npr. vonjalne snovi, zaščitne ali strupene snovi). Nekateri deli rastline imajo drugačno zunanjo prevleko — pri rastlinah z drugorodno debeljenjem je epidermis pogosto nadomeščen s peridermom; primer take prevleke ima Krompir.

Epidermis je navadno prozorna, kar omogoča prehod svetlobe v spodnja tkiva (npr. listni mezofil). Celice povrhnjice so med seboj tesno povezane, kar povečuje mehansko trdnost in zmanjša izgubo vode. V nadzemnih delih rastlin so epidermalne celice pogosto izpostavljene nanosu snovi, kot sta kutin in kutikulo, ki tvorita neprepustno plast; včasih je ta plast dodatno prekrita s voskom, kar daje nekaterim rastlinam belkast ali modrikast videz in dodatno odbija prekomerno sončno svetlobo ter zmanjšuje izhlapevanje.

Glavne funkcije povrhnjice

• Zaščita pred izsušitvijo: Kutikula in voski zmanjšujejo transpiracijo ter varujejo pred prekomerno izgubo vode.
• Nadzor izmenjave plinov: Stomati (porožne odprtine), ki jih obdajata varovalni (guard) celici, uravnavajo pretok CO2, O2 in vodne pare — s tem vplivajo na fotosintezo in transpiracijo (izmenjavo plinov).
• Absorpcija v koreninah: Epidermis korenin z dlačicami korenin poveča površino za vodo in hranila.
• Molekulska obramba in signalizacija: Epidermalne celice proizvajajo presnovne spojine, kot so eterična olja, alkaloidi ali gumi, ki varujejo pred zeliščarji in mikrobi.
• Mehanska zaščita: Tesno prilegajoče se celice in posebne prilagoditve (npr. trdi deli, dlačice) ščitijo pred obrabo in živalmi.
• Termoregulacija in odbijanje svetlobe: voskaste prevleke in reflektivne površine zmanjšujejo segrevanje listov pod močnim soncem.

Vrste celic v epidermisu

V epidermisu najdemo več tipov celic, med katerimi so najpogostejše:

• Epidermalne (površinske) celice: osnovne celice, pogosto večje in izbočene, brez kloroplastov ali z manj kloroplastov — pri listih pa so običajno prozorne, da svetloba prehaja v spodnje plasti.
• Varovalne (guard) celice: obdajajo stomate in z uravnavanjem turgorja odpirajo ali zapirajo pore, s tem urejajo izmenjavo plinov in transpiracijo. Te celice vsebujejo kloroplaste, zato so sposobne neposredno uporabljati energijo za gibanje.
• Pomožne celice: ob varovalnih celicah so v nekaterih rastlinah specializirane pomožne celice, ki olajšajo delovanje stomat.
• Trihomi (dlačice): Trihomi so izraščki epidermisa; lahko so enocelični ali večcelični, enostavni ali razvejani, žlezni (izločajo snovi) ali ne-žlezni. Trihomi zmanjšujejo izgubo vode, odbijajo svetlobo, odvračajo rastlinojedce in pri nekaterih rastlinah izločajo obrambne spojine.
• Koreninske dlačice (trichoblasti): specializirane za povečanje absorpcijske površine koreninskega epidermisa.

Družinska in oblikovna raznolikost

Epidermis se razlikuje med taksoni in organi rastline. Večina višjih rastlin ima enoplastni epidermis, vendar nekatere vrste razvijejo večplastni epidermis (npr. kozliček pri sukulentih ali nekatere puščavske rastline) za dodatno zaščito. Pri lesnatih rastlinah z drugorodno debeljenjem epidermis običajno preraste periderm (kora), ki jo sestavljajo plasti plute, phellogena in phelloderma.

Razporeditev stomat je lahko asimetrična: listi pogosto nosijo več stomat na spodnji (abaksialni) strani kot na zgornji (adaksialni) — to znižuje izparjanje. Razlike so tudi med dvodelnicami in enocvetnicami (dicots vs. monocots) v vzorcih in gostoti stomat.

Razvoj epidermisa

Epidermalne celice izvirajo iz protoderma, začetne tkivne plasti v meristemih. Po specializaciji izgubijo sposobnost delitve v večini primerov, vendar nekatere epidermalne celice (npr. pri ranah ali pri rasti novih organov) lahko ponovno delijo. Pri sekundarni rasti kot je debeljenje stebla ali korena epidermis pogosto izgine in ga nadomesti periderm.

Prilagoditve in primeri

• Bulliformne celice: velike votle epidermalne celice pri travah, ki pomagajo zvijati list v sušnih pogojih in tako zmanjšati izhlapevanje.
• Silica in idioblasti: pri nekaterih rastlinah so v epidermisu specializirane celice, ki shranjujejo mineralne delce ali posebne snovi.
• Žlezni trihomi: izločajo eterična olja (npr. pri meti) ali lepljive snovi (npr. pri nekaterih mesojedih rastlinah).

Povzetek: Epidermis je ključna zunanja plast rastlin, pomembna za zaščito, regulacijo izmenjave plinov in vode, absorpcijo v koreninah ter tvorbo obrambnih in signalnih snovi. Njegove celice so specializirane in pogosto prekriti s kutikulo ali voskom; pri lesnatih rastlinah jih lahko sčasoma nadomesti periderm.

Trihomi (ali dlačice) pri mnogih rastlinah izraščajo iz povrhnjice in predstavljajo pomembno morfološko in funkcionalno prilagoditev.

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je povrhnjica pri rastlinah?

V: Katere so nekatere funkcije povrhnjice?

V: Ali obstajajo deli rastline, ki imajo drugačno prevleko kot povrhnjica?

V: Koliko plasti je debela večina epidermalnega tkiva?

V: Kaj naredi kutin za epidermalne celice rastline?

Išči po črki