Введение
Удлиненная клетка в ткани флоэмы цветковых растений. Элементы флоэмы – это специализированные клетки, важные для функционирования флоэмы, высокоорганизованной ткани, транспортирующей органические соединения, образующиеся в процессе фотосинтеза. Элементы флоэмы являются основными проводящими клетками флоэмы. Проводящие клетки способствуют транспорту молекул, особенно для передачи сигналов на большие расстояния. В анатомии растений выделяют два основных типа элементов флоэмы. Сопутствующие клетки и клетки-сита происходят из меристем – тканей, активно делящихся на протяжении всей жизни растения. Их развитие сходно с развитием ксилемы – ткани, проводящей воду в растениях, основная функция которой также заключается в транспорте в сосудистой системе растений. Основная функция элементов флоэмы включает транспортировку сахаров на большие расстояния по растению, действуя как канал. Элементы флоэмы – это удлиненные клетки, содержащие ситовые области на своих стенках. Поры в ситовых областях обеспечивают цитоплазматические связи с соседними клетками, что позволяет перемещать продукты фотосинтеза и другие органические молекулы, необходимые для функционирования тканей. Структурно они удлиненные и параллельны органу или ткани, в которой они расположены. Элементы флоэмы обычно лишены ядра и содержат очень мало или совсем не содержат рибосом. Два типа элементов флоэмы – элементы ситовой трубки и клетки сита – имеют различную структуру. Элементы ситовой трубки короче и шире, с большей площадью для транспорта питательных веществ, в то время как клетки сита, как правило, длиннее и уже, с меньшей площадью для транспорта питательных веществ. Хотя функция обоих типов элементов флоэмы одинакова, клетки сита встречаются у голосеменных – нецветковых сосудистых растений, а элементы ситовой трубки – у покрытосеменных – цветковых сосудистых растений. Основные функции элементов ситовой трубки включают поддержание клеток и транспорт необходимых молекул с помощью сопутствующих клеток. Элементы ситовой трубки – это живые клетки (не содержащие ядра), отвечающие за транспорт углеводов по всему растению. Элементы ситовой трубки ассоциированы с сопутствующими клетками, которые объединяются с ситовыми трубками, образуя комплекс элемент флоэмы – сопутствующая клетка. Это обеспечивает снабжение и поддержание растительных клеток, а также передачу сигналов между отдаленными органами внутри растения. Сопутствующие клетки также обеспечивают двунаправленный поток. Эти ситовые пластинки очень большие, что означает большую площадь поверхности для транспорта веществ. Подобно тому, как элементы ситовой трубки связаны с сопутствующими клетками, клетки сита окружены альбуминовыми клетками, которые помогают в транспортировке органических веществ. Альбуминовые клетки имеют длинные, неспециализированные области с концами, перекрывающимися с концами других клеток сита, и содержат питательные вещества, запасая пищу для питания тканей. Клетки сита очень однородны и имеют равномерное распределение ситовых областей. Их узкие поры необходимы для их функционирования у большинства семенных папоротниковидных и голосеменных растений, которым не хватает элементов ситовой трубки и имеются только клетки сита для транспорта молекул.
Sieve elements are specialized cells that are important for the function of phloem, which is a highly organized tissue that transports organic compounds made during photosynthesis. Sieve elements are the major conducting cells in phloem. Conducting cells aid in transport of molecules especially for long distance signaling. In plant anatomy, there are two main types of sieve elements. Companion cells and sieve cells originate from meristems, which are tissues that actively divide throughout a plant's lifetime. They are similar to the development of xylem, a water conducting tissue in plants whose main function is also transportation in the plant vascular system. Sieve elements' major function includes transporting sugars over long distance through plants by acting as a channel. Sieve elements elongate cells containing sieve areas on their walls. Pores on sieve areas allow for cytoplasmic connections to neighboring cells, which allows for the movement of photosynthetic material and other organic molecules necessary for tissue function. Structurally, they are elongated and parallel to the organ or tissue that they are located in. Sieve elements typically lack a nucleus and contain none to a very small number of ribosomes. The two types of sieve elements, sieve tube members and sieve cells, have different structures. Sieve tube members are shorter and wider with greater area for nutrient transport while sieve cells tend to be longer and narrower with smaller area for nutrient transport. Although the function of both of these kinds of sieve elements is the same, sieve cells are found in gymnosperms, non flowering vascular plants, while sieve tube members are found in angiosperms, flowering vascular plants. The main functions of sieve tube members include maintaining cells and transporting necessary molecules with the help of companion cells. The sieve tube members are living cells (which do not contain a nucleus) that are responsible for transporting carbohydrates throughout the plant. Sieve tube members are associated with companion cells, which are cells that combine with sieve tubes to create the sieve element companion cell complex. This allows for supply and maintenance of the plant cells and for signaling between distant organs within the plant. The companion cells also allow for bidirectional flow. These sieve plates are very large which means that there is a greater surface area for material transport. Similar to how Sieve Tube members are associated with companion cells, sieve cells are flanked with albuminous cells in order to aid in transporting organic material. Albuminous cells have long, unspecialized areas with ends that overlap with those of other sieve cells and contain nutrients and store food in order to nourish tissues. Sieve cells are very uniform and have an even distribution across of sieve areas. Their narrow pores are necessary in their function in most seedless vascular plants and gymnosperms which lack sieve tube members and only have sieve cells to transport molecules.
Дальнейшие применения в сельском хозяйстве
Поскольку сосудистая система растения жизненно важна для роста и развития клеток растения и его органов, роль элементов сита в транспортировке необходимых углеводов и макромолекул значительно возрастает. Это можно использовать в сельском хозяйстве для наблюдения за тем, как ресурсы распределяются по различным частям растения. Плазмодесмы соединяют клетки-компаньоны с элементами сита, а клетки паренхимы могут соединять ситовые трубки с различными тканями внутри растения. Эта система, состоящая из плазмодесм, клеток-компаньонов и ситовых трубок, обеспечивает доставку необходимых метаболитов. Урожайность сельскохозяйственной продукции потенциально может быть увеличена за счет оптимизации системы доставки этих специализированных клеток в флоэме, что позволит максимизировать диффузию. Было обнаружено, что флоэма цветковых растений может использовать ситовые трубки для транспортировки различных форм РНК в ткани-потребители, что может способствовать изменению транскрипционной активности. Ткани-потребители – это ткани, находящиеся в стадии роста и нуждающиеся в питательных веществах. Транспортировка дополнительных питательных веществ в ткани-потребители элементами сита может ускорить процесс роста, что повлияет на рост и развитие растений. Со временем ускоренный рост может привести к увеличению сельскохозяйственного производства.