โครงสร้างของพืช

โครงสร้างของราก

           เนื้อเยื่อของรากทั้งพืชใบเลี้ยงคู่และพืชใบเลี้ยงเดี่ยวที่ตัดตามขวาง ตรงบริเวณที่เซลล์เจริญเติบโตเต็มที่ จะพบว่าเนื้อเยื่อของรากแบ่งออกเป็นชั้นๆเรียงจากภายนอกเข้าไปตามลำดับดัง นี้

1. epidermis เป็นเนื้อเยื่อชั้นนอกสุดมีเซลล์ที่เรียงตัวกันเพียงชั้นเดียวและผนังเซลล์บาง ไม่มีคลอโรพลาสต์ บางเซลล์จะเปลี่ยนแปลงไปเป็นขนราก

2. cortex เป็นอาณาเขตระหว่างชั้น epidermis และ stele ประกอบด้วยเนื้อเยื่อพาเรงคิมาที่ทำหน้าที่สะสมน้ำและอาหารเป็นส่วนใหญ่ ชั้นในสุดของ cortex จะเป็นเซลล์แถวเดียวเรียก endodermis ในรากพืชใบเลี้ยงเดี่ยวจะเห็นชัดเจนเซลล์ในชั้นนี้เมื่อมีอายุมากขึ้นจะมี ผนังหนาเพราะมีสารซูเบอริน หรือลิกนินสะสมอยู่ แต่จะมีช่วงที่มีเซลล์ผนังบางแทรกอยู่ในชั้นนี้และอยู่ตรงกับแนวของไซเลม

3. stele เป็นบริเวณที่อยู่ถัดจากชั้น endodermisเข้าไป พบว่าstele ในรากจะแคบกว่าชั้น cortex ประกอบด้วยชั้นต่างๆดังนี้
                         

                           3.1 pericycle เป็นเซลล์ผนังบางขนาดเล็กมี 1-2 แถว พบเฉพาะในรากเท่านั้น เป็นแหล่งกำเนิดของรากแขนง ( secondary root )

                           3.2 vascular bundle ประกอบด้วย xylem อยู่ตรงใจกลางเรียงเป็นแฉกโดยมี phloem อยู่ระหว่างแฉก สำหรับพืชใบเลี้ยงคู่ต่อมาจะเกิดเนื้อเยื่อเจริญ vascular cambium คั่นระหว่าง xylem กับ phloem ในรากของพืชใบเลี้ยงคู่มีจำนวนแฉกน้อยประมาณ 1-6 แฉก โดยมากมักมี 4 แฉก ส่วนรากของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวมักมีจำนวนแฉกมากกว่า

                           3.3 pith เป็นบริเวณตรงกลางรากหรือไส้ในของรากเห็นได้ชัดเจนในรากพืชใบเลี้ยงเดี่ยว ส่วนใหญ่เป็นเนื้อเยื่อพาเรงคิมาส่วนรากพืชใบเลี้ยงคู่ตรงกลางมักเป็น xylem

สรุป

♦ ลำดับการจัดเรียงตัวของเนื้อเยื่อของบริเวณเซลล์มีการเปลี่ยนแปลง เรียงจากนอกสุดเข้าในสุด ดังนี้

                               เอพิเดอร์มิส –> คอร์เทกซ์ –> สตีล –> พิธ

♦ องค์ประกอบของเนื้อเยื่อของราก

โครงสร้างและหน้าที่ของลำต้น

 ลักษณะทั่วไปของลำต้น
              ลำต้น(stem)  เป็นอวัยวะของพืชซึ่งส่วนใหญ่จะเจริญขึ้นมาเหนือดินแต่ก็มีพืชบางชนิดที่ลำ ต้นอยู่ใต้ดิน  ลำต้นประกอบด้วยส่วนสำคัญ  2 ส่วนคือ
              1.ข้อ(node)  เป็นส่วนของลำต้นที่มีตา(bud)ซึ่งจะเจริญไปเป็นกิ่ง ดอก หรือใบ
              2.ปล้อง(internode)  เป็นส่วนของลำต้นที่อยู่ระหว่างข้อ
พืชใบเลี้ยงเดี่ยวจะสังเกตส่วนของข้อปล้องได้อย่างชัดเจนตลอดชีวิต  เช่น  ต้นไผ่  ต้นอ้อย  ข้าวโพด  เป็นต้น  ส่วนพืชใบเลี้ยงคู่นั้นส่วนใหญ่แล้วข้อปล้องจะสังเกตได้ไม่ชัดเจนทั้งนี้ เพราะเมื่อเจริญเติบโตเต็มที่แล้วมักจะมีเนื้อเยื่อชั้นคอร์ก(cork)  มาหุ้มโดยรอบเอาไว้  การจะสังเกตอาจจะสังเกตในขณะที่พืชยังอ่อนอยู่  แต่ก็ยังมีพืชใบเลี้ยงคู่บางชนิดที่สามารถสังเกตเห็นข้อปล้องได้อย่างชัดเจน ตลอดชีวิตเหมือนพืชใบเลี้ยงเดี่ยว ได้แก่พวกไม้ล้มลุกต่างๆ  เช่น  ต้นตำลึง  ฟักทอง  และผักบุ้ง เป็นต้น

โครงสร้างของลำต้น

1.โครงสร้างภายในของปลายยอดพืชบริเวณปลายยอดพืชสามารถแบ่งออกเป็นบริเวณ(region/zone)  ได้ทั้งหมด 3 บริเวณด้วยกันคือ

            1.บริเวณเซลล์แบ่งตัว(region of cell division)
           2.บริเวณเซลล์ยืดตัว(region of cell elongation)
           3.บริเวณเซลล์เจริญเต็มที่ (region of maturation)

2.โครงสร้างภายในของลำต้นที่ตัดตามขวาง เมื่อนำปลายยอดของพืชมาตัดตามขวางบริเวณเซลล์เจริญเต็มที่จะพบว่าโครงสร้าง ภายในประกอบด้วยเนื้อเยื่อชนิดต่างๆตามแต่ชนิดของพืชโดยแบ่งได้ดังนี้

            2.1.โครงสร้างภายในของลำต้นพืชใบเลี้ยงคู่ epidermis เป็นเนื้อเยื่อที่อยู่ชั้นนอกสุด ทำหน้าที่ป้องกันอันตรายให้แก่เนื้อเยื่อภายในของลำต้น  ส่วนใหญ่เซลล์เรียงตัวเพียงชั้นเดียว  พืชบางชนิด epidermis มีการเปลี่ยนแปลงไปเป็นส่วนของ trichome /hair  และ  guard cellในต้นพืชที่อายุมากส่วนใหญ่แล้วส่วนของ epidermis จะหลุดหายไปเพราะถูกแทนที่ด้วยส่วนของคอร์ก

cortex (คอร์เทกซ์)คอร์เทกซ์เป็นชั้นของลำต้นที่มีอาณาเขตตั้งแต่ใต้ epidermis เข้ามาจนถึงเนื้อเยื่อเอนโดเดอมิส(endodermis)  ดังนั้นในชั้นคอร์เทกซ์จึงประกอบด้วยเนื้อเยื่อชนิดต่างๆได้แก่

ชนิด	รายละเอียด และ หน้าที่
parenchyma	เป็นเนื้อเยื่อส่วนใหญ่ที่พบภายในลำต้น
chlorenchyma	ทำหน้าที่ช่วยในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
aerenchyma	ทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับการสะสมอากาศ  โดยเฉพาะพืชน้ำ
collenchyma	เพิ่มความแข็งแรงให้แก่ลำต้น
sclerenchyma(fiber)	ให้ความแข็งแรงแก่ลำต้น

stele (สตีล)
         

         สตีลเป็นชั้นที่ถัดเข้ามาจากชั้นคอร์เทกซ์  โดยมีอาณาเขตตั้งแต่ใต้ endodermis เข้ามาจนถึงใจกลางของลำต้น  แต่เนื่องจากในลำต้นเนื้อเยื่อ endodermis ส่วนใหญ่เห็นได้ไม่ชัดเจนหรือหนังสือบางเล่มก็กล่าวว่าในลำต้นจะไม่มีเนื้อ เยื่อ endodermis  ทำให้ชั้นสตีลในลำต้นแบ่งแยกออกจากชั้นคอร์เทกซ์ได้ไม่ชัดเจนเหมือนในส่วน ของรากพืช  ภายในชั้นสตีลจะประกอบด้วยเนื้อเยื่อที่สำคัญคือ

vascular bundle  หมายถึงกลุ่มของเนื้อเยื่อที่ทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับการลำเลียง
ภายในเนื้อเยื่อ vascular bundle ของพืชใบเลี้ยงคู่ประกอบด้วย กลุ่มเนื้อเยื่อลำเลียงอาหาร(phloem)เรียงตัวอยู่ทางด้านนอกและกลุ่มเนื้อ เยื่อลำเลียงน้ำ(xylem)เรียงตัวอยู่ทางด้านในหรือด้านที่ติดกับ pith  ระหว่าง xylem กับ phloem จะมีเนื้อเยื่อเจริญที่เรียกว่า vascular  cambium คั่นกลางอยู่ทำหน้าที่แบ่งเซลล์เพื่อให้กำเนิด xylem และ phloem

pith   เป็นเนื้อเยื่อที่อยู่ส่วนกลางของลำต้น  ส่วนใหญ่เป็นเนื้อเยื่อประเภท
parenchyma  จึงทำหน้าที่ในการสะสมสารต่างๆ  ลำต้นของพืชใบเลี้ยงคู่บางชนิดเนื้อเยื่อในส่วนนี้อาจสลายไปกลายเป็น ช่องกลวงกลางลำต้น  เรียกช่องนี้ว่า  pith cavity

                     2.2โครงสร้างภายในของลำต้นพืชใบเลี้ยงเดี่ยว epidermis เป็นเนื้อเยื่อที่อยู่ชั้นนอกสุด ทำหน้าที่ป้องกันอันตรายให้แก่เนื้อเยื่อภาย ในของลำต้น  ส่วนใหญ่เซลล์เรียงตัวเพียงชั้นเดียวและมีอยู่ตลอดไป ยกเว้นใน   ต้นพืชตระกูลปาล์มจะมีเฉพาะในปีแรกเท่านั้นเพราะต่อมาจะมีเนื้อเยื่อคอร์ก (cork) มาแทน
cortexมีเนื้อเยื่อบางๆ1-2 ชั้น ส่วนใหญ่เป็นเนื้อเยื่อชนิด parenchyma  และส่วนใหญ่ไม่พบ endodermis ทำให้อาณาเขตแบ่งได้ไม่ชัดเจน stele vascular bundle กลุ่มของเนื้อเยื่อลำเลียงของพืชใบเลี้ยงเดี่ยว ส่วนของ xylem, phloem จะเรียงตัวกันมองคล้ายๆใบหน้าคน  มีส่วนของ vessel อยู่บริเวณคล้ายดวงตา  ส่วน phloem อยู่บริเวณคล้ายหน้าผาก   xylem และ phloem จะถูกล้อมรอบด้วยเนื้อเยื่อ parenchyma หรืออาจเป็น sclerenchyma  และเรียกเซลล์ที่มาล้อมรอบนี้ว่า   bundle sheath   vascular bundle ของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวส่วนใหญ่ไม่พบเนื้อเยื่อเจริญ vascular cambium  ยกเว้นหมากผู้หมากเมีย  และพืชตระกูลปาล์ม pith เป็นเนื้อเยื่อที่อยู่ส่วนกลางของลำต้น  ส่วนใหญ่เป็นเนื้อเยื่อประเภท parenchyma  พืชใบเลี้ยงเดี่ยวบางชนิด เช่น ข้าวโพด  ในเนื้อเยื่อของ pith นี้จะพบ vascular bundle กระจายอยู่เต็ม  นอกจากนี้พืชบางชนิดเนื้อเยื่อในส่วนนี้อาจสลายไปกลายเป็นช่องกลวงกลางลำ ต้น  เรียกว่า  pith cavity  เช่นต้นไผ่  ต้นข้าวเป็นต้น

โครงสร้างของใบ

1. โครงสร้างภายนอกของใบ

            ใบของพืชส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนแบนๆ ที่แผ่ขยายออกไปเรียกว่า แผ่นใบ (blade) และมีก้านใบ(petiole) เชื่อมติดอยู่กับลำต้นหรือกิ่งทางด้านข้าง และอาจมีหูใบ (stipule) ที่โคนก้านใบ  การที่ใบพืชมีลักษณะแบนมีประโยชน์ช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวในการรับแสงเพื่อให้ ได้พลังงานไปใช้ในการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ และช่วยในการระบายความร้อน  โดยทั่วๆไปใบของพืชมีสีเขียวเนื่องจากคลอโรฟิลล์ซึ่งเป็นสารรับสีที่รับ พลังงานแสง แต่ใบบางชนิดมีสีแดงหรือม่วง เป็นเพราะภายในใบมีการสร้างสารสีอื่นๆ เช่น แอนโทไซยานิน (anthocyanin) แคโรทีนอยด์ (carotenoid) ซึ่งถ้ามีมากกว่าคลอโรฟิลล์จะทำให้ใบมีสีแดงหรือเหลือง
ในพืชใบเลี้ยงคู่จะมีเส้นใบ (vein) แตกแขนงออกมาจากเส้นกลางใบ (midrib) เพื่อให้การลำเลียงสารต่างๆ จากท่อลำเลียงไปสู่ทุกๆ เซลล์ของใบได้ทั่วถึง  ก้านใบของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวอาจเป็นกาบที่มีเส้นใบขนาดใหญ่เรียงขนานกันจนถึง ปลายใบ  พืชบางชนิดเส้นใบย่อยแตกแขนงตั้งฉากกับเส้นใบใหญ่ เช่น ใบกล้วย และเส้นใบย่อยก็ยังเรียงขนานกันเองอีกด้วย

2. โครงสร้างภายในของใบ
ประกอบด้วยเนื้อเยื่อต่างๆ เช่นเดียวกับลำต้น
                  1. เอพิเดอร์มิส เป็นเนื้อเยื่อผิว มีทั้งด้านบนและด้านล่าง ประกอบด้วยเซลล์เพียงชั้นเดียวหรือหลายชั้น ได้แก่ เซลล์ผิว  เซลล์ขน หรือเปลี่ยนไปเป็นเซลล์คุม (guard cell) ภายในเซลล์ผิวมักไม่ค่อยมีคลอโรพลาสต์หรือมีน้อยยกเว้นเซลล์คุม  เซลล์ผิวมีคิวทินเคลือบอยู่ที่ผนังเซลล์ด้านนอกเพื่อป้องกันการระเหยของน้ำ ออกจากใบ  เซลล์คุมมีรูปร่างคล้ายไตหรือเมล็ดถั่ว                    

                 2 เซลล์ประกบกัน  พืชที่ใบลอยปริ่มน้ำ เช่น บัวสาย จะมีปากใบ (stoma) อยู่เฉพาะทางด้านบนของใบเท่านั้น ส่วนพืชที่จมอยู่ใต้ผิวน้ำ เช่น สาหร่ายหางกระรอกจะไม่มีปากใบและไม่มีคิวทินฉาบผิว ใบพืชบางชนิดมีปากใบทั้งด้านบนและด้านล่าง เช่น ใบข้าวโพด

                 3. มีโซฟิลล์ (mesophyll) เป็นเนื้อเยื่อที่อยู่ระหว่างชั้นเอพิเดอร์มิสทั้ง 2 ด้าน ส่วนใหญ่เป็นเนื้อเยื่อพาเรงคิมาที่มีคลอโรพลาสต์จำนวนมาก โดยทั่วไปพาเรงคิมาในพืชใบเลี้ยงคู่จะมีเซลล์ 2 แบบ ทำให้โครงสร้างภายในแบ่งเป็น2 ชั้นคือ
3.1. แพลิเซดมีโซฟิลล์ (palisade mesophyll) มักพบอยู่ใต้ชั้นเอพิเดอร์มิสด้านบน ประกอบด้วยเซลล์รูปร่างยาว เรียงตัวเป็นแถวตั้งฉากกับผิวใบคล้ายรั้วอาจมีแถวเดียวหรือหลายแถว ภายในเซลล์มีคลอโรพลาสต์ค่อนข้างหนาแน่นมาก
3.2. สปันจีมีโซฟิลล์ (spongy mesophyll) อยู่ถัดจากแพลิเซดมีโซฟิลล์ลงมาจนถึงชั้นเอพิเดอร์มิสด้านล่าง ประกอบด้วยเซลล์ที่มีรูปร่างไม่แน่นอนเรียงตัวในทิศทางต่างๆ กัน ทำให้เกิดช่องว่างระหว่างเซลล์มาก ภายในเซลล์มีคลอโรพลาสต์หนาแน่นแต่น้อยกว่าแพลิเซดมีโซฟิลล์
3.3. มัดท่อลำเลียง ประกอบด้วยไซเลมและโฟลเอ็ม โดยไซเลมและโฟลเอ็มจะเรียงติดต่อถึงกันอยู่ในเส้นใบ พืชบางชนิดมัดท่อลำเลียงจะล้อมรอบด้วยบันเดิลชีท (bundle sheath) เช่น ใบข้าวโพด  บันเดิลชีทในพืชบางชนิดมีเนื้อเยื่อไฟเบอร์ช่วยทำให้มัดท่อลำเลียงแข็งแรง เร็วขึ้น ในพืชบางชนิดมีเนื้อเยื่อพาเรงคิมา ซึ่งจะมีคลอโรพลาสต์หรือไม่มีก็ได้ขึ้นอยู่กับชนิดของพืช   มัดท่อลำเลียงส่วนใหญ่จะอยู่ในชั้นสปันจีมีโซฟิลล์

แบบทดสอบ เรื่องโครงสร้างของพืช

1. พืชสีเขียวชั้นสูงที่เจริญบนบก แสดงการปรับตัวเองให้เหมาะสมเป็นพิเศษกับหน้าที่ของมันในแง่การผลิตอาหารให้แก่กลุ่มสิ่งมีชีวิตที่มันเจริญอยู่ คือ
ก. มีใบแบนบางสีเขียวดักรับแสง
ข. มีผลและเมล็ดที่สะสมอาหาร
ค. มีระบบรากที่สามารถแผ่ไปได้ไกล
ง. มีลำต้นที่แข็งแรงและอายุยืน

2. โครงสร้างของพืชที่ไม่เกี่ยวข้องกับการปรับตัวต่อสภาพแวดล้อม ที่แห้งแล้งแบบทะเลทราย คือ
ก. ลำต้นอวบน้ำ
ข. มีชั้น Cork เกิดขึ้น
ค. มีใบลดรูปเป็นหนาม
ง. มีปากใบจมลึก

3. ในรากของพืชส่วนใดที่ทำหน้าที่ในการดูดน้ำและแร่ธาตุต่าง ๆ
ก. ปลายสุดของราก
ข. รากขน
ค. ทุกส่วนของรากที่อยู่ใต้ผิวดิน
ง. 1 และ 2 เป็นำตอบที่ถูกต้อง

เฉลยแบบทดสอบ

1. ตอบ    ก. เหตุผล การปรับตัวของพืชสีเขียวที่ขึ้นมาอยู่บนบกที่เหมาะสมอย่างหนึ่งในแง่ของการผลิตอาหาร คือ การมีใบแบนบางที่สามารถรับแสงได้ดี ทำให้สร้างอาหารได้มากและพอที่จะใช้เลี้ยงสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น ๆ

2. ตอบ    ข. เหตุผล การปรับตัวในสภาพสิ่งแวดล้อมที่แห้งแล้งเพื่อให้พืชมีการสูญเสียน้ำน้อยที่สุดการมีชั้นของ Cork เกิดขึ้นไม่เกี่ยวกับการคายน้ำ

3. ตอบ   ข. เหตุผลรากขนอ่อนเป็นส่วนของ epidermal cell ที่ยื่นออกมาทำหน้าที่ดูดน้ำและเกลือแร่ต่าง ๆให้แก่พืช