คำนำ

E-book นี้เป็นส่วนหนึ่งของวิชา ชีววิทยา เรื่องเนื้อเยื่อพืช จัดทำขึ้นเพื่อศึกษาค้นคว้าในเรื่องเนื้อเยื่อพืช เพื่อเพิ่มเติมเสริมความเข้าใจและใช้เป็นสื่อการเรียนการสอน คณะผู้จัดทำหวังว่าจะเกิดประโยชน์อย่างสูงสุดแก่ผู้มาใช้งาน สามารถให้ความรู้ได้ หากผิดพลาดประการใด ต้องขออภัย ณ ที่นี้

คณะผู้จัดทำ

Plant

พืช (plant) คือสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่ประกอบขึ้นมาจากเซลล์ยูคาริโอต มีผนังเซลล์เป็นสารประกอบพวกเซลลูโลส มีคลอโร-ฟิลล์ที่เป็นสารสีเขียว สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้มีช่วงชีวิตที่เป็นระยะเอ็มบริโอ ตลอดจนมีวงชีวิตแบบสลับ (Alternation)

ภาพประกอบ

เนื้อเยื่อพืช คือ กลุ่มของเซลล์พืชชนิดเดียวกันหรือต่างชนิดกันที่มาทำงานร่วมกันภายใต้โครงสร้างหรืออวัยวะต่างๆ ของพืช เช่น ราก ลำต้น ใบ เป็นต้น ในกลุ่มพืชดอก(Angiosperm) มีการจัดจำแนกเนื้อเยื่อพืชออกเป็นหลายชนิดโดยมีการกำหนดเกณฑ์ต่างๆขึ้นมา เพื่อใช้ในการจัดจำแนกเนื้อเยื่อพืช สามารถแบ่งเป็น 2 ประเภทใหญ่คือ เนื้อเยื่อเจริญ (meristematic tissue) และเนื้อเยื่อถาวร (permanent tissue)

เนื้อเยื่อพืช (Plant tissue)

โดยใช้เกณฑ์การแบ่งเซลล์ในการจัดจำแนกดังนี้

-ถ้าเนื้อเยื่อใดมีการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสตลอดเวลา จัดเป็นเนื้อเจริญ

-แต่ถ้าเนื้อเยื่อใดหยุดการแบ่งเซลล์จะเป็นเนื้อเยื่อถาวร 

เนื้อเยื่อเจริญ (Meristem tissue)

เป็นเนื้อเยื่อที่ประกอบด้วยเซลล์ที่มีการแบ่งตัวแบบไมโทซิสอยู่ตลอดเวลา แต่ละเซลล์ในเนื้อเยื่อนี้เรียกว่า เซลล์เริ่มต้น (initial cell) มักพบที่บริเวณปลายยอด และปลายรากของพืช

ลักษณะของเซลล์ในเนื้อเยื่อเจริญ

1.เป็นเซลล์ที่ยังมีชีวิตอยู่ มีนิวเคลียสขนาดใหญ่เกือบเต็มเซลล์มีโพรโทพลาสซึมข้น

2.ผนังเซลล์บาง มีความยืดหยุ่นสูง มีแวคิวโอลขนาดเล็กหรือไม่มีเลย

3.เซลล์เรียงชิดติดกันจนไม่มีช่องว่างระหว่างเซลล์

4.เซลล์ที่เกิดขึ้นจากการแบ่งตัวของเนื้อเยื่อเจริญจะยังคงรักษาลักษณะความเป็นเนื้อเยื่อเจริญเอาไว้ 

เนื้อเยื่อเจริญจำแนกตามบริเวณที่พบ ได้ 3 ชนิดดังนี้

1.เนื้อเยื่อเจริญส่วนปลาย (Apical meristem)

2.เนื้อเยื่อเจริญด้านข้าง ( Laterral meristem)

3.เนื้อเยื่อเจริญเหนือข้อ (Intercalary meristem)

1.เนื้อเยื่อเจริญส่วนปลาย

(Apical meristem) 

เป็นเนื้อเยื่อที่พบได้ที่บริเวณปลายยอดหรือปลายกิ่งของพืช เรียกว่า เนื้อเยื่อเจริญปลายยอด (Shoot apical meristem; SAM) และเนื้อเยื่อเจริญที่พบที่ปลายราก เรียกว่า เนื้อเยื่อเจริญปลายราก (root apical meristem; RAM) โดยเนื้อเยื่อเจริญส่วนปลายเป็นเนื้อเยื่อที่ทำหน้าที่ในการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสเพื่อเพิ่มจำนวนเซลล์ทำให้ส่วนปลายยอดและปลายรากของพืชมีการยืดยาว 

ภาพประกอบเนื้อเยื่อเจริญส่วนปลาย

เนื้อเยื่อเจริญปลายยอด (SAM)

เนื้อเยื่อเจริญปลายราก (RAM)

2.เนื้อเยื่อเจริญด้านข้าง

(Laterral meristem)

เป็นเนื้อเยื่อเจริญที่อยู่ทางด้านข้างของลำต้นและราก มีการแบ่งเซลล์ออกทางด้านข้างทำให้เกิด การเจริญเติบโตทุติยภูมิ (Secondary growth) ซึ่งเป็นการเติบโตที่ทำให้พืชมีการขยายขนาดออกทางด้านข้าง หรือมีเส้นรอบวงของลำต้น กิ่งก้าน และรากเพิ่มมากขึ้น

เนื้อเยื่อเจริญด้านข้างแบ่งได้เป็น 2 ชนิดคือ

1.แคมเบียมท่อลำเลียง (vascular cambium)

2.คอร์กแคมเบียม (cork cambium)

1.แคมเบียมท่อลำเลียง (vascular cambium)

แทรกอยู่ระหว่างไซเลมและโฟลเอ็ม มีหน้าที่สร้าง secondary xylem และ secondary pholem พบในพืชใบเลี้ยงคู่ทุกชนิด และพืชใบเลี้ยงเดี่ยวบางชนิด

2 .คอร์กแคมเบียม (cork cambium)

ทำหน้าที่สร้างคอร์ก เพื่อทำหน้าที่แทนเซลล์เอพิเดมิส

3.เนื้อเยื่อเจริญเหนือข้อ

(Intercalary meristem)

เนื้อเยื่อเจริญชนิดนี้จะอยู่บริเวณเหนือข้อของพืชใบเลี้ยงเดี่ยว ทำให้ปล้องยืดยาวขึ้นซึ่งมีฮอร์โมนจิบเบอเรล-ลิน (Gibberellins) เข้ามาเกี่ยวข้องส่วนใหญ่พบในพืชใบเลี้ยงเดี่ยว โดยเฉพาะพืชตระกูลหญ้า เช่น ไผ่ ข้าว หญ้าคมบางกลม เป็นต้น

ภาพประกอบเนื้อเยื่อเจริญเหนือข้อ

เนื้อเยื่อถาวร (Permanent tissue)

เป็นเนื้อเยื่อที่เติบโตและเปลี่ยนแปลงมาจากเนื้อเยื่อเจริญ ประกอบด้วยเซลล์ที่เจริญเติบโตเต็มที่ หยุดการแบ่งตัวจึงทำให้เซลล์มีรูปร่างคงที่ แต่ละเซลล์ทำหน้าที่เฉพาะอย่าง จึงทำให้ลักษณะรูปร่างของเซลล์และองค์ประกอบภายในเซลล์ แตกต่างกันไปตามแต่ละชนิดและหน้าที่ของเซลล์นั้นๆ เนื้อเยื่อถาวรบางชนิดอาจเปลี่ยนแปลงสภาพและสามารถกลับมาแบ่งเซลล์เหมือนเนื้อเยื่อเจริญได้อีกครั้ง เรียกว่า การเปลี่ยนกลับเป็นเนื้อเยื่อเจริญ (Dedifferentiation) เมื่อสภาวะบางอย่างเปลี่ยนไป เช่น เมื่อเกิดบาดแผลที่ลำต้น เซลล์พาเรงคิมาในชั้นคอร์เทกซ์ก็จะแบ่งตัวเพื่อสร้างเนื้อเยื่อขึ้นมาทดแทน จากนั้นก็กลายเป็นเนื้อเยื่อถาวรเหมือนเดิม

ลักษณะที่สำคัญของเนื้อเยื่อถาวร

-ประกอบด้วยเซลล์ที่เจริญเติบโตเต็มที่แล้ว และหยุดการแบ่งเซลล์

-เซลล์มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างเพื่อทำหน้าที่เฉพาะ ที่แตกต่างกันออกไป

-มีการสะสมสารต่างๆภายในเซลล์ และเพิ่มความหนาให้แก่ผนังเซลล์

เนื้อเยื่อถาวรที่จำแนกตามชนิดของเซลล์ที่มาประกอบกัน แบ่งได้เป็น 2 กลุ่ม คือ

1.เนื้อเยื่อถาวรเชิงเดี่ยว (simple permanent tissue)

2.เนื้อเยื่อถาวรเชิงซ้อน (complex permanent tissue)

เนื้อเยื่อถาวรเชิงเดี่ยว (simple permanent tissue)

 เป็นเนื้อเยื่อถาวรที่ประกอบด้วยเซลล์ชนิดเดียวกันล้วนๆ

ได้แก่ เนื้อเยื่อชั้นผิว (Epidermis) พาเรงคิมา (parenchyma) คอลเลงคิมา (collenchyma) และ สเกลอเรงคิมา (sclerenchyma)

1. เนื้อเยื่อชั้นผิว (Epidermis)

เป็นเนื้อเยื่อถาวรเชิงเดี่ยว ที่อยู่ด้านนอกสุดของอวัยวะต่างๆ ของพืชเปลี่ยนแปลงมาจากเนื้อเยื่อเจริญกำเนิดผิว ประกอบด้วยเซลล์เอพิเดอร์มิส (epidermal cell) เรียงตัวเบียดกันแน่นแถวเดียว จนไม่มีช่องว่างระหว่างเซลล์ แต่ในพืชบางชนิดอาจมีเนื้อเยื่อชั้นผิวที่เรียงตัวมากกว่าหนึ่งชั้น (multiple epidermises) ก็ได้ เช่น มะเดื่อ บีโกเนีย เป็นต้น

Epidermis คือบริเวณกลมๆใสๆด้านบน

หน้าที่ของเนื้อเยื่อชั้นผิว

1. ป้องกันอันตรายให้แก่เนื้อเยื่อที่อยู่ข้างในและช่วยเสริมความแข็งแรง

2. ป้องกันการระเหยของน้ำ และช่วยป้องกันไม่ให้น้ำซึมเข้าไปข้างใน

3. เกิดการแลกเปลี่ยนแก๊ซ การคายน้ำ ที่บริเวณปากใบ

4. ดูดน้ำและเกลือแร่เข้าสู่ราก โดยเฉพาะที่ขนราก

2. เนื้อเยื่อพาเรงคิมา

เป็นเนื้อเยื่อถาวรเชิงเดี่ยว ที่ประกอบด้วยเซลล์พาเรงคิมา

(parenchyma cell) จำนวนมาก สามารถพบได้แทบทุกส่วนของพืช โดยเฉพาะที่ชั้นคอร์เทกซ์ ไส้ไม้ (pith) ของรากและลำต้น และในแพลิเซดมีโซฟิลล์ (palisade mesophyll) ของใบ เซลล์พาเรงคิมาเป็นเซลล์ที่ยังมีชีวิตอยูู่ มีผนังเซลล์บาง ส่วนใหญ่เป็นผนังเซลล์เป็นผนังเซลล์ปฐมภูมิ (primary cell-wall) มีรูปร่างหลายแบบ มีลักษณะหลายเหลี่ยมหรือกลมรี เซลล์อยู่กันแบบหลวมๆ มีช่องว่างระหว่างเซลล์ ภายในเซลล์มีแวคิวโอลใหญ่เกือบเต็มเซลล์ ถึงแม้พาเรงคิมาจะเป็นเนื้อเยื่อถาวรแต่ยังสามารถกลับมาแบ่งเซลล์ได้เหมือนเนื้อเยื่อเจริญอีก ส่วนมากพบตรงบริเวณที่มีรอยแผล

ภาพประกอบเนื้อเยื่อพาเรงคิมา

หน้าที่ของเนื้อเยื่อพาเรงคิมา

1. สะสมสารภายในเซลล์ เช่น น้ำแป้ง โปรตีน ไขมัน เป็นต้น

2. เกิดการสังเคราะห์ด้วยแสงได้ (chlorenchyma)

3. ช่วยในการหายใจ (parenchyma)

4. เป็นต่อมสร้างสารบางอย่าง เช่น น้ำมันหอมระเหย

5. สามารถเปลี่ยนสภาพกลับมาเป็นเนื้อเยื่อเจริญได้ง่าย

ที่สุดในบรรดาเนื้อเยื่อถาวร

3.เนื้อเยื่อคอลเลงคิมา (Collenchyma)

เป็นเนื้อเยื่อถาวรเชิงเดี่ยวที่พบในชั้นคอร์เท็กซ์ของลำต้นและใบ มีลักษณะเป็นแถบต่อเนื่องกันในแนววงกลม หรืออยู่เป็นหย่อมๆ ถัดจากเนื้อเยื่อชั้นผิวเข้ามา เช่น ที่ก้านใบ เส้นกลางใบ ลำต้น ส่วนในรากไม่ค่อยพบ เนื้อเยื่อนี้ประกอบด้วย เซลล์คอลเลงคิมา (collenchyma cell) ซึ่งเป็นเซลล์ที่มีชีวิต มีรูปร่างคล้ายเซลล์พาเรงคิมา ผนังเซลล์มีความหนาไม่สม่ำเสมอ เนื่องจากมีการสะสมของสารเพคติน (pectin) บริเวณเหลี่ยมหรือมุมของเซลล์

ภาพประกอบเนื้อเยื่อคอลเลงคิมา

หน้าที่ของเนื้อเยื่อคอลเรงคิมา

ช่วยให้ส่วนต่างๆของพืชเหนียว มีความแข็งแรงสามารถคงรูปอยู่ได้ ป้องกันแรงเสียดทาน และสามารถกลับมาเป็นเนื้อเยื่อเจริญได้อีกด้วย

4. เนื้อเยื่อสเกลอเรงคิมา

เป็นเนื้อเยื่อถาวรเชิงเดี่ยวที่ประกอบด้วยเซลล์ที่ตายแล้ว เมื่อเซลล์เจริญเติบโตเต็มที่ ไซโทพลาสซึมและนิวเคลียสจะสลายไป ผนังเซลล์หนามาก มีทั้งผนังเซลล์ทุติยภูมิที่หนาตัวขึ้นมา เนื่องมาจากมีการสะสมสารลิกนิน (lignin) จนทำให้ช่องในเซลล์ (lumen)แคบลงจนเกือบมองไม่เห็น นอกจากนี้ผนังเซลล์ด้านข้างของสเกลอเรงคิมาเซลล์มีรู(pit)ที่ใช้ติดต่อหรือแลกเปลี่ยนสารกับเซลล์ข้างเคียง โดยมีการจำแนกสเกลอเรงคิมาเซลล์ ออกเป็น 2 ชนิดตามรูปร่างของเซลล์ คือ เซลล์เส้นใย (fiber) และสเกลอรีด (sclereid)

- เซลล์เส้นใย (Fiber) เป็นเซลล์ที่มีรูปร่างเรียวยาว ปลายแหลม มีช่องในเซลล์ขนาดเล็ก ผนังเซลล์หนาเพราะว่ามีสารลิกนินสะสมอยู่มาก เซลล์มีความเหนียวและยืดหยุ่นได้ (elasticity) มักรวมกันอยู่เป็นกระจุกๆ ไม่ค่อยพบอยู่แบบโดดๆ สามารถพบได้ในชั้นคอร์เท็กซ์ ไซเล็ม และโฟลเอ็ม ของทั้งในลำต้นและราก

หน้าที่ของเซลล์เซลล์เส้นใย

เซลล์เส้นใยมีหน้าที่ช่วยให้ความแข็งแรงแก่พืช ช่วยพยุงลำต้นให้ตั้งตรงแข็งแรง และมีประโยชน์ทางด้านเศรษฐกิจ คือ การนำเส้นใยมาแปรรูปในเชิงอุตสาหกรรม เช่น การผลิตกระดาษ เสื้อผ้า เส้นเชือก เป็นต้น