if(typeof __ez_fad_position != ‘undefined’){__ez_fad_position(‘div-gpt-ad-microscopemaster_com-box-2-0’)};Epidermale cellen in plantenDefinitie, functie, structuur en microscopie

Definitie: Wat zijn epidermale cellen?

Epidermale cellen omvatten verschillende soorten cellen die samen de epidermis van planten vormen. Hoewel zij een aantal belangrijke functies vervullen, is hun voornaamste taak bescherming te bieden tegen allerlei schadelijke factoren (milieustressoren), waaronder microben, chemische verbindingen en ultraviolet licht.

Deze cellen liggen zeer dicht bij elkaar om waterverlies als beschermingsmechanisme te voorkomen. De cellaag bedekt de zaden, de stengel, de wortel en de bladeren van een plant.

In planten:

• Plaveiselcellen
• Stomappelwachtcellen
• Trichomen

Structuur en functies van epidermale cellen

Plantenepidermis

Bij planten vindt de differentiatie van de epidermale cellen plaats tijdens de embryogenese in een zich ontwikkelend zaad.

Net als de epidermis van de huid bedekt de epidermis van de plant het buitenoppervlak en dus al het plantenweefsel van de wortels tot de top. De epidermis, die bestaat uit epidermale cellen, fungeert bij planten ook als een beschermende laag die niet alleen voorkomt dat verschillende micro-organismen in het onderliggende weefsel van bladeren en stengels binnendringen, maar ook dat overtollig water verloren gaat, naast enkele andere functies.

Net als de epidermis van de huid bestaat ook de epidermis van planten uit verschillende soorten cellen die verschillen in morfologie en verschillende functies vervullen.

Plantenepidermale cellen

Plantencellen zijn de meest voorkomende cellen van de epidermis van de plant. Zij bedekken dan ook alle organen van een plant.

Vergeleken met de andere celtypen zijn deze cellen niet volledig gespecialiseerd. Daarom is hun vorm (morfologie) niet goed aangepast aan speciale functies, zoals dat bij de huidmondjescellen wel het geval is. Bij verschillende planten en organen hebben studies echter aangetoond dat de morfologie van plaveiselcellen varieert.

Bij Arabidopsis thaliana bijvoorbeeld hebben plaveiselcellen een onregelmatige golvende vorm die ontstaat tijdens de ontwikkeling van de bladeren. In de bladeren van veel dicots lijkt de vorm op in elkaar grijpende legpuzzelstukjes die de bladeren een zekere mechanische stevigheid geven.

Vergeleken met andere delen van de plant, hebben plaveiselcellen in de stengel en verschillende langgerekte plantenorganen een rechthoekig uiterlijk met een lange as die evenwijdig is aan de uitzetrichting (van het orgaan/de stengel). De verschillen in morfologie zijn toegeschreven aan de functies en groeivormen van deze organen.

* Epidermale of plaveiselcellen in comaplanten (Arabidopsis) blijken chloroplasten te bevatten.

Nauw opeengepakt dienen plaveiselcellen om overmatig waterverlies te voorkomen. Bovendien vormen ze een beschermende laag die andere, meer gespecialiseerde cellen eronder beschermt.

Een aantal van de andere functies van deze laag cellen zijn onder meer:

• Helpen bij het handhaven van de inwendige temperatuur
• De binnenste cellagen op hun plaats houden
• Barrières voor diverse organismen, deeltjes en andere stoffen uit de externe omgeving
• Het scheiden van de huidmondjes (door aan weerszijden van de huidmondjes voor spanning te zorgen)

Stomatale bewakingscellen

Stomatale bewakingscellen maken deel uit van het epidermale weefsel dat bij planten verschillende functies vervult.

Afhankelijk van het type plant is de ruimtelijke rangschikking van deze cellen niet alleen afhankelijk van de grootte, maar ook van de vorm van de luchtruimte eronder. In tegenstelling tot plaveiselcellen zijn bewakingscellen meer gespecialiseerd met een definitieve vorm die hen in staat stelt hun functies uit te oefenen.

Wat de structuur betreft, vormen twee bewakingscellen de huidmondjes. Afhankelijk van de beschikbaarheid van water (en de concentratie van suikers en ionen), kunnen de beschermcellen turgide worden, waardoor het sluiten en openen van de huidmondjes wordt geregeld. Het sluiten en openen van deze poriën regelt op zijn beurt de gasuitwisseling in en uit de bladeren.

* De turgordruk regelt het sluiten en openen van de beschermcellen.

* Waakcellen bevatten ook chloroplasten die fotosynthese mogelijk maken.

Trichomen

Trichomen (epidermale haartjes) zijn kleine haartjes die zich op het epidermale weefsel bevinden. Net als huidmondjes zijn ook trichomen meer gespecialiseerd en hebben ze dus goed gedefinieerde vormen die bijdragen aan hun functies. De trichome van Arabidopsis is in de loop der jaren goed bestudeerd en beschreven.

Met grote afzonderlijke cellen die tussen 200 en 300um lang zijn, is aangetoond dat verschillende typen trichomen een beschermende rol spelen in planten, waar zij planten beschermen tegen roofdieren en organismen die ziekten veroorzaken.

Hier bereikt de trichoom dit door het dier te vangen of te vergiftigen om de plant te beschermen. Bij sommige planten fungeren trichomen echter gewoon als barrières die het binnenste weefsel van de bladeren beschermen.

In tegenstelling tot de andere cellen van het epidermale weefsel is uit onderzoek gebleken dat de celdeling in trichomen wordt stilgelegd. Verscheidene rondes van endoreduplicatie zijn daarom verantwoordelijk voor de uitbreiding van de cel, terwijl de bestratingscellen zich blijven delen.

Cuticula

In plantenbladeren bevinden de epidermale cellen zich op het bovenste en onderste deel van het blad, waar ze de bovenste en onderste epidermis vormen.

De cuticula bevindt zich echter voor het grootste deel op de bovenste epidermis. Bij planten is dit het buitenste deel dat door de opperhuid wordt afgescheiden. Hier bestaat het uit een stof die cutine wordt genoemd (gepolymeriseerde esters van vetzuren). Op de bovenste epidermis fungeert de cuticula, die wasachtig van aard is, als een waterafstotend middel. Het is ook glanzend en helpt zo overtollig zonlicht te weerkaatsen.

De dikte van de cuticula bij planten is grotendeels afhankelijk van het soort plant en de plaats waar ze zich bevinden.

Naast planten kan de cuticula ook worden aangetroffen bij verschillende organismen, zoals geleedpotigen. Hier bestaat het uit verschillende pigmenten en chitine die het binnenste weefsel van het organisme beschermen. Bij de mens is de cuticula echter de opperhuid.

Epidermale cellen in uien

Epidermale cellen van uien zijn zeer eenvoudig. Daardoor is het epidermale weefsel het ideale model geworden waarmee leerlingen worden geïntroduceerd in de morfologie/anatomie van plantencellen.

Epidermale cellen van uien hebben ook goed gedefinieerde vormen die onder de microscoop rechthoekig of vierkant (of als langwerpig zeshoekig) kunnen lijken.

Onder de microscoop kunnen de celkern, een zeer dun laagje cytoplasma dat in sommige cellen zichtbaar is, en de celwanden op de grens van elke cel worden gezien. Dit zijn kenmerken van levende cellen die in staat zijn tot deling en groei. In tegenstelling tot de epidermale cellen van diverse planten, hebben de epidermale cellen van uien een laag van één cel in dikte.

Enkele van de andere bestanddelen van epidermale cellen van uien zijn:

• Actine microfilamenten
• Een middenlamina dat pectine bevat
• Vacuole

Net als andere epidermale cellen hebben de epidermale cellen van een ui als voornaamste functie het onderliggende weefsel te beschermen tegen micro-organismen zoals virussen.

Zie meer over uiencellen onder de microscoop.

Blad epidermale cellen

Microscopie van een uienhuid is een gemakkelijke en eenvoudige benadering om epidermale cellen waar te nemen en te bestuderen. Dit is grotendeels te danken aan het feit dat de schil gemakkelijk kan worden geprepareerd en onder de microscoop kan worden bekeken. Maar om verschillende soorten epidermale cellen te observeren, is het gebruik van een bladschil ideaal.

Benodigdheden

• Glad plantenblad
• Compound microscoop
• Glasglaasjes en dekglaasjes
• Paar pincet
• Water (kraanwater of gedestilleerd water)

Procedure

• Buig het blad om het te breken
• Met behulp van een pincet, een stukje epidermislaag van het blad af te trekken
• Plaats de epidermislaag op een glasplaatje en voeg een druppel water toe
• Plaats een dekglaasje over het monster en bekijk het onder de microscoop, beginnend met een lage vergroting

* Om de cellen beter te kunnen zien, sluit u het irisdiafragma enigszins om het contrast te vergroten.

* Om de zichtbaarheid te vergroten kan methyleenblauwkleuring worden gebruikt.

Zie meer over celkleuring.

Observatie

Onder de microscoop bekeken, zijn de huidmondjeswachtcellen boonvormig. Naast de bewakingscellen kunnen ook plaveiselcellen rond de bewakingscellen worden geïdentificeerd.

Bekijk informatie over plastiden

Bekijk meristeemcellen

Leer over transgene planten

Keer terug naar Plantenbiologie

Terug naar Bladstructuur onder de Microscoop

Terug van Epidermale cellen naar MicroscoopMaster home

Beverley J. Glover. (2000). Differentiatie in epidermale cellen van planten. Journal of Experimental Botany, Vol. 51, No. 344, pp. 497-505, maart 2000.

Evaline Jacques en Kris Vissenberg. (2014). Review on shape formation in epidermal pavement cells of the Arabidopsis leaf. ResearchGate.

J. YangP. R. Verma, en G. L. Lees. (1992). The role of cuticle and epidermal cell wall in resistance of rapeseed and mustard to Rhizoctonia solani. Plant en Bodem.