Interested Article - Кутикула растений

Капли воды на восковой кутикуле листа капусты-кале

Кутикула растений (от лат. cuticula — корка, надкожица) — защитный слой на поверхности растений, образуется с помощью эпидермальных клеток листьев, молодых побегов и других воздушных органов растений, не покрытых перидермой . Кутикула обычно толще на верхней стороне листа, хотя, вопреки распространенному мнению, толще на нижней стороне в ксерофитных растениях сухих климатических зон (по сравнению с мезофитными растениями влажных районов). Слой состоит из воскоподобного вещества кутина, покрывающий поверхность некоторых надземных органов многолетних растений (главным образом эпидерму листьев, стеблей и плодов). У водных растений кутикула отсутствует.

Структура

Кутикула состоит из нерастворимой в воде с детергентами кутикулярной мембраны , покрытой и пропитанной растворимыми восками . Самым известным компонентом кутикулярной мембраны является полиэстерный полимер кутин . Кутикулярная мембрана также содержит углеводородный полимер кутан . Кутикулярная мембрана пропитана кутикулярными восками и также покрыта эпикутикулярными восками, представляющие собой смесь гидрофобных алифатических соединений-углеводородов с длинами цепочек в диапазоне от C ₁₆ до C ₃₆ .

Функции

Кутикула была одной из частей растений (наряду с устьицами , ксилемой , флоэмой и межклеточным пространством в мезофильных тканях стебля — позже и листьев), которые эволюционировались у растений более чем 450 млн лет назад при переходе к наземному образу жизни . Вместе, эти черты оказали побегам растений, растущим в воздухе, возможность сохранения воды путем образования внутренних газообменных поверхностей и ограждения их водонепроницаемой мембраной, а также образования механизма регуляции скорости обмена воды и CO ₂ .

В дополнение к функциям барьера проницаемости для воды и других молекул, микро- и наноструктуры кутикулы предотвращают проникновение воды извне в ткани растения, загрязнение пылью поверхности листьев. Зеленые части многих растений, например, листья индийского лотоса ( Nelumbo nucifera ), проявляют чрезвычайно гидрофобные свойства, возникновение которых было описано в 1997 году и состоит в образовании многочисленных микроскопических бугорков на поверхности . Этот « эффект лотоса » потенциально находит применение в создании биомиметических материалов.

Восковой слой кутикулы также выполняет функцию защиты от проникновения вирусных частиц , бактериальных клеток , спор и гифов грибов.

Примечания

Kolattukudy, PE (1996) Biosynthetic pathways of cutin and waxes, and their sensitivity to environmental stresses. In: Plant Cuticles. Ed. by G. Kerstiens, BIOS Scientific publishers Ltd., Oxford, pp 83-108
Holloway, PJ (1982) The chemical constitution of plant cutins. In: Cutler, DF, Alvin, KL and Price, CE The Plant Cuticle. Academic Press, pp. 45—85
Stark, RE and Tian, S (2006) The cutin biopolymer matrix. In: Riederer, M & Müller, C (2006) Biology of the Plant Cuticle. Blackwell Publishing
Tegelaar E.W. , de Leeuw J.W. , Largeau C. , Derenne S. , Schulten H.-R. , Müller R. , Boon J.J. , Nip M. , Sprenkels J.C.M. (англ.) // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. — 1989. — March ( vol. 15 ). — P. 29—54 . — ISSN . — doi : . [ ]
Jetter, R, Kunst, L & Samuels, AL (2006) Composition of plant cuticular waxes. In: Riederer, M & Müller, C (2006) Biology of the Plant Cuticle. Blackwell Publishing, 145—181
Baker, EA (1982) Chemistry and morphology of plant epicuticular waxes. In: Cutler, DF, Alvin, KL and Price, CE The Plant Cuticle. Academic Press, 139—165
Raven J.A. (англ.) // Advances in Botanical Research. — 1977. — P. 153—219 . — ISSN . — doi : . [ ]
Barthlott W. , Neinhuis C. (англ.) // Planta. — 1997. — 30 April ( vol. 202 , no. 1 ). — P. 1—8 . — ISSN . — doi : . [ ]