växtanatomi är studiet av växternas form, struktur och storlek. Som en del av botanik (studien av växter) fokuserar växtanatomi på de strukturella eller kroppsdelar och system som utgör en växt. En typisk växtkropp består av tre stora vegetativa organ: roten, stammen och bladet, samt en uppsättning reproduktiva delar som innehåller blommor, frukter och frön.

som en levande sak består alla växtdelar av celler. Även om växtceller har ett flexibelt membran som djurceller, har en växtcell också en stark vägg gjord av cellulosa som ger den en styv form. Till skillnad från djurceller har växtceller också kloroplaster som fångar solens ljusenergi och omvandlar den till mat för sig själv. Liksom alla komplexa levande saker organiserar en växt en grupp specialiserade celler i vad som kallas vävnader som utför en specifik funktion. Till exempel har växter därför epidermal vävnad som bildar ett skyddande skikt på dess yta. De har också parenkymvävnad som vanligtvis används för att lagra energi. En växts” vener ” eller rörledning består av vaskulär vävnad som distribuerar vatten, mineraler och näringsämnen genom hela växten. Kombinerade vävnader bildar organ som spelar en ännu mer komplex roll.

rötterna

en växts rötter, som grunden för en skyskrapa, hjälper den att hålla sig upprätt. De absorberar också vatten och upplösta mineraler från marken och ger växten vad den behöver för att göra sin egen mat. De flesta rötter växer under jord och rör sig nedåt på grund av tyngdkraften, även om rötterna från vissa vattenväxter flyter. Andra rotsystem, som den engelska murgröna, fäster sig faktiskt på en vertikal yta och låter växten klättra. Det finns två huvudtyper av rotsystem: taproot och fibrös. Växter som har taproots växer en enda, lång rot som tränger rakt ner och förankrar växten ordentligt. Träd och maskrosor har taproots som tjänar denna funktion. Fibrösa rötter är kortare och mer grunda och bildar ett förgreningsnätverk. Gräs har ett fibröst rotsystem som växer på en grund nivå och i alla riktningar. Inuti en rot finns rörledningar eller vener som bär vatten och mineraler till resten av växten. Dessa rör är koncentrerade i mitten av roten, som ledningen i mitten av en penna. I slutet av varje rot finns ett lock som skyddar det när det skjuter längre in i jorden. Sträcker sig från sidorna av roten, men längre tillbaka från rotlocket är rothår. Dessa hår är de viktigaste vatten-och syreabsorberande delarna av en växt. Material kommer in och lämnar rötter genom två huvudprocesser: diffusion och osmos. När molekyler fördelas ojämnt söker naturen alltid en balans och molekyler kommer att flytta från ett område med hög koncentration till en med låg koncentration. När cellerna i ett rothår har lite syre och jorden runt rothåret har mycket, kommer syre att flytta från jorden till roten automatiskt utan att växten behöver spendera någon energi. Osmos är en liknande situation (från hög till låg koncentration), men det uppstår när molekyler, som vatten, rör sig över ett membran som inte tillåter andra material att passera. Liksom diffusion kräver osmos inte att växten använder någon energi.

stammarna

växtstammar utför två funktioner. De stöder delarna av växten ovan jord (vanligtvis knoppar, löv och blommor), och de bär vatten och mat från plats till plats i själva växten. En stam består av ett yttre skikt, epidermis; ett inre skikt, cortex; och en central zon som kallas pith. Stammen av en grön växt håller sig upp genom att ha tusentals celler uppradade bredvid och ovanpå varandra. När cellerna tar in vatten expanderar de som en full ballong, och eftersom deras väggar är elastiska sträcker de sig mycket tätt mot varandra och mot stamväggen. Det är deras tryck som håller stammen upp. En växt slokar när dess celler saknar vatten och har börjat krympa. Woody växter, som träd, innehåller också ett material som kallas lignin som stärker cellväggarna och gör dem mer styva. En växts stam fungerar också som dess cirkulationssystem och använder det som kallas vaskulär vävnad för att bilda långa rör genom vilka material rör sig från rötterna till bladen och från bladen till rötterna.

bladen

bladet på en grön växt tillverkar mat för växttillväxt och reparation. Ett blad är en högspecialiserad del av en växt eftersom det är platsen

STEPHEN HALES

engelsk botaniker (en person som studerar växter) och fysiolog (en person som studerar hur de många olika processerna som pågår i en levande sak faktiskt fungerar) Stephen Hales (1677-1761) anses vara grundaren av växtfysiologi. En pionjär i studien av blodcirkulation och blodtrycksmätning tillämpade Hales fysiken i sin tid på biologins problem. I alla sina experiment på växter och djur betonade han regelbundet behovet av noggrann mätning av data.

Hales föddes i Kent, England, och lite är känt om hans liv innan han gick in i Cambridge University 1696. Där studerade han vetenskap och religion, och år 1703 ordinerades han i kyrkan som diakon (en präst strax under en präst). 1709 blev han präst i Teddington där han skulle stanna resten av sitt liv. Vid den här tiden var det inte ovanligt att en präst också var en vetenskapsman, och Hales kunde göra båda bra. Det var i Teddington som Hales började använda en del av den breda vetenskapliga utbildningen han hade fått och i en anda av engelsk fysiker och matematiker Isaac Newton (1642-1727) försökte han ta det han visste om fysik (studiet av materia och energi) och tillämpa det på biologi.

således började Hales 1719 sina första experiment på växter. Innan detta hade han gjort en hel del experiment på djur och hade uppnått de första blodtrycksmätningarna med hjälp av en glasrörsanordning av sin egen design. Han undersökte också reflexåtgärderna i en groda vars huvud han hade skurit av, men efter ett tag blev Hales i sina egna ord, ”avskräckt av de anatomiska dissektionernas oenighet.”Han bytte därför till växter och överförde sina blodrelaterade experiment på djur till studien av sapens rörelse i växter. Snart kunde han mäta kraften i en växts sapflöde precis som han hade mätt blodtrycket hos djur. I sin bok, vegetabiliska Staticks, publicerad 1727, beskrev Hales många av sina upptäckter om växtfysiologi. Hales detaljerade vad han hade lärt sig om växtanatomi och vad en växt gör för att överleva och växa. Han uppgav att växter tar in en del av luften och använder den för mat, att de behöver ljus för tillväxt och att de förlorar vatten främst genom sina löv. Han visade att sap är under stort tryck och att vatten strömmar i en växt endast i en riktning. Han beräknade till och med sapens faktiska hastighet (dess hastighet) och upptäckte att den skiljer sig beroende på typ av växt. Som han gjorde i sina djurförsök undersökte han rollen som vatten och luft i en organism och utforskade alla aspekter av dess tillväxt.Hales hade också en mycket praktisk och till och med humanitär sida, och han var en pionjär inom folkhälsoområdet. Han använde sin kunskap om luft och andning för att utforma ventilatorer för att ta bort ”förbrukad” eller dålig luft (förmodligen koldioxid) från stängda utrymmen på sjukhus, fängelser och handelsfartyg. Han arbetade på sätt att destillera färskvatten från havsvatten och arbetade med vattenrening och livsmedelskonservering. Han anpassade till och med en mätare från sina växtexperiment för att mäta havsdjupet. Förutom all den specifika botaniska kunskapen och förståelsen som han erbjöd i sin bok om växtfysiologi, gav Hales tillämpning av fysik till biologi och hans betoning på kvantitativt (mätbart) experiment en viktig modell för dem som skulle följa.

där fotosyntesen äger rum. I fotosyntesen absorberar klorofyllen (grönt pigment) i bladet energi från solen, kombinerar den med vatten och mineraler från jorden och koldioxid från luften och producerar växtens mat. Allt om ett blad är utformat för att fånga eller fånga solljus. Till exempel är ett blad en platt struktur med en stor yta och består av ett tunt, platt blad som kallas lamina. Lamina är fäst vid en stjälk som kallas petiole. Petiole är bladets främsta stödribb och grenar ofta in i ett nätverk av vener. Blad med endast ett blad kallas enkla, och de med två eller flera blad kallas förening. Sammansatta blad ser ofta ut som flera små blad fästa vid samma stjälk. Bladen växer också i mönster för att säkerställa att de inte skuggar varandra, och vissa växter har alternativa löv medan andra har löv mitt emot varandra. Bladen kan kontrollera mängden vatten de förlorar genom att öppna eller stänga små slitsar som kallas stomata (singular, stoma).

blommor och frön

den reproduktiva delen av en fröproducerande växt kallas blomman. Blommor har manliga och kvinnliga celler som producerar ett frö när de förenas. Stamen är det manliga reproduktionsorganet i en blomma och innehåller de manliga cellerna (pollen) i sin anter som växer vid spetsen av sin långa, smala stjälk. Pistilen är det kvinnliga reproduktionsorganet och ser ut som en långhalsad flaska. Den har en rund bas som innehåller äggstocken, ett smalt rör eller lång hals som kallas stilen och en platt, klibbig topp som kallas stigma. När en blomma öppnas skyddar dess kronblad (som är en typ av blad) könsorganen och tjänar till att hjälpa pollinering (överföring av pollen till hondelarna) genom att locka djur som bin och fåglar. När detta händer sker befruktning och äggstockarna blir frön.

frön har tre huvuddelar: pälsen, embryot och matlagringsvävnaden. Pälsen skyddar embryot, som är början på en växt och växer genom att använda mat lagrad i fröet. De flesta frön är inneslutna i frukt som kan vara torr som en mogen böna pod, eller köttiga som ett äpple eller en persika. Andra växter, som granar, har nakna eller avtäckta frön som bildas på övre sidan av skalorna som utgör en kotte. Alla är utformade för att spridas så långt som möjligt från moderplantan för att säkerställa artens ytterligare överlevnad.