Meristem on taimede kude, mis koosneb jagunevatest rakkudest. Need asuvad taime osades, kus võib toimuda kasv.

Taimede diferentseerunud rakud ei saa üldjuhul jaguneda ega toota teist tüüpi rakke. Seetõttu on uute rakkude saamiseks vajalik rakkude jagunemine meristemis. See võimaldab taimele vajalike kudede ja uute organite kasvu.

Meristemaatilistel rakkudel on taimede puhul sama funktsioon nagu tüvirakkudel loomade puhul. Nad on ebatäielikult või üldse mitte diferentseerunud ja on võimelised jätkuvaks rakkude jagunemiseks.

Rakud on väikesed ja protoplasma täidab raku täielikult. Vakuaarid on äärmiselt väikesed. Tsütoplasma ei sisalda plastide (nagu kloroplastid), kuid need on olemas algelisel kujul ("proplastid"). Meristeemilised rakud on tihedalt kokku pakitud, ilma rakkudevaheliste õõnsusteta. Raku sein on väga õhuke primaarne rakusein.

Tüübid ja paiknemine

  • Tipuline (apikaalne) meristeem – asub võrse- ja juuretippudes; vastutab kasvamise eest pikkuses (pikkuskasv) ning uute lehtede ja võrsete moodustumise eest.
  • Horisontaalne / lateraalne meristeem – näiteks kambium ja floeemikambium (felogeen), mille tegevus põhjustab sekundaarset paksuskasvu (puitu ja koort) suurvahel.
  • Interkaalaarne (vahelmeristeem) – esineb mõnede taimede (nt rohud) õite- või lehesõlmede piirkondades ja võimaldab taastumist ning kiirendatud kasvamist pärast lõikamist.
  • Ordinaalne meristeem ja kambiaalsed algelad – spetsiifilised rühmad, mis annavad alged erinevateks taimkudedeks (protoderm, primaarne kudede algeline jne).

Struktuur ja rakuline iseloom

Meristeemilised rakud on tavaliselt väiksed, tihedalt pakitud ja ümarad või kuubikulised. Neil on suur tuum, rikkalik tsütoplasma, palju mitokondreid, ribosoome ja endoplasmaatiline retiikulum, mis viitab aktiivsele ainevahetusele ja jagunemisele. Vakuaarid on väikesed või puuduvad ning plastid esinevad proplastididena, mis võivad diferentseerudes areneda kloroplastideks ja teistesse plastide vormidesse.

Meristeemirakkude jagunemisel esinevad erinevat tüüpi mitoosid ning jagunemiste orientatsioonid (perikinaalne, antikinaalne jt) mõjutavad taime kuju ja pindala. Näiteks tunica–corpus mudel kirjeldab vööndi- ja sisemiste kihtide (tunica) ning sisemaise koore (corpus) suhtelist jagunemist võrseotsa meristeemis.

Funktsioon ja roll taime elus

  • Tagada taime kasvu pikkuses ja paksuses: apikaalsed meristeemid annavad pikkuskasvu; lateraalsed meristeemid loovad paksuskasvu (sekundaarne kasv).
  • Tekitada kõik peamised kudede tüübid: meristeem annab alged epidermisele, põhikoele ja juhtkudedele (protoderm, fundamentaalmeristeem, prokambium).
  • Võimaldada taastumist ja vegetatiivset paljunemist: haavade paranemine, võrsete taastumine ja idandamine.
  • Osaleda organogeneesis: uute lehtede, pungade, juurte ja õite moodustumises.
  • Töötada rakuturuna koe- ja rakutüübi loomise töös ning säilitada taime potentsiaal morfoloogiliseks paindlikkuseks.

Regulatsioon

Meristeemide aktiivsust reguleerivad hormonaalsed ja geenidega seotud signaalid. Tähtsad taimehormoonid on auxiin, tsütokiini, gibberelliinid jm, mis mõjutavad jagunemise kiirust ja diferentseerumise suunda. Geenid ja regulatoorsed võrgustikud (näiteks WUSCHEL–CLAVATA süsteem võrsetipu meristeemis) määravad rakkude staatusi ja kujundavad meristeemi struktuuri.

Rakendused ja tähtsus

Meristeemidel on suur tähtsus põllumajanduses, aianduses ja kliinilises taimebiotehnoloogias: neid kasutatakse koemassi (callus) ja idandatud tippude kultuuris, kloonimisel ja taimeparendamisel. Tänu rakkude võimele diferentseeruda saavad kasvatada organeid ja teha geneetilisi manipulatsioone laboris.

Eristus diferentseerunud kudedest

Erinevalt täielikult diferentseerunud rakkudest, mis on spetsialiseerunud teatud ülesannetele ja enamasti jagunemisvõimetud, on meristeemirakud otstarbekad jagunemiseks ja uute rakkude tootmiseks. See erinevus on oluline, et mõista taime kasvu mehhanisme ning taastumisvõimet pärast kahjustusi.

Kokkuvõttes on algkude ehk meristeem põhiline taimekasvu allikas: see tagab rakkude pideva tootmise, võimaldab organite teket ja kohandusi ning on biotehnoloogias kasutatav allikas taime arengu ja paljunemise uurimiseks.