
内皮は維管束植物の皮層の最も内側の層です。これは密集した生きた細胞の円筒で、放射状の壁には疎水性物質(カスパリー線)が浸透しており、アポプラスト経路による水の流れを内部に制限しています。 [ 1 ]内皮は皮層と中心柱の境界です。
シダ類などの多くの種子を持たない植物では、内皮は根や茎の維管束柱(中心柱)のすぐ外側にある明確な細胞層である。ほとんどの種子植物、特に木本植物では、内皮は根には存在するが茎には存在しない。
内皮は、維管束系への水、イオン、ホルモンの出入りを調節する役割を担っています。また、デンプンを貯蔵したり、重力の感知に関与したり、維管束系に侵入する毒素から植物を保護したりする役割も果たしていると考えられています。
内皮は、発生学的に皮質の最も内側の部分です。内皮は、細胞間隙のない樽型の細胞が単層に並んでいる場合もあれば、複数の細胞層からなる場合もあります。内皮の細胞は通常、放射方向と横方向の4面にスベリンと呼ばれる水を通さないワックス状の物質が付着し、一次細胞壁が厚くなっています。若い内皮細胞では、このスベリンはカスパリー線と呼ばれる特徴的な帯状に沈着します。この帯の幅は様々ですが、通常は沈着している細胞壁よりも小さくなっています。内皮をレンガの円筒(例えば煙突)に例えると、レンガが個々の細胞を表し、カスパリー線はレンガ間のモルタルに相当します。成熟した内皮細胞では、スベリンが細胞壁全体に広く沈着し、細胞がリグニン化して完全な防水層を形成することがあります。
植物によっては、内皮細胞に多数のアミロプラスト(デンプンを含む細胞小器官)を持つものがあり、その場合、内皮はデンプン鞘と呼ばれることがある。
内皮は、カスパリー線がフェノール性および脂質性であること、あるいはアミロプラストが豊富に存在することから、フロログルシノールなどの染色剤でしばしば可視化される。
内皮は、水および水に溶解した溶質がアポプラスト経路を介してこの層を通過するのを防ぎます。水は、内皮細胞の膜を2回(1回目は流入時、2回目は流出時)通過することによってのみ内皮を通過できます。アポプラストの一部である木部に出入りする水は、内皮のシンプラストを経由する必要があるため、このように調節されます。これにより、植物は水の移動をある程度制御し、イオンやその他の分子を選択的に吸収したり、通過を阻止したりすることができます。
内皮は気泡が木部に入るのを防ぎ、水柱内で塞栓が発生するのを防ぐのに役立ちます。[ 2 ]
通路細胞は、周囲の他の細胞のようにコルク化して防水になるのではなく、薄い壁とカスパリー線を保持した古い根の内皮細胞であり、内部へのシンプラストの流れをある程度可能にし続けています。実験的証拠は、通路細胞がカルシウムやマグネシウムなどの溶質を中心柱に輸送し、最終的に蒸散系に到達するように機能することを示唆しています。[ 3 ] しかし、ほとんどの場合、古い根は内皮で自らを封鎖し、下流の若い根によって吸収された水とミネラルの通路としてのみ機能します。
内皮細胞にはアミロプラストの形でデンプン顆粒が含まれていることがある。これらは食物貯蔵庫として機能し、一部の植物では重力屈性に関与していることが示されている。[ 4 ]