Ткань обеспечивающая рост растения. Обзор образовательной, проводящей и механической ткани растений. Механическая ткань растений

27.12.2019

В биологии тканью называют группу клеток, имеющих сходное строение и происхождение, а также выполняющих одинаковые функции . У растений наиболее разнообразные и сложно устроенные ткани развились в процессе эволюции у покрытосеменных (цветковых). Органы растений обычно образованы несколькими тканями. Можно выделить шесть типов тканей растений: образовательную, основную, проводящую, механическую, покровную, секреторную. Каждая ткань включает подтипы. Между тканями, а также внутри них бывают межклетники - промежутки между клетками.

Образовательная ткань

Благодаря делению клеток образовательной ткани растение увеличивается в длину и толщину. При этом часть клеток образовательной ткани дифференцируется в клетки других тканей.

Клетки образовательной ткани достаточно мелкие, плотно прилегают друг к другу, имеют крупное ядро и тонкую оболочку.

Образовательная ткань в растениях находится в конусах нарастания корня (кончик корня) и стебля (верхушка стебля), бывает в основаниях междоузлий, также образовательная ткань составляет камбий (который обеспечивает рост стебля в толщину).

Клетки конуса нарастания корня. На фото виден процесс деления клеток (расхождение хромосом, растворение ядра).

Паренхима, или основная ткань

К паренхиме относят несколько разновидностей тканей. Различают ассимиляционную (фотосинтезирующую), запасающую, водоносную и воздухоносную основную ткань.

Фотосинтезирующая ткань состоит из клеток, содержащих хлорофилл, т. е. зеленых клеток. Эти клетки имеют тонкие стенки, содержат большое количество хлоропластов. Основная их функция - фотосинтез. Ассимиляционная ткань составляет мякоть листьев, входит в состав коры молодых стеблей деревьев и стебли трав.

В клетках запасающей ткани накапливаются запасы питательных веществ. Эта ткань составляет эндосперм семян, входит в состав клубней, луковиц и др. Сердцевина стебля, внутренние клетки коры стебля и корня, сочный околоплодник также обычно состоят из запасающей паренхимы.

Водоносная паренхима свойственна лишь ряду растений, обычно засушливых мест обитания. В клетках этой ткани накапливается вода. Водоносная ткань может быть как в листьях (алоэ), так и в стебле (кактусы).

Воздухоносная ткань свойственна водным и болотным растениям. Ее особенностью является наличие большого количества межклетников, содержащих воздух. Это облегчает газообмен растению, когда он затруднен.

Проводящая ткань

Общей функцией различных проводящих тканей является проведение веществ от одних органов растения к другим. В стволах древесных растений клетки проводящей ткани расположены в древесине и лубе. Причем в древесине расположены сосуды (трахеи) и трахеиды , по которым перемещается водный раствор от корней, а в лубе - ситовидные трубки , по которым перемещаются органические вещества от фотосинтезирующих листьев.

Сосуды и трахеиды - это мертвые клетки. По сосудам водный раствор поднимается быстрее, чем по трахеидам.

Ситовидные трубки являются живыми, но безъядерными клетками.

Покровная ткань

К покровной ткани относится кожица (эпидермис), пробка, корка. Кожица покрывает листья и зеленые стебли, это живые клетки. Пробка состоит из мертвых клеток, пропитанных жироподобным веществом, не пропускающим воду и воздух.

Главные функции любой покровной ткани - это защита внутренних клеток растения от механического повреждения, высыхания, проникновения микроорганизмов, перепадов температуры.

Пробка является вторичной покровной тканью, так как возникает на месте кожицы у стеблей и корней многолетних растений.

Корка состоит из пробки и отмерших слоев основной ткани.

Механическая ткань

Для клеток механической ткани характерны сильно утолщенные одревесневшие оболочки. Функции механической ткани - это придание телу и органам растений прочности и упругости.

В стеблях покрытосеменных растений механическая ткань может располагаться одним целостным слоем или же отдельными тяжами, отстоящими друг от друга.

В листьях волокна механической ткани обычно располагаются рядом с волокнами проводящей ткани. Вместе они образуют жилки листа.

Секреторная, или выделительная ткань растений

Клетки секреторной ткани выделяют различные вещества, и поэтому функции у этой ткани разные. Выделительные клетки у растений выстилают смоляные и эфиромасличные ходы, образуют своеобразные железы и железистые волоски. К секреторной ткани принадлежат нектарники цветков.

Смолы выполняют защитную функцию при повреждении стебля растения.

Нектар привлекает насекомых-опылителей.

Бывают секреторные клетки, выводящие продукты обмена, например, соли щавелевой кислоты.

Основное содержание.

Что такое меристема?
Классификация меристематических (образовательных) тканей.
Характеристика апекальной (верхушечной) меристемы
Обсуждение результатов домашней лабораторной работы.
Характеристика интеркалярной (вставочной) меристемы

Вы никогда не задумывались, почему растения получили такое название – РАСТЕНИЯ?

Всё потому, что они обладают уникальной способностью расти всю свою жизнь. Это для них жизненно важно. Подавляющее большинство растений не имеет возможности переместиться в более выгодное место, но они нашли выход – расти – тянуться к солнечному свету, к источнику воды и минеральных веществ. Растения умеренного климата сбрасывают листья на зиму, а весной они снова появляются и так из года в год, до самой гибели организма.

У многоклеточных растений в отличие от животных рост (за исключением ранних стадий развития зародыша) происходит лишь в определённых участках, называемых меристемами и продолжается всю жизнь организма, отсюда и происходит название РАСТЕНИЯ.

Меристема (образовательная ткань) – это группа клеток, сохраняющих способность к митотическому делению, в результате этого деления образуются дочерние клетки, которые растут и формируют постоянную ткань из клеток, уже не способных делиться.

Часть клеток меристемы сохраняет способность делиться (инициальные ), часть постепенно дифференцируется, превращаясь в клетки различных постоянных тканей. Т.о. инициальные клетки меристемы задерживаются на эмбриональной стадии развития в течение всей жизни растения (стволовые клетки), а их производные постепенно дифференцируются (см. схема 1).

Тело растений – производное относительно немногих инициальных клеток.

Меристемы могут сохраняться очень долго, в течение всей жизни растения (у некоторых деревьев тысячи лет), т.к. содержат некоторое число инициальных клеток, способных делиться неопределённое число раз с сохранением меристематического характера.

Классификация меристем

Прокамбий – образование первичной ксилемы и первичной флоэмы.

Перицикл – образует камбий и феллоген.

Феллоген – пробковый камбий. Расположен между феллемой (пробкой) и феллодермой, образует комплекс перидермы (феллоген, феллема, феллодерма).

Существенное отличие этих групп растительных тканей заключается в направлении деления клеток по отношению к поверхности органа.

У первичных меристем клетки делятся в поперечном, радиальном и тангентальном (параллельном поверхности) направлении – поэтому клетки лежат беспорядочно.

У вторичных меристем – только в тангентальном, поэтому клетки лежат чёткими рядами.

Схема расположения различных меристем в растении (по В.Х. Тутаюк).

1 – апикальные (верхушечные)

2 – интеркалярные (вставочные)

3 — латеральные (боковые)

Типы меристем и их функции.

Меристемы	Месторасположение	Роль	Результат
Апикальная (верхушечная) Апекс –лат. верхушка	В кончиках корней и побегов	Обеспечивает первичный рост, образуя первичное тело растения	Удлинение
Латеральная (камбий) (боковая)	В более старых частях растения; лежит параллельно длинной оси органа (например, пробковый камбий – феллоген, васкулярный (сосудистый) камбий)	Обеспечивает вторичный рост. Васкулярный камбий даёт начало вторичным проводящим тканям; из феллогена образуется перидерма (корка), которая замещает эпидермис и содержит пробку	Утолщение
Интеркалярная (вставочная)	Между участками постоянных тканей, например, в узлах у многих однодольных (в основании листьев у злаков)	Делает возможным рост в длину в промежуточных участках. Это существенно для тех растений, у которых апикальные участки часто подвергаются повреждению или разрушению, например объедаются травоядными животными (у злаков) или повреждаются волнами (у бурых водорослей); при этом отпадает необходим необходимость в ветвлении	Удлинение

Пояснения. У растений к увеличению длины и толщины приводят два типа роста: первичный и вторичный. Сначала происходит первичный рост. В результате первичного роста может сформироваться целое растение, и у большинства однодольных и травянистых двудольных это единственный тип роста. Нарастание в длину – первичный рост. В первичном росте участвуют апикальная (верхушечная), а иногда и интеркалярная (вставочная) меристемы.

У некоторых растений (двудольные и голосеменные) за первичным ростом следует вторичный рост, в котором участвуют латеральные (боковые) меристемы. Он в наибольшей степени выражен у кустарников и деревьев. (У некоторых травянистых растений наблюдается некоторое вторичное утолщение стебля, например, развитие добавочных проводящих пучков у подсолнечника). Первичные меристемы характерны для всех многоклеточных растений (начиная с бурых водорослей). Вторичные – для двудольных покрытосеменных и голосеменных.

Апикальные меристемы. Для апикальной меристемы характерны (типичны) относительно мелкие кубовидные клетки с тонкой целлюлозной стенкой и густой цитоплазмой. Ядро крупное располагается в центре клетки. В цитоплазме имеется несколько небольших вакуолей (в отличие от крупных вакуолей клеток основной ткани), а также содержится мелкие недифференцированные пластиды, называемые пропластидами. Митохондрии многочисленны, их оболочка складчатая и поэтому они могут увеличиваться в размерах. Меристематические клетки плотно упакованы, т.ч. между ними нет заметных воздухоносных межклетников.

В зоне роста дочерние клетки, образующиеся в результате деления инициалей, увеличиваются в размерах – главным образом за счёт осмотического поглощения воды, поступающей в цитоплазму, а из неё – в вакуоли. Рост стеблей и корней в длину достигается в основном за счёт проходящего на этой стадии удлинения клеток. Мелкие вакуоли увеличиваются в размерах и сливаются, в конце концов, в одну большую вакуоль.

Стадия растяжения в росте меристематической клетки

Лабораторная работа №1: «Рост корня в длину».

Оборудование: проросшие семена гороха, фасоли или бобов с корнем длиной около2 см.; небольшая баночка (из-под майонеза, сока); кусок картона; плотная ткань или промокательная бумага; полиэтиленовая плёнка или крышка; чёрная тушь, предварительно налитая в крышечку и слегка загустевшая в результате частичного высыхания; линейка; заострённая спичка; канцелярские булавки.

Опыт . Для опыта надо приготовить влажную камеру. На дно банки налить воду слоем 0,5 –1 см., установить картонную стенку, лучше всего двухслойную. Высота стенки должна быть чуть ниже банки, ширина – по диаметру отверстия банки.

Нижний край картонки надо вырезать в форме выпуклого дна банки. На обе стороны картонной стенки наложить промокательную бумагу или плотную ткань. По ней будет подниматься вода со дна банки. Для опыта надо отобрать 2 – 3 проросших семени с более или менее прямыми корнями, без признаков повреждения и начала образования боковых корней. Тонко заточенной спичкой по всей длине корня нанести (по одной стороне) метки тушью в виде небольших, но хорошо заметных точек или коротких чёрточек на расстоянии 1,5 –2 ммодна от другой. Семя при этом держите за семядоли, прикосновение к корню концом спички должно быть очень лёгким, особенно у го кончика. Начинать разметку лучше с основания корня. Затем семена с размеченными корнями прикрепите к картонной стенке с помощью булавок (на картон прикалываются булавками обе семядоли) так, чтобы корни касались влажного картона на высоте 3 –4 смнад водой.

Банку закрыть крышкой или полиэтиленовой плёнкой и поставить в светлое и тёплое место. Чтобы стенки банки не запотевали, можно протереть их ватным тампоном, пропитанным смесью глицерина с водой в пропорции 1:1.

Результаты. Через 2 дня убедитесь, что метки заметно раздвинулись только у кончика корня.

Ответьте на вопросы:

Почему метки надо наносить по всему корню, а не на какую-то его часть?
Почему расстояния между метками должны быть одинаковыми и небольшими?

Интеркалярные (вставочные) меристемы . Вставочные меристемы располагаются в основаниях междоузлий; обеспечивают рост стебля в длину (за счет удлинения междоузлий) и рост листа.

Интеркалярная (вставочная) меристема в основании междоузлия растения

Основные выводы: во время разрастания и развития клеток, образованных меристемой, начинают образовываться межклеточные пространства. С отдалением от верхушек стеблей и кончиков корней происходит замедление, а затем и прекращение клеточных делений.

Различают три последовательные фазы изменения молодых клеток:

1) фаза деления, вызываемая усиленным приростом живого вещества протопласта (внутреннего содержимого клетки),

2) фаза усиленного разрастания клеточных оболочек, за которым не поспевает прирост вещества протопласта, но зато появляется в изобилии клеточный сок, первоначально во многих отдельных вакуолях, которые вскоре сливаются в одну большую вакуоль;

3) фаза детерминации, когда клетки становятся специализированными для выполнения определённых функций. В последнем случае мы наблюдаем превращение первичной образовательной ткани в постоянную ткань.

Основные понятия: меристема, инициаль, апекс, апикальные меристемы, латеральные меристемы, интеркалярные меристемы, первичный рост, вторичный рост.

Вопросы и задания для повторения:

Каковы функции образовательных тканей?
Какие меристемы являются первичными, какие – вторичными? Почему?
Скорость деления клеток образовательной ткани практически одинакова у всех растений. однако одни растут со скоростью 0,7 см в сутки, а другие, например бамбук, — до 1 м в сутки. Почему между отдельными видами растений существует такая значительная разница в темпах роста?

Ткани растений довольно разнообразны. Интересно, что морфологические особенности каждой такой структуры напрямую зависят от исполняемой ею функции. Принято выделять несколько их типов:

образовательные;
покровные;
механические;
проводящие;
основные.

Каждая структура имеет определенные особенности, которые и будут рассмотрены ниже.

Образовательная ткань растений

Образовательные ткани еще называют меристемами. Такая структура состоит их мелких, многогранных клеток с тонкими стенками. Они плотно сомкнуты между собой. Под микроскопом можно заметить, что у них крупное ядро и множество мелких вакуолей. Особенностью этой ткани является способность ее клеток к постоянному делению. Именно это и обеспечивает постоянный рост растения. Принято выделять такие типы:

Первичная меристема — у взрослого растения эта ткань сохраняется в верхушках побегов и кончиках корней. Именно благодаря ей осуществляется первичный рост растения в длину.
Вторичная меристема — представлена камбием и феллогеном. Эти ткани обеспечивают вторичное разрастание стебля и корня в диаметре. По месту расположения выделяют верхушечные, боковые и вставочные вторичные меристемы.

Покровные ткани растений

Покровная ткань размещена на поверхности тела растения. Основная ее функция — это защита. Такие структуры отвечают за стойкость растения к механическому воздействию, предохраняют от резких температурных колебаний и излишнего испарения влаги, защищают от проникновения внутрь патогенных микроорганизмов. Покровные элементы принято разделять на три основные группы:

Эпидерма (кожица) — это первичная ткань, которая состоит из мелких, прозрачных и плотно сомкнутых между собой клеток. Как правило, этот тип ткани покрывает поверхность листьев и молодых побегов. Эпидермальный слой листьев включает в себя и устьица — образования, которые отвечают за процессы газообмена и транспирации.
Перидерма — вторичная покровная ткань, которая размещена на поверхности стебля и корня. Состоит из фелоггена и представляет собой мертвый слой клеток, стенки которых пропитаны водонепроницаемым веществом суберином.
Корка — ткань, которая характерна для деревьев и некоторых кустов. Этот слой покровных тканей представляет собой внешнюю часть пробки.

Проводящие ткани растений

Основная функция этой группы тканей — транспорт воды и минеральных веществ по телу растения. Принято различать следующие разновидности проводящих элементов:

Ксилема — обеспечивает перемещение воды с растворенными минеральными веществами от корневой системы к наземной части растения. Она состоит из специальных сосудов, так называемых трахей и трахеидов.
Флоэма — ткань, которая обеспечивает нисходящий ток. Через все органические питательные вещества, которые синтезируются листьями, разносятся к остальным органам растения, включая и корневую систему.

растений: паренхима

Эта ткань состоит из мелких живых клеток с тонкими стенками. Именно она и составляет основу всех органов. К ней относятся:

Ассимиляционные ткани — их клетки содержат огромное количество хлоропластов и отвечают за и образования органических веществ. Большая часть этих тканей содержится в листьях.
Запасающие ткани — в клетках откладываются полезные вещества. Эта ткань сосредоточена в плодах, корнеплодах и семенах.
Водоносные ткани — служат для скопления и сохранения воды. Эти ткани характерны для растений, проживающих в жарком и сухом климате, например, для кактусов.
Воздухоносные ткани — такие ткани имеют огромные межклеточные полости, которые наполняются воздухом. Аэренхима характерна для болотных и

Механические ткани растений

Отвечают за создание прочного каркаса. Они поддерживают форму растения, делает его более устойчивым к механическому влиянию. Состоит такая ткань из клеток с толстыми оболочками. Наиболее сильно развиты в стебле растения.

Стебель вырастает из зачаточного стебля почки. Если это главный стебель растения, то он развивается из зародышевой почечки семени.

После того, как почки набухают и у них раздвигаются защитные чешуйки, начинает расти стебель и разворачиваться листочки. У растущего из почки стебля постепенно увеличивается длина междоузлий.

На самом верху побега находится так называемая верхушечная почка. В ней есть конус нарастания . Деление клеток конуса нарастания приводит к росту стебля в длину.

Конус нарастания состоит из образовательной ткани . Ее клетки способны к постоянному делению.

На более нижних клетках конуса нарастания появляются зачаточные листья, клетки стебля перестают делится и начинают расти. В результате растет сам стебель, и получается что он растет своей верхней частью. Так если нанести на всю длину стебля метки, то через некоторое время расстояние между метками на его верхушке увеличится, так как здесь клетки продолжают расти в длину. В то время как ниже по стеблю расстояние между метками может не измениться.

Однако стебли растут в длину не всегда только за счет конуса нарастания. У многих растений наблюдается вставочный рост , при котором удлиняются междоузлия побега. Обычно при этом делятся и растут клетки оснований междоузлий.

Если у стебля удалить его верхушку вместе с конусом нарастания, то прекратится его рост в длину. Но при этом стебель начнет ветвится, т. е. начнут вырастать боковые побеги.

Рост стебля в толщину

Рост стебля в толщину обеспечивается за счет деления клеток камбия. Рост в толщину наблюдается у деревьев и кустарников, а также у многолетних трав. У деревьев камбий находится под корой. Камбий состоит из образовательной ткани.

Рост стебля в толщину происходит в благоприятный период года. В умеренных широтах это происходит в теплый период. В это время клетки камбия активно делятся.

У деревьев те клетки камбия, которые находятся ближе к коре, становятся клетками луба. Те, что ближе к древесине, становятся древесиной. При этом за вегетационный сезон у дерева клеток древесины образуется больше, чем клеток луба.

В древесине, которая нарастает весной, развиваются достаточно толстые сосуды с тонкими стенками. Сосуды же осенней древесины, наоборот, тонкие с более толстыми оболочками.

Поскольку зимой стебель в толщину не растет, а весной начинают образовываться снова крупные клетки, то на спиле ствола видны отчетливые переходы от мелких клеток к крупным. Клетки древесины одного года называются годичным кольцом . По количеству годовых колец можно определить возраст дерева.

Годичные кольца разных лет могут отличаться между собой. Одни могут быть более узкие, другие - более широкие. Такое различие обусловлено разными погодными условиями. Если год был хороший, дерево получало достаточно влаги и света, то годовое кольцо будет широким. Также ширина каждого отдельно взятого годового кольца не одинакова. С южной стороны кольца обычно шире, чем с северной. Это связано с тем, что с северной стороны камбий обычно меньше прогревается, и поэтому хуже делятся его клетки.

Она делится путем митоза. Образовательная ткань имеет такие характеристики: в ней нет вторичной клеточной стенки; ее клетки постоянно делятся; в ней отсутствуют цветные пластиды, поэтому она почти прозрачная. Меристема бывает первичной (прокамбия, интеркалярная, апикальная) и вторичной (перицикл, камбий, раневая меристема, феллоген

Ткани, состоящие из одного типа клеток, получили название простых, а состоящие из разных типов клеток - сложных, или комплексных. Существуют различные классификации тканей, но все они достаточно условны. Растительные ткани делят на несколько групп в зависимости от основной функции:

1) меристемы, или образовательные ткани (ткани состоящие из живых тонкостенных, интенсивно делящихся клеток);

а) верхушечные (апикальные) меристимы (расположенны на верхушках стеблей и в окончаниях корней) обусловливают рост этих органов в длину;

б) боковые мерестимы – камбий и феллоген (камбий обеспечивает утолщение стебля и корня. Феллоген образует пробку)

2) покровные (защищают внутренние ткани растений от прямого влияния внешней среды, регулируют испарение и газообмен)

а) эпидермис; б) пробка;

3) проводящие (обеспечивают проведение воды, почвенных растворов и продуктов ассимиляции, вырабатываемых листьями. Проводящие ткани по происхождению могут быть первичными и вторичными.);

а) кселима или древесная ткань (ткань проводящая воду)

б) флоэма или луб (ткань проводящая органические вещества, образованные растением в процессе фотосинтеза);

4) механические (обусловливают прочность растения);

а) коленхима (состоит из паренхимы или несколько удлиненных клеток с неравномерно утолщенными целлюлозными стенками);

б) склеренхима (клетки имеют равномерно утолщенные одревесневшие стенки);

1) волокна;2) склериды;

5) основные (состоящие из однородных паренхимных клеток, которые заполняют пространство между другими тканями);

6) секреторные, или выделительные (содержащие продукты отброса).

Лишь клетки меристематических тканей способны к делению. Клетки прочих тканей, как правило, к делению неспособны, и их число увеличивается за счет деятельности соответствующих меристем. Такие ткани называют постоянными. Постоянные ткани возникают из меристем в результате клеточной дифференцировки. Дифференцировка заключается в том, что в ходе индивидуального развития организма (онтогенеза) возникают качественные различия между первоначально однородными клетками, при этом изменяются строение и функциональные свойства клеток. Обычно дифференцировка необратима. На ход ее оказывают влияние вещества, выполняющие роль гормонов.

еристемы (от греч. «меристос» - делимый), или образовательные ткани, обладают способностью к делению и образованию новых клеток. За счет меристем формируются все прочие ткани и осуществляется длительный (в течение всей жизни) рост растения. У животных меристемы отсутствуют, чем объясняется ограниченный период их роста. Клетки меристем отличаются высокой метаболической активностью. Одни клетки меристем, получившие название инициальных, задерживаются на эмбриональной стадии развития в течение всей жизни растения, другие постепенно дифференцируются и превращаются в клетки различных постоянных тканей. Инициальная клетка меристемы принципиально может дать начало любой клетке организма. Тело наземных растений - производное относительно немногих инициальных клеток.

Первичные меристемы обладают меристематической активностью, т. е. способны к делению изначально. В ряде случаев способность к активному делению может вновь возникнуть и у клеток, уже почти утративших это свойство. Такие «вновь» возникшие меристемы называют вторичными.

В теле растения меристемы занимают различное положение, что позволяет их классифицировать. По положению в растении выделяют верхушечные, или апикальные (от лат. «апекс» - верхушка), боковые, или латеральные (от лат. «латус» - бок), и интеркалярные меристемы.

Апикальные меристемы располагаются на верхушках осевых органов растения и обеспечивают рост тела в длину, а латеральные - преимущественно рост в толщину. Каждый побег и корень, а также зародышевый корешок, почечка зародыша имеют апикальную меристему. Апикальные меристемы первичны и образуют конусы нарастания корня и побега (рис. 1).

Латеральные меристемы располагаются параллельно боковым поверхностям осевых органов, образуя своего рода цилиндры, на поперечных срезах имеющие вид колец. Часть из них относится к первичным. Первичными меристемами являются прокамбий и перицикл, вторичными - камбий и феллоген.

Интеркалярные, или вставочные, меристемы чаще первичны и сохраняются в виде отдельных участков в зонах активного роста (например, у оснований междоузлии, в основаниях черешков листьев).

Существуют также раневые меристемы. Они образуются в местах повреждения тканей и органов и дают начало каллюсу - особой ткани, состоящей из однородных паренхимных клеток, прикрывающие место поражения Каллюсо-образовательная способность растений используется в практике садоводства при размножении их черенками и прививками. Чем интенсивнее каллюсообразование, тем больше гарантия срастания подвоя с привоем и укоренения черенков. Образование каллюса- необходимое условие культуры тканей растения на искусственных средах.

Клетки апикальных меристем более или менее изодиаметричны по размерам и многогранны по форме. Межклетников между ними нет, оболочки тонкие, содержат мало целлюлозы. Полость клетки заполнена густой цитоплазмой с относительно крупным ядром, занимающим центральное положение. Вакуоли многочисленные, мелкие, но под световым микроскопом обычно не заметны. Эргастические вещества, как правило, отсутствуют. Пластид и митохондрий мало и они мелки.

Клетки боковых меристем различны по величине и форме. Они примерно соответствуют клеткам тех постоянных тканей, которые из них в дальнейшем возникают. Так, в камбии встречаются как паренхимные, так и прозенхимные инициали. Из паренхимных инициалей образуется паренхима проводящих тканей, а из прозенхимных - проводящие элементы.

Рис. 1. Верхушечная меристема побега элодеи. А - продольный срез; 5 - конус нарастания (внешний вид и продольный срез); В - клетки первичной меристемы;

Г - паренхимная клетка сформировавшегося листа:

1 ~ конус нарастания, 2 - зачаток листа, 3 - бугорок пазушной почки

23 Покровные ткани .

Ее главная функция - защита внутренних живых тканей от избыточного испарения. Покровная ткань предохраняет растения от пeрегрева, проникновения микробов, и от других неблагоприятных внешних воздействий.

Покровные ткани бывают первичными и вторичными. Первичной покровной тканью является эпидермис, вторичной– пробка и корка .

Эпидермис – первичная покровная ткань. Она образуется первичной верхушечной меристемой. Функции двоякие: с одной стороны, эпидермис защищает растение от неблагоприятных факторов внешней среды, с другой – обеспечивает тесную связь его с внешней средой, свободное проникновение света, интенсивный газообмен. Защитная функция эпидермиса усиливается дополнительными образованиями – волосками, кутикулой, восковым налетом.
Волоски Различают два вида волосков – кроющие и железистые. Функции – защита растений от избыточного испарения.
Железистые волоски дольше остаются живыми. Их клетки характеризуются тонкими стенками, содержат вакуолизированную цитоплазму, крупное ядро. Во внешнюю среду волоски выделяют продукты жизнедеятельности растения. - воду, эфирные масла, органические кислоты. Функциональное назначение железистых волосков различное.
Кутикула - это пленка воскподобного вещества кутина на поверхности листьев, плодов, некоторых семян растений. Кутин образуется цитоплазмой, пропитывает клеточную оболочку и, соприкасаясь с воздухом, затвердевает, образуя кутикулу. (листья фикуса, брусники, клюквы)
Восковой налёт выполняет ту же функцию, что и кутикула.
Устьице. Связь листа с внешней средой, процесс газообмена осуществляются посредством устьиц. Это щельмежду двумя специализированными клетками эпидермиса, которые называются замыкающими. Движение устьиц обусловлено тургором клеток. При потере тургора объем клеток несколько уменьшается, клетки спадаются. На тонкой части клеточной оболочки появляется изгиб, выступ. Выступы двух смежных замыкающих клеток соприкасаются и закрывают устьичную щель.
С процессом образования устьиц связано расположение околоустьичных клеток. Околоустьичные клетки в некоторых случаях отличаются от основных клеток эпидермиса своей формой и структурой протопласта. Возможно, что они имеют отношение к движению устьиц.

24 Основные ткани (паренхимы ). Основная паренхима занимает в растении значительное место как по объему, так и по роли. Проводящие и механические ткани как бы погружены в основную паренхиму. Из нее же состоит мякоть плодов, семян, мезофилл листьев.

Клетки основной паренхимы разнообразны по форме, они бывают округлые, овальные, цилиндрические, таблитчатые и др. Цитоплазма в клетках располагается, как правило, постенно. Центральное положение занимает вакуоля Обычны включения – крахмальные зерна, белковые кристаллы, капли масла и др. Оболочки клеток чаще тонкие с простыми порами, реже утолщенные и частично одревесневшие.

Главная функция основной паренхимы – превращение вещества и энергии. В ее клетках протекают разнообразные процессы синтеза и гидролиза, происходит накопление пластинчатых веществ. В зависимости от положении в растении паренхима может выполнять различные функции – запасающую, проводящую, механическую, выделительную, ассимиляционную, может давать начало вторичной образовательной ткани.

В сердцевине стебля, эндосперме семян, в семядолях зародыша, в клубнях, околоплодниках основная паренхима является тканью запасающей.

В сердцевинных лучах стебля и корня паренхима играет проводящую роль. По ней распространяются вода, минеральные и органические вещества Механическую роль клетки основной паренхимы играют главным образом благодаря своему тургору.

Ассимиляционную ткань также можно рассматривать как один из вариантов «перевоплощения» основной паренхимы.

Аэренхима - воздухоносная ткань у растений, построенная из клеток, соединённых между собой так, что между ними остаются крупные заполненные воздухом пустоты (крупные межклетники).

Развитие вторичной образовательной ткани из основной паренхимы можно наблюдать в центральном цилиндре стебля и корне при развитии камбия, при заложении пробкового камбия.

от проводящего пучка к точкам выделения и выводится по межклетникам или через отверстия типа устьиц. Однако размер устьичной щели в гидатоде не регулируется. Капельножидкую воду выделяют и некоторые железистые волоски, которые в таких случаях также играют роль гидатод.

Механические ткани.

Механическая ткань в растении располагается таким образом, что при наименьшей затрате материала обеспечивает наибольшую прочность растения Механическая роль живых клеток обусловлена их тургором. Клетки, насыщенные водой, упруги, хорошо сохраняют форму и объем.

Тургор клетки зависит от внешних условий. В тех случаях, когда тургорное состояние непостоянно или органы растений несут большую механическую нагрузку, развиваются специальные механические ткани. Они разнообразны, но имеют общий признак – толстые клеточные оболочки.

Склеренхима – основной вид механической ткани. Она обеспечивает прочность осевых органов. Клетки склеренхимы прозенхимны по форме. Длина их превышает ширину в десятки и сотни раз.. Клеточные оболочки как правило, одревесневают. Только некоторые имеют склеренхиму, которая не одревесневает или одревесневает слабо. Склеренхима обладает большой прочностью упругостью. Упругость лубяного волокна превышает упругость железа и приближается к упругости стали. Склеренхима в растении находится в осевых органах, в стеблях и корнях. Она входит в состав проводящих пучков.

Колленхима - паренхимная ткань. На поперечном разрезе клетки колленхимы имеют разнообразную форму. Оболочки утолщаются частично и только за счет клетчатки, поэтому содержимое клетки не отмирает, как это наблюдается в большинстве механических тканей. Характерной особенностью колленхимы является наличие в ее клетках хлоропластов.

По характеру утолщений различают три вида колленхимы – уголковую, пластинчатую и рыхлую. В уголковой колленхиме утолщения располагаются по углам клетки. В пластинчатой колленхиме утолщаются наружная и внутренняя. В рыхлой колленхиме хорошо развиты межклетники. Располагается колленхима поверхностно, подстилает эпидермис и обусловливает зеленую окраску стеблей травянистых растений и молодых древесных побегов.

Склереиды имеют паренхимную форму, округлую, яйцевидную. Оболочки этих клеток сильно утолщаются и одревесневают. В клеточных стенках видны многочисленные каналы. Сформировавшиеся клетки мертвы, клеточные полости содержимого не имеют.

Проводящие ткани.

Проводящие ткани в растении развиваются очень рано. В растении существуют два тока жидкости, условие называемые восходящим и нисходящим. Первый представляет собой ток воды и минеральных веществ и направляется от корня к листьям, второй – наоборот. Ложем восходящего тока служит комплексная ткань – ксилема, или древесина, нисходящего – флоэма, или луб.Ксилема . Ксилема состоит их механической ткани, основной паренхимы и сосудов и трахеид.

Трахеиды – прозенхимные клетки длинной несколько миллиметров, шириной в десятые и сотые доли миллиметра.Наряду с водопроводящей трахеиды выполняют и механическую функции.

Сосуды – это длинные полые трубки средней длиной в несколько сантиметров (иногда до 1метра и более.

Клетки, составляющие сосуд, называются члениками сосуда, остатки поперечных стенок между клетками перфорационными пластинками. Форма члеников сосуда различна

У многих paстений с возрастом сосуды закупориваются тиллами. Тиллы - это паренхимные клетки, которые проникают в сосуд через поры в его стенках, разрастаются и закупоривают его, делая непроходимым.

Второй компонент ксилемы - механическая ткань склеренхима. Склеренхима, которая входит в состав ксилемы, называется либриформом или иначе древесным волокном.

У громадного большинства цветковых растений в состав ксилемы входит основная паренхима, называемая древесинной. Клетки ее рассеяны по всей ксилеме или примыкают к сосудам. Клетки древесинной паренхимы несколько вытянуты по оси органа, оболочки их слегка утолщаются и одревесневают.

Различают первичную и вторичную ксилему. Первичная ксилема возникает при формировании первичной структуры тела растения из первичной боковой меристемы - прокамбия. Первые её элементы - мелкие слабоодревесневшие сосуды, спиральные и кольчатые, образующие протоксилему . Развивающиеся несколько позднее элементы ксилемы, относительно более крупные, называются метаксилемой. Вторичная ксилема образуется из вторичной боковой меристемы – камбия. Вторичные ткани обуславливают рост растения в толщину. Вторичная ксилема характеризуется наличием лестничных, сетчатых и точечных сосудов

27 Ксилема выполняет в растении две основные функции: по ней движется вода вместе с растворенными минеральными веществами и она служит опорой органам растения. В состав ксилемы входят гистологические элементы четырех типов: трахеиды, сосуды, паренхимные клетки и волна. Трахеиды представляют собой узкие, сильно вытянутые в длину мертвые клетки с заостренными концами и одревесневшими оболочками. Проникновение растворов из одной трахеиды в другую происходит путем фильтрации через поры - углубления, затянутые мембраной. Жидкость по трахеидам протекает медленно, так как поровая мембрана препятствует движению воды. Трахеиды встречаются у всех высших растений, а у большинства хвощей, плаунов, папоротников и голосеменных служат единственным проводящим элементом ксилемы. У покрытосеменных растений наряду с трахеидами имеются сосуды. Трахеи (сосуды) -это полые трубки, состоящие из отдельных члеников, расположенных друг над другом. В члениках на поперечных стенках образуются сквозные отверстия - перфорации, или эти стенки полностью разрушаются, благодаря чему скорость тока растворов по сосудам многократно увеличивается. Оболочки сосудов пропитываются лигнином и придают стеблю дополнительную прочность. В зависимости от характера утолщения оболочек различают трахеи кольчатые, спиральные, лестничные и др. Первые по времени образования сосуды - протоксилема - закладываются на верхушке осевых органов, непосредственно под верхушечной меристемой, там, где окружающие их клетки еше продолжают вытягиваться. Зрелые сосуды про-токсилемы способны растягиваться одновременно с вытягиванием окружающих клеток, поскольку их целлюлозные стенки еще не сплошь одревеснели -лигнин откладывается в них лишь кольцами или по спирали. Эти отложения лигнина позволяют трубкам сохранять достаточную прочность во время роста стебля или корня. С ростом органа появляются новые сосуды ксилемы, которые претерпевают более интенсивную лигнификацию и завершают свое развитие в зрелых частях органа; так формируется ме-гаксшема. Тем временем самые первые сосуды протоксилемы растягиваются, а затем разрушаются. Зрелые сосуды метаксилемы не способны растягиваться и расти. Это мертвые, жесткие? полностью одревесневшие трубки. Если бы их развитие завершалось до того, как закончилось вытягивание окружающих живых клеток, то они бы очень сильно мешали этому процессу. Длинные полые трубки ксилемы - идеальная система для проведения воды на большие расстояния с минимальными помехами. Вторую свою функцию - механическую - ксилема выполняет также благодаря тому, что она состоит из ряда одревесневших трубок. В первичном теле растения ксилема в корнях занимает центральное положение, помогая корню противостоять тянущему усилию надземных частей, изгибающихся под порывами ветра, В стебле проводящие пучки либо образуют по периферии кольцо, как у двудольных, либо располагаются беспорядочно, как у однодольных; в обоих случаях стебель пронизывается отдельными тяжами ксилемы, обеспечивающими ему определенную опору. Особенно важное значение опорная функция ксилемы приобретает там, где имеет место вторичный рост. Во время этого процесса быстро нарастает количество вторичной ксилемы; к ней переходит от колленхимы и склеренхимы роль главной механической ткани, и именно она служит опорой у крупных древесных и кустарниковых пород. Рост стволов в толщину определяется в известной мере нагрузками, которым подвергается растение, так что иногда наблюдается дополнительный рост, смысл которого состоит в усилении структуры и обеспечении ей максимальной опоры. Древесинная паренхима ксилемы содержится как в первичной, так и во вторичной ксилеме, однако в последней ее количество больше и роль важнее. Клетки древесинной паренхимы, подобно любым другим паренхимным клеткам, имеют тонкие целлюлозные стенки и живое содержимое. Полагают, что древесинные волокна, так же как и сосуды ксилемы, ведут свое происхождение от трахеид.В отличие от сосудов ксилемы древесинные волокна не проводят воду; поэтому у них могут быть гораздо более толстые стенки и более узкие просветы, а значит, они отличаются и большей прочностью, т. е. придают ксилеме дополнительную механическую прочность.

28 ФЛОЭМА Состоит из механической ткани, основной паренхимы и ситовидных трубок. Ситовидные трубки функционально и морфологически – главные элементы флоэмы. Их функция заключается в проведении тока пластических веществ.

Ситовидные трубки состоят из вертикального ряда живых вытянутых клеток, каждая из которых является члеником трубки. Типичные ситовидные трубки состоят из цилиндрических клеток, более примитивные – из клеток прозенхимной формы. Характерной морфологической особенностью ситовидных трубок является строение клеточной оболочки. Она сравнительно тонкая и имеет многочисленные, как правило, сквозные поры. Через поры из одной клетки в другую проникают тяжи цитоплазмы - плазмодесмы. Поры собраны группами на продольных и чаще на поперечных стенках клетки. Участок клеточной оболочки в ситовидной трубке, несущей многочисленные поры, называется ситовидной пластинкой.

Клеточный сок ситовидных трубок содержит сахара, декстрины, белки, аминокислоты, нитриты, нитраты, соли, фосфорные кислоты, энзимы и пр

В состав флоэмы, как и в состав ксилемы, входят механическая ткань склеренхимы и основная паренхима. Склеренхима флоэмы называется лубяным волокном, основная паренхима - лубяной паренхимой. Основная паренхима во флоэме располагается рассеянно и вместе с ситовидными трубками составляет мягкий луб. Участки лубяного волокна называются твердым лубом. Флоэму, так же как и ксилему, различают первичную и вторичную. Первичная флоэма в свою очередь дифференцируется на протофлоэму и метафлоэму.

29 Выделительными называются ткани Различают выделительные ткани Внутренней и Внешней секреции. Выделительные ткани внешней секреции 1. Гидатоды устройства, служащие для выделения воды. У многих растений, разные органы (главным образом листья), выделяют воду в виде капель - Гуттация. Гуттация происходит особенно интенсивно в условиях, затрудняющих транспирацию испарение воды листьями. 2. Весьма разнообразны и широко распространены наружные Эпидермальные железки. У многих растений кожица листьев и стеблей обладает - Железистыми волосками. Эти волоски имеют обычно многоклеточную ножку и округлую одноклеточную головку Эфирные масла заполняют пространство между целлюлозной оболочкой и кутикулой. 3. Особый тип желез наружной секреции представляют Нектарники- они находятся в цветке. 4. самым редким типом являются Переваривающие железки насекомоядных растений. листья росянки. Выделительные ткани внутренней секреции. В зависимости от способа их образования различают: Схизогенные вместилища образуются путем расхождения оболочек клеток, первоначально тесно примыкавших друг к другу. Рексигенные межклетники возникают путем разрыва целых участков тканей, а затем высыхания и отмирания клеток. Лизигенные вместилища появляются при растворении - лизисе клеток и их оболочек. Каналообразные выделительные устройства или ходы образуются преимущественно в стеблях и корнях, реже в листьях. Каналы по их содержимому называют: масляными, смоляными, слизевыми и камедевыми. Своеобразными трубчатыми каналами являются млечные сосуды или Млечники - бывают двух видов: 1) членистые и 2) нечленистые.Нечленистый млечник представляет собой гигантскую многоядерную клетку с одной непрерывной вакуолью. Членистые млечники состоят из многих отдельных млечных клеток.

30. Первичное анатомическое строение корня на примере ириса .

На срезе уже при малом увеличении ясно различаются небольшая внутренняя часть - центральный цилиндр , и наружная первичная кора , покрытая одним слоем клеток с корневыми волосками - ризодермой (эпиблемой ).

Наружный слой первичной коры - экзодерма , состоит из плотно сомкнутых многоугольных клеток, стенки которых впоследствии опробковевают и выполняют защитную функцию. Затем расположена основная паренхима (мезодерма ), составляющая главную массу первичной коры.Внутренний слой первичной коры - эндодерма состоит из одного ряда клеток, с утолщенными радиальными и внутренними стенками. Среди этих клеток имеются тонкостенные живые клетки (расположенные почти напротив мелких сосудов ксилемы), называемые пропускными. Наружный слой центрального цилиндра - перицикл, состоит из одного ряда паренхимных клеток.Внутренняя часть центрального цилиндра занята полиархным радиальным пучком.

31. Вторичное анатомическое строение корня на примере тыквы .

При малом увеличении найти центральный цилиндр с четырьмя лучами первичной ксилемы (тетрархный пучок). Между ними расположены основания четырех крупных открытых коллатеральных проводящих пучков. Эндодерма заметна плохо, так как у ее клеток утолщены лишь радиальные стенки (пятна Каспари). При большом увеличении видно, что клетки тонкостенной паренхимы, лежащей между ксилемой и флоэмой, разделены тангентальными перегородками, а в некоторых местах внутрь от этого слоя заметны только что образовавшиеся и еще не одревесневшие сосуды.Между ксилемой и флоэмой расположена широкая камбиальная зона, имеющая неровные очертания и состоящая из нескольких рядов довольно мелких клеток таблитчатой формы. Вторичное утолщение связано с заложением и деятельностью камбия. Вторичная ксилема значительно превышает по площади флоэму и лежит ближе к центру. Она представлена крупными сосудами, волокнами и мелкими клетками паренхимы. Вторичная флоэма, находящаяся по периферии камбиальной зоны, представлена ситовидными трубками с простыми горизонтальными ситовидными пластинками, клетками-спутницами и паренхимой. Первичная флоэма расположена на самой периферии пучка, ее ситовидные трубки деформированы.Между проводящими пучками находятся широкие первичные лубодревесные лучи, образованные межпучковым камбием. Крупные паренхимные клетки, образующие лучи, несколько вытянуты в радиальном направлении.С поверхности корень тыквы покрыт перидермой.При малом увеличении схематически зарисовать строение корня, обозначив первичную и вторичную ксилему, первичную и вторичную флоэму, камбий, вторичную кору, перидерму.

просмотров

Сохранить ВКонтакте