2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ткани которые могут выполнять проводящие функции

Ткани которые могут выполнять проводящие функции

Учимся вместе

Новости

Летняя школа по молекулярной биологии фонда «Династия» при поддержке фонда «Современное естествознание»

В работе школы принимала участие ученица 11-г класса лицея 214 Синдаловская Мария.

Номинация «Наставник будущих ученых»

Селеннова Татьяна Викторовна стала победителем Всероссийского конкурса учителей биологии, математики, физики и химии 2013 года, проведенного Фондом «Династия» совместно с Фондом » Современное естествознание», в номинации «Наставник будущих ученых».

Лекция 4. Ткани растений

Подробности Обновлено 01.10.2012 01:54 Просмотров: 7694

Тканью называют группу клеток, которые имеют одинаковое строение, одинаковое происхождение и выполняют в организме сходные функции. В соответствии с формой, строением и характером соединения ткани растений могут быть рыхлыми и плотными живыми и мертвыми. Принято выделять следующие группы:образовательные или меристемы, основные, покровные, механические, проводящие, выделительные. Все они за исключением меристем называются постоянными.

Меристемы.

По происхождению меристемы бывают первичные и вторичные. Первичные образуются в результате дробления зиготы. Зародыш состоит только из нее. У взрослого растения она сохраняется только в определенных участках. Вторичная развивается в онтогенезе причем начало ей дает основная или покровная ткань либо первичная меристема. Из вторичной развиваются все вторичные постоянные ткани.

По расположению различают:верхушечные или апикальные, боковые или латеральные и вставочные.

Апикальные находятся на верхушках стеблей или кончиках корней и обеспечивают рост этих органов в длину. Верхушечная меристема называется конусом нарастания. Вершина конуса является точкой роста. У большинства растений здесь локализованы инициальные клетки, которые находятся в постоянном делении. В корне конус нарастания защищен корневым чехликом. В стебле мелкими налегающими друг на друга листьями которые вместе с верхней частью стебля образуют почку.

По происхождению верхушечные меристемы всегда первичны.

Боковые меристемы залегают сбоку органов и обеспечивают рост в толщину. К ним относится камбий.

Вставочные меристемы находятся в стеблях злаков над узлами в основание листа. Они определяют рост растения и способствуют выпрямлению злаков при полегании.

Помимо основных меристем существует раневая меристема которая возникает после повреждения. Клетки окружающие раневой участок делятся и формируют раневую ткань каллюс. Дифферинцировка приводит к образованию постоянных тканей.

Основные ткани.

Занимают основной объем. Прежде всего питающие но могут выполнять другие функции. Клетки живые, паренхиматозные, распологаются рыхло, с большими межклетниками. Оболочки тонкие целлюлозные могут утолщаться и древесневеть.

Особенностью основной ткани является то что при определенных условиях она дает начало вторичной меристеме.

Ассимиляционная паренхима выполняет функцию образования органических веществ в ходе фотосинтеза. Распологается в листьях и стеблях прямо под покровной тканью.

Запасающая паренхима характерна для депонирующих частей клубней, корневищ, луковиц, а также для плодов и семян. Вещества откладываются в виде крахмала инулина, белков масел.

Поглащающая паренхима характерна для всасывающей части корня. Передает воду и миниральные вещества от корневых волосков к внутренним тканям.

Аэренхима развивается у растений в условиях переувлажнения. Характеризуется крупными межклетниками с воздухом. Обеспечивает плавучесть водных и болотных растений.

Водоносная паренхима характерна для растений засушливой зоны. Клетки заполнены водой.(кактусы, агавы, алоэ)

Покровные ткани.

На поверхности всех органов растений находятся покровные ткани, которые выполняют функцию защиты, излишнего испарения, проникновения бактерий.

В зависимости от происхождения выделяют следущие типы тканей:кожица, пробка и корка.

Кожица образуется из первичной меристемы и покрывает все органы растения в начале их развития. В дальнейшем у многолетних растений она замещается пробкой. Кожицу листьев и стеблей называют эпидермисом, а корня эпиблемой. Клетки эпидермиса живые, с крупной центральной вакуолью, содержат лейкопласты. Внешние стенки как правило утолщаются и пропитываются кутином. На воздухе он застывает и превращается в кутикулу. На поверхности часто формируется восковой налет .Клетки прочно соединяются друг с другом гораздо толще наружной особенно в углах. В замыкающих клетках находится много хлоропластов которые на свету активно фотосинтезируют, что приводит к накоплению органики и повышению осмотического давления. Это приводит к диффузии воды из окружающих клеток и к увеличению объема замыкающих клеток. При повышение тургора происходит растяжение более тонкой внешней стенки замыкающих клеток. Клетки искривляются и щель открывается. При потере воды клетки выпрямляются и щель замыкается.

Устьица открываются на свету и к вечеру постепенно закрываются. В основном устьица располагаются на нижней поверхности листьев, что способствует меньшему испарению. У некоторых растений встречаются водные устьица или гидатоды которые секретируют воду.

Эпиблема корня не является защитной тканью. Она выполняет функцию всасывания из почвы воды с растворенными веществами. Поэтому они имеют тонкую оболочку и обладают способностью образовывать корневые волоски. Для эпиблемы характерно отсутствие кутикулы и устьиц.

Пробка. Это вторичная покровная ткань которая заменяет кожицу на многолетних растениях в корнях и на стеблях. Пробка является надежной защитой для зимующих органов растений. Пробка возникает за счет пробкового камбия начало которому дает эпидермис либо основная ткань.

Следовательно, сформировавшаяся пробка это мертвая ткань. Полости клеток заполнены воздухом, смолами дубильными веществами.

Для сообщения с внешней средой на пробке возникают чечевички. Формируются чечевички с появления бугорка, на вершине которого затем наблюдается разрыв. Чечевички закладываются под устьицами эпидермиса, который затем отмирает и сбрасывается. В месте чечевички камбий дифферинцируются в выполняющию ткань которая прорывает верхушку чечевички. На зиму чечевички закрываются специальным замыкающим слоем.

Представляет собой комплекс отмерших тканей, которые покрывают стволы деревьев. Корка образуется за счет отмирания тканей сверху заложившейся пробки. Корку принято рассматривать как целостную ткань и называть третичной покровной тканью.

Газообмен в корке как и в пробке осуществляется посредством чечевичек.

Механические ткани.

Функция заключается в придании прочности, защите от повреждений, от излома и разрыва. Однако прочность создается не только этими тканями но и всем комплексом тканей и тургором клеток.

Характерной чертой этих тканей является утолщенность их стенок, которые пропитываются лигнином и древесневеют, что увеличивает их прочность.

Лубяные волокна распологаются в периферической части органов, отличаются значительной длиной. Они плотно соединены между собой и формируют лубяной пучок. Хорошо развиты у льна.

Древесинные волокна мелкие их оболочки утолщаются больше чем у лубяных. Клетки сохраняют цитоплазму и имеют тонкие, хотя и одревесневевшие оболочки.

Склерииды или каменистые клетки. Встречаются в различных органах растения листьях, плодах, корнях иногда образуя скопления. Это мертвые клетки с плотной оболочкой.

Проводящие ткани . Функция заключается в проведении воды с растворенными питательными вещ-вами. Клетки имеют трубчатую форму поперечные перегородки между ними разрушаются, или пронизаны многочисленными отверстиями.

От корней к кроне поднимается вода с растворенными минеральными веществами, а от кроны транспортируется вода с органикой.

Различные элементы проводящей системы разделяют на:

По сосудам поднимается вода с минеральными веществами. В это процессе учавствуют трахеиды. По ситовидным трубкам различные продукты фотосинтеза. Возможно перемещение органики и по ситовидным трубкам в точки роста цветкам, и другим органам расположенным надземных частях растения.

Сосуды состоят из вертикального ряда расположенных друг над другом клеток, между которыми разрушаются межклеточные перегородки.

Трахеиды в отличии от сосудов это отдельные замкнутые клетки с заостренными концами. Передвижение воды происходит через разнообразные поры и значительно медленнее чем по сосудам. Благодоря утолщению стенок эти элементы могут выполнять опорную функцию придавая растению прочность, причем утолщения предохраняют проводящие элементы от сдавливания.

Сосуды и трахеиды могут проводить органические вещ-ва или так называемую пасоку. Это наблюдается весной когда ферментированные вещ-ва поднимаются от корней, корневищ, и других подземных частей к надземным.

По ним происходит транспорт органики. Они состоят из живых клеток расположенных в виде вертикального ряда. Ядра мелкие обычно разрушаются при формирование трубки. Поперечные перегородки пронизаны порами и называются ситовидными пластинками. Через отверстия тянутся плазмодесмы. Оболочки клеток тонкие, на боковых стенках находятся многочисленные отверствия. У большинства растений рядом с трубками залегают клетки спутницы с которыми они связаны плазмодесмами. В клетках спутницах находится густая цитоплазма и ядро. Эти клетки обнаружены у всех растений кроме хвойных, мхов ипапоротников.

Ситовидные трубки функционируют один вегетационный период, а затем поры закупориваются и на них образуется мозолистое тело. У некоторых растений мозолистые тела могут рассасыватся, но у большинства трубки отмирают.

Выделительные ткани. Они служат для накопления метаболитов или выведение конечных продуктов обмена. Накопление происходит как в самой клетки так и в межклеточном вещ-ве. К ним относятся смоляные и секреторные ходы, железки, нектарники, железки выделяющие воду.

Проводящие пучки.

Ткани распологаются не изолированно а обычно формируют сложные комплексы, в которых они связаны единством происхождения и положения. К таким комплексам относятся сосудисто-проводящие пучки.

Проводящий пучок состоит из комплекса трех тканей:проводящей, механической и основной. Пучки пронизывают все органы растений и заканчиваются в листьях.

Проводящий пучок состоит из двух частей-флоэмы или луба, и ксилемы или древесины. Флоэма распологается к поверхности органа, а ксилема к центру. В состав флоэмы входят ситовидные трубки с клетками спутницами(проводящая ткань),лубяная паренхима(основная ткань) и лубяные волокна(механическая ткань)

Ксилема содержит сосуды и трахеиды, древесинную паренхиму и древесинные волокна. Поэтому проводящие пучки называются сосудисто-волокнистыми. Кроме проводящей функции эти ткани в известной степени выполняют механическую функцию.

Если между ксилемой и флоэмой остаются клетки способные к делению или пучковый камбий то такой пучок называют открытым. В этом случае элементы ксилемы и флоэмы продолжают образовыватся. Открытые пучки характерны для двудольных и хвойных стебли которых способны к утолщению. Закрытые пучки наблюдаются у однодольных и очень редки у двудольных.

Читать еще:  Как выполняется монтаж подвесных потолков рассмотрим подробно

ОРГАНЫ РАСТЕНИИ , ИХ ФУНКЦИИ И СТРОЕНИЕ

Каждое растение представляет собой сложный организм, живое существо, жизнедеятельность которого неразрывно связана с окружающей средой. Организм большинства растений расчленен на отдельные части, которые называются органами (корень, стебель, лист и др,). Каждый орган выполняет определенные, свойственные ему функции, и в то же время все органы в своей деятельности вза имосвязаны и тем самым обеспечивают единство растительного орга низма.

Расчленение тела растения на органы, которые мы видим в на стоящее время у высших растений, появилось не сразу. Отдельные органы у растений формировались в процессе длительного истори ческого развития растительного мира в связи с переходом растений из воды на сушу, с приспособлением их к новым условиям, к наземному образу жизни. Было время, когда растения не имели диффе ренциации на отдельные органы. Низшие растения (бактерии, водо росли, грибы) как наиболее древние организмы не имеют и теперь расчленения тела на отдельные органы в противоположность выс шим растениям.

Появление у высших наземных растений отдельных органов — прогресс в развитии растительного мира на Земле, так как наличие органов обеспечило растениям нормальное развитие в условиях суши. Функции органов неразрывно связаны с особенностями их внешнего и внутреннего строения. Благодаря корням растения по лучили возможность прикрепляться к почве, сохранять вертикаль ное положение и потреблять из почвы воду и растворенные в ней минеральные вещества.

Большая поверхность листьев способствует интенсивному про теканию фотосинтеза, газообмена и испарения растениями воды. По стеблю передвигаются растворенные питательные вещества из корней в листья и из листьев в корни. В мире растений встречается большое разнообразие в строении отдельных органов растений.

В зависимости от выполняемых функций органы растений объе диняются в 2 большие группы: вегетативные — корень, стебель, лист и все их видоизменения; репродуктивные — цветок, соцветие, плоды и семена .

При помощи вегетативных органов у растений осуществляются процессы питания (почвенное и воздушное), рост и вегетативное размножение.

Тело всякого высшего растения состоит, как правило, из глав ной оси, которая несет на себе боковые придатки. У главной оси растения различают 2 резко отличающиеся по своей структуре и функциям части: надземную — стебель и подземную — корень. Корень и стебель являются осевыми органами. К боковым придаткам относятся листья, шипы, волоски и др.

Исторически органы растений появились не все сразу. Сначала возник стебель, затем листья и в последнюю очередь — корень (стебель—лист—корень).

Первичными наземными растениями были псилофиты. Эти вы мершие растения представляли собой небольшие, до 3 м высоты, древесные растения, с развитой надземной частью — стеблем без листьев, или они были покрыты вместо настоящих листьев мелкими чешуйками —• видоизмененными листьями. Псилофиты не имели еще корней. В подземной их части были развиты корневища, которые несли ризоиды одноклеточ ные выросты, предшественники корней.

У современных высших ра стений все указанные вегета тивные органы заложены уже в зачаточном состоянии в за родыше семени, при прораста нии которого сначала появля ется корень, затем стебель и, наконец, лист (корень—стебель —лист), т. е. появление орга нов растения при индивиду альном его развитии происхо дит в ином порядке, чем по являлись они у растений в ис торическом прошлом.

Биология

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.

Проводящие ткани;

Функции и особенности строения. Функция проводящих тканей заключается в проведении по растению воды с растворёнными в ней питательными веществами. Поэтому клетки, из которых состоят проводящие ткани, имеют вытянутую трубчатую форму, поперечные перегородки между ними или полностью разрушаются, или пронизаны многочисленными отверстиями.

Передвижение питательных веществ в растении осуществляется по двум основным направлениям. От корней к листьям поднимаются вода и минеральные вещества, которые растения получают из почвы с помощью корневой системы. От листьев к подземным органам растений передвигаются органические вещества, вырабатываемые в процессе фотосинтеза.

Классификация. Растворённые в воде минеральные и органические вещества, как правило, передвигаются по различным элементам проводящих тканей, которые в зависимости от строения и выполняемой физиологической функции подразделяются на сосуды (трахеи), трахеиды и ситовидные трубки. По сосудам и трахеидам поднимается вода с минеральными веществами, по ситовидным трубкам — различные продукты фотосинтеза. Однако органические вещества передвигаются по растению не только в нисходящем направлении. Они могут подниматься вверх по сосудам, поступая из подземных органов в надземные части растений.

Возможно передвижение органических веществ в восходящем направлении и по ситовидным трубкам — от листьев к точкам роста, цветкам и другим органам, расположенным в верхней части растения.

Сосуды и трахеиды. Сосуды состоят из вертикального ряда расположенных одна над другой клеток, между которыми разрушаются поперечные перегородки. Отдельные клетки называются члениками сосуда. Оболочка у них древеснеет и утолщается, живое содержимое в каждом членике отмирает. В зависимости от характера утолщения различают несколько типов сосудов: кольчатые, спиральные, сетчатые, лестничные и пористые (рис. 42).

Кольчатые сосуды имеют в стенках кольцеобразные древеснеющие утолщения, большая же часть стенки остаётся целлюлозной. Спиральные сосуды имеют утолщения в виде спирали. Кольчатые и спиральные сосуды характерны для молодых органов растений, так как благодаря особенностям строения не препятствуют их росту. Позднее формируются сетчатые, лестничные и пористые сосуды, с более сильным утолщением и одревеснением оболочки. Наибольшее утолщение оболочки наблюдается у пористых сосудов. Стенки всех сосудов снабжены многочисленными порами, некоторые из этих пор имеют сквозные отверстия — перфорации. При старении сосудов полость их часто закупоривается тиллами, образующимися вследствие впячивания через поры внутрь сосудов соседних паренхимных клеток и имеющими вид пузыря. Сосуды, в полости которых появляются тиллы, перестают функционировать и заменяются более молодыми. Сформировавшийся сосуд представляет собой тонкую капиллярную трубку (0,1. 0,15 мм в поперечнике) и достигает иногда длины в несколько десятков метров (некоторые лианы). Чаще всего длина сосудов колеблется у разных растений в пределах 10. 20 см. Сочленение между члениками сосудов может быть горизонтальное или скошенное.

Читать еще:  Скачать личную карточку т 2 автозаполнение

Трахеиды отличаются от сосудов тем, что представляют собой отдельные замкнутые клетки с заострёнными концами. Передвижение воды и минеральных веществ осуществляется через разнообразные поры, находящиеся в оболочке трахеид, и поэтому имеет меньшую скорость по сравнению с движением веществ по сосудам. Трахеиды по строению сходны с сосудами (утолщение и одревеснение оболочки, отмирание протопласта), но являются более древним и примитивным водопроводящим элементом, чем сосуды. Длина трахеид колеблется от десятых долей миллиметра до нескольких сантиметров.

Благодаря утолщению и одревеснению стенок сосуды и трахеиды выполняют не только функцию проведения воды и минеральных веществ, но и механическую, придавая органам растений прочность. Утолщения предохраняют водопроводящие элементы от сдавливания соседними тканями.

В стенках сосудов и трахеид образуются различного вида поры — простые, окаймлённые и полуокаймлённые. Простые поры имеют в сечении чаще всего округлую форму и представляют собой каналец, проходящий через толщу вторичной оболочки и совпадающий с канальцем поры соседней клетки. Окаймлённые поры обычно наблюдаются в боковых стенках трахеид. Они имеют вид купола, возвышающегося над стенкой водопроводящей клетки с отверстием наверху. Купол образован вторичной оболочкой и своим основанием граничит с тонкой первичной оболочкой клетки.

У хвойных растений в толще первичной оболочки непосредственно под отверстием окаймлённой поры имеется утолщение — торус, который играет роль двухстороннего клапана и регулирует поступление воды в клетку. Торус обычно пронизан мельчайшими отверстиями. Окаймлённые поры соседних сосудов или трахеид, как правило, совпадают. Если сосуд или трахеида граничит с паренхимными клетками, получаются полуокаймл нные поры, так как окаймление образуется только со стороны водопроводящих клеток (см. рис. 21).

В процессе эволюции происходило постепенное усовершенствование водопроводящих элементов растений. Трахеиды как примитивный тип проводящей ткани характерны для более древних представителей растительного мира (мхов, голосеменных), хотя иногда встречаются и у высокоорганизованных растений.

Исходным типом следует считать кольчатые сосуды, от которых далее развитие пошло к наиболее совершенным сосудам — пористым. Происходило постепенное укорочение члеников сосудов при одновременном увеличении их диаметра. Поперечные перегородки между ними приобретали горизонтальное положение и пронизывались отверстиями, что обеспечивало лучшее передвижение воды. В дальнейшем произошло полное разрушение перегородок, от которых в полости сосуда иногда сохраняется небольшой валик.

Сосуды и трахеиды, кроме воды с растворёнными в ней минеральными веществами, иногда проводят и органические вещества, так называемую пасоку. Это наблюдается обычно весной, когда ферментированные органические вещества направляются из мест их отложения — корней, корневищ и других подземных частей растений — к надземным органам — стеблям и листьям.

Ситовидные трубки. По ситовидным трубкам происходит передвижение растворённых в воде органических веществ. Они состоят из вертикального ряда живых клеток и содержат хорошо выраженную цитоплазму. Ядра очень мелкие и обычно разрушаются при формировании ситовидной трубки. Имеются также лейкопласты. Поперечные перегородки между клетками ситовидных трубок снабжены многочисленными отверстиями и называются ситовидными пластинками. Через отверстия тянутся плазмодесмы. Оболочки ситовидных трубок тонкие, целлюлозные, на боковых стенках имеются простые поры. У большинства растений при развитии ситовидных трубок образуются примыкающие к ним клетки-спутницы, с которыми они связаны многочисленными плазмодесмами (рис. 43). В клетках-спутницах содержатся густая цитоплазма и хорошо выраженное ядро. Клетки-спутницы не обнаружены у хвойных растений, мхов и папоротников.

Длина ситовидных трубок значительно меньше, чем у сосудов, и колеблется от долей миллиметра до 2 мм при очень небольшом поперечнике, не превышающем сотых долей миллиметра.

Ситовидные трубки обычно функционируют один вегетационный период. Осенью поры ситовидных пластинок закупориваются, и на них образуется мозолистое тело, состоящее из особого вещества — каллезы. У некоторых растений, например у липы, мозолистые тела рассасываются, и ситовидные трубки возобновляют свою деятельность, однако в большинстве случаев они отмирают и заменяются новыми ситовидными трубками.

Живые ситовидные трубки противостоят давлению соседних тканей благодаря тургору своих клеток, а после отмирания сплющиваются, рассасываются.

Млечные сосуды (млечники). Млечники, встречающиеся у многих цветковых растений, можно отнести и к проводящим, и к выделительным тканям, так как они выполняют разнородные функции — проведение, выделение и накопление различных веществ. Млечные сосуды содержат клеточный сок особого состава, называемый млечным соком, или латексом. Они образованы одной или несколькими живыми клетками, которые имеют целлюлозную оболочку, постенный слои цитоплазмы, ядро, лейкопласты и большую центральную вакуоль с млечным соком, которая занимает почти всю полость клетки. Различают 2 типа млечников — членистые и нечленистые (рис. 44).

Членистые млечники, подобно сосудам и ситовидным трубкам, состоят из продольного ряда вытянутых клеток. Иногда поперечные перегородки между ними растворяются, и образуются сплошные тонкие трубки, от которых отходят многочисленные боковые выросты, соединяющие отдельные млечники между собой. Членистые млечники имеют растения из семейств сложноцветные (астровые), маковые, колокольчиковые и др.

Нечленистые млечники состоят из одной клетки, которая разрастается по мере роста растения. Разветвляясь, они пронизывают все тело растения, но при этом отдельные млечники никогда не соединяются. Длина их может достигать нескольких метров. Нечленистые млечники наблюдаются у растений семейств крапивные, молочайные, кутровые и др.

Млечники обычно недолговечны и, достигнув определённого возраста, отмирают и сплющиваются. При этом у каучуконосных растений латекс коагулирует, в результате чего образуется масса затвердевшего каучука.

Выделительные ткани (выделительная система)

Функции и особенности строения. Выделительные ткани служат для накопления или выделения конечных продуктов обмена веществ (катаболитов), не участвующих в дальнейшем метаболизме, а иногда и вредных для растений. Накопление их может происходить как в полости самой клетки, так и в межклетниках. Элементы выделительных тканей весьма разнообразны — специализированные клетки, каналы, желёзки, волоски и т. п. Совокупность этих элементов представляет собой выделительную систему растений.

Классификация. Различают выделительные ткани внутренней секреции и выделительные ткани наружной секреции.

Выделительные ткани внутренней секреции. К ним относятся различные вместилища выделений, в которых скапливаются такие продукты обмена веществ, как эфирные масла, смолы, дубильные вещества, каучук. Однако у некоторых растений смолы могут выделяться и наружу.

Во вместилищах выделений чаще всего накапливаются эфирные масла. Эти вместилища обычно располагаются среди клеток основной ткани недалеко от поверхности органа. По своему происхождению вместилища выделений подразделяются на схизогенные и лизигенные (рис. 45). Схизогенные вместилища возникают в результате скопления веществ в межклетнике и последующего разъединения и отмирания соседних клеток. Подобные каналообразные выделительные ходы, содержащие эфирное масло, характерны для плодов растений семейства зонтичные (сельдерейные) — укропа, кориандра, аниса и др. Примером вместилищ схизогенного происхождения могут служить и смоляные ходы в листьях и стеблях хвойных растений.

Лизигенные вместилища возникают в результате накопления продукта выделения внутри клеток, после чего происходит растворение клеточных оболочек. Широко известны лизигенные вместилища эфирных масел в плодах и листьях цитрусовых.

Выделительные ткани наружной секреции. Они менее разнообразны, чем ткани внутренней секреции.

Из них наиболее распространёны желёзистые волоски и желёзки, приспособленные к выделению эфирных масел, смолистых веществ, нектара и воды. Желёзки, выделяющие нектар, называются нектарниками. Они имеют разнообразную форму и строение и в основном находятся в цветках, но иногда образуются и на других органах растений. Желёзки, выделяющие воду, играют роль гидатод. Процесс выделения воды в капельно-жидком состоянии называется гуттацией. Гуттация происходит в условиях повышенной влажности воздуха, препятствующей транспирации.

Ткани растений: проводящие, механические и выделительные

Виды растительных тканей

Проводящие ткани растений

Проводящие ткани растений

Проводящие ткани расположены внутри побегов и корней. Содержат ксилему и флоэму. Они обеспечивают растению два тока веществ: восходящий и нисходящий. Восходящий ток обеспечивает ксилема – к надземным частям движутся растворенные в воде минеральные соли. Нисходящий ток обеспечивает флоэма – органические вещества, синтезированные в листьях и зеленых стеблях, движутся к другим органам (к корням).

Ксилема и флоэма – это сложные ткани, которые состоят из трех основных элементов:

Проводящую функцию выполняют также клетки паренхимы, служащие для транспорта веществ между тканями растения (например, сердцевинные лучи древесных стеблей обеспечивают перемещение веществ в горизонтальном направлении от первичной коры к сердцевине).

Ксилема

Ксилема (от греч. ксилон – срубленное дерево). Состоит из собственно проводящих элементов и сопровождающих клеток основной и механической тканей. Созревшие сосуды и трахеиды – это мертвые клетки, которые обеспечивают восходящий ток (движение воды и минеральных веществ). Элементы ксилемы могут выполнять еще и опорную функцию. По ксилеме весной к побегам поступают растворы не только минеральных солей, но и растворенные сахара, которые образуются вследствие гидролиза крахмала в запасающих тканях корней и стеблей (например, березовый сок).

Читать еще:  Темно серый ламинат в интерьере

Трахеиды – это древнейшие проводящие элементы ксилемы. Трахеиды представлены вытянутыми веретенообразными клетками с заостренными концами, расположенными одна над другой. Они имеют одревесневшие клеточные стенки с разной степенью утолщения (кольчатым, спиральным, пористым и т. п.), которые не дают им распадаться, растягиваться. В клеточных стенках есть сложные поры, затянутые поровой мембраной, через которую проходит вода. Через поровую мембрану происходит фильтрация растворов. Движение жидкости по трахеидам медленное, так как поровая мембрана препятствует движению воды. У высших споровых и голосеменных растений на трахеиды приходится около 95 % объема древесины.

Сосуды или трахеи, состоят из удлиненных клеток, расположенных одна над другой. Они образуют трубки при слиянии и отмирании отдельных клеток – члеников сосудов. Цитоплазма отмирает. Между клетками сосудов есть поперечные стенки, которые имеют большие отверстия. В стенках сосудов есть утолщения разнообразной формы (кольчатые, спиральные и т. п.). Восходящий ток происходит по относительно молодым сосудам, которые с течением времени заполняются воздухом, закупориваются выростами соседних живых клеток (паренхимы) и выполняют далее опорную функцию. По сосудам жидкость движется быстрее, чем по трахеидам.

Флоэма

Флоэма (от греч. флойос – кора) состоит из проводящих элементов и сопровождающих клеток.

Ситовидные трубки – это живые клетки, которые последовательно соединяются своими концами, не имеют органелл, ядра. Обеспечивают движение от листьев по стеблю к корню (проводят органические вещества, продукты фотосинтеза). В них есть разветвленная сеть фибрилл, внутреннее содержимое сильно обводнено. Между собою разделены пленочными перегородками с большим количеством мелких отверстий (перфораций) – ситовидными (перфорационными) пластинками (напоминают сито). Продольные оболочки этих клеток утолщенные, но не древеснеют. В цитоплазме ситовидных трубок разрушается тонопласт (оболочка вакуолей), и вакуолярный сок с растворенными сахарами смешивается с цитоплазмой. С помощью тяжей цитоплазмы соседние ситовидные трубки объединены в единое целое. Скорость движения по ситовидным трубкам меньше, чем по сосудам. Функционируют ситовидные трубки 3-4 года.

Каждый членик ситовидной трубки сопровождают клетки паренхимы – клетки-спутники, которые секретируют вещества (ферменты, АТФ и т. п.), необходимые для их функционирования. Клетки-спутники имеют большие ядра, заполнены цитоплазмой с органеллами. Они присущи не всем растениям. Их нет во флоэме высших споровых и голосеменных растений. Клетки-спутники помогают осуществить процесс активного транспорта по ситовидным трубкам.

Флоэма и ксилема образуют сосудисто-волокнистые (проводящие) пучки. Их можно увидеть в листьях, стеблях травянистых растений. В стволах деревьев проводящие пучки сливаются между собой и образуют кольца. Флоэма входит в состав луба и расположена ближе к поверхности. Ксилема входит в состав древесины и содержится ближе к сердцевине.

Сосудисто-волокнистые пучки бывают закрытые и открытые – это таксономический признак. Закрытые пучки не имеют между слоями ксилемы и флоэмы слоя камбия, поэтому образование новых элементов в них не происходит. Закрытые пучки встречаются преимущественно у однодольных растений. Открытые сосудисто-волокнистые пучки между флоэмой и ксилемой имеют слой камбия. Вследствие деятельности камбия пучок разрастается и происходит утолщение органа. Открытые пучки встречаются преимущественно у двухдольных и голосеменных растений.

Механические (арматурные) ткани растений

Механические (арматурные) ткани растений

Выполняют опорные функции. Образуют скелет растения, обеспечивают его прочность, придают упругость, поддерживают органы в определенном положении. Не имеют механических тканей молодые участки растущих органов. Наиболее развиты механические ткани в стебле. В корне механическая ткань сосредоточена в центре органа. Различают коленхиму и склеренхиму.

Коленхима

Коленхима (от греч. кола – клей и энхима – налитое) – состоит из живых хлорофиллоносных клеток с неравномерно утолщенными стенками. Различают угловую и пластинчатую коленхимы. Угловая коленхима состоит из клеток, которые имеют шестиугольную форму. Утолщение происходит вдоль ребер (по углам). Встречается в стеблях двудольных растений (преимущественно травянистых) и черенках листьев. Не мешает росту органов в длину. Пластинчатая коленхима имеет клетки с формой параллелепипеда, в котором утолщена лишь пара стенок, параллельных поверхности стебля. Встречается в стеблях древесных растений.

Склеренхима

Склеренхима (от греч. склерос – твердый) – это механическая ткань, которая состоит из одревесневших (пропитанных лигнином) преимущественно мертвых клеток, которые имеют равномерно утолщенные клеточные стенки. Ядро и цитоплазма разрушаются. Различают две разновидности: склеренхимные волокна и склереиды.

Склеренхимные волокна

Поперечный срез стебля герани

Клетки имеют удлиненную форму с заостренными концами и поровыми каналами в клеточных стенках. Стенки клеток утолщенные и очень крепкие. Клетки плотно прилегают одна к другой. На поперечном срезе – многогранные.

В древесине склеренхимные волокна называются древесными. Они являются механической частью ксилемы, защищают сосуды от давления других тканей, ломкости.

Склеренхимные волокна луба называются лубяными. Обычно они неодревесневшие, крепкие и эластичные (используются в текстильной промышленности – волокна льна и т. п.).

Склереиды

Образуются из клеток основной ткани вследствие утолщения клеточных стенок, пропитки их лигнином. Имеют разную форму и встречаются в разных органах растений. Склереиды с одинаковым диаметром клеток называются каменистыми клетками. Они наиболее прочные. Встречаются в косточках абрикосов, вишен, скорлупе грецких орехов и т. п.

Склереиды также могут иметь звездчатую форму, расширения на обоих концах клетки, палочковидную форму.

Выделительные ткани растений

Запасающие ткани растений

В результате процесса метаболизма в растениях образуются вещества, которые по разным причинам почти не используются (за исключением млечного сока). Обычно эти продукты накапливаются в определенных клетках. Представлены выделительные ткани группами клеток или одиночными. Делятся на внешние и внутренние.

Внешние выделительные ткани

Внешние выделительные ткани представлены видоизменениями эпидермы и особыми железистыми клетками в основной ткани внутри растений с межклеточными полостями и системой выделительных ходов, которыми секреты выводятся наружу. Выделительные ходы в разных направлениях пронизывают стебли и частично листья и имеют оболочку из нескольких слоев отмерших и живых клеток. Видоизменения эпидермы представлены многоклеточными (реже одноклеточными) железистыми волосками или пластинками разнообразного строения. Внешние выделительные ткани производят эфирные масла, бальзамы, смолы и т. п.

Известно около 3 тыс. видов голосеменных и покрытосеменных растений, которые производят эфирные масла. Около 200 видов (лавандовое, розовое масла и др.) из них используют как лечебные средства, в парфюмерии, кулинарии, изготовлении лаков и т. п. Эфирные масла – это легкие органические вещества разного химического состава. Их значение в жизни растений: запахом привлекают опылителей, отпугивают врагов, некоторые (фитонциды) – убивают или подавляют рост и размножение микроорганизмов.

Смолы образуются в клетках, которые окружают смоляные ходы, как продукты жизнедеятельности голосеменных (сосна, кипарис и т. п.) и покрытосеменных (некоторые бобовые, зонтичные и т. п.) растений. Это – разные органические вещества (смоляные кислоты, спирты и т. п.). Наружу выделяются с эфирными маслами в виде густых жидкостей, которые называются бальзамами. Они имеют антибактериальные свойства. Используются растением в природе и человеком в медицине для заживления ран. Канадский бальзам, который получают из пихты бальзамической, применяют в микроскопической технике для изготовления микропрепаратов. Основу бальзамов хвойных составляет скипидар (используют как растворитель красок, лаков и т. п.) и твердая смола – канифоль (используют при паянии, изготовлении лаков, сургуча, натирании струн смычковых музыкальных инструментов). Окаменелая смола хвойных деревьев второй половины мелово-палеогенового периода называется янтарь (используется как сырье для ювелирных изделий).

Железы, расположенные в цветке или на разных частях побегов, клетки которых выделяют нектар, называются нектарниками. Они образованы основной тканью, имеют протоки, которые открываются наружу. Выросты эпидермы, которые окружают проток, придают нектарнику разную форму (горбовидную, ямковидную, рожковидную и т. п.). Нектар – это водный раствор глюкозы и фруктозы (концентрация составляет от 3 до 72 %) с примесями ароматических веществ. Основная функция – привлечение насекомых и птиц для опыления цветков.

Благодаря гидатодам – водяным устьицам – происходит гуттация – выделение капельной воды растениями (при транспирации вода выделяется в виде пара) и солей. Гуттация – это защитный механизм, который происходит тогда, когда с удалением лишней воды не справляется транспирация. Характерна для растений, которые растут во влажном климате.

Специальные железы насекомоядных растений (известно свыше 500 видов покрытосеменных) выделяют ферменты, которые разлагают белки насекомых. Таким образом, насекомоядные растения восполняют недостаток азотистых соединений, так как их в почве не хватает. Всасываются переваренные вещества через устьица. Наиболее известны пузырчатка и росянка.

Железистые волоски накапливают и выводят наружу, например, эфирные масла (мята и т. п.), ферменты и муравьиную кислоту, которые вызывают ощущение боли и приводят к ожогам (крапива) и др.

Внутренние выделительные ткани

Внутренние выделительные ткани – это вместилища веществ или отдельные клетки, которые на протяжении жизни растения наружу не открываются. Это, например, млечники – система удлиненных клеток некоторых растений, по которым движется сок. Сок таких растений является эмульсией водного раствора сахаров, белков и минеральных веществ с каплями липидов и других гидрофобных соединений, называется латексом и имеет молочно-белый (молочай, мак и т. п.) или оранжевый (чистотел) цвета. В млечном соке некоторых растений (например, гевея бразильская) содержится значительное количество каучука.

К внутренней выделительной ткани принадлежат идиобласты – отдельные разрозненные клетки среди других тканей. В них накапливаются кристаллы щавелевокислого кальция, дубильные вещества и т. п. Клетки (идиобласты) цитрусовых (лимон, мандарин, апельсин и т. п.) накапливают эфирные масла.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector