Корни и проводящие ткани имеются у

Корни и проводящие ткани имеются у. Проводящие ткани растений

Проводящие ткани

Этот тип относится к сложным тканям, состоит из по-разному дифференцированных клеток. Кроме собственно проводящих элементов, в ткани присутствуют механические, выделительные и запасающие элементы (рис.26). Проводящие ткани объединяют все органы растения в единую систему. Выделяют два типа проводящих тканей: ксилему и флоэму (греч.xylon — дерево; phloios — кора, лыко). Они имеют как структурные, так и функциональные различия.

Проводящие элементы ксилемы образованы мертвыми клетками. По ним осуществляется дальний транспорт воды и растворённых в ней веществ от корня к листьям. Проводящие элементы флоэмы сохраняют живой протопласт. По ним осуществляется дальний транспорт от фотосинтезирующих листьев к корню.

Обычно ксилема и флоэма располагаются в теле растения в определённом порядке, образуя слои или проводящие пучки . В зависимости от строения различают несколько типов проводящих пучков, которые характерны для определённых групп растений. В коллатеральном открытом пучке между ксилемой и флоэмой находится камбий, обеспечивающий вторичный рост (рис.27-А, 28). В биколлатеральном открытом пучке флоэма располагается относительно ксилемы с двух сторон (рис.27-Б, 29). Закрытые пучки не содержат камбия, а отсюда к вторичному утолщению не способны (рис27-Б, 27-Г, 30,31). Можно встретить ещё два типа концентрических пучков, где или флоэма окружает ксилему (рис27-Д, 32), или ксилема — флоэму (рис. 27-Е).

Ксилема (древесина). Развитие ксилемы у высших растений связано с обеспечением водного обмена. Так как чрез эпидерму постоянно выводится вода, такое же количество влаги должно поглощаться растением и добавляться к органам, которые осуществляют транспирацию. Следует учитывать, что наличие живого протопласта в проводящих воду клетках сильно замедляло бы транспорт, мёртвые клетки здесь оказываются более функциональными. Однако мёртвая клетка не обладает тургесцентностью , поэтому механическими свойствами должна обладать оболочка. Примечание: тургесценция — состояния растительных клеток, тканей и органов, при которых они становятся упругими вследствие давления содержимого клеток на их эластичные оболочки. Действительно, проводящие элементы ксилемы состоят их вытянутых вдоль оси органа мертвых клеток с толстыми одревесневшими оболочками.

Первоначально ксилема образуется из первичной меристемы — прокамбия, расположенного на верхушках осевых органов. Вначале дифференцируется протоксилема, затем метаксилема. Известно три типа формирования ксилемы. При экзархном типе элементы протоксилемы сначала появляются на периферии пучка прокамбия, затем в центре возникают элементы метаксилемы. Если процесс идёт в противоположном направлении (т.е. от центра к периферии), то это эндархный тип. При мезархном типе ксилема закладывается в центре прокамбиального пучка, после чего откладывается как по направлению к центру, так и к периферии.

Для корня характерен экзархный тип закладки ксилемы, для стеблей — эндархный. У низкоорганизованных растений способы формирования ксилемы очень разнообразны и могут служить систематическими характеристиками.

У некоторых растений (например, однодольных) все клетки прокамбия дифференцируются в проводящие ткани, которые не способны к вторичному утолщению. У других же форм (например, древесных) между ксилемой и флоэмой остаются латеральные меристемы (камбий). Эти клетки способны делиться, обновляя ксилему и флоэму. Такой процесс называется вторичным ростом. У многих, произрастающих в сравнительно стабильных климатических условиях, растений, рост идёт постоянно. У форм, приспособленных к сезонным изменениям климата, — периодически. В результате этого образуются хорошо выраженные годовые кольца прироста.

Основные этапы дифференциации клеток прокамбия. Её клетки с тонкими оболочками, не препятствующими их растяжению при росте органа. Затем протопласт начинает откладывать вторичную оболочку. Но этот процесс имеет выраженные особенности. Вторичная оболочка откладывается не сплошным слоем, что не позволило бы клетке растягиваться, а в виде колец или по спирали. Удлинение клетки при этом не затруднено. У молодых клеток кольца или витки спирали расположены близко друг к другу. У зрелых клеток расходятся в результате растяжения клетки (рис.33). Кольчатые и спиральные утолщения оболочки росту не препятствуют, однако механически они уступают оболочкам, где вторичное утолщение образует сплошной слой. Поэтому после прекращения роста в ксилеме формируются элементы со сплошной одревесневшей оболочкой (метаксилемой ). Следует отметить, что вторичное утолщение здесь не кольчатое или спиральное, а точечное, лестничное, сетчатое (рис.34). Её клетки растягиваться, не способны и в течение нескольких часов отмирают. Этот процесс у расположенных поблизости клеток происходит скоординировано. В цитоплазме появляется большое количество лизосом. Затем распадаются, а находящиеся в них ферменты разрушают протопласт. При разрушении поперечных стенок расположенные цепочкой друг над другом клетки образуют полый сосуд (рис.35). Большинство покрытосеменных растений и некоторых папоротникообразных обладают сосудами.

Проводящую клетку не образующую сквозных перфораций в своей стенке, называют трахеидой. Передвижение воды по трахеидам идёт с меньшей скоростью, чем по сосудам. Дело в том, что у трахеидов нигде не прерывается первичная оболочка. Между собой трахеиды сообщатся посредством пор. Следует уточнить, что у растений пора представляет собой лишь углубление во вторичной оболочке до первичной оболочки и никаких сквозных перфораций между трахеидами не имеется.

Чаще всего встречаются окаймлённые поры (рис.35-1). У них канал, обращённый в полость клетки, образует расширение — камеру поры. Поры большинства хвойных растений на первичной оболочке имеют утолщение — торус, который представляет собой своеобразный клапан и способен регулировать интенсивность транспорта воды. Смещаясь, торус перекрывает ток воды через пору, но после этого вернуться в прежнее положение он уже не может, совершая одноразовое действие.

Поры бывают более или менее округлыми, вытянутыми перпендикулярно вытянутой оси (группа этих пор напоминает лестницу, поэтому такую пористость называют лестничной). Через поры транспорт осуществляется как в продольном, так и в поперечном направлении. Поры присутствуют не только у трахеид, но и отдельных клеток сосудов, которые образуют сосуд.

С точки зрения эволюционной теории трахеиды представляют собой первую и основную структуру, осуществляющую проведение воды в теле высших растений. Считают, что сосуды возникли из трахеид вследствие лизиса поперечных стенок между ними (рис.36). Большинство папоротникообразных и голосеменных сосудов не имеют. Передвижение воды у них происходит посредством трахеид.

В процессе эволюционного развития сосуды возникали у разных групп растений неоднократно, но наиболее важное функциональное значение они приобрели у покрытосеменных, у которых они имеются наряду с трахеидами. Считают, что обладание более совершенным механизмом транспорта помогло им не только выжить, но и достигнуть значительного разнообразия форм.

Ксилема является сложной тканью, кроме водопроводящих элементов в ней содержатся и другие. Механические функции выполняют волокна либриформа (лат. liber — луб, forma — форма). Присутствие дополнительных механических структур важно, так как, несмотря на утолщения, стенки водопроводящих элементов всё же слишком тонки. Они не способны самостоятельно удерживать большую массу многолетнего растения. Волокна развивались из трахеид. Для них характерны меньшие размеры, одревесневшие (лигнифицированные) оболочки и узкие полости. На стенке можно обнаружить, лишенные окаймления поры. Эти волокна проводить воду не могут, основная их функция опорная.

В ксилеме имеются и живые клетки. Их масса может достигать 25% от общего объема древесины. Так как эти клетки имеют округлую форму, то их называют паренхимой древесины. В теле растения паренхима располагается двумя способами. В первом случае клетки располагаются в виде вертикальных тяжей — это тяжевая паренхима . В другом случае паренхима образует горизонтальные лучи. Они называются сердцевинными лучами , так как соединяют сердцевину и кору. Сердцевина выполняет ряд функций, в том числе и запасание веществ.

Флоэма (луб). Это сложная ткань, так как образована разнотипными клетками. Основные клетки проводящие, называются ситовидными элементами (рис.37). Проводящие элементы ксилемы образованы мёртвыми клетками, а у флоэмы они в течение периода функционирования сохраняют живой, хотя и сильно изменённый протопласт. По флоэме происходит отток пластических веществ от фотосинтезирующих органов. Способностью проводить органические вещества обладают все живые клетки растений. А отсюда, если ксилему можно обнаружить только у высших растений, то транспорт органических веществ между клетками осуществляется и у низших растений.

Ксилема и флоэма развиваются из апикальных меристем. На первом этапе в прокамбиальном тяже формируется протофлоэма. По мере роста окружающих тканей она растягивается, и, когда рост завершается, вместо протофлоэмы формируется метафлоэма.

У различных групп высших растений можно встретить два типа ситовидных элементов. У папоротникообразных и голосеменных он представлены ситовидными клетками. Ситовидные поля в клетках рассеяны по боковым стенкам. В протопласте сохраняется несколько деструктированное ядро.

У покрытосеменных ситовидные элементы называются ситовидными трубками. Они сообщаются между собой через ситовидные пластинки. В зрелых клетках ядра отсутствуют. Однако рядом с ситовидной трубкой располагается клетка-спутница , образующаяся вместе с ситовидной трубкой в результате митотического деления общей материнской клетки (рис.38). Клетка-спутница имеет более плотную цитоплазму с большим количеством активных митохондрий, а также полноценно функционирующее ядро, огромное количество плазмодесм (в десять раз больше, чем у других клеток). Клетки-спутницы оказывают воздействие на функциональную активность безъядерных ситовидных клеток трубок.

Структура зрелых ситовидных клеток имеет некоторые особенности. Отсутствует вакуоль, поэтому цитоплазма сильно разжижается. Может отсутствовать (у покрытосеменных растений) или находиться в сморщенном функционально малоактивном состоянии ядро. Рибосомы и комплекс Гольджи также отсутствуют, но хорошо развит эндоплазматический ретикулум, который не только пронизывает цитоплазму, но и переходит в соседние клетки через поры ситовидных полей. Хорошо развитые митохондрии и пластиды встречаются в изобилии.

Между клетками транспорт веществ идет через отверстия, расположенные на клеточных оболочках. Такие отверстия называются порами, но в отличие от пор трахеид, являются сквозными. Предполагают, что они представляют собой сильно расширенные плазмодесмы, на стенках, которых откладывается полисахарид каллоза. Поры располагаются группами, образуя ситовидные поля . У примитивных форм ситовидные поля беспорядочно рассеяны по всей поверхности оболочки, у более совершенных покрытосеменных растений располагаются на примыкающих друг к другу концах соседних клеток, образуя ситовидную пластинку (рис.39). Если на ней находится одно ситовидное поле, её называют простой, если несколько — сложной.

Скорость передвижения растворов по ситовидным элементам составляет до 150см? час. Это в тысячу раз превышает скорость свободной диффузии. Вероятно, имеет место активный транспорт, а многочисленные митохондрии ситовидных элементов и клеток-спутниц поставляют для этого необходимую АТФ.

Срок деятельности ситовидных элементов флоэмы зависит от наличия латеральных меристем. Если они имеются, то ситовидные элементы работают в течение всей жизни растения.

Кроме ситовидных элементов и клеток-спутниц, во флоэме присутствуют лубяные волокна, склереиды и паренхима.

В процессе эволюции с выходом высших растений на сушу у них возникли ткани, которые достигли своей наибольшей специализации у цветковых растений. В этой статье мы рассмотрим подробнее, что представляют собой ткани растений, какие виды их существуют, какие функции они выполняют, а также особенности строения тканей растений.

Читать еще: Крестьянская война под предводительством пугачева

Тканью называют группы клеток, сходных по своему строению и выполняющих одинаковые функции .

Основные ткани растений представлены на рисунке ниже:

Проводящие ткани и комплексы, их функции. Строение трахеальных элементов — трахеид, сосудов, ситовидных элементов — ситовидных клеток,ситовидных трубок. Образование тил и каллезы.

Проводящие ткани образуют в теле растения непрерывную разветвленную систему,соединяющую все органы. Провод.ткани служат для транспорта веществ в растении. Могут быть как первичны, так и вторичны. Первич. образуются из прокамбия,вторич.-из камбия. Проводящ.ткани подразделяются на ситовидные трубки,сосуды(трахеи), трахеиды.Ситовид.трубки— вертикальный ряд живых клеток,у которых первичные стенки перфорированы. Рядом с трубкой располежены одна или несколько клеток-спутниц. По ситовид.трубкам транспортируются растворы органических веществ. На зиму ситовидные пластинки у многих растений закупориваются каллезой, а весной это вещество растворяется, и трубки вновь начинают функционировать или же весной ситовидные трубки отмирают и заменяются новыми, возникающими вследствие деятельности камбия.Ситовид.клетки— вытянутые клетки,ситовидные поля которой рассеяны по боковым стенкам. В зрелых ситовид.клетках сохраняется ядро. Сосуды — это трубки, у которых утолщаются и одревесневают боковые стенки, отмирает протопласт,а в поперечных стенках образуется один или несколько перфораций. Сосуды бывают кольчатые,спиральные, сетчато-пористые и др. Сосуды функционируют ограниченное время. Прекращение их деятельности связано с закупоркой тилами.Тилы— это выросты соседних клеток,проникающие в полость через поры. Здесь они разрастаются,лигнифицируются,накапливаются смолы,камеди,танины и закупоривают сосуды.Деятельность сосудов прекращается,но они продолжают выполнять механические функции. Трахеиды— мертвые прозенхимные клетки, в их стенках имеются окомлённые поры. По сосудам и трахеидам транспортируются вода и растворенные в ней минеральные вещества. Фукциипроводящих тканей:1) передвижение воды и минеральных,органических веществ, поглощенных корнями из почвы 2)передвижение продуктов фотосинтеза в места использования и запасания: в корни, стебли, плоды и семена 3)повышают устойчивость органов растений к деформирующим нагрузкам 4)образуют непрерывную разветвленную систему, связывающую органы растений в единое целое.

22,Проводящие комплексы-ксилема, флоэма, их гистологический состав. Проводящие пучки и их типы.

Проводящие ткани располагаются в органах растений в виде продольных тяжей, образуя проводящие пучки. Проводящие пучки-комплекс проводящих тканей. В нем различают 2 зоны:ксилему(древесину), служащюю для транспорта минеральных вещест; ифлоэму(луб),для транспорта органических веществ. Основная часть ксилемы-сосуды и трахеиды,им сопутствует древесные паренхима и волокна;Основная часть флоэмы-ситовидные трубки,им сопутсвуют лубяные паренхима и волокна.Ксилема и флоэма образуются в результате работы специальных меристем-прокамбия и камбия. Ксилема, флоэма, возникшие из прокамбия-первичные,а из камбия — вторичные. Если между флоэмой и ксилемой есть камбий,то пучок открытый,если нет-закрытый. Проводящие пучки бывают коллатеральные(флоэма лежит к наруже от ксилемы),биколлатеральные(флоэма расположенна с обеих сторон ксилемы;открытые),концентрические(пучки,в которых или ксилема окружает флоэму,или флоэма ксилему,всегда закрытые), радиальные(в них ксилема и флоэма расположены по радиусам)

23.Выделительные ткани и их функции у растений.
Жизнь растений представляет собой совокупность биохимических реакций, скорость и интенсивность которых в значительной мере модифицируется условиями среды произрастания. В этих реакциях образуется большое разнообразие побочных продуктов, не используемых растением для построения тела или для регулирования обмена веществами, энергией и информацией с окружающей средой. Такие продукты могут удаляться из растения разными способами: при отмирании и отделении ветвей и участков корневищ, при опадании листьев, в результате деятельности специализированных структур внешней и внутренней секреции. В совокупности эти приспособления образуют выделительную систему растений. В отличие от животных специальной выделительной системы у растений нет, однако экскреторные вещества из организма удаляются или скапливаются в отдельных вместилищах. Выделительная система растений многофункциональна. В её структурах осуществляются: синтез, накопление, проведение и выделение продуктов метаболизма. Выделительная ткань бывает внутренней и наружной секреции,в зависимости от того выделяются вещества наружу или остаются внутри растения. Структуры внешней секрециирасполагаются на поверхности органов растений и выделяют свои продукты, или секреты, во внешнюю среду. К ним относятся железистые волоски, желёзки, нектарники, гидатоды, осмофоры, переваривающие желёзки. К структурам внутренней секрецииотносятся млечники, или млечные сосуды, секреторные вместилища,секреторные клетки и идиобласты. Их основными функциями является образование, транспорт и накопление смол, эфирных масел, дубильных веществ, млечного сока, кристаллов солей.

24.Ткани внешней секреции — железистые волоски,секреторные желёзки,нектарники, осмосфоры, гидатоды.

Структуры внешней секреции располагаются на поверхности органов растений и выделяют секреты во внешнюю среду.Железистые волоски являются трихомами, т.е. выростами эпидермиса. Они характерны для растений семейств Астровые, Паслёновые, Яснотковые и др. Железистые волоски бывают простыми и сложными. У простых волосков одна (томат) или несколько (табак) вытянутых клеток образуют длинную ножку, клетки которой имеютхлоропласты. На ножке располагается одно- или многоклеточная головка с густой цитоплазмой, но не содержащая хлоропластов. У сложных волосков клетки ножки и головки не содержат хлоропластов и обеспечивают выделение веществ. По мере увеличения объёма секрета кутикула растягивается и лопается, что обеспечивает выход выделяемых веществ наружу. После этого образуется новый слой кутикулы и начинается формирование новой капли секрета. Желёзки имеют короткую многоклеточную ножку и многоклеточную округлую или уплощенную щитовидную головку и весьма часто располагаются на почечных чешуях древесных растений. Они известны также у астровых, крыжовниковых и в других семействах. Нектарники— образуются в цветке;они представлены отдельными клетками или находятся в ямках,шпорцах. Нектар-водный раствор сахаров с небольшой примесью белков,спиртов и ароматических средств. Важнейшими нектароносными растениями являются плодовые семечковые и косточковые породы, ягодные кустарники, липа, акация, вереск, клевер и др. Осмосферы-специализированные клетки эпидермы или особые желёзки,где вырабатываются ароматические вещества. Гидатоды-водяные устьица, которые выделяют воду. Приэтом вместе с водой могут выделяться соли, сахара и другие органические вещества. Такое явление называется гуттацией;встречаются у представителей семейств Капустные, Розовые, Первоцветные, Мятликовые, Толстянковые

Дата добавления: 2015-01-19 ; просмотров: 97 ; Нарушение авторских прав

Проводящие ткани и проводящие пучки

Проводящие ткани обеспечивают движение веществ в теле растения. Они cформировались в процессе эволюции после выхода растений на сушу, когда возникло два типа питания: воздушное и почвенное. Возникли и две проводящие системы, по которым вещества движутся в противоположных направлениях. Нисходящий поток (отток ассимилянтов) осуществляется по ситовидным трубкам. Восходящий поток (подъем воды с растворенными в ней минеральными веществами) осуществляется по сосудам – трахеям и трахеидам.

* Ситовидные трубки — это система вертикально расположенных кле- ток, между которыми находятся перегородки с перфорациями – ситовидные

пластинки (рис.12). Ситовидные трубки имеют живой протопласт. Они ак- тивно проводят пластические вещества – ассимилянты.

Рис. 12. Ситовидные элементы во флоэме тыквы: А – продольный;

Б – поперечный срезы (1 – функционирующий членик ситовидной трубки; 2 – членик ситовидной трубки с закупоренной ситовидной пластинкой;

3 – незакупоренная ситовидная пластинка; 4 – закупоренная ситовидная пластинка; 5 – клетка-спутница; 6 – лубяная паренхима)

Клетки — спутницы тянутся вдоль ситовидной трубки. Их клеточные оболочки пронизаны плазмодесмами. Они имеют ядро, весь набор клеточ- ных органоидов. Клетки — спутницы участвуют в транспорте ассимилянтов, т.к. этот процесс требует затрат энергии.

* Трахеи – сосуды – это мертвые (без протопласта) водопроводящие элементы в виде микроскопических капиллярных трубок. Трубки форми- руются из расположенных вертикальными рядами клеток в результате раз- рушения поперечных перегородок между ними. В зависимости от характера утолщения боковых стенок различают кольчатые, спиральные, сетчатые и пр. сосуды (рис. 13). Трахеиды – это мертвые прозенхимные клетки с утолщенными одревесневшими стенками. Одновременно с водопроводя- щей функцией трахеиды выполняют опорную функцию.

Рис. 13. Типы сосудов: 1 – древесинная паренхима; 2 – точечный сосуд;

3 – кольчатый сосуд; 4 – лестничный сосуд; 5 – спиральный сосуд

Проводящие ткани обычно входят в системы тканей (узлы), которые называют проводящими или сосудисто – волокнистыми пучками. В прово- дящем пучке сочетаются сосуды, трахеиды, ситовидные трубки, склерен- химные волокна и основная паренхима. Все эти ткани расположены зако- номерно. Та часть проводящего пучка, в которую входят ситовидные труб- ки, называется лубом или флоэмой, а та, в которую входят сосуды и трахе- иды – древесиной или ксилемой.

Рис. 14. Сосудисто-волокнистые пучки: А – коллатеральный; Б –биколлатеральный; В, Г – концентрические; Д – радиальный.

Ксилема зачернена, флоэма показана точками.

По наличию или отсутствию камбия между флоэмой и ксилемой в пучках их делят на открытые (пучок может разрастаться) и закрытые (пу- чок не может разрастаться):

— коллатеральные (закрытые) — между флоэмой и ксилемой нет кам- бия (рис.15);

— коллатеральные (открытые) — между флоэмой и ксилемой залегает камбий (рис. 16);

— биколлатеральный — между двумя участками флоэмы (внешней и внутренней) расположена ксилема (рис. 17);

— концентрические — флоэма окружает ксилему и наоборот (рис.18);

— радиальные – флоэма и ксилема чередуются по радиусам (рис. 19).

Рис. 15. Коллатеральный закрытый проводящий пучок стебля кукурузы: 1 – паренхима; 2 – склеренхима; 3 – сопровождающая клетка; 4 – ситовидная

трубка; 5 – древесинная паренхима; 6 – сетчатые сосуды;

7 – кольчато-спиральный сосуд; 8 – кольчатый сосуд; 9 – воздушная полость

Рис. 16. Коллатеральный открытый проводящий пучок стебля подсолнечника: 1 – склеренхима; 2 – флоэма; 3 – камбий; 4 – сосуды ксилемы

Рис. 17. Биколлатеральный проводящий пучок стебля тыквы: 1 – паренхима; 2 – наружная флоэма; 3 – камбий; 4 – вторичная ксилема; 5 – первичная ксилема; 6 – внутренняя флоэма; 7 – ситовидная пластинка

Рис. 18. Концентрические пучки: А – в корневище касатика; Б – в корневище папоротника орляка (1 – флоэма; 2 – ксилема)

Рис. 19. Радиальный пучок корня конских бобов: 1 – флоэмные участки;

2 – ксилемные участки

Выделительные ткани

Назначение этих тканей – выделение на поверхность органа (экзо- генно) или во внутрь органа (эндогенно) различных продуктов жизнедея- тельности клеток:

а) железистые волоски (трихомы); б) нектарники;

в) гидатоды (водяные устьица).

а) многоклеточные вместилища выделений — смоляные ходы, эфиро- масличные каналы;

б) млечники — системы живых клеток, содержащих в вакуолях млеч- ный сок.

Ткани растений

Что такое ткани растений

Растительными тканями называют сходные по строению и происхождению группы клеток, выполняющие идентичные функции и назначения. Многим известно о широкой распространенности растений на Земле. Они окружают нас повсюду, встречаются в местах, пригодных для жизни и здорового роста.

Произошедший процесс эволюции, когда растения находились в водных условиях, а затем вышли на земную поверхность, вынудил их на появление предохраняющих эпителий. Среда обитания изменилась, они нуждались в постоянной защите от непостоянства погоды и влияющих природных изменений. Закрепившись корнями в почву, нижняя часть тела питалась почвенными минералами, дающими рост и лиственное покрытие, верхняя же насыщалась надземным воздухом.

Читать еще: Как установить емкость для воды в квартире

Растения постепенно привыкали к новой окружающей среде, обновляясь и акклиматизируясь. Структура и строение становились сложнее, стали появляться многочисленные разнообразные ткани, у некоторых растений достигающие до нескольких десятков видов. Под снятой сухой коркой дерева, можно увидеть более светлую, немного рыхлую кору. Твердые и мягкие слои и будут различным эпидермисом, играющим в жизни растений свою определенную роль. Выделяют несколько самых основных групп растительных оболочек:

простая – состоящая из клеток одного вида (меристема, паренхима, колленхима);
сложная – включающая разные и отличающиеся строением клетки (флоэма, ксилема).

Функции тканей растений и виды

Существует несколько типов видоизмененных растительных тканей, приспособленных к выполнению одной или одновременно нескольких важнейших для растительных организмов функций. У каждого вида есть свое определенное предназначение и роль, поставленная задача, определенная природой. Ткани делятся:

покровные – защищают растительные организмы от плохих погодных условий (высыхания, зараженности грибками и бактериями), способствуют газообмену, фотосинтезу;
проводящая – обеспечивает проведение влаги от корневой системы к стеблям и листьям, насыщая их минералами и органическими веществами;
механические – осуществляют укрепление и упругость, образовывая защиту в виде каркаса, придавая черенковую прочность;
основные – создают главную основу всех органов растений, накапливая и запасая припасенные полезные вещества (белки, жиры, крахмал, глюкозу, углеводы), способствуют постоянному удержанию влаги, воздухоносной вентиляции;
образовательные – образовывают новые растения, благодаря процессу деления и росту, появляются многочисленные стебли и ответвления;
секреторные – способны вырабатывать, выделять и насыщать различные плоды соком и маслами, насыщая листья, цветки, ягоды, особенным ароматом.

Образовательная ткань растений

Характеризуется мелкими недифференцированными живыми клетками, имеющими тонкую клеточную оболочку, и большим ядром в центре. Делятся на:

первичные – формирующиеся в зародыше;

верхушечные – расположены вверху побегов;

вторичные – увеличение толщины стебля;

боковые – обеспечивающие ширину корней;

вставочные – находятся в стеблевых междоузлиях, обеспечивая появление и произрастание побегов, листочков;

раневые – образуются на поврежденных участках.

Благодаря данному подвиду возможен быстрый рост растительных организмов. Небольшие, тонкостенные образовательные клетки способствуют увеличению растений не только ввысь, но и в ширину. Некоторые из них зачастую трансформируются в другие ткани. Обладают способностью постоянного деления. Первичные меристемы представляют зачаток растения, вторичные же размещаются на концах стеблей.

Основная ткань растений

Другое название основной ткани – паренхима. Наименование говорит о важности и главенстве одноименной ткани. Без нее не может существовать ни одно растение. Она также имеет несколько подвидов:

Водоносная – клетки отличаются укрупненными размерами, имеющими тонкие стенки. Одномембранные органеллы наполнены слизью, удерживающей накопившуюся жидкость. Растения, в составе которых находятся ткани с запасом воды, называют суккулентами (кактус, агава, герань, толстянка или денежное дерево). Произрастают разновидности на территориях с засушливым и жарким климатом.
Воздухоносная – обеспечивает поступление кислорода и углекислого газа к находящимся под водой частям растений, тем самым делая их плавучими.
Ассимиляционная – клетки содержат хлорные пласты. Хлоренхима устроилась под эпидермой, давая возможность циркуляции газов между листками и окружающей средой.
Запасающая – отвечает за запас и сохранность питательных веществ, необходимых растениям в любой момент. Она расположена в центре клубней, луковиц, корнеплодов, семян, плодов.

Проводящая ткань растений

Является связующим звеном между остальными тканями. Отсутствие взаимодействия делает невозможным нормальную жизнедеятельность растений. Без проводящей ткани корневая система не сможет преобразовывать световую энергию, а ветки не получат достаточное количество влаги. Проводящая ткань делится на:

ксилему – отвечающую за транспортировку воды и соли от корня к побегам, цветкам и листьям. Ее омертвевшие клетки выстроены в длинные продолговатые ряды от низа к верху;
флоэму – производимую обратный путь сверху вниз по укрупненным, вытянутой формы клеткам, имеющих широкое отверстие. Клетки, собравшиеся воедино, образовывая трубки, получили название ситовидные. Вода под давлением поступает от корешков вверх по стволу деревьев, дойдя до вершины ручейком стекает вниз к корневищу. Осенняя пора убавляет обороты выделяющихся соков, листья начинают приобретать желтизну и опадают.

Механическая ткань растений

Она является главным веществом, влияющим на упругость, устойчивость, прочность основы растений. Благодаря свойствам механической ткани растения имеют опору, способную выдерживать сильные ветра, снегопады, ливневые дожди, защищены от ломкости и повреждений. Подобно человеческому скелету она помогает противостоять нагрузкам и растяжениям.

Тесно соприкасающиеся клетки с толстой и крепкой внешней оболочкой сопротивляются внешним силам. Месторасположение ткани при маленьком объеме достигает наибольшего механического эффекта. Различают несколько групп механических тканей:

Колленхима способствует осуществлению реакции фотосинтеза с участвующими в нем пигментами, ферментами. К пигментам относятся хлорофиллы, фикобилины и каротиноиды. Колленхима встречается в плодах различных растений, древесной коре. Ее подразделяют на составные части:

Уголковую – клетки представлены угловыми шестиугольными утолщениями, между которыми стенки немного тоньше, поэтому ткань считают утолщенной с неравномерностью. Можно встретить в щавелевых листьях, тыкве, гречихе, крупножильных листках.
Пластинчатую – данный вид характерен для молоденьких стебельков многочисленных деревьев. Клетки напоминают форму многогранника с параллельно вытянутой поверхностью с утолщенными внутренними и наружными стенками стеблей.
Рыхлую – ранний этап развития с разъединением клеточных тканей, впоследствии образующим межклеточные промежутки. Наглядно можно рассмотреть на стеблях мать – и – мачехи, красавки.

Склеренхима представляет собой омертвевшие клетки с живым содержимым, которое потом все равно отомрет. Она намного прочнее чем предыдущая, колленхима, может выдержать больше нагрузок, содержится в органах мохообразных, сосудистых растений. При разрушении клеточной цитоплазмы и ядра происходит насыщение лигнином (ароматический полимер). Склеренхима поделена на типы:

Волокна склеренхимы.

Вытянутые и заостренные клетки из – за формы получили название прозенхимных. Плотная основа, с тесно прижатыми друг к другу клетками, имеет равномерные толстые стенки. Встречаются на всех органах растений или распространены в проводящих тканях. Названия могут меняться в зависимости от их местонахождения. Древесина – волокна древесные, луб – лубяные, возникшие на перецикличном месте – перецикличные волокна. Текстильная промышленность для производства использует льняные волокна. Из сырья получают материи и ткани, в дальнейшем попадающие на прилавки магазинов.

Склереиды наделены сильно одревесневшими клеточными стенками, пропитанными известковым раствором, кремнеземом. Равнозначный размер клеток, представленный, например, у грушевых плодов, дает право называть их брахисклереидами. Семена семейства бобовых содержат палочковидные склереиды. Чайные листы обладают расширяющимися клетками, поэтому носят название остеосклереиды. Листочки камелии по конфигурации похожи на упавшую звезду, именуются астросклереидами.

Покровная ткань растений

Предохраняющая органы от перегревания и сильного холода эпидерма, рассматривается как страж, стоящий у границ. Создает физиологический барьер, регулирующий скорость проникновения необходимых растениям полезных веществ. Такая особенность как многофункциональность, присущая покровной ткани, препятствует лишней задержки влаги, ее выделению и всасыванию. Возрастные изменения органов растений меняют также и функции покровной ткани. По функциональности они делятся на 3 типа:

Регулятивные (газообмен, транспирация, мех. защита).
Функция всасывания.
Координация над пропуском нужных микроэлементов.

По происхождению их разделяют на первичные:

— эпидерму, состоящую из живых клеток, с прямыми стенками без хлоропластов. Поверхностную основу покрывает слой кутикулы, уменьшающий испарение и предохраняющий от вредного воздействия;

— эндодерму – расположенную на участке с первичной корой и центральным цилиндром;

— ризодерму – благодаря ей растения взаимодействуют с бактериями и грибами;

— веламен – клетки которого наполняются воздухом в сухую погоду, во время ливневых дождей – водой. Вода поступает по капиллярам через поры.

— перидерма – усложненная ткань, образующаяся в стеблях, с находящимся в ее основе феллогеном;

— ритид – многослойная перидерма способная к изменениям, может быть чешуйчатой как хвоя или кольчатой как виноград;

— экзодерма – присуща подземным органам возрастных растений.

Секреторная ткань растений

Отличается разнообразными структурными образованиями, изолирующими и выделяющими продукты метаболизма. Строение и расположение разделяет секреторную (выделительную) ткань на две группы: наружную и внутреннюю.

Наружная (экзогенная) – характеризуется наличием железистых головчатых волосков на ножке. Головка бывает одноклеточной и многоклеточной, наделенная эфирными маслами и дубильными веществами. Запах химических веществ привлекает опыляющих насекомых и отпугивает вредителей. Смола образовывается в клетках растений: хвои, сосен, кипарисов, как продукт жизнедеятельности. Выделяющие нектар железы, находящиеся внутри цветочного бутона, имеют название нектарники.

Образованные при помощи основной ткани с открытыми наружу протоками. Наличие нектара положительно влияет на привлечение птиц и насекомых, способствующих дальнейшему распространению семян. Разросшаяся эпидерма, окруженная протоками, придает нектарникам разную конфигурацию. Гидатоды – водные устьица, содействуют капельному выделению воды. Она проходит транспирацию, выделяясь в виде пара и солей. Такой процесс называется гуттацией, характерна для растений, растущих во влажных климатических зонах.

Внутренняя(эндогенная) – отлична круглой или удлиненной формой, содержащей в составе кристаллы, бальзамы, эфирные масла, смолы. Живые клетки называют идиобластами. Вместилища секреторной ткани образованы за счет схизогенных – секрет переходит и накапливается, расширяя клетки и увеличивая пазухи, и лизигенных полостей – клетки растворяются. Примером может служить кожура всем известного лимона, листья зверобоя. Млечники выполняют сразу несколько функций. Они разделены на членистые – со сложным строением и исчезающими перегородками.

Встречаются в маковых корнях, одуванчиках. Нечленистые – выглядят как единая огромная клетка, произросшая из семян, в дальнейшем растет, покрывается ветвями, пронизывает органы растений. Оболочка у них не твердеет, пластичные млечники наполнены латексом.

Проводящие ткани растений — ксилема и флоэма

В отличие от предыдущих этот тип тканей относится к сложным, т. е. состоит из по-разному дифференцированных клеток. Кроме собственно проводящих элементов, здесь присутствуют механические, выделительные и запасающие ( 165). Эти ткани объединяют все органы растения в единую систему.

Выделяют два типа проводящих тканей — ксилему и флоэму. Они имеют как структурные, так и функциональные различия.

Проводящие элементы ксилемы образованы мертвыми клетками. По ним осуществляется дальниИ транспорт воды и растворенных в неИ веществ от корня к листьям. Проводящие элементы флоэмы сохраняют живоИ протопласт. По ним осуществляется дальниИ транспорт от фотосинтезирующих листьев к корню.

Обычно ксилема и флоэма располагаются в теле растения в определенном порядке, образуя слои или проводящие пучки. В зависимости от строения различают несколько типов проводящих пучков, которые характерны для определенных групп растениИ (). В коллатеральном открытом пучке между ксилемоИ и флоэмоИ находится камбиИ, обеспечивающиИ вторичныИ рост. В биколла- тералъном открытом пучке флоэма располагается относительно ксилемы с двух сторон ( 166-В). Закрыьтыье пучки не содержат камбия, поэтому неспособны к вторичному утолщению ( 166-Б, 166-Г). Кроме того, встречаются два типа концентрических пучков, где или флоэма окружает ксилему (), или ксилема — флоэму ().

Читать еще: Отключили воду без предупреждения куда звонить

Развитие ксилемы у высших растений связано с обеспечением водного обмена. Поскольку через эпидерму постоянно выводится вода, пропорциональное количество влаги должно поглощаться растением и доставляться к органам, осуществляющим транспирацию. Несложно представить, что наличие живого протопласта в проводящих воду клетках сильно замедлило бы транспорт. По этой причине мертвые клетки здесь оказываются гораздо функциональнее. Однако мертвая клетка не обладает тургесцентностью, и поэтому механическими свойствами должна обладать оболочка. Действительно, проводящие элементы ксилемы состоят из вытянутых вдоль оси органа мертвых клеток с толстыми одревесневшими оболочками.

Первоначально ксилема образуется из первичной меристемы — прокамбия, расположенного на верхушках осевых органов. Вначале дифференцируется протоксилема, затем метаксилема. Существует три типа формирования ксилемы. При экзархном типе элементы протоксилемы сначала появляются на периферии пучка прокамбия, затем в центре возникают элементы метаксилемы. Если процесс идет в противоположном направлении (т. е. от центра к периферии), имеет место эндархный тип. В случае мезархного типа ксилема появляется в центре прокамбиального пучка, а затем откладывается как по направлению к центру, так и к периферии.

Для корня характерен экзархный тип закладки ксилемы, а для стебля — эндархный. У низкоорганизованных растений способы формирования ксилемы очень разнообразны и могут служить систематическими характеристиками.

У некоторых растений (например однодольных) все клетки прокамбия дифференцируются в проводящие ткани. Они неспособны к вторичному утолщению. У других (древесные формы) между ксилемой и флоэмой остаются меристемы, которые называются латеральными, или камбием. Эти клетки способны делиться, обновляя ксилему и флоэму. Такой процесс называется вторичным ростом. У многих растений, произрастающих в сравнительно стабильных климатических условиях, он идет постоянно, а у форм, приспособленных к сезонным изменениям климата, — периодически (в результате образуются хорошо выраженные годовые кольца прироста).

Для правильного понимания строения и функционирования клеток, проводящих воду, может оказаться весьма полезным рассмотрение основных этапов дифференциации клеток прокамбия. Первоначально развивается протоксилема. Ее клетки имеют тонкие оболочки, что не препятствует их растяжению в соответствии с ростом органа. Затем протопласт начинает откладывать вторичную оболочку. Однако этот процесс имеет особенности. Вторичная оболочка откладывается не сплошным слоем (это не позволило бы клетке растягиваться), а в виде колец или по спирали. Удлинение клетки при этом не нарушается.

У молодых клеток кольца или витки спирали расположены близко друг к другу, а у более зрелых расходятся в результате растяжения клетки ( 167). Несмотря на то что кольчатые и спиральные утолщения оболочки не препятствуют росту, механически они уступают оболочкам, где вторичное утолщение образует сплошной слой. Поэтому после прекращения роста в ксилеме формируются элементы со сплошной одревесневшей оболочкой. Это и есть метаксилема. Вторичное утолщение здесь не кольчатое или спиральное, как в протоксилеме, а точечное, лестничное или сетчатое. Ее клетки неспособны растягиваться и быстро (иногда в течение нескольких часов) отмирают.

Интересно, что этот процесс у расположенных поблизости клеток протекает очень согласованно. В цитоплазме появляется большое количество лизосом. Они распадаются, и находящиеся в них ферменты разрушают протопласт. Если при этом разрушаются поперечные стенки, то расположенные друг над другом цепочкой клетки образуют полый сосуд ( 168). Сосудами обладают большинство покрытосеменных растений и некоторые папоротникообразные.

Если проводящая клетка не образует сквозных перфораций в своей стенке, ее называют трахеидой. Передвижение воды по трахеидам идет с меньшей скоростью, чем по сосудам, потому что у них нигде не прерывается первичная оболочка. Между собой трахеиды сообщаются посредством пор. Сразу следует уточнить, что сам термин «пора» подразумевает сквозное отверстие. У растений же пора представляет собой лишь углубление во вторичной оболочке до первичной. Никаких сквозных перфораций между трахеидами не имеется.

Чаще всего встречаются окаймленные поры, у которых обращенный в полость клетки канал образует некоторое расширение — камеру поры. Поры большинства хвойных на первичной оболочке имеют утолщение — торус. Напоминаем, что он представляет собой своеобразный клапан и способен регулировать интенсивность водного транспорта. Смещаясь, торус перекрывает ток воды через пору, но после этого он уже не способен вернуться в прежнее положение, т.е. совершает одноразовое действие.

Поры бывают более или менее округлыми, а также вытянутыми перпендикулярно вытянутой оси (группа этих пор напоминает лестницу, поэтому такую поровость называют лестничной). Через поры осуществляется транспорт как в продольном, так и в поперечном направлении. Поры присутствуют не только у трахеид, но и у члеников сосудов (отдельных клеток, которые сообща образуют сосуд).

Трахеиды представляют собой первую (с точки зрения эволюционной теории) и основную структуру, осуществляющую проведение воды в теле высших растений. Предполагают, что сосуды возникли из трахеид путем лизиса поперечных стенок между ними. Большинство папоротникообразных и голосеменных не имеют сосудов. Передвижение воды у них происходит исключительно посредством трахеид.

Сосуды в процессе исторического развития возникали неоднократно, причем у разных групп растений, но наиболее важное функциональное значение они получили у покрытосеменных, у которых они имеются наряду с трахеидами. Возможно, обладание более совершенным механизмом транспорта помогло им выжить и достигнуть такого разнообразия форм.

Поскольку ксилема является сложной тканью, кроме водопро- водящих элементов, в ней содержатся и другие. Часть из них выполняет чисто механические функции. Это волокна либриформа. Наличие дополнительных механических структур очень важно. Несмотря на утолщения, стенки водопроводящих элементов все же слишком тонки и неспособны самостоятельно удерживать огромную массу многолетнего растения. Волокна развились из тра- хеид. Для них характерны меньшие размеры, мощные лигнифи- цированные (одревесневшие) оболочки и узкие полости. На стенке можно обнаружить поры, но они лишены окаймления. Волокна неспособны проводить воду и выполняют только функцию опоры.

Кроме мертвых элементов, в ксилеме имеются и живые клетки. Их масса может составлять до 25% общего объема древесины. Поскольку эти клетки имеют более или менее округлую форму, их называют паренхимой древесины. Как правило, в теле растения паренхима располагается двумя способами. При первом — клетки располагаются в виде вертикальных тяжей — это тяжевая паренхима. При другом — паренхима образует горизонтальные лучи, которые называются сердцевинными лучами (они соединяют сердцевину и кору). Считают, что паренхима выполняет ряд функций (к примеру, запасание веществ).

Подобно ксилеме, флоэму относят к сложным тканям, т. к. она образована клетками нескольких типов. Основными из них являются проводящие, называемые ситовидными элементами. Если проводящие элементы ксилемы образованы мертвыми клетками, то у флоэмы они в течение всего периода функционирования сохраняют живой, хотя и сильно измененный протопласт. По флоэме осуществляется отток пластических веществ от фотосинтезирующих органов. Все живые клетки обладают

способностью проводить органические вещества. Поэтому если ксилему можно обнаружить только у высших растений, то транспорт органических веществ между клетками осуществляется и у низших.

Как и ксилема, флоэма развивается из апикальных меристем. Вначале в прокамбиальном тяже формируется протофлоэ- ма. Она способна растягиваться по мере роста окружающих ее тканей. Когда рост завершается, вместо протофлоэмы формируется метафлоэма.

У различных групп высших растений можно встретить два типа ситовидных элементов. У папоротникообразных и голосеменных они представлены ситовидными клетками. Ситовидные поля в них рассеяны по боковым стенкам. В протопласте сохраняется ядро, которое, однако, подвергается некоторой деструкции.

Ситовидные элементы покрытосеменных называются ситовидными трубками. Как уже отмечалось, ситовидные трубки сообщаются между собой через ситовидные пластинки. Ядра в зрелых клетках отсутствуют. Зато рядом с ситовидной трубкой присутствует клетка-спутница, которая образуется вместе с ситовидной трубкой в результате митотического деления общей материнской клетки ( 169). Клетка-спутница имеет более плотную цитоплазму с большим количеством активных митохондрий и полноценно функционирующее ядро. Характерно наличие огромного количества плазмодесм, приблизительно в десять раз большего, чем у других клеток. Полагают, что клетки-спутницы оказывают воздействие на функциональную активность безъядерных ситовидных трубок.

Структура зрелых ситовидных клеток имеет ряд особенностей. Вакуоль отсутствует, в результате чего цитоплазма сильно разжижается. Ядро отсутствует (у покрытосеменных) или находится в сморщенном состоянии и функционально малоактивно. Рибосомы и комплекс Гольджи также отсутствуют, но хорошо развит эндоплазматический рети- кулум, который не только пронизывает цитоплазму, но и переходит в соседние клетки через поры ситовидных полей. В изобилии встречаются хорошо развитые митохондрии и пластиды.

Транспорт между клетками идет через отверстия, расположенные на клеточных оболочках. Такие отверстия называют порами, но, в отличие от пор трахеид, они являются сквозными. Их происхождение до сих пор не вполне ясно. Вероятнее всего, они представляют собой сильно расширенные плазмодесмы, на стенках которых откладывается полисахарид каллоза. Поры редко встречаются поодиночке. Как правило, они располагаются группами, образуя ситовидные поля. Если у примитивных форм ситовидные поля без особого порядка рассеяны по всей поверхности оболочки, то у более совершенных покрытосеменных располагаются на примыкающих друг к другу концах соседних клеток, образуя ситовидную пластинку ( 170). Если на ней имеется только одно ситовидное поле, ее называют простой, если несколько — сложной.

Если механизм движения воды по проводящим элементам ксилемы подчиняется законам гидродинамики и в основном ясен, то транспорт веществ по живым ситовидным элементам до конца еще не исследован. Скорость передвижения растворов здесь составляет до 150 см/час, что более чем в тысячу раз превышает скорость свободной диффузии. Вероятно, имеет место активный транспорт, а многочисленные митохондрии ситовидных элементов и клеток-спутниц поставляют необходимую для этого АТР.

Срок деятельности ситовидных элементов флоэмы зависит от наличия латеральных меристем. Если они есть, то ситовидные элементы служат один-два года, а затем замещаются новыми. Если камбий отсутствует, ситовидные элементы работают в течение всей жизни растения.

Кроме ситовидных элементов и клеток-спутниц, во флоэме присутствуют лубяные волокна, склереиды и паренхима.

3.1. В стебле ксилема и флоэма соприкасаются между собой и тем не менее значительного иетто-двнження воды от одной ткани к другой не наблюдается, хотя осмотический потенциал кснлемы лишь
Часть сосудистого пучка растений — Флоэма.

Флоэма служит в растении главным путем для транспорта углеводов — продуктов фотосинтеза. Так же как и ксилема, ткань эта состоит из клеток разных типов. Ситовидные трубки (главный проводящий элемент флоэмы) представляют собой продольные ряды вытянутых клеток.

Флоэма — часть сосудистого пучка растений. Как элементы проводящие.
Часть сосудистого пучка, занятая. элементами, проводящими воду, называется ксилемой и красится. хлорцинкиодом в ж