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

Ткань которая проводит воду называется

Проводящие ткани. Флоэма

Высшее растение представляет собой сложный организм с четкой дифференциацией тканей и специализацией органов, выполняющих различные жизненно важные функции.

При этом специализированные органы часто удалены друг от друга на значительное. расстояние. Например, фотосинтез происходит главным образом в листьях, поглощение воды и минеральных веществ — в корнях, отложение запасных питательных веществ — в особых запасающих тканях.

Основным условием нормальной жизнедеятельности растения является существование специального аппарата передвижения продуктов метаболизма от одного органа к другому. Передача веществ на большие расстояния осуществляется в растении достаточно экономично и с большой скоростью по специализированным проводящим тканям — флоэме и ксилеме.

Флоэма — ткань, главная функция которой состоит в проведении пластических веществ (нисходящий ток).

Ксилема — ткань, проводящая воду и растворенные в ней вещества (восходящий ток). Обычно обе проводящие ткани объединяются во флоэмно-ксилемные пучки, совокупность которых составляет проводящую систему растения.

Флоэма — сложная ткань, включающая различные по структуре и функциональному значению анатомические элементы. Основным элементом флоэмы являются ситовидные трубки.

Каждая ситовидная трубка состоит из ряда отдельных клеток, соединенных между собой поперечными стенками. Такие трубки обычно тянутся вдоль продольной оси органа, но есть и поперечно идущие ситовидные трубки, входящие в состав анастомозов, тянущихся от одного продольно расположенного сосудисто-волокнистого пучка к другому. Оболочки ситовидных трубок целлюлозные. Лишь к концу вегетации растения некоторые ситовидные трубки одревесневают. В полостях ситовидных трубок весьма долго сохраняется живой протопласт в виде пристенного слоя. Ядро в зрелых ситовидных трубках отсутствует.

Протопласты ситовидных трубок содержат ряд включений. В некоторых ситовидных трубках находили пластиды и митохондрии. Ситовидные трубки предназначены преимущественно для проведения пластических веществ. Особенно важна их роль в проведения азотсодержащих веществ, служащих для построения белков.

Клетки-членики ситовидных трубок живут сравнительно недолго. Как показали электронно-микроскопические исследования, в их протопласте в процессе дифференциации наблюдаются постепенные структурные изменения. В прокамбиальной или камбиальной (меристематической) стадии протопласт молодого ситовидного элемента обладает тонкой структурой, типичной для нормальной клетки. Однако уже на довольно ранней стадии дифференциации в нем происходит заметное разрыхление (разжижение) цитоплазмы. Затем ядро и тонопласт разрушаются, а вакуоля наполняется тонкофибриллярными структурами. Несмотря на отсутствие тонопласта, отделяющего цитоплазму от клеточного сока, митохондрии и пластиды остаются в постенном слое и обычно сохраняются во взрослых ситовидных трубках. Эндоплазматическая сеть и диктиосомы в дифференцированных ситовидных элементах покрытосеменных распадаются на многочисленные пузырьки и теряют свою структуру. У голосеменных эндоплазматическая сеть может некоторое время сохраняться в полостях дифференцированных ситовидных клеток, но в конце концов также разрушается.

Наиболее своеобразной особенностью ситовидных трубок является строение их поперечных стенок, испещренных многочисленными мелкими перфорациями наподобие сита, откуда и сами клетки получили название ситовидных, а поперечные стенки с ситами — ситовидных пластинок. Перфорации обеспечивают непрерывность протопластов элементов ситовидных трубок. Эта непрерывность была показана с помощью электронного микроскопа. Осенью ситовидные пластинки в большинстве случаев затягиваются особым веществом, называемым каллозой. В некоторых ситовидных трубках каллоза закупоривает сита окончательно, а в большинстве трубок она к весне растворяется, открывая сообщение между отдельными члениками.

Ситовидные участки имеются и на продольных стенках. Строение и функция сит на продольных стенках такие же, как и на поперечных. Так как продольные стенки оболочек ситовидных трубок имеют более обширную площадь, чем поперечные, то сита на продольных стенках не занимают всей их поверхности, а собраны в группы, называемые ситовидными полями.

Ситовидные трубки функционально связаны с другими специализированными элементами флоэмы — клетками-спутниками. Ситовидная трубка происходит из той же инициальной клетки, что и сопровождающая ее клетка-спутник.

Инициальная клетка делится продольной перегородкой на две клетки неодинакового диаметра. Более крупная из дочерних клеток дифференцируется как ситовидная трубка, а более мелкая несколько раз делится в поперечном направлении и образует цепочку клеток-спутников. В этих клетках полностью сохраняется живой протопласт с ядрами. Оболочки этих клеток, примыкающие к ситовидным трубкам, тонкие, целлюлозные и имеют простые поры. Связь ситовидных трубок со спутниками настолько прочная, что они не отделяются друг от друга даже при мацерации.

Присутствие в клетках-спутниках ядер и цитоплазмы, а также тесная связь этих клеток с ситовидными трубками, в значительной степени утративших эти атрибуты самостоятельной живой системы, указывают на активную роль спутников в метаболизме флоэмы. Предполагают, что в спутниках с особой интенсивностью вырабатываются различные ферменты, которые передаются в ситовидные трубки.

Ситовидные трубки и спутники соприкасаются не только между собой, но и с клетками лубяной паренхимы. Связь с этими клетками также обеспечивается посредством простых пор. Простые поры, соединяющие продольные стенки ситовидных трубок с паренхимой, собраны группами и со стороны ситовидных трубок вполне напоминают ситовидные пластинки. Клетки паренхимы, соприкасающиеся с ситовидными трубками, более или менее удлинены. Они располагаются среди ситовидных элементов без какого-либо определенного порядка. Эта паренхима называется лубяной. Оболочки таких клеток целлюлозные, тонкие, протопласт содержит ряд пластических веществ, периодически накапливающихся или переходящих в растворенное состояние, как во всякой живой и вполне жизнедеятельной клетке.

У некоторых растений группы ситовидных трубок с клетками-спутниками и лубяной паренхимой перемежаются с группами лубяных волокон. Такая структура особенно характерна для древесных растений (виноградная лоза, липа и др.). Весь комплекс анатомических элементов, состоящий из ситовидных трубок и примыкающих к ним клеток, называется мягким лубом, а пучки лубяных волокон — твердым лубом. Лубяные волокна, как уже говорилось, часто одревесневают и притом весьма рано, элементы же мягкого луба или совсем не одревесневают, или же одревесневают лишь старые элементы (у растения, кончающего свою вегетацию).

Ситовидные трубки не у всех растений хорошо развиты. Особенно широкими ситовидными трубками с ясно выраженной перфорацией отличаются лианы и вообще растения с вьющимися и цепляющимися побегами (тыква, виноградная лоза, глициния) и водные растения (водяной орех, водяная лилия и др.). У многих растений ситовидные трубки очень узкие, перфорации выражены слабо (картофель, лен и др.).

Продолжительность существования ситовидных трубок у различных растений различна и колеблется от одного вегетационного периода до нескольких лет. В общем же ситовидные трубки, лишенные ядер, недолговечны. Срок существования каждой клетки (членика) ситовидной трубки тесно связан с сохранностью ее живого содержимого — протопласта. С разрушением протопласта оболочка каждой клетки ситовидной трубки может одревесневать и сохраняться или же сдавливаться соседними живыми паренхимными клетками. В последнем случае происходит облитерация ситовидной трубки, и она становится трудно различимой.

В редких случаях паренхимные клетки образуют сосочковидные выросты в полость ситовидной трубки. Эти выросты, называемые тиллами, закупоривают ситовидную трубку. Образование тилл в ситовидных трубках можно наблюдать у виноградной лозы в месте срастания привоя и подвоя, причем тиллы в данных случаях имеют неодревесневшие оболочки. Хорошо и часто тиллы развиваются в сосудах.

В общих чертах строение ситовидных трубок у всех растений одинаково, но в деталях имеются различия. Прежде всего, у разных растений различен просвет ситовидных трубок, размеры перфораций и ситовидных полей, составленных из них, очертания ситовидных полей как на поперечных, так и на продольных стенках, и само распределение полей, неодинаковы также толщина оболочек, степень развития каллозы. У голосеменных и папоротникообразных флоэмные элементы имеют ситовидные пластинки только на продольных стенках. Они называются ситовидными клетками.

Даже в одном и том же растении, например, в стеблях виноградной лозы, не все ситовидные трубки построены одинаково. Часть из них не имеет клеток-спутников. Ситовидные трубки, возникшие в начале формирования побега, т. е. первичного происхождения, имеют ситовидные участки только на поперечных стенках, а у ситовидных трубок, возникших позднее (вторичного происхождения), они возникают и на продольных стенках. Тиллы образуются лишь в полостях ситовидных трубок вторичного происхождения. Ситовидные трубки первичного происхождения относительно скоро облитерируются и в дальнейшем, если участок коры, содержащий эти трубки, сохраняется на растении живым, окончательно исчезают, растворяясь соответствующими ферментами.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Виды тканей растений и их функции

Содержание

  1. Виды тканей у высших растений
  2. Образовательная ткань растений
  3. Покровная ткань растений
  4. Механическая ткань растений
  5. Проводящие ткани растений
  6. Основная ткань
  7. Выделительные ткани
  8. Что мы узнали?

Бонус

  • Тест по теме

Виды тканей у высших растений

Выделяют следующие виды тканей растений:

  • образовательные (меристема);
  • покровные;
  • механические;
  • проводящие;
  • основные;
  • выделительные.

Все эти ткани имеют свои особенности строения и отличаются друг от друга выполняемыми функциями.

Рис.1 Ткани растений под микроскопом

Образовательная ткань растений

Образовательная ткань – это первичная ткань, из которой образуются все другие ткани растения. Она состоит из особых клеток, способных к многократному делению. Именно из этих клеток состоит зародыш любого растения.

Эта ткань сохраняется и у взрослого растения. Она располагается:

  • внизу корневой системы и на верхушках стеблей (обеспечивает рост растения в высоту и развитие корневой системы) – верхушечная образовательная ткань;
  • внутри стебля (обеспечивает рост растения в ширину, его утолщение) – боковая образовательная ткань;

Покровная ткань растений

Покровная ткань относится к защитным тканям. Она необходима для того, чтобы защищать растение от резких перепадов температуры, от излишнего испарения воды, от микробов, грибов, животных и от всякого рода механических повреждений.

Читать еще:  Арматура для сливных бачков с нижней подводкой

Покровные ткани растений образованы клетками, живыми и мертвыми, способными пропускать воздух, обеспечивая необходимый для роста растения газообмен.

Строение покровной ткани растений таково:

  • сначала расположена кожица или эпидерма, которая покрывает листья растения, стебли и наиболее уязвимые части цветка; клетки кожицы живые, эластичные, они защищают растение от излишней потери влаги;
  • далее находится пробка или перидерма, которая также располагается на стеблях и корнях растения (там, где образуется слой пробки, кожица отмирает); пробка защищает растение от неблагоприятных воздействий окружающей среды.

Также выделяют такой вид покровной ткани как корка. Эта самая прочная покровная ткань, пробка в данном случае образуется не только на поверхности, но и в глубине, причём верхние ее слои потихоньку отмирают. По сути, корка состоит из пробки и мёртвых тканей.

Рис.2 Корка – вид покровной ткани растения

Для дыхания растения в корке образуются трещинки, на дне которых располагаются специальные отростки, чечевички, через которые и происходит газообмен.

Механическая ткань растений

Механические ткани придают растению нужную ему прочность. Именно благодаря их наличию растение может выдерживать сильные порывы ветра и не ломаются под струями дождя и под тяжестью плодов.

Выделяют два основных вида механических тканей: лубяные и древесные волокна.

Проводящие ткани растений

Проводящая ткань обеспечивает транспортировку воды с растворёнными в ней минералами.

Эта ткань образует две транспортные системы:

  • восходящую (от корней к листьям);
  • нисходящую (от листьев ко всем остальным частям растений).

Восходящая транспортная система состоит из трахеид и сосудов (ксилема или древесина), причём сосуды более совершенные проводящие средства, чем трахеиды.

В нисходящих системах ток воды с продуктами фотосинтеза проходит по ситовидным трубкам (флоэма или луб).

Ксилема и флоэма образуют сосудисто-волокнистые пучки – «кровеносную систему» растения, которая пронизывает его полностью, соединяя в одно целое.

Основная ткань

Основная ткань или паренхима – является основой всего растения. В неё погружены все остальные виды тканей. Это живая ткань и выполняет она разные функции. Именно из-за этого выделяются разные её виды (информация о строении и функциях разных видов основной ткани представлена в таблице ниже).

Секреты тканей растений

Основное содержание.

  1. Классификация проводящей ткани.
  2. Характеристика ксилемы.
  3. Характеристика флоэмы.

В растительном организме, так же как и в организме животных имеется транспортные системы, обеспечивающие доставку питательных веществ по назначению. На сегодняшнем занятии разговор пойдёт о проводящих тканях растения.

Проводящие ткани – ткани, по которым происходит массовое передвижение веществ, возникли как неизбежное следствие приспособление к жизни на суше. От корня к листьям движется восходящий, или транспирационный, ток водных растворов солей. Ассимиляционный, нисходящий ток органических веществ направляется от листьев к корням. Восходящий ток осуществляется почти исключительно по сосудам древесины (ксилемы), а нисходящий – по ситовидным элементам луба (флоэмы).

1. Восходящий ток веществ по сосудам ксилемы 2. Нисходящий ток веществ по ситовидным трубкам флоэмы

Клетки проводящей ткани характеризуются тем, что они вытянуты в длину и имеют форму трубочек с более или менее широким диаметром (в общем, напоминают сосуды у животных).

Существуют первичные и вторичные проводящие ткани.

Вспомним классификацию тканей на группы по форме клеток.

Ксилема и флоэма – это сложные ткани, состоящие из трёх основных элементов.

Таблица «Основные элементы ксилемы и флоэмы»

Проводящие элементы ксилемы.

Наиболее древними проводящими элементами ксилемы являются трахеиды (рис.1)– это вытянутые клетки с заостренными концами. Они дали начало древесинным волокнам.

Трахеиды имеют одревесневшую клеточную стенку с различной степенью утолщения, кольчатую, спиралевидную, точечную, пористую и т.д. форму (рис. 2). Фильтрация растворов происходит через поры, поэтому передвижение воды в системе трахеид совершается медленно.

Трахеиды встречаются у спорофитов всех высших растений, а у большинства хвощевидных, плауновидных, папоротниковидных и голосеменных, являются существенными проводящими элементами ксилемы. Прочные стенки трахеид позволяют им выполнять не только водопроводящие функции, но и механические. Часто они являются единственными элементами, придающими органу прочность. Так, например, у хвойных деревьев в древесине отсутствует специальная механическая ткань, и механическая прочность обеспечивается трахеидами.

Длина трахеид колеблется от десятых долей миллиметра до нескольких сантиметров.

Рис. 2 Трахеиды и их расположение относительно друг друга

Рис. 2 Трахеиды и их расположение относительно друг друга

Сосуды – характерные проводящие элементы ксилемы покрытосеменных. Они представляют собой очень длинные трубки, образовавшиеся в результате слияния ряда клеток, соединяющихся «конец в конец». Каждая из клеток, образующих сосуд ксилемы, соответствует трахеиде и называется члеником сосуда. Однако членики сосуда короче и шире трахеид. Первая ксилема, появляющаяся в растении в процессе развития, носит название первичная ксилема; она закладывается в корнях и на верхушках побегов. Дифференцированные членики сосудов ксилемы появляются рядами на концах прокамбиальных тяжей. Сосуд возникает, когда соседние членики в данном ряду сливаются в результате разрушения перегородок между ними. Внутри сосуда сохраняются в виде ободков остатки разрушенных торцевых стенок.

Рис. 3 Расположение первичных и вторичных проводящих тканей в корне

Расположение первичных и вторичных проводящих тканей в стебле

Первые по времени образования сосуды (рис. 3) – протоксилема – закладываются на верхушке осевых органов, непосредственно под верхушечной меристемой, там, где окружающие их клетки ещё продолжают вытягиваться. Зрелые сосуды протоксилемы способны растягиваться одновременно с вытягиванием окружающих клеток, поскольку их целлюлозные стенки ещё не сплошь одревеснели – лигнин (особое органическое вещество, вызывающее одревесневание стенок клеток) откладывается в них кольцами или по спирали. Эти отложения лигнина позволяют трубкам сохранять достаточную прочность во время роста стебля или корня.

Рис. 4 утолщения клеточных стенок сосудов

С ростом органа появляются новые сосуды ксилемы, которые претерпевают более интенсивную лигнификацию и завершают своё развитие в зрелых частях органа, — формируется метаксилема. Тем временем самые первые сосуды протоксилемы растягиваются, а затем разрушаются. Зрелые сосуды метаксилемы не способны растягиваться и расти. Это мёртвые, жёсткие, полностью одревесневшие трубки. Если бы их развитие завершилось до того, как закончилось вытягивание окружающих живых клеток, то они бы очень сильно мешали этому процессу.

Утолщения клеточных стенок сосудов так же, как и у трахеид, бывают кольчатыми, спиральными, лестничными, сетчатыми и пористыми (рис. 4 и рис. 5).

Рис. 5 Типы перфорации сосудов

Длинные полые трубки ксилемы – идеальная система для поведения воды на большие расстояния с минимальными помехами. Так же как и в трахеидах, вода может переходить из сосуда в сосуд через поры или через неодревесневающие части клеточной стенки. Вследствие одревесневания клеточные стенки сосудов обладают высокой прочностью на разрыв, что тоже очень важно, потому что благодаря этому трубки не спадаются, когда вода движется в них под натяжением. Вторую свою функцию – механическую – ксилема также выполняет благодаря тому, что она состоит из ряда одревесневших трубок.

Проводящие элементы флоэмы. Ситовидные трубки образуются из прокамбия в первичной флоэме ( протофлоэма) и из камбия во вторичной флоэме ( метафлоэма). По мере того как растут окружающие её ткани, протофлоэма растягивается и значительная её часть отмирает, перестает функционировать. Метафлоэма созревает уже после того, как закончится растяжение.

Членики ситовидных трубок имеют весьма характерное строении. У них более тонкие клеточные стенки, состоящие из целлюлозы и пектиновых веществ, и этим они напоминают паренхимные клетки, однако их ядра при созревании отмирают, а от цитоплазмы остаётся только тонкий слой, прижатый к клеточной стенке. Несмотря на отсутствие ядра, членики ситовидных трубок остаются живыми, но их существование зависит от примыкающих к ним клеток-спутниц, развивающихся из одной с ними меристематической клетки (рис. 6).

Вопрос: — Какие клетки животных, являясь безъядерными, также остаются живыми?

Членик ситовидной трубки и его клетка-спутница составляют вместе одну функциональную единицу; у клетки-спутницы цитоплазма очень густая и отличается высокой активностью, на что указывает присутствие многочисленных митохондрий и рибосом. В структурном и функциональном отношении клетка-спутница и ситовидная трубка тесно связаны и совершенно необходимы для их функционирования: в случае гибели клеток-спутников погибают и ситовидные элементы.

Рис. 6 Ситовидная трубка и клетка спутница

Характерной чертой ситовидных трубок является наличие ситовидных пластинок (рис. 7). Эта их особенность сразу же бросается в глаза при рассматривании в световом микроскопе. Ситовидная пластинка возникает на месте соединения торцевых стенок двух соседних члеников ситовидных трубок. Вначале через клеточные стенки проходят плазмодесмы, но затем их каналы расширяются и образуют поры, так что торцевые стенки приобретают вид сита, через которое раствор перетекает из одного членика в другой. В ситовидной трубке ситовидные пластинки располагаются через определённые промежутки, соответствующие отдельным членикам этой трубки.

Рис. 7 Ситовидные пластинки ситовидных трубок

Основные понятия: Флоэма (протофлоэма, метафлоэма), ситовидные трубки, клетки-спутницы. Ксилема (протоксилема, метаксилема) трахеиды, сосуды.

Ответьте на вопросы:

  1. Чем представлена ксилема у голосеменных и покрытосеменных растений?
  2. В чём заключается отличие в строении флоэмы у данных групп растений?
  3. Объясните противоречие: сосны начинают вторичный рост рано и образуют много вторичной ксилемы, но растут медленней и уступают в росте лиственным породам.
  4. В чём заключается более упрощённое строение древесины хвойных?
  5. Почему сосуды являются более совершенной проводящей системой, чем трахеиды?
  6. Чем вызвана необходимость образования утолщений на стенках сосудов?
  7. В чём заключаются принципиальные различия между проводящими элементами флоэмы и ксилемы? С чем это связано?
  8. Какова функция клеток-спутниц?
Читать еще:  Мертвые клетки проводящей ткани

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 ().

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.

Читать еще:  Низкоуглеводные блюда для похудения

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

Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ

Ткани растений

Тканью называется группа клеток, структурно и функционально взаимосвязанных друг с другом, сходных по происхождению, строению и выполняющих определенные функции в организме.

Чем выше сложнее организация растения, тем больше у него видов тканей.

У водорослей их не было как таковых, у папоротников уже есть проводящие ткани, а у покрытосеменных их около 80 видов…

Ткани могут быть простыми — состоящими из одного вида клеток и сложными — комбинация разных видов клеток.

Самые основные и важные для растительного организма ткани:

  • образовательные,
  • покровные,
  • проводящие,
  • механические и
  • основные

Начнем с покровной ткани растений

Если говорить о функциях этого типа ткани, то их три основных:

  • защита от воздействия окружающей среды (от высыхания, попадания вредных микроорганизмов, защита от интенсивного солнечного воздействия, и
  • обмен веществ с окружающей средой ( в том числе, газообмен)
  • восприятие раздражения.

Эпидермис

Клетки плотно соединены между собой, кроме тех, что образуют устьица, клеточная стенка утолщена. Поверхность эпидермиса зачастую бывает выстлана слоем восковых веществ и волосками — это кутикула.

Кутикула усиливает защитные свойства эпидермиса, но при этом снижается интенсивность обмена веществ, поэтому появляется необходимость в устьицах.

Обратите внимание, что устьица в эпидермисе имеются только в тканях высших растений.

Есть такая закономерность — чем толще кутикула растения. тем больше в эпидермисе устьиц, и наоборот, если кутикулы нет, отпадает потребность в устьицах.

В частях растения, погруженных в воду, а также в корнях кутикулы и устьиц нет.

Перидерма

Приходит на смену зеленым частям стебля, когда дерево «взрослеет» — его ствол становится коричневым.

Ткань многослойная и сначала ее клетки живые, затем отмирают.

Меристемаобразовательная ткань растения из одного вида клеток. Эти клетки постоянно делятся, поэтому обеспечивают рост растения как в длину, так и в ширину. Слой пробки не является постоянным, периодически в нем возникают разрывы — они проявляются на поверхности в виде бугорков — чечевичек, основная функция которых транспирация.

Кора (корка)

Полностью омертвевшие клетки.

Периферические слои корки отпадают, и старый слой феллогена отмирает. Вместо него дальше от центра закладывается новый слой, и, таким образом, формируется несколько перидерм.

Роль корки в жизни растения:

  • вместе с коркой растение освобождается от накопившихся вредных продуктов метаболизма;
  • защита от солнечных ожогов, перегрева, испарения воды, вымерзания, вредителей и инфекционных агентов

Образовательная ткань растений

(меристема — в переводе с латинского — «делимый»)

Клетки этой ткани живые, недифференцированные, постоянно делящиеся

Запасающая ткань растений

Паренхима представляет собой целую группу более или менее специализированных тканей, которые заполняют пространство внутри тела растений между проводящими и механическими тканями. Клетки живые, имеют округлую или слегка вытянутую форму. Характерно развитие межклетника.

Аэренхима (воздухоносная ) — в межклетниках находится воздух. Характерна для растений заболоченных районов, для которых газообмен затруднен.

Ассимиляционная ( фотосинтезирующая) паренхима — клетки с хлоропластами, обеспечивают фотосинтез, соответственно, располагается эта ткань в тех частях растения, которые освещены.

В листе, например, есть губчатая и столбчатая фотосинтезирующая паренхима — по форме клеток.

Запасающая паренхима — служит для запаса питательных веществ, которые временно не используются растением. Характерная для многолетних растений.

Многие растения запасают не только органические вещества, но и воду,тогда это водоносная паренхима.

У растений — суккулентов она хорошо развита.

Механические ткани растения

Колленхима — вытянутые, живые, длинные клетки. Ткань, содержащая много целлюлозы и способная к растяжению. Служит для укрепления молодого растения, побегов, стеблей. Клетки не одревесневают.

Склеренхима — присуща, в основном, высшим растениям. Клетки имеют ОЧЕНЬ толстые клеточные стенки. Это длинные волокна, в основном, клетки омертвевшие. Оболочки клеток одревесневают, когда растение завершает свой рост. Эта ткань дает возможность растению не просто стоять прямо, а выдерживать порывы ветра или еще какие-то нагрузки.

Проводящие ткани растения:

По ним больше всего вопросов на экзамене…

Проводящие ткани относят к сложным, т.к. там присутствуют разные виды клеток. Это и механические, и выделительные, и запасающие… Развиваются они из апикальных меристем (образовательной ткани) растения.

Ксилема (древесина) — отвечает за восходящий ток воды и растворенных в ней минеральных веществ от корней к листьям.

Клетки ксилемы утолщены, имеют боковую перфорацию, стенок между клетками нет, и, располагаясь друг над другом, они образуют полые сосуды. Если боковых «пор» нет, то такую клетку называют трахеидой.

Сосудами обладают большинство покрытосеменных растений и некоторые папоротникообразные.

У голосеменных передвижение воды происходит исключительно с помощью трахеид.

Древесина — это цепочки из прилегающих друг к другу длинных мёртвых водопроводящих клеток. В местах соприкосновения у них имеются поры, по которым и передвигаются вещества — из клетки в клетку по направлению к листьям. Так устроены трахеиды и сосуды высших растений.

Предполагается, что сосуды произошли от трахеид.

Флоэма (луб) — обеспечивает ток органических веществ. Это нисходящее движение.

Клетки образуют ситовидные трубки — их поперечные стенки густо пронизаны отверстиями. Ядер в таких клетках нет, рибосом, вакуолей нет, хлоропластов тоже нет, но они сохраняют живую цитоплазму. Они живут недолго, быстро отмирают, на их место становятся новые. Имеют клетки — спутницы .

Клетки — спутницы — специальные клетки или несколько клеток, прилегающие к длинной боковой стороне клетки ситовидной трубки, образовавшиеся при формировании последних. Содержат и ядро, и хлоропласты, присоединяются к стенке с помощью плазмодесмы, обеспечивают сосуды фитогормонами и АТФ.

Этот подвид ткани есть как у высших, так и у низших растений.

Выделительные ткани

Вообще, выделительной функцией обладает любая живая клетка ( это часть ее обмена веществ), но есть клетки, специализирующиеся только на этом.

Обычно это клетки небольшого размера с большой сетью ЭПС и развитыми аппаратами Гольджи. Центральная вакуоль может быть очень слабо выражена.

Наружные секреторные ткани — производные покровной ткани эпидермы. Представлены, в основном, разнообразными железистыми волосками (нектарники, пищеварительные волоски, солевые железы и т.д.)

Внутренние выделительные ткани — разбросаны по всему телу растения и не выводят вещества на поверхность, за пределы организма, накапливают вещества.

Это смоляные ходы, млечники и т.п.

А вот этот рисунок нужно знать очень хорошо. Еще ни один экзамен без него не обошелся…

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector