Лекция по биологии на тему «Ткани растений»

ТКАНИ РАСТЕНИЙ

► ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ, ИЛИ МЕРИСТЕМА. Клетки живые, тонкостенные, часто делятся. Дают начало почти всем клеткам других типов тканей и обеспечивают рост растения на протяжении всей жизни.

По месту расположения различают верхушечную, вставочную и боковую меристемы.

● Верхушечная находится в зоне деления корня и конусе нарастания на верхушке побега. Она обеспечивает их рост в длину.

● Боковая находится внутри стебля или корня. Обеспечивает рост этих органов в толщину (камбий).

● Вставочная содержится в основе междоуз­лий стебля у некоторых растений (злаковых, хвощей) и обеспечи­вает вставочный рост.

Различают также первичную и вторичную меристемы.

● Первич­ная меристема развивается в зародыше, обусловливает рост проростка. Вторичная образуется из первичной и за­кладывается позднее. Вторичные меристемы обеспечивают вторич­ный рост в толщину стебля и корня (камбий и феллоген). Среди вторичных меристем различают ● раневую, которая образует защитную ткань в местах повреждения

► ОСНОВНАЯ ТКАНЬ (ПАРЕНХИМА). Она заполняет промежутки между проводящими и механи­ческими тканями, имеется во всех органах. Состоит из живых клеток с большими промежутками — межклетниками. При опреде­лённых условиях клетки паренхимы могут восстанавливать спо­собность к делению и образуют пробковый камбий.

Различают: ассимиляционную, запасающую, воздухоносную, водоносную паренхимы.

● Ассимиляционная, или хлорофиллоносная (хлоренхима). Состоит из живых клеток, содер­жащих хлоропласты.

● Запасающая. Встречается во всех органах растения (стебель, корень, корневище). Запасающую паренхиму составляют бесцветные клетки с большим количеством включений. Запаса­ющие вещества — углеводы, белки, жиры.

● Воздухоносная, или аэренхима. Имеет большие межклетники, заполненные воздухом. Вы­полняет функции газообмена и перенесения газов в разные тка­ни. Характерна для водных растений

● Водоносная. Клетки имеют вакуоли, способствующие удержанию влаги. Характерна для растений, которые растут в засушливых местах.

► ПОКРОВНЫЕ ТКАНИ. Они отделяют органы растений от внешней среды. Различают первичную (эпидерма, или кожица) и вторичные.

● Эпидерма (кожица) состоит из одного или нескольких слоёв бесцветных живых клеток. Клетки плотно прилегают одна к другой. Их внешняя стенка утолщена, может быть про­питана минеральными веществами. Извне эпидерма покрыта слоем кутикулы, которая является продуктов секреции эпидермальных клеток. Иногда эпидерма по­крыта слоем воска. Кутикула предупреждает ин­тенсивное испарение воды, поэтому особенно хорошо развита у растений, которые растут в засушливом климате.

В эпидермальных клетках отсутствуют хлоропласты, но есть лейкопласты.

УСТЬИЦА. Хлоропласты содержат особые клетки эпидермы — замыкающие клетки устьиц. Устьица окружены опорными клет­ками. Замыкающие клетки имеют бобовидную форму, окружают устьичные щели. Под щелью расположена большая дыхательная полость. Она окружена клетками мезофилла листа.

Строение устьица:

А — вид сверху;

Б — поперечный разрез:

1 — замыкающая клетка

2 — устьичная щель

3 — дыхательная полость

4 — клетка кожицы

5 — хлоропласты

Те стен­ки замыкающих клеток, которые формируют устьичную щель, значительно утолщены по сравнению с другими. Размеры щели могут регулироваться в зависимости от интенсивности процессов фотосинтеза. При сол­нечном освещении в хлоропластах замыкающих клеток происхо­дит интенсивно процесс фотосинтеза. Насыщение клеток продук­тами фотосинтеза (крахмалом, сахарами) ведёт к поступлению в клетку воды. Замыкающие клетки приоб­ретают выраженную бобовидную форму и устьичная щель откры­вается. При понижении интенсивности освещения уменьшается процесс фотосинтеза в замыкающих клетках. Вода выходит из них, что ведёт к закрытию устьичной щели.

Основные функции устьиц — газо­обмен и транспирация.

Покровная ткань всасывательной зоны корня имеет корневые волоски и называется эпиблемой или ризодермой. Корневые волоски поглощают воду с минеральными ве­ществами.

ВТОРИЧНАЯ ПОКРОВНАЯ ТКАНЬ. К ней отно­сятся ● ПРОБКА и

● КОРА. Вторичная покровная ткань заменяет эпидер­му.

Осенью из части клеток основной ткани, которые входят в состав коры и восстанавливают способность к де­лению, образуется слой вторичной меристемы — пробковый кам­бий, или феллоген. Он производит наружу ПРОБКУ — слой клеток, которые имеют утолщённые стенки, пропитанные жирообразным веществом (суберином), становятся непроницаемыми для газов и воды, содер­жимое которых отмирает. Проб­ка предохраняет внутренние живые клетки от потери влаги, резких колебаний температуры, проникновения микроорганизмов. Чтобы живые клетки могли под пробкой дышать, феллоген под устьицами откладывает живые клетки паренхимы с большими межклетниками, которые обра­зуют чечевички. Они не способны открываться и закрываться. Зимой закупориваются особым веществом.

Пробковый камбий сохраняет активность на протяжении всей жизни растения и образует новые пробковые слои. Вследствие многоразового формирования слоёв пробки образуется характерная для де­ревьев КОРА.

► ПРОВОДЯЩИЕ ТКАНИ.

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, движутся к другим органам (к корням).

Ксилема и флоэма — это сложные ткани, которые состоят из трёх основных элементов:

● КСИЛЕМА. Состоит из соб­ственно проводящих элементов (сосудов и трахеид) и сопровождающих клеток основ­ной и механической тканей. Сосуды и трахеиды — это мёртвые клетки, которые обеспечивают восходящий ток.

ТРАХЕИДЫ — это древнейшие проводящие элементы. Трахеиды представлены вытянутыми веретенообразными клетка­ми с заостренными концами, расположенными одна над другой. Движение жидкости по трахеидам медленное. У высших споро­вых и голосеменных растений на трахеиды приходится около 95 % объёма древесины.

СОСУДЫ состоят из удлинённых клеток, располо­женных одна над другой. Они образуют трубки при слиянии и отмирании отдельных клеток. Между клетками сосудов есть поперечные стенки с большими отверстиями. 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 состоит из проводящих эле­ментов (ситовидных трубок) 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. Между собою разделены перегородками с боль­шим количеством мелких отверстий — ситовидны­ми пластинками (напоминают сито). Скорость движения по ситовидным трубкам меньше, чем по сосудам. Функционируют ситовидные трубки 3-4 года.

ается 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-СПУТНИЦЫ. Их нет во флоэме высших споровых и голосеменных растений. Клетки-спутники по­могают осуществить процесс активного транспорта по ситовидным трубкам.

Флоэма и ксилема находятся в тесном взаимодействии друг с другом и образуют сосудисто-волокнистые (прово­дящие) пучки. В стволах деревьев проводящие пучки сливаются между собой и образуют кольца. Флоэма располо­жена ближе к поверхности. Ксилема входит в состав древесины и содержится ближе к сердцевине.

► МЕХАНИЧЕСКИЕ ТКАНИ. Выполняют опор­ные функции. Не имеют механических тканей молодые участки ра­стущих органов.

Раз­личают колленхиму и склеренхиму.

● КОЛЛЕНХИМА — состо­ит из живых хлорофиллоносных клеток с неравномерно утолщён­ными стенками.

Различают угловую и пластинчатую колленхимы.

УГОЛКОВАЯ КОЛЛЕНХИМА. Утолщение происходит вдоль рёбер (по углам). Встре­чается в стеблях преимущественно травяни­стых растений.

ПЛАСТИНЧАТАЯ КОЛЛЕНХИМА имеет клетки, в которых утолщена лишь пара стенок, параллельных поверхности стебля. Встречается в стеблях древесных растений.

● СКЛЕРЕНХИМА. Эта ткань состоит из одревесневших (пропитанных лиг­нином) мёртвых клеток, которые имеют равно­мерно утолщённые стенки. Различают две разновидности: склеренхимные волокна и склереиды.

СКЛЕРЕНХИМНЫЕ ВОЛОКНА. Клетки имеют удлинённую форму с заостренными концами и поровыми каналами в стен­ках. Стенки клеток утолщённые. Клетки плотно прилегают одна к другой.

В древесине (ксилеме) склеренхимные волокна называются древесными. Они защищают сосуды от давления других тканей.

В лубе (флоэме) склеренхимные волокна называются лубяными. Они неодревесневшие, крепкие и эластичные (используются в тек­стильной промышленности — волокна льна).

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 встречаются в косточках абрикосов, вишен, скорлупе грецких орехов.

► ВЫДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ.

ВНЕШНИЕ выделительные ткани представлены видоизменения­ми эпидермы и железистыми клетками внутри растения с системой выде­лительных ходов, которыми секреты выводятся наружу.

Видоизменения эпидермы представлены многокле­точными ▪ железистыми волосками.

Внешние выделительные тка­ни производят эфирные масла, бальзамы, смолы, муравьиную кислоту.

Железы, расположенные в цветке, клетки которых выделяют нектар, называются ▪ нектарника­ми.

Благодаря ▪ гидатодам — водяным устьицам — происходит гут­тация — выделение капельной воды и солей. Гуттация — это защит­ный механизм, который происходит тогда, когда с удалением лиш­ней воды не справляется транспирация.

▪ Специальные железы насекомоядных растений выделяют ферменты, которые разлагают белки насекомых.

ВНУТРЕННИЕ выделительные ткани — это вместилища веществ или отдельные клетки, которые на протяжении жизни растения наружу не открываются. Это, например, ▪ млечники — система уд­линённых клеток по которым движется сок. Сок является эмульсией водного раствора сахаров, белков и минеральных веществ с каплями липидов и других гид­рофобных соединений, называется латексом.

К внутренней выделительной ткани принадлежат ▪ идиоблас­ты — отдельные клетки среди других тканей. В них накапливаются кристаллы щавелевокислого кальция, дубильные вещества, эфирные масла.