С тех пор процессы пролиферации и дифференцировки клеток ушли далеко вперед, создав настоящее чудо — вас, человека. У растения жизнь начинается точно так же — с одной маленькой клетки, из которой в дальнейшем будут развиваться ткани и органы самых разных форм. Главная заслуга роста растения принадлежит образовательной ткани.
Как вы видите, на картинке схематично изображено месторасположение образовательной ткани. Главным образом это:
- Кончик побега — конус нарастания в почках
- Кончик корня — зона деления, прикрытая корневым чехликом для защиты
- Камбий — обеспечивает рост растения в ширину
- Основание междоузлий и черешков листьев — это также зоны активного роста растения
Именно в этих местах и происходит деление клеток и рост растения. Важно отметить, что сезонные изменения активности клеток камбия являются причиной возникновения годичных колец древесины. Внешний вид годичных колец обусловлен хронологической закономерностью: весной больше образуется проводящей ткани (более тонкая и рыхлая внутри), а осенью — механическая (толстая, более твердая). Именно поэтому годичные кольца на спиле дерева выглядят как чередование колец, отличающихся друг от друга.
На внешний вид годичных колец оказывают весьма сильное влияние условия внешней среды. Так, при дефиците трофического компонента (питательных веществ), к примеру, у растений, растущих на болоте, годичные кольца выглядят тоньше своих обычных размеров.
Ветер также оказывает существенное влияние: при его постоянном действии происходит перераспределение древесины по стволу. Оказывая действие на крону, ветер смещает центр тяжести дерева, что сказывается на его нижележащих отделах. Они начинают компенсаторно утолщаться для предотвращения слома дерева. При постоянно дующем ветре ствол сильно искривляется, а форма кроны становится флагообразной.
Тема камбия и форм стволов растений весьма занимательна, и все-таки мы должны разобраться в строении самой образовательной ткани. Она представлена живыми мелкими быстро делящимися клетками с относительно крупным ядром. Объем цитоплазмы небольшой, она вязкая по консистенции, оболочка клетки тонкая. Это уязвимые клетки, которые растение оберегает по-своему, подобно тому, как животные оберегают только что появившееся потомство.
Другое название образовательных тканей — меристемы (с др.-греч. — «μεριστός» — делимый). По времени возникновения различают первичные и вторичные меристемы.
Первичные меристемы — закладываются в эмбриогенезе
1) Вставочные меристемы (интеркалярные) — в виде отдельных участков в зоне активного роста в разных частях растения. Такие ткани можно найти в основании междоузлий у злаков, черешков листьев у многих растений. У злаковых наблюдается быстрый рост стебля за счет множественного расположения данной ткани на стебле — «вставочный рост».
2) Прокамбий — основа будущего камбия, перицикла, окружающего проводящие ткани в один или несколько слоёв (у голосеменных). В корнях перицикл является корнеродным слоем, так как в корне с него начинается формирование осевого цилиндра, наружным слоем которого он является. В нём закладываются придаточные и боковые корни, что имеет принципиальное значение для формирования корневой системы растения.
3) Верхушечные (апикальные) — формируются на верхушках стеблей и кончиках корней. В периферической части корня различают три слоя:
- Дерматоген — в дальнейшем преобразующийся в первичную покровно-всасывающую ризодерму (эпиблему или ризодерму)
- Периблема — образующая ткани первичной коры
- Плерома — внутренний слой ткани центрального осевого цилиндра
Вторичные меристемы — закладываются в постэмбриональном развитии
Камбий и феллоген (пробковый камбий) — занимают боковое положение по отношению к оси органа, обеспечивают рост вширь. Растения часто повреждаются, их задевают животные, нарушая целостность тканей и органов. На этот случай в группе вторичных меристем есть раневые меристемы, дающие начало защитной ткани в местах повреждения растения.
Топографическая классификация меристем
Спешу заверить, это отнюдь не сложная классификация, которой нужно бояться. Речь пойдет о взгляде на те же образовательные ткани с другой стороны. В переводе с греч. τόπος — место. Мы рассмотрим меристемы в соответствии с их месторасположением на растении.
- Верхушечная или апикальная (лат. apex — вершина) — расположена на кончике корня и конусе нарастания побега
- Боковая или латеральная (лат. latus — бок): камбий – обеспечивает рост стебля и корня в толщину
- Краевая или маргинальная (лат. margo — край) меристема даёт начало листовой пластинке
- Вставочная или интеркалярная (лат. inter — между и calaris — вставочный, добавочный) — расположена преимущественно у основания стеблевых междоузлий между зонами дифференцированных тканей.
Читайте также: Жаккард что за ткань синтетика или нет
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Биология. 10 класс
§ 0—2. Характеристика строения и функций тканей растений
Разнообразие тканей
Для клеток растений характерно наличие некоторых специфических особенностей строения. Так, в отличие от клеток животных они имеют клеточную стенку, состоящую из целлюлозы, содержат вакуоли и хлоропласты. Запасным питательным веществом в клетках растений является крахмал. Дифференциация тела на ткани и органы у растений явилась результатом их приспособления к наземным условиям среды. Ткань — совокупность клеток и межклеточного вещества, сходных по происхождению, строению и выполняемым функциям. После выхода на сушу у растений в зависимости от выполняемой функции сформировались следующие виды тканей: образовательные (меристемы), покровные, проводящие, механические и основные (паренхимы). По строению ткани бывают простые и сложные. Простые ткани состоят из одного типа клеток, а сложные включают клетки разных типов. Общая характеристика тканей растений приведена в таблице.
Таблица. Общая характеристика строения, местоположения и функций тканей растений
Название тканей
Особенности строения
Местоположение в растении
- боковые
- Клетки мелкие, с тонкой оболочкой, густой цитоплазмой, мелкими вакуолями, крупным ядром.
- Они плотно прилегают друг к другу и постоянно делятся в разных направлениях
- На верхушке стебля, кончике корня у всех растений.
- В междоузлиях злаков; внутри стебля и корня голосеменных и двудольных покрытосеменных растений
Образуют все постоянные ткани и обеспечивают рост растения в высоту и толщину в течение всей жизни
Живые (эпидермис) или мертвые (перидерма, корка) клетки с толстыми стенками, плотно прилегают друг к другу, образуя один или несколько слоев. Живые клетки снаружи покрыты восковым налетом или кутикулой
На поверхности всех органов (стебля, корня, листа, цветка, плода и семени)
Защищают внутренние ткани растения от воздействия внешних факторов, регулируют его водный и газовый обмен со средой
- Трахеиды, сосуды, древесные волокна, древесная паренхима.
- Ситовидные трубки, клетки-спутницы, лубяные волокна, лубяная паренхима
Обеспечивают транспорт в организме:
- воды, минеральных веществ (восходящий ток);
- органических веществ (нисходящий ток)
- колленхима;
- склеренхима
- Живые клетки с неравномерно утолщенными оболочками.
- Мертвые клетки с утолщенными стенками
Во всех органах растения (наиболее развиты в стебле, в корне занимают центральное положение)
Придают прочность и упругость всем органам растения и обеспечивают их ориентацию в пространстве
Крупные, круглые или овальные, рыхло расположенные клетки, между которыми имеются межклетники
Во всех органах растения (наиболее развиты в плодах, семенах и запасающих органах)
Функция зависит от особенностей строения и места расположения ткани:
- фотосинтез;
- запасание питательных веществ;
- запасание воздуха;
- запасание воды
Далее рассмотрим более подробно характеристику вышеуказанных тканей.
Образовательная ткань: функции и строение
Эволюция животного и растительного мира постепенно вела к усложнению их организации. Поэтому современное разнообразие видов настолько велико, что просто поражает воображение. Усложнение внутреннего строения находило отражение в каждой эволюционной ветви.
Это особенно сказалось на растениях, которые сумели преобразоваться от низших подводных видов до расселенных по всему земному шару высших представителей, имеющих сложное внутреннее и внешнее строение. Большую роль в этом сыграло развитие особых структур — тканей, которые и составляют основную часть особей данного царства.
Читайте также: Название тканей для лета
Меристемы: определение и понятие
Всего можно выделить пять основных типов тканей растительных организмов. Среди них следующие:
- меристемы, или образовательные ткани;
- запасающие;
- проводящие;
- механические;
- основные.
Каждая из них имеет особое строение, различные типы клеток, и выполняет определенную важную функцию в жизни растения. Особого внимания заслуживает образовательная ткань, ведь именно она дает начало практически всем остальным и обеспечивает главную отличительную особенность растений от других живых организмов — неограниченный рост в течение всей жизни.
Если давать более точное биологическое определение данному типу ткани, то оно будет звучать так: образовательная ткань, или меристема — это общее название особого вида тканей, которые состоят из активных в течение всей жизни клеток, постоянно делящихся и обеспечивающих рост и развитие растения в целом.
Кроме того, именно меристемы дают начало многим другим типам тканей в организме. Например, механическим, проводящим, покровным и прочим. За счет них происходит заживление пораненных участков на теле растения, быстрое восстановление утраченных структур (листьев, частей стебля, корня). Можно с уверенностью сказать, что образовательная ткань — одна из самых главных, которая позволяет растениям существовать. Поэтому ее строение и функции рассмотрим подробнее.
Клетки образовательной ткани. Общая информация
Можно выделить два основных типа клеток, которые составляют меристемы:
- Многоугольные, или изодиаметрические. Содержат очень крупное ядро, которое занимает почти все внутреннее пространство. Имеют рибосомы, митохондрии, мелкие разбросанные по цитоплазме вакуоли. Оболочка довольно тонкая. Между собой расположены достаточно рыхло. Такие клетки формируют эумеристемы. Они дают начало всем типам тканей, кроме проводящих.
- Прозенхимные клетки. Имеют, напротив, очень крупные вакуоли, заполненные клеточным соком. Между собой соединены более плотно, форма удлиненная, кубическая или призматическая. Образовательная ткань, построенная из них, дает начало проводящим системам, камбию и прокамбию растений.
Таким образом, в зависимости от типа клеток, формирующих ткань, определяется и выполняемая ею функция.
Также можно выделить еще два типа клеток меристем:
- Инициальные — активно делящиеся в течение всей жизни клетки, обеспечивающие накопление общей массы образовательной ткани. Они же дают начало и другой группе.
- Производные клетки — могут отличаться от предыдущих формой, размерами, количеством вакуолей и прочими параметрами.
Эти типы структур у некоторых видов растений могут вообще быть неразличимы, по крайней мере, морфологически.
В целом строение образовательной ткани позволяет выделять несколько типов, составляющих ее классификацию.
Классификация меристем
В основу можно положить несколько разных признаков. Первый из них — это морфология клеток, составляющих ткань. По данной особенности различают:
- пластинчатые меристемы — клетки кубической формы с однослойной оболочкой, формирующие покровную ткань;
- колончатые образовательные ткани — формируют сердцевину стеблей и стволов деревьев, клетки призматической формы с плотной оболочкой;
- массивные меристемы — дают начало нарастанию в толщину, представлены многоугольными клетками.
Следующий признак для классификации — это способность к дифференцировке на другие структуры. По этому признаку все меристемы можно разделить на шесть групп:
- Зародышевая образовательная ткань. Ее название говорит само за себя. Формирует первичные ткани эмбриона.
- Верхушечные меристемы, также называемые апикальными. Образуют: прокамбий, эпидерму, проводящие ткани, паренхиму.
- Раневые образовательные ткани. Образуются на местах повреждений и обеспечивают быстрое восстановление утраченного органа или затягивание ранения.
- Интеркалярные — обеспечивают вставочный рост растений в высоту и ширину.
- Боковые, или латеральные — обеспечивают утолщение осевых структур организма за счет отложения камбия или феллогена.
- Краевая меристема — именно она формирует полотно листа.
Последняя классификация, по которой можно разделить все меристемы на две группы, — генетическая. По ней они делятся на:
- первичные — связаны с зародышевыми и верхушечными тканями;
- вторичные — камбий, прокамбий и прочие.
Читайте также: Итальянские ткани в казани
Очевидно, что различные признаки классификации подтверждают важное значение рассматриваемых структур, особенно их роли в жизни растений.
Пластинчатая меристема
Это образовательная ткань, функции которой заключаются в формировании эпидермы растения. Именно пластинчатые меристемы создают покровные ткани, которые защищают организм от внешних воздействий, поддерживают определенную форму и структуру.
Клетки пластинчатой образовательной ткани располагаются в один ряд, очень интенсивно делятся, причем перпендикулярно относительно рабочего органа. В результате формируется наружный эпидермис растения.
Колончатые ткани
Другое название данных тканей — стержневые. Они получили его за удлиненную призматическую форму составляющих структуру клеток, которые располагаются тесно друг с другом и имеют достаточно толстую оболочку.
Колончатая ткань дает начало и полностью формирует сердцевину стеблей и стволов растений. Делятся клетки данной ткани также перпендикулярно относительно осевых органов.
Массивные меристемы. Краткая характеристика
Особенности образовательной ткани, которая называется массивной, в том, что она дает возможность растению накопить массу недифференцированных клеток, которые приводят к утолщению и росту массы. При этом происходит это достаточно равномерно.
В будущем каждая часть клеточной массы преобразуется в ту или иную ткань, то есть специализируется и будет выполнять свою функцию. Так формируются, например, ткани спорангия и прочие.
Функции образовательной ткани растений
Роль, которую играют меристемы, огромна. Можно обозначить несколько основных самых важных функций, которые выполняют рассматриваемые ткани:
- Обеспечивают растению неограниченный рост в течение всей жизни.
- Дают начало для дифференцировки и специализации всех остальных типов тканей в организме.
- Обеспечивают нормальное развитие растений.
- Устраняют повреждения и восстанавливают утраченные структуры.
Однако основная выполняемая функция образовательной ткани — это многократное деление клеток и накопление их в большой массе для возможности постоянного использования частями растения, а значит, сохранения его роста и активности в течение всей жизни. Именно по этой причине в организме животных и человека подобных тканей нет. Ведь они растут лишь до генетически определенных (изначально заложенных в геноме) размеров.
Апикальная меристема
Данная образовательная ткань, функции и строение которой мы рассмотрим, является одной из самых главных из всех видов меристем. Для этого есть ряд причин.
- Именно апикальная ткань называется еще и верхушечной, так как после развития зародыша она остается в конусе нарастания (верхушке побега).
- Апикальная меристема позволяет стеблю и корням увеличиваться в длину.
- Со временем именно верхушечная ткань преобразуется во флоральную и меристему соцветия, позволяя сформироваться цветкам со всеми его частями.
- Дает начало всем остальным типам образовательных тканей.
Поэтому мы и говорим о высокой степени значимости апикальных меристем в жизни растений.
У данной разновидности ткани есть несколько производных, которые она формирует в теле растения. Они следующие:
- покровная ткань;
- протодерма;
- прокамбий;
- проводящие ткани;
- основные;
- массивные.
Наравне с апикальными идут по значению и латеральные, или боковые меристемы. Они дают начало камбию и феллогену, формируют так называемые годичные кольца, которые хорошо видны на поперечных срезах стеблей и стволов.
Первичные образовательные ткани
К ним относятся те, что первыми закладываются в теле эмбриона. В первую очередь, это меристемы зародыша и апикальные (верхушечные). Одни из них сохраняются всю жизнь, а другие отмирают, сформировав первичное тело растения.
Так как апикальные меристемы мы уже рассматривали более подробно выше, то нет смысла повторять все еще раз. Первичные ткани — это и есть апикальные образовательные структуры.
Вторичные меристемы
В данную группу входит массивная меристема, которая позволяет растению на более поздних этапах развития наращивать массу. Это образовательная ткань, функции которой заключаются, главным образом, в формировании утолщений осевых органов растений.
Особую роль в этом играют камбий и феллоген. Чаще всего в действие вторичные меристемы вступают после окончания верхушечного роста растения, однако бывают и исключения. Как, например, в случае с камбием.
Также важно значение раневых меристем, которые приводят к образованию каллуса — массы клеток. Они затягивают собой место ранения или повреждение на растении.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом