Какие особенности строения клеток образовательной ткани

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: Красивые пасхальные яйца своими руками из ткани

© 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.

Образовательная ткань растений — строение, классификация и функции

Развитие всех живых организмов начинается с деления одной клетки. Из этой маленькой структуры формируются внутренние органы и сложные части тела животных. Благодаря образовательной ткани растений происходит рост побегов, корней и листьев. В биологии выделяют несколько классификаций меристем.

Особенности строения

Совокупность клеток, которые имеют общее происхождение, строение и функции, называют тканью. Наибольшее значение для развития организма имеет меристема, или образовательная система. Она выполняет ряд важных функций:

• рост растения;
• предоставление материала для создания новых специализированных тканей;
• регенерация организма.

Главная особенность этих клеток заключается в способности к постоянному делению. В процессе митоза образуются 2 структуры. Один элемент остаётся в составе меристемы, а второй дифференцируется и даёт начало новому виду ткани

. В перерывах между делениями в цитоплазме и ядерном материале накапливаются питательные вещества и энергия.

Способность к частому делению определяется специфическим строением. Образовательная ткань состоит из мелких многоугольных структур. Биологи отмечают и другие характерные особенности:

Рибосома обеспечивает синтез белков, а митохондрия является поставщиком энергии для осуществления митоза. Как правило, из-за частого деления клетки меристемы не успевают вырасти, поэтому они имеют небольшой размер.

Классификация меристем

В биологии выделяют несколько видов образовательной ткани. Учёные классифицируют меристему по топографическому, онтогенетическому и морфологическому признаку.

Инициальный и производный тип

В состав образовательной ткани входят инициальные и производные клетки. Они отличаются друг от друга по форме, размеру и количеству вакуолей. Инициальные структуры могут делиться неограниченное количество раз. Процесс дифференциации для них не характерен, поэтому они всегда остаются в составе меристемы. За счёт инициалей происходит рост растения в длину и ширину. Производные структуры, которые по-другому называют гистогенами, выполняют образовательную функцию. Они делятся несколько раз, а затем включаются в состав новой системы. В процессе дифференциации меняется строение структурной единицы. Например, ядро становится меньше, а толщина мембраны, напротив, увеличивается. После завершения процесса дифференциации клетка может утратить способность к делению.

Локализация образовательных клеток

Образовательная ткань находится в местах роста растения. Этим обусловлено образование корней, побегов, стволов и листьев. Исходя из топографической классификации, выделяют несколько меристем: Апикальная меристема локализуется в корнях и на верхушках стебля. При делении этих структур происходит рост растительного организма в длину. Латеральная или боковая ткань представлена камбием, добавочным камбием и феллогеном. Этот вид меристемы виден на поперечном срезе дерева. Кольца на стволе свидетельствуют об увеличении толщины растения. Вставочные меристемы располагаются в основании листьев, где со временем они превращаются в другие ткани. Краевые клетки дают начало листовой пластине.

Кроме этого, в биологии существует такое понятие, как раневые меристемы. Они появляются в местах повреждения корня, стебля или листьев. Специфические элементы отвечают за восстановление растения.

Онтогенетические и морфологические признаки

В соответствии со строением клеток выделяют пластинчатые, колончатые и массивные системы. Первый вид выглядит как однослойная ткань, состоящая из плоских структур. Эпидерма образована именно пластинчатой меристемой. Колончатая образовательная ткань представляет собой совокупность призматических структур, располагающихся рядами. Из неё состоит стебель растения. Массивная система представлена множеством многоугольных образований, из которой формируется спорообразующий орган. Согласно онтогенетической классификации, образовательная система бывает общей и специальной. Это значит, что в процессе развития общая меристема зародыша преобразуется сначала в апикальные клетки, а затем в специальные образования. Например, в прокамбий, протодерму и в системы основной паренхимы.

Читайте также: Как придать цвет черной ткани
Современные учёные до сих пор не изучили, каков истинный механизм дифференциации клетки. Каким образом из одинаковых структур формируются специализированные ткани, доподлинно неизвестно. Это и делает меристематическую систему растений уникальной. Источник

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.

Меристемы: определение и понятие

• 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:

1. 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.
2. 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:

1. Инициальные — активно делящиеся в течение всей жизни клетки, обеспечивающие накопление общей массы образовательной ткани. Они же дают начало и другой группе.
2. 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:

1. Зародышевая образовательная ткань. Ее название говорит само за себя. Формирует первичные ткани эмбриона.
2. Верхушечные меристемы, также называемые апикальными. Образуют: прокамбий, эпидерму, проводящие ткани, паренхиму.
3. Раневые образовательные ткани. Образуются на местах повреждений и обеспечивают быстрое восстановление утраченного органа или затягивание ранения.
4. Интеркалярные — обеспечивают вставочный рост растений в высоту и ширину.
5. Боковые, или латеральные — обеспечивают утолщение осевых структур организма за счет отложения камбия или феллогена.
6. Краевая меристема — именно она формирует полотно листа.

Читайте также: Спортивный костюм из ткани гусиная лапка

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.

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:

1. Обеспечивают растению неограниченный рост в течение всей жизни.
2. Дают начало для дифференцировки и специализации всех остальных типов тканей в организме.
3. Обеспечивают нормальное развитие растений.
4. 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.

1. Именно апикальная ткань называется еще и верхушечной, так как после развития зародыша она остается в конусе нарастания (верхушке побега).
2. Апикальная меристема позволяет стеблю и корням увеличиваться в длину.
3. Со временем именно верхушечная ткань преобразуется во флоральную и меристему соцветия, позволяя сформироваться цветкам со всеми его частями.
4. 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