Камбий — разновидность образовательных тканей растений. Характеристика и функции камбия
Все растительные ткани подразделяют на две большие группы: образовательные (или меристематические) и постоянные. Последние представляют собой уже дифференцированные группы клеток, выполняющие определенные функции (проводящую, механическую и т. д.). Постоянные ткани составляют основу растения, однако все они формируются из меристематических клеток, без которых ни эмбриональное развитие, ни рост невозможны. Одной из таких меристем является камбий.
Общая характеристика камбия
Так как главная функция камбия — это формирование проводящих растительных тканей, его наряду с прокамбием относят к васкулярным меристемам (от лат. vascularis — сосудистый). Камбий имеет вторичное происхождение и присутствует в осевых органах растений (стебли, корни). По месту локализации эту ткань относят к латеральным (боковым) меристемам.
Клетки камбия живые, сильно вакуолизированные и тонкостенные. Они обладают способностью активно делиться, не истрачивая слой меристемы, в отличие от прокамбия, который со временем полностью дифференцируется в сосудистую ткань. Они имеют прозенхимную форму с заостренными концами и вытянуты вдоль поверхности осевого органа. Плоские и широкие стороны клеток обращены к проводящим тканям, а остальные стенки соприкасаются друг с другом.
При делении камбия образуются 2 типа клеток:
- инициальные — сохраняют способность к делению, полностью идентичны материнским камбиальным клеткам;
- дифференцирующиеся — способны делиться ограниченное количество (обычно 2-3) с формированием производных в виде клеток.
Инициальный слой камбия сохраняется на протяжении всей жизни растения, служа источником для образования проводящей системы. Меристема формируется непосредственно из прокамбия либо из вторичных постоянных тканей.
В составе камбия имеются не только веретеновидные, но и короткие лучевые клетки, дающие начало радиальным проводящим элементам — сердцевидным лучам, которые иначе называются лубодревесинными. Они обеспечивают движение веществ в горизонтальном направлении.
Функции камбия
В отличие от своего предшественника (прокамбия), камбий дает начало вторичным проводящим тканям (ксилеме и флоэме) и потому характерен преимущественно для голосеменных и двудольных покрытосеменных (как травянистых, так и древесных форм). У однодольных присутствуют только первичные проводящие ткани (метаксилема и метафлоэма), которые образуются из прокамбия. Увеличение диаметра стебля растения за счет формирование ксилемы и флоэмы из камбия называют вторичным утолщением. Таким образом меристема способствует боковому росту осевого органа.
В итоге можно выделить 4 основных функции камбия:
- формирование вторичной проводящей системы;
- увеличение количества сосудистых структур по мере развития растения;
- вторичное утолщение стебля;
- увеличение диаметра осевых органов.
У растений с отмирающими побегами камбий функционирует в течение одного года, а у многолетних — на протяжении всей жизни. Прирост стебля в толщину имеет сезонный характер, так как в холодные месяцы деление клеток меристемы замирает. В стволах деревьев это приводит к формированию так называемых годичных колец.
Функции камбия в стеблях травянистых и древесных растений отличаются только в количестве и характере производных. В обоих случаях работа инициального слоя приводит к откладыванию флоэмы (луба) к периферии, а ксилемы — внутрь. Разница заключается в том, что в древесном стволе элементы сосудистых тканей более жесткие, мощные и расположены компактней, чем у травянистых растений.
Читайте также: Что означает жаккардовая ткань
Как происходит вторичное утолщение?
Вторичному утолщению предшествует образование камбия, которое может происходить по трем сценариям:
- Формирование непрерывного камбиального кольца из сплошного прокамбия, которое производит непрерывные слои сосудистых тканей.
- Появление пучкового (образуется из прокамбия внутри первичных проводящих пучков) и межпучкового видов камбия, которые соединяются в сплошное кольцо и начинают откладывать ксилему и флоэму.
- Закладка меристемы происходит аналогично второму типу, но межпучковый камбий не формирует проводящие ткани, в результате чего рост ксилемы и флоэмы ограничен зоной пучков.
В последнем случае функция камбия, образующего перемычки между пучками, заключается в образовании механических элементов или паренхимы, а вторичные проводящие ткани не образуют сплошного кольца. Такая конструкция характерна для недолговечных растений с ограниченным утолщением.
Камбий в стволе древесного растения
Основной функцией камбия в дереве является формирование вторичных проводящих тканей ствола — древесины и луба. Меристема закладывается еще до окончания дифференциации первичной сосудистой системы. Возникший из ткани-предшественника камбий образует инициальный слой, дающий начало материнским клеткам древесины и луба, расположенным в пределах камбиальной зоны. Последние разрастаются в радиальном направлении, дифференцируясь в элементы сосудистой системы.
Так как клетки ксилемы и флоэмы древесных растений со временем отмирают, функция камбия заключается в поддержании проводящей системы ствола. Рабочая сосудистая зона находится вблизи васкулярной меристемы, а старые слои древесины и луба выполняют опорно-механическую и защитную роль.
Урок Бесплатно Ткани растений
Введение
Очень давно средой обитания всего живого, в том числе и растений, была вода.
Позже, когда растительные организмы «вышли» на сушу, их строение стало более сложным — появилось большое разнообразие тканей (например, у покрытосемянных их более 80 видов).
Эволюция вынуждала растения приспосабливаться к новым условиям окружающей среды.
Следовательно, для этого им были необходимы новые «умения и способности»: впитывать питательные вещества и влагу из земли, расти вверх, формировать новые корешки или листья.
Все мы видели, как из почки весной пробиваются новые листочки, или, снимая кору с дерева, обнаруживали под ней светлую рыхлую ткань.
Все это совершенно различные виды тканей, причем каждый из них играет определенную роль.
Или ствол дерева — совершенно разные вещи!
Виды тканей растений
Ткань- это группа клеток, сходных по размеру, строению, выполняемым функциям и соединенных между собой межклеточным веществом.
Иначе можно сказать, что это совокупность клеток и межклеточного вещества, а объединяют их общая функция, одинаковое происхождение и схожее строение.
Можно выделить две основные группы тканей растений:
· Простая ткань — состоит из клеток одного вида (паренхима, меристема, колленхима)
· Сложная ткань — включает разнообразные по строению клетки (флоэма, ксилема и др.); именно поэтому она способна выполнять больше таких задач, как защита, опора и рост.
В каждый вид ткани входят еще некоторые дополнительные подтипы, у которых есть специфические «обязанности».
По сути, это своеобразное распределение ролей. Каждая из разновидностей тканей выполняет свои задачи, определенные для нее природой.
Читайте также: Ткань выполняющая у растений функцию каркаса опоры
В зависимости от того, для чего предназначена ткань, какие она выполняет функции, все ткани растений делятся на несколько видов:
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
У растений нет мозга, но есть подобие нервной системы. Биологи обнаружили, что повреждённый лист «предупреждает» другие листья, используя те же сигналы, что и клетки животных.
Животные нервные клетки общаются друг с другом с помощью аминокислоты, называемой глутаматом, которая после высвобождения из нервной клетки вызывает волну ионов кальция в соседних клетках. Эта волна перемещается к следующей нервной клетке, которая передаёт сигнал дальше, обеспечивая связь на дальние расстояния.
Ученые разработали молекулярный датчик, который обнаруживает увеличение концентрации кальция в клетках растений (на видео они начинают светиться ярче). После того, как исследователи повредили один из листьев резуховидки (Arabidopsis, растение из семейства капустных), «свечение» кальция распространилось по всему растению. Дальнейшее изучение выявило глутамат в качестве триггера волны кальция.
Хотя биологи уже знали, что изменения в одной части растения ощущается всем организмом, они понятия не имели, как именно передаётся эта информация. Открытие того факта, что глутамат задействован в «нервной» системе растений так же, как у животных, поможет в будущем лучше контролировать внутренние механизмы растений.
Ткани растений
Особенности строения
Место расположения
Живые клетки с тонкими и бесцветными оболочками (кожица).
Мертвые клетки, одеревеневшие, плотно прилегающие (пробка).
Специальные образования- устьица и чечевички (дышат и испаряют).
Листья, молодые ветки, стволы, корни.
Защита от неблагоприятных условий.
Дыхание и испарение воды. Придают прочность растению.
Мертвые клетки в трубках и сосудах, вытянутые в длину.
Ситовидные трубки- живые вытянутые клетки без ядра, вакуолей и пластид.
Корень, стебель, лист, почки, цветки.
Передвижение воды с растворенными в ней веществами (органическими и минеральными).
Механическая
4) Каменистые клетки- склереиды
Живые и мертвые клетки с толстой оболочкой.
Каменистые клетки или склереиды- мертвые клетки с одеревеневшими оболочками. Содержатся в плодах, листьях, стеблях, перемешаны с паренхимными клетками, либо существует самостоятельно, без межклеточного вещества.
Стволы молодых веток, пробка и корки стволов, скорлупа грецкого ореха, покровы семян, мякоть плодов.
Придают прочность и упругость, способность выдерживать сильную нагрузку.
Клетки живые, крупные, есть вакуоли, много межклеточного вещества, заполненного млечным соком.
В клетках мякоти листа содержатся хлоропласты, участвующие в фотосинтезе.
Мякоть листа, мякоть плодов, соцветий, стебля, корней.
Образование, накопление питательных веществ.
Образовательная
Живые маленькие клетки с крупными ядрами, без вакуолей.
Кончик корня, верхушка побега, зародыши, почки, ростковая часть стебля и листа, в коре (между лубом и древесиной).
Постоянное деление и рост растений, образование тканей.
Секреторная
(выделительная)
Живые тонкостенные клетки.
Участвуют в метаболизме или запасают вещества в вакуолях.
Корень, побег, ствол, лист, цветок.
Вырабатывают, выделяют и сохраняют секреторные продукты (защита, привлечение животных и пр.)
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Покровные ткани
Покровные ткани— это своеобразная «верхняя одежда» растений.
Их основная задача- защита от негативных внешних воздействий.
Читайте также: Перекос нитей в тканях
Иногда они выполняют всасывающую или резервную функцию (хранение воды в засушливый сезон).
Растению в природе много что угрожает:
√ механические повреждения (когда ветки ломаются от ветра или их пытаются сломать птицы или животные)
√ проникновение микроорганизмов и вредителей
√ колебания температуры (перегрев или переохлаждение)
К покровным тканям относятся:
- эпидерма— находится на поверхности побегов и молодых листочков, то есть везде, где поверхность растения контактирует с воздухом и где еще не образовалась более жесткая ткань. В этой мягкой части есть поры, которые называются устьица (устьичная щель), через которые испаряется вода и растение дышит.
- ризодерма— покрывает корни. Необходима для всасывания питательных веществ и влаги из почвы.
- перидерма— заменяет эпидерму по мере роста, делая поверхность более плотной.
- пробка- заменяет перидерму, надежно защищая от внешних угроз. Обмен воды и воздуха в ней обеспечивают чечевички — разрывы в пробке. Мы их сможем увидеть, если внимательно посмотрим на ствол дерева: он весь покрыт маленькими щелочками.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Проводящие ткани
Проводящие ткани— это тот вид, который обеспечивает связь различных тканей между собой.
Без такого взаимодействия полноценный рост растений был бы невозможен: корни не могут выполнять фотосинтез, а ветви не обладают достаточным количеством воды.
Так что растения «обзавелись» специальными проводящими тканями:
- ксилемой (древесина), которая транспортирует воду и соляные растворы от корней к стеблю, листьям и цветам. Ее трубкообразные клетки выстраиваются длинными рядами снизу вверх, клетки эти мертвые.
- флоэмой (иначе называют луб), где наоборот, образовавшиеся в результате фотосинтеза вещества идут от листьев к корням по крупным вытянутым, с большими отверстиями клеткам.
Эти клетки называются ситовидные. Они собираются вместе и образуют ситовидные трубки.
Сложного здесь ничего нет: жидкость идет от корня вверх под давлением, для чего стенки трубок должны быть прочными (сосуды ксилемы состоят из прочных мертвых клеток).
Чтобы все этажи дерева получили воду, в трубках должны быть отверстия (поры в сосудах ксилемы).
Добравшись до вершины, жидкость медленно стекает вниз, как ручеек (прочность здесь не нужна: сосуды флоэмы живые), наполняясь произведенными наземной частью растения веществами, для того чтобы и корень кое- что получил.
Осенью деревья уменьшают круговорот своих соков (но не прекращают его), из- за чего опадают листья и дерево засыпает до весны!
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Циркуляция соков у растения очень похожа на водопровод в доме!
Он состоит из двух труб.По одной вода под давлением поднимается вверх и вытекает из открытых кранов всех этажей (как поры в жестких сосудах ксилемы), а добравшись до самого верха стекает по другой трубе, где кранов уже нет (ситовидные трубки флоэмы).
Весь этот круговорот нужен для того, чтобы вода не застаивалась и не испортилась!
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
- 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