Колленхима живая механическая ткань

Механические ткани (колленхима, склеренхима): строение, особенности, функции, виды

Органы растений обладают известной прочностью, которая определяется совокупностью всех тканей, но главную роль здесь играют механические. Благодаря наличию механических тканей растения противостоят ветру, дождю, выдерживают тяжесть собственного тела.

В связи с выполняемой функцией оболочки клеток механических тканей сильно утолщены. В зависимости от формы клеток, химического состава клеточных стенок и способа их утолщения различают два типа механических тканей — колленхиму и склеренхиму (рис. 11).

Колленхима

Колленхима состоит из живых клеток, оболочки которых неравномерно утолщены, и это придает клеткам прочность на изгиб, препятствует изломам и разрывам травянистых растений или черешков листьев при сильных ветрах. В зависимости от характера утолщения стенок различают уголковую, пластинчатую и рыхлую колленхиму. В уголковой колленхиме сильно утолщаются оболочки по углам клеток, в пластинчатой — параллельные поверхности органа. В рыхлой колленхиме между клетками имеются межклетники, с которыми граничат наиболее утолщённые стенки.

Клетки колленхимы по форме варьируют от паренхимного до прозенхимного типов, они сильно вакуолизированы, в цитоплазме присутствуют хлоропласты. Оболочки их состоят из целлюлозы и пектиновых веществ, способны к растяжению, поэтому эта ткань не препятствует росту органов. Располагается колленхима обычно под эпидермой в стеблях, в черешках листа, преимущественно у двудольных растений.

Рис. 11. Механические ткани: А — волокно стебля льна (Linum usitatissimum): 1 — общий вид; 2, 3 — часть волокна (вид сверху и на разрезе); 4 — волокно на поперечном срезе: а — первичная оболочка; б — вторичная оболочка; в — полость клетки; г — пора; Б — каменистые клетки плода груши: В — колленхима: 1 — уголковая; 2 — пластинчатая; 3 — рыхлая

Склеренхима

Склеренхима состоит из мёртвых клеток с равномерно утолщёнными и чаще всего одревесневшими оболочками. Различают два типа склеренхимы — волокна и склереиды. Материал с сайта http://doklad-referat.ru

Волокна

Волокна имеют вид сильно вытянутых в длину и заострённых на концах клеток. Волокна, входящие в состав древесины, называют древесинными или волокнами либриформа, а входящие в состав луба — лубяными волокнами. Волокна могут входить в состав и других тканей, располагаться группами или поодиночке.

Склереиды

Склереиды по форме могут быть округлыми, вытянутыми или ветвистыми. Это обычно мёртвые клетки с сильно утолщёнными одревесневшими стенками. Они часто присутствуют в стеблях, плодах и семенах многих растений. Твёрдость косточек у сливы, абрикоса, вишни, скорлупы у орехов обусловливается наличием склереид.

Механические ткани растений

«В природе все мудро продумано и устроено, всяк должен заниматься своим делом, и в этой мудрости — высшая справедливость жизни» — Леонардо да Винчи.

Механические ткани это опора и каркас растения, как скелет у человека. Они пронизывают все части растения, для того чтобы растение было способно противостоять смещению центра тяжести: нагрузкам на сжатие, изгиб и растяжение.

Отметьте, что механические ткани возникли у первых наземных растений — риниофитов (устар. — псилофитов) — называемых «пионеры суши». Именно они, покинув водную среду, первыми ощутили всю силу земного притяжения и смогли противостоять ей с помощью механических тканей.

Классифицируют механические ткани на основе микроскопической картины: выделяют ткани с равномерно утолщенными клеточными стенками и неравномерно утолщенными.

Колленхима имеет неравномерно утолщенные клеточные стенки, в основе которых находятся полисахариды: целлюлоза, гемицеллюлозы. Важно отметить, что клетки колленхимы являются хлорофиллоносными, то есть способны к фотосинтезу, так что в подземных частях растения колленхима не встречается. Эта ткань подразделяется на следующие составляющие:

Клетки в виде шестиугольников, клеточная стенка их утолщена в углах, а между углами стенки тоньше, поэтому данная ткань относится к неравномерно утолщенным. Встречается в стеблях щавеля, гречихи, тыквы — двудольных растений, в крупных жилках листа, черешках листьев.

Характерна для молодых стеблей многих деревьев. В отличие от уголковой колленхимы клетки имеют форму параллелепипеда, вытянуты параллельно поверхности стебля, их наружные и внутренние стенки утолщены.

На раннем этапе развития клетки данной ткани разъединяются в углах с последующим образованием межклетников (пространства в тканях растения), имеются в стеблях красавки, мать-и-мачехи, горца земноводного.

Это мертвые клетки, их живое содержимое чаще всего отмирает. Склеренхима встречается в органах высших растений, по сравнению с колленхимой прочнее, выдерживает большие нагрузки. Ядро и цитоплазма клеток разрушаются, особое вещество пропитывает клеточную стенку этой ткани — лигнин, по химическому строению это смесь ароматических полимеров. Склеренхима представлена двумя типами тканей:

Представлены вытянутыми и заостренными клетками, форма которых называется «прозенхимная». Клетки плотно прилежат друг к другу, их оболочка очень прочная, клеточные стенки утолщены равномерно. Волокна встречаются во всех органах растения в виде тяжей, могут быть рассеянны в проводящей ткани, собираться в группы или идти сплошным цилиндрическим кольцом.

Касательно нахождения их в проводящей ткани имеется момент, требующий внимания. В зависимости от того, где можно их найти названия разные: в ксилеме (древесине) — древесинные волокна (либриформ), в флоэме (луб) — лубяные волокна (камбиформ). В случае возникновения волокон на месте перицикла, название они получают соответствующее — перициклические волокна.

Читайте также: Кукла мужчина своими руками из ткани с выкройками

В текстильной промышленности широко используются не одревесневшие лубяные волокна, к примеру — льна. Из них получают разные ткани, широко применяемые в быту. Так что обязательно отметьте их хозяйственное значение.

Стенки этих клеток сильно одревесневшие, могут быть пропитаны кремнеземом, известью, кутином. В случае, если диаметр клеток одинаковый (плоды груши) их также называют каменистые клетки (брахисклереиды). Палочковидные склереиды встречаются в семенах бобовых. Остеосклереиды имеют расширение на обоих концах клетки, встречаются в листьях чая. В листьях камелии cклереиды приобретают удивительную форму, напоминающую звезду, они называются астросклереидами.

Как вы уже убедились, склереиды представляют собой мертвые клетки самых различных форм, обнаруживаются во многих органах растения.

© 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.

Колленхима

Колленхима (др.-греч. κόλλᾰ — клей)— паренхимная механическая ткань, клетки которой на поперечном разрезе имеют разнообразную форму, близкую к 4—5 гранной, а на продольном несколько вытянуты по оси. Появляется только как первичная ткань и служит для укрепления молодых стеблей и листьев, когда продолжается растяжение клеток в длину.

Обеспечивая прочность органу, колленхима в то же время способна растягиваться по мере роста молодых органов. Пластичное растяжение оболочек возникает лишь при активном влиянии цитоплазмы, которая выделяет снижающие упругость оболочек вещества. Оболочка клеток колленхимы характеризуется высоким содержанием целлюлозы (около 30 %) и гемицеллюлоз (свыше 50 %), воды, бедна пектиновыми веществами, лигнин в ней обычно отсутствует. Особенность оболочки — многослойность. В оболочке встречаются редкие простые поры, пронизанные многочисленными плазмодесмами. Другая особенность клеток состоит в том, что выполнять свои функции арматурной ткани они могут только в состоянии тургора. При потере молодыми органами воды тонкие участки оболочек складываются гармошкой, листья и стебли теряют упругость и обвисают, то есть завядают. Клетки колленхимы рано вакуолизируются: уже в самом начале дифференциации (отложения утолщения) образуется центральная вакуоль, однако слой постенной цитоплазмы, куда перемещается и ядро, до прекращения роста остается шире, чем в соседней основной ткани. Ядро обычно крупнее, а цитоплазма насыщена органоидами (главным образом — митохондриями и диктиосомами).
Колленхима относится к простым тканям, поэтому границы её обычно очерчены довольно резко. Однако иногда образуются переходные формы от колленхимы клеток к типичной паренхиме.

Расположение в растении

Располагается колленхима почти всегда по периферии органа, либо сплошным слоем, либо собрана отдельными пучками, связанными с проводящей тканью. В стеблях она часто в виде компактных групп тянется вдоль ребер.

Разновидности

Клетки колленхимы характеризуются неравномерным утолщением стенок, за счёт чего они могут выполнять опорную функцию. Характерное утолщение стенок клеток колленхимы носит название «утолщение колленхиматозного типа». В зависимости от характера утолщений и соединения клеток между собой, различают три типа колленхимы.

• Уголковая — наиболее распространённая разновидность, в ней оболочка сильно утолщается в углах, где сходятся соседние три-пять клеток. Утолщённые части оболочек обычно сливаются между собой, так что границы клеток обнаруживаются с трудом.
• Пластинчатая — характерна тем, что в ней сплошными параллельными слоями утолщаются тангенциальные стенки, радиальные же остаются тонкими. Чаще всего эти слои параллельны поверхности органа.
• Рыхлая — клетки на очень ранней стадии формирования разъединяются в углах с последующим образованием схизогенных межклетников; утолщение её оболочек происходит на тех участках стенок, которые примыкают к межклетникам. Рыхлую колленхиму часто называют колленхимой с межклетниками, т.к. обладая признаками уголковой колленхимы, она выполняет функцию проветривания тканей.

Распространение

Колленхима широко распространена у двудольных, у однодольных если и встречается, то в области стеблевых узлов соломины злаков, что предохраняет растения от полегания. Колленхима характерна для растущих травянистых стеблей, черешков листьев, цветоножек и т. д. Обычно она располагается в несколько слоёв по периферии органа под эпидермисом. У древесных пород колленхиму можно наблюдать и у однолетних, и у двулетних побегов до разрушения первичной коры, перед появлением перидермы.

Особую форму колленхимы представляет гиподерма листа (субэпидермиальный слой клеток), выполняющая наряду с механической функцией функцию дополнительной защиты листа от излишнего испарения (например, в хвое сосны или ели).

Механические ткани. Колленхима, склеренхима, склереиды.

Механические (скелетные, опорные, арматурные) ткани выполняют в растении роль скелета, который скрепляет ткани и части органов между собой. Они придают растениям прочность, способность противостоять действию тяжести собственных органов, порывам ветра, дождю, снегу, вытаптыванию животными. Клетки механических тканей разнообразны по форме, но имеют общий признак — сильно утолщенные клеточные стенки, которые даже после отмирания протопласта продолжают выполнять опорную функцию. Различают два типа механических тканей: 1) колленхиму и 2) склеренхиму.

Читайте также: Как сшить из остатков ткани подушку для

Колленхима — механическая ткань молодых растущих органов, возникает очень рано, когда еще продолжается рост органа в длину. Колленхима состоит из живых, вытянутых по оси органа клеток с тупыми или скошенными концами. В клетках часто содержатся хлоропласты. Клеточные стенки утолщены неравномерно и никогда не одревесневают. Колленхима располагается сразу за покровной тканью в молодых стеблях, цветоносах, черешках листьев, образуя сплошной цилиндр или тяжи в ребрах. В зависимости от характера утолщения стенок клеток различают три типа колленхимы: 1) уголковую, 2) пластинчатую и 3) рыхлую.

Уголковая колленхима имеет стенки, утолщенные в углах клеток. Утолщения стенок соседних клеток смыкаются, образуя трех – пятиугольники (рис. 17) . Уголковая колленхима часто встречается в стеблях травянистых растений, черешках листьев, вдоль главной жилки листа.

Рисунок 17 — Уголковая (А), пластинчатая (Б) и рыхлая (В) колленхима

Пластинчатая колленхима имеет утолщения тангенциальных, т. е. параллельных поверхности органа, стенок клеток, которые располагаются параллельными слоями, радиальные стенки остаются тонкими. Она встречается, чаще всего, в молодых стеблях древесных растений.Рыхлая колленхима имеет хорошо выраженные межклетники. Утолщению подвергаются лишь те части стенок, которые прилегают к межклетным пространствам. Рыхлая колленхима встречается у некоторых травянистых растений (лопух, дурман).

Склеренхима встречается наиболее часто, во всех органах: корнях, стеблях, листьях, плодах, цветках, семенах. Клетки склеренхимы имеют равномерно утолщенные и, как правило, одревесневшие стенки. Различают два типа склеренхимы: 1) волокна и 2) склереиды, различающиеся формой клеток.

Волокна — прозенхимные клетки, сильно вытянутые в длину и заостренные на концах. Они обеспечивают прочность органов растений на растяжение, сжатие и изгибы. Прочность волокон повышается благодаря тому, что фибриллы целлюлозы проходят в них винтообразно, меняя направление во внешних и внутренних витках.

Склереиды — клетки, имеющие различную форму, чаще паренхимную. Они встречаются как поодиночке, в виде идиобластов, так и группами. Это мертвые клетки с очень толстыми одревесневшими стенками, пронизанными поровыми каналами, которые часто ветвятся. В зависимости от формы клеток выделяют несколько типов склереид. Наиболее часто встречаются брахисклереиды, или каменистые клетки и астросклереиды.

Каменистые клетки имеют более или менее округлую форму. Из них состоят косточки вишни, сливы, персика, скорлупа грецкого ореха. Они встречаются в мякоти плодов груши, айвы, рябины, в корнях хрена среди тонкостенных клеток. У груши при созревании плода наблюдается раздревеснение каменистых клеток.

Астросклереиды имеют ветвистую форму с отростками, направленными в разные стороны. Они располагаются в виде идиобластов в мезофилле листьев некоторых растений (камелия, маслина, кубышка), скрепляя рыхлые ткани подобно шпильке в волосах.

6 Проводящие ткани: ксилема и флоэма. Типы проводящих пучков.

Проводящие ткани служат для передвижения по растению растворенных в воде питательных веществ. Они возникли как следствие приспособления растений к жизни на суше. В связи с жизнью в двух средах – почвенной и воздушной, возникли две проводящие ткани, по которым вещества передвигаются в двух направлениях. По ксилеме от корней к листьям поднимаются вещества почвенного питания – вода и растворенные в ней минеральные соли (восходящий, или транспирационный ток). По флоэме от листьев к корням передвигаются вещества, образовавшиеся в процессе фотосинтеза, главным образом сахароза (нисходящий ток, или ток ассимилянтов).

Проводящие ткани образуют в теле растения непрерывную разветвленную систему, соединяющую все органы – от тончайших корешков до самых молодых побегов. Ксилема и флоэма представляют собой сложные ткани, в их состав входят разнородные элементы – проводящие, механические, запасающие, выделительные. Самыми важными являются проводящие элементы, именно они выполняют функцию проведения веществ.

Ксилема и флоэма формируются из одной и той же меристемы и, поэтому, в растении всегда располагаются рядом. Первичные проводящие ткани образуются из первичной латеральной меристемы – прокамбия, вторичные – из вторичной латеральной меристемы – камбия. Вторичные проводящие ткани имеют более сложное строение, чем первичные.

Ксилема (древесина) состоит из проводящих элементов – трахеид и сосудов (трахей), механических элементов – древесинных волокон (волокон либриформа) и элементов основной ткани – древесинной паренхимы.

Проводящие элементы ксилемы носят название трахеальных элементов. Различают два типа трахеальных элементов – трахеиды и членики сосудов.

Трахеида представляет собой сильно вытянутую в длину клетку с ненарушенными первичными стенками. Передвижение растворов происходит путем фильтрации через окаймленные поры. Сосуд состоит из многих клеток, называемых члениками сосуда. Членики расположены друг над другом, образуя трубочку. Между соседними члениками одного и того же сосуда имеются сквозные отверстия – перфорации. По сосудам растворы передвигаются значительно легче, чем по трахеидам.

Читайте также: Базар тканей в узбекистане

Трахеальные элементы в зрелом, функционирующем состоянии – мертвые клетки, не имеющие протопластов. Сохранение протопластов затрудняло бы передвижение растворов.

Сосуды и трахеиды передают растворы не только в вертикальном, но и в горизонтальном направлении в соседние трахеальные элементы и в живые клетки. Боковые стенки трахеид и сосудов сохраняются тонкими на большей или меньшей площади. В то же время они имеют вторичные утолщения, придающие стенкам прочность. В зависимости от характера утолщений боковых стенок трахеальные элементы называются кольчатыми, спиральными, сетчатыми, лестничными и точечно-поровыми (рис. 18).

1 – кольчатое, 2-4 – спиральные, 5 – сетчатое утолщения; 6 – лестничная, 7 – супротивная, 8 – очередная поровость

Рисунок 18 — Типы утолщения боковых стенок у трахеальных элементов

Древесинная паренхима и древесинные волокна выполняют запасающие и опорные функции соответственно.

Флоэма (луб) состоит из проводящих — ситовидных — элементов, сопровождающих клеток(клеток-спутниц), механических элементов – флоэмных (лубяных) волокон и элементов основной ткани – флоэмной (лубяной) паренхимы. В отличие от трахеальных элементов проводящие элементы флоэмы и в зрелом состоянии остаются живыми. На стенках ситовидных элементов имеются группы мелких сквозных отверстий – ситовидные поля, через которые сообщаются протопласты соседних клеток и происходит транспорт веществ. В члениках ситовидных трубок в зрелом состоянии отсутствуют ядра, однако они остаются живыми и деятельно проводят вещества. Клетки-спутницы имеют ядра и цитоплазму с многочисленными митохондриями; в них происходит интенсивный обмен веществ. Между ситовидными трубками и прилегающими к ним сопровождающими клетками имеются многочисленные цитоплазматические связи. Считается, что клетки-спутницы вместе с члениками ситовидных трубок составляют единую физиологическую систему, осуществляющую ток ассимилятов.

Длительность функционирования ситовидных трубок невелика. У однолетников и в надземных побегах многолетних трав — не более одного вегетационного периода, у кустарников и деревьев — не более 3-4 лет. При отмирании живого содержимого ситовидной трубки, отмирает и клетка-спутница.

В теле растения ксилема и флоэма расположены рядом, образуя или слои, или обособленные тяжи, которые называют проводящими пучками. Различают несколько типов проводящих пучков (рис. 19).

1 – открытый коллатеральный; 2 – открытый биколлатеральный; 3 – закрытый коллатеральный; 4 – концентрический закрытый центрофлоэмный; 5 – концентрический закрытый центроксилемный; К – камбий; Кс – ксилема; Ф – флоэма

Рисунок 19 — Типы проводящих пучков

Закрытые пучки состоят только из первичных проводящих тканей, они не имеют камбия и далее не утолщаются. Закрытые пучки характерны для споровых и однодольных растений. Открытые пучки имеют камбий и способны к вторичному утолщению. Они характерны для голосеменных и двудольных растений.

В зависимости от взаимного расположения флоэмы и ксилемы в пучке различают следующие типы. Наиболее обычны коллатеральные пучки, в которых флоэма лежит по одну сторону от ксилемы. Коллатеральные пучки могут быть открытыми (стебли двудольных и голосеменных растений) и закрытыми (стебли однодольных растений). Если с внутренней стороны от ксилемы располагается дополнительно тяж флоэмы, такой пучок называется биколлатеральным. Биколлатеральные пучки могут быть только открытыми, они характерны для некоторых семейств двудольных растений (тыквенные, пасленовые и др.). Встречаются также концентрические пучки, в которых одна проводящая ткань окружает другую. Они могут быть только закрытыми. Если в центре пучка находится флоэма, а ксилема ее окружает, пучок называется центрофлоэмным, или амфивазальным. Такие пучки часто встречаются в стеблях и корневищах однодольных растений. Если в центре пучка располагается ксилема, и ее окружает флоэма, пучок называется центроксилемным, или амфикрибральным. Центроксилемные пучки обычны у папоротников. Многие авторы выделяют радиальные пучки. Ксилема в таком пучке располагается в виде лучей от центра по радиусам, а флоэма – между лучами ксилемы. Радиальный пучок – характерный признак корня первичного строения.

Основная литература:

1 Бавтуто Г.А. Практикум по анатомии и морфологии растений. – Минск: Новое знание, 2002. – 185 с.

2 Родман А.С. Ботаника. – М.: Колос, 2001. — 328 с.

Дополнительная литература:

1 Ишмуратова М.Ю. Ботаника. Учебно-методическое пособие. — Караганда: РИО Болашак-Баспа, 2015. — 331 с.

2 Тусупбекова Г.Т. Основы естествознания. Ч. 1. Ботаника. – Астана: Фолиант, 2013. – 321 с.

Контрольные вопросы:

1 Назовите простые и сложные ткани, первичные и вторичные ткани. Приведите примеры.

2 Почему покровные ткани относятся к сложным тканям? Укажите выполняемые функции.

3 Какую роль выполняют проводящие и механические ткани в организме растения?

4 Какой тип механической ткани характерен для растущих организмов? Какой – для взрослых растений?

5 Деятельность какой ткани у древесных видов ведет к формированию годичных колец?

6 В чем отличие между экзогенными и эндогенными выделительным тканями?

7 Какое строение имеют амфивазальные и амфикрибральные пучки?

• 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