Механическая ткань колленхима рисунок

Колленхима это. Характеристика и функции. Отличия от склеренхимы

Небольшим растениям (особенно водным) для поддержания прочности и формы организма достаточно тонкой целлюлозной оболочки, окружающей клетки. Крупным наземным растениям требуется более совершенная опорная система, представленная двумя видами механических структур: колленхимой и склеренхимой. Иначе эти ткани называют опорными или арматурными.

Колленхима встречается значительно реже, но играет важнейшую роль в поддержании вегетативных частей развивающегося растения. Сам термин происходит от греческого слова «колла» — клей.

Строение и свойства

Несмотря на механическую функцию, колленхима — это живая растительная ткань, способная к фотосинтезу. Ее протопласты не отмирают, а стенки эластичны и способны растягиваться.

Пластичность клеточных оболочек обеспечивается двумя факторами:

отсутствием одревеснения;
снижением упругости оболочки за счет выделений протопласта (живого клеточного содержимого).

Колленхима состоит из вытянутых паренхимных или прозенхимных клеток до 2 мм длиной. Их оболочки характеризуются неравномерным утолщением, что придает ткани своеобразную форму. Примечательной особенностью является отсутствие видимой границы между первичной и вторичной стенками.

Утолщенные участки состоят из чередующихся слоев, одни из которых содержат в основном целлюлозу, а другие — гемицеллюлозу, пектин и большое количество воды. Общее содержание последней составляет 60-70 % от массы клеточной оболочки.

Неравномерное утолщение клеточной стенки способствует ее пластичности, а также регулирует осмос (тонкие участки пропускают воду и электролиты). По этой же причине колленхима перестает выполнять свои функции при исчезновении тургора. Примером может служить увядание листьев и травы в результате потери воды.

Колленхима — это производная основной меристемы. Клетки этой механической ткани долго сохраняют способность к делению.

Характеристика прочности

По механической прочности (способности противостоять разрыву и изгибу) колленхима превышает характеристики литого алюминия, однако значительно уступает склеренхиме. В старых частях растений клетки колленхимы могут претерпевать вторичное утолщение и одревеснение, что повышает прочность ткани, но делает ее более хрупкой.

Особое свойство — высокое значение модуля упругости (сопоставимо со свинцом). Это означает, что ткань хорошо восстанавливает первоначальную структуру после прекращения механического воздействия.

Отличия

Склеренхима — более «жесткая» механическая ткань. Ее клетки не только утрачивают способность к делению, но и полностью погибают из-за толстых одревесневших стенок, перекрывающих сообщение с внешней средой.

Склеренхима от колленхимы отличается по следующим признакам:

отмирание протопластов;
равномерное утолщение оболочек с их последующим одревеснением;
стенки клеток не пропускают воду и электролиты;
более высокая прочность;
неспособность оболочек растягиваться.

Склеренхима выполняет роль скелетного каркаса в уже сформировавшихся частях растения. В большей степени эта ткань присутствует в стеблях с вторичным утолщением. Склеренхима может иметь как первичное, так и вторичное происхождение, тогда как колленхима — только первичное.

Они выполняют свои функции только в совокупности с другими растительными тканями.

Функции колленхимы

Главное ее предназначение — обеспечивать устойчивость растения к различным механическим нагрузкам (как статическим, так и динамическим). Кроме того, за счет хорошей упругости эта ткань формирует гибкость стеблей и листьев.

Несмотря на сравнительно низкую прочность, колленхима в силу своей пластичности является единственной тканью, подходящей для молодых развивающихся побегов, так как появление жесткой склеренхимы ограничивало бы их рост.

Разновидности

По характеру утолщений клеточной стенки выделяют 3 основных вида колленхимы:

пластинчатую (характерна для молодых стеблей древесных растений и подсолнечника);
уголковую (тыква, гречиха, щавель);
рыхлую (горец земноводный, красавка, мать-и-мачеха).

В уголковой колленхиме утолщение оболочек происходит по углам клеток (от чего и пошло называние). На стыке друг с другом эти зоны сливаются, образуя рисунок в виде трех- или пятиугольников (если смотреть поперечное сечение ткани). Утолщенные участки оболочек в пластинчатой колленхиме располагаются параллельными слоями, а сами клетки вытянуты вдоль стеблей.

Рыхлая колленхима — это ткань с развитыми межклетниками, которые образуются между утолщенными участками оболочек. Она характерна для растений, у которых в качестве приспособления к условиям среды развивается аэренхима (воздухоносная ткань).

Распределение в теле растения

Колленхима — это ткань, характерная, в основном, для двудольных растений, молодых побегов, а также вегетативных структур, не претерпевающих вторичное утолщение (например, листовых пластинок).

в зоне первичного утолщения стеблей;
в черешках листьев;
в листовых пластинках злаковых растений;
под эпидермисом;
крайне редко в корнях (пример — капуста).

В стеблях колленхима располагается чаще всего на периферии, близко к поверхности (иногда сразу под эпидермой). Такое распределение обеспечивает хорошую устойчивость против изгиба и излома.

В листьях на микроструктурном уровне расположение элементов колленхимы, как и других опорных тканей, напоминает конструкцию двутавровой балки, в которой между двух горизонтальных блоков стоит вертикальный, не позволяющий им прогибаться при механическом воздействии.

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.

Читайте также: Чем смыть лак для ногтей с ткани

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.

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.

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.

Механическая ткань колленхима рисунок

Колленхима, как и паренхима, состоит из живых клеток, но клетки эти модифицированы в соответствии с ее функцией, которая заключается в обеспечении телу растения опоры и механической прочности.

Строение колленхимы

Строение колленхимы представлено на рисунке. Во многом колленхима напоминает паренхиму, но для нее характерно дополнительное отложение целлюлозы в уголках клеток. Это отложение происходит уже после формирования первичной клеточной стенки. Кроме того, клетки колленхимы вытягиваются параллельно длинной оси органа, в котором закладывается эта ткань.

Функции и распределение колленхимы

Колленхима — механическая ткань, служащая опорой тем органам растения, в которых она находится. Особенно важную роль она играет в молодых растениях, у травянистых растений и в таких органах, как листья, где отсутствует вторичный рост. Во всех этих случаях колленхима обеспечивает органам растения существенную поддержку, дополняя в этом смысле эффект, создаваемый тургесцентной паренхимой. Колленхима — первая опорная (арматурная) ткань, закладывающаяся в первичном теле растения. Оставаясь живыми, клетки ее способны расти и растягиваться, так что они не мешают расти другим клеткам, которые находятся рядом с ними.

В стеблях и листовых черешках опорная функция колленхимы усиливается еще и благодаря тому, что эта ткань располагается у поверхности органа. Часто она залегает непосредственно под эпидермой, в наружной зоне коры, постепенно переходя в паренхиму к центральной части органа, т. е. образует в трех измерениях как бы полый цилиндр. В других случаях она может образовывать ребра, повышающие прочность органа, как, например, в мясистых черешках листьев сельдерея (Apium graveolus) или в ребристых стеблях таких растений, как яснотка (Lamium). В листьях двудольных колленхима окружает среднюю жилку и служит опорой проводящим пучкам.

Читайте также: Грунт для рисования по ткани

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.

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: Диклофенак разрушает хрящевую ткань или нет

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