Механическая ткань — вид ткани в растительном организме, волокна из живых и мёртвых клеток с сильно утолщённой клеточной стенкой, придающие механическую прочность организму. Возникает из верхушечной меристемы, а также в результате деятельности прокамбия и камбия.
Степень развития механических тканей во многом зависит от условий обитания: они почти отсутствуют у растений влажных лесов, у многих прибрежных растений, но зато хорошо развиты у большинства растений засушливых местообитаний.
Механические ткани присутствуют во всех органах растения, но наиболее они развиты по периферии стебля и в центральной части корня.
Выделяют следующие типы механических тканей:
- колленхима — эластичная опорная ткань первичной коры молодых стеблей двудольных растений, а также листьев. Состоит из живых клеток с неравномерно утолщёнными не одревесневшими первичными оболочками, вытянутые вдоль оси органа;
- склеренхима — (лубяные волокна) прочная ткань из быстро отмирающих клеток с одревесневшими и равномерно утолщенными оболочками, обеспечивает прочность органов и всего тела растений.Различают два типа склеренхимных клеток: волокна и склереиды. Волокна — это длинные тонкие клетки, обычно собранные в тяжи или пучки (например, лубяные или древесинные волокна).Склереиды — это округлые мертвые клетки с очень толстыми одревесневшими оболочками. Ими образованы семенная кожура, скорлупа орехов, косточки вишни, сливы, абрикоса; они придают мякоти груш характерный крупчатый характер. Встречаются группами в корке хвойных и некоторых лиственных пород, в твердых оболочках семян и плодов. Их клетки круглой формы с толстыми стенками и маленьким ядром.
Использование
Промышленное применение имеют лубяные волокна, идущие на изготовление тканей (лён, рами, кенаф), верёвок и канатов (пенька из волокон конопли).
Механическая ткань растений: особенности строения и функции
Так же, как и у животных, в телах растений имеются различные ткани. Из них построены органы, которые, в свою очередь, формируют системы. Структурная единица в целом все та же — клетка.
Однако ткани растений и животных различаются между собой и по строению, и по выполняемым функциям. Поэтому попробуем разобраться, что собой представляют эти структуры у представителей флоры. Более подробно рассмотрим, что такое механическая ткань растений.
Ткани растений
Всего можно выделить 6 групп тканей в растительном организме.
- Образовательная включает в себя раневые, верхушечные, боковые и вставочные типы. Предназначена для восстановления структуры растений, различного вида роста, принимает участие в формировании других тканей, образует новые клетки. В зависимости от выполняемой функции становится понятно, где будут локализованы участки с образовательной тканью: черешки листьев, междоузлия, кончик корня, верхняя часть стебля.
- Основная состоит из разных видов паренхимы (столбчатая, воздухоносная, губчатая, запасающая, водоносная), а также фотосинтезирующей части. Функция соответствует названию: запасание воды, накопление запасных питательных веществ, фотосинтез, газообмен. Локализация в листьях, стеблях, плодах.
- Проводящие ткани — ксилема и флоэма. Основное назначение — транспортировка минеральных веществ и воды к листьям и стеблю и обратная доставка питательных соединений к местам накопления. Располагаются в сосудах древесины, специализированных клетках луба.
- Покровные ткани включают в свой состав три основных разновидности: это пробка, корка, эпидерма. Роль их в первую очередь — защитная, а также транспирация и газообмен. Расположение в теле растения: поверхность листьев, коры, корня.
- Выделительные ткани осуществляют выработку сока, нектаров, продуктов метаболизма, влаги. Располагаются в специализированных структурах (нектарниках, млечниках, волосках).
- Механическая ткань растений, ее строение и функции будут рассмотрены ниже подробнее.
Механические ткани: общая характеристика
Сложные и неоднородные погодные условия, климатический катарсис, не всегда мягкие перепады природы — от всего этого человека защищает жилище. И часто таким убежищем для животных становятся именно растения. А кто же спасет их самих? Благодаря чему они способны выдерживать и шквальный ветер, и землетрясения, извержения вулканов и град, снегопады и тропические ливни? Оказывается, выстоять им помогает включенная в состав структура — механическая ткань.
Такая структура не всегда равномерно распределена у одного и того же растения. Также неодинаково ее содержание и у разных представителей. Но в той или иной степени она есть у всех. Механическая ткань растений имеет свое особое строение, классификацию и выполняемые функции.
Функциональная значимость
Одно название данной структуры говорит о роли и значении, которое она имеет для растений,- механическая прочность, защита, опора. Часто механическая ткань приравнивается к арматуре. То есть это своеобразный скелет, остов, придающий опору и прочность всему растительному организму.
Данные функции механической ткани чрезвычайно важны. Благодаря их наличию растение способно переносить сильнейшие погодные ненастья, при этом сохраняя целостность всех частей. Часто можно видеть, как деревья раскачиваются от сильных порывов ветра. Однако не ломаются, проявляя чудеса пластичности и прочности. Это происходит благодаря тому, что работают механические свойства тканей. Также можно видеть и устойчивость кустарников, высоких трав, полукустарников, небольших деревьев. Все они удерживаются в нормальном состоянии, словно стойкие оловянные солдатики.
Читайте также: Ткань калифорния что за ткань состав
Конечно, это объясняют особенности строения клеточных структур и разновидности механических тканей. Можно разделить их на группы.
Классификация
Различают три главных типа таких структур, каждая из которых имеет свои особенности строения механической ткани.
- Колленхима.
- Склеренхима.
- Склереиды (часто рассматривается как часть склеренхимы).
Каждая из перечисленных тканей может формироваться как из первичной, так и из вторичной меристемы. Все клетки механической ткани имеют толстые прочные клеточные стенки, что во многом и объясняет способность выполнять перечисленные функции. Содержимое каждой клетки может быть как живым, так и мертвым.
Колленхима и ее строение
Эволюция данного типа структуры идет от основных тканей растений. Поэтому чаще всего колленхима содержит пигмент хлорофилл и способна к осуществлению фотосинтеза. Формируется данная ткань только в молодых растениях, выстилая их органы сразу под покровной, иногда чуть глубже.
Обязательное условие для колленхимы — тургор клеток, только в этом случае она способна выполнять возложенные на нее функции арматуры, опоры. Такое состояние возможно, так как все клетки данной ткани — живые, растущие и делящиеся. Оболочки очень утолщенные, однако сохраняются поры, через которые и происходит забор влаги и установка определенного тургорного давления.
Также строение механических тканей данного типа подразумевает несколько типов сочленения клеток. По этому признаку принято выделять три вида колленхимы.
- Пластинчатая. Клеточные стенки утолщены достаточно равномерно, располагаются плотно друг к другу, параллельно стеблю. Вытянутые по форме (пример растения, содержащего этот тип ткани,- подсолнечник).
- Уголковая колленхима — оболочки утолщены неравномерно, в углах и середине. Смыкаются между собой именно этими частями, образуя небольшие пространства (гречиха, тыква, щавель).
- Рыхлая — название говорит за себя. Клеточные стенки утолщенные, но соединение их — с большими межклеточными пространствами. Часто выполняет фотосинтезирующую функцию (красавка, мать-и-мачеха).
Еще раз следует указать на то, что колленхима — это ткань только молодых, одногодовалых растений и их побегов. Основные места локализации в теле растения — черешки и главные жилки, в стебле по бокам в форме цилиндра. Данная механическая ткань содержит только живые, неодревесневшие клетки, не препятствующие росту растений и их органов.
Выполняемые функции
Помимо фотосинтезирующей, можно назвать также функцию опоры как основной. Однако она играет не такую большую роль в этом, как склеренхима. Тем не менее прочность колленхимы на разрыв сравнима с прочностью металлов (алюминия, например, и свинца).
Кроме того, функции механической ткани данного типа объясняются также способностью формировать вторичные одревесневающие оболочки в старых органах растений.
Склеренхима, типы клеток
В отличие от колленхимы, клетки данной ткани имеют чаще всего одревесневшие оболочки, сильно утолщенные. Живое содержимое (протопласт) со временем отмирает. Часто клеточные структуры склеренхимы пропитываются особым веществом — лигнином, повышающим их прочность во много раз. Прочность на излом у склеренхимы сравнима с параметрами строительной стали.
Основные типы клеток, входящих в состав такой ткани, следующие:
- волокна;
- склереиды;
- структуры, входящие в состав проводящих тканей, ксилемы и флоэмы — лубяные волокна и древесинные (либриформа).
Волокна представляют собой удлиненные и заостренные кверху прозенхимные структуры с сильно утолщенными и одревесневшими оболочками, пор очень мало. Локализуются в местах окончания ростовых процессов растения: междоузлиях, стебле, центральной части корня, черешках.
Лубяные и древесинные волокна имеют большое значение как сопровождающие проводящих тканей, окружающие их.
Особенности строения механической ткани склеренхимы состоят в том, что все клетки мертвые, с прочно сформировавшейся древесной оболочкой. Все вместе они дают колоссальную устойчивость растениям. Формируется склеренхима из первичной меристемы, камбия и прокамбия. Локализуется в стволах (стеблях), черешках, корнях, цветоножках, цветоложе, плодоножках и листьях.
Роль в растительном организме
Выполняемая функция механической ткани склеренхимы очевидна — обеспечение целостного крепкого каркаса, обладающего достаточной прочностью, эластичностью и силой, чтобы выдерживать динамические и статические воздействия со стороны массы кроны (у деревьев) и природных катаклизмов (у всех растений).
Функция фотосинтеза для склеренхимных клеток нехарактерна вследствие отмирания их живого содержимого.
Склереиды
Данные структурные элементы механической ткани образуются из обычных тонкостенных клеток путем поэтапного отмирания протопласта, склерификации (одревеснения) оболочек и их многократного утолщения. Развиваются такие клетки двумя способами:
- из основной меристемы;
- из паренхимы.
Убедиться в прочности и жесткости склереид можно, обозначив места их локализации в растениях. Из них состоит скорлупа орехов, косточки плодов.
Читайте также: Виды хлопковой ткани по качеству
По форме эти структуры могут быть весьма различны. Так, выделяют:
- короткие округлые каменистые клетки (брахисклереиды);
- разветвленные;
- сильно удлиненные — волокнистые;
- остеосклереиды — по форме напоминают человеческие берцовые кости.
Часто такие структуры встречаются даже в мякоти плодов, что защищает их от поедания различными птицами и животными. Склереиды всех типов составляют особенности механических тканей, помогают им выполнять опорные функции.
Значение для растений
- защищать семена от перепадов температур;
- не допускать поражения плодов бактериями и грибами, а также укусами животных;
- формировать в комплексе с другими механическими тканями полноценный устойчивый механический каркас.
Присутствие механических тканей у разных растений
Распределение таких типов тканей неодинаково у различных представителей флоры. Так, например, меньше всего склеренхимы содержат низшие водные растения — водоросли. Ведь для них функцию опоры играет вода, ее давление.
Также не слишком одревесневают и запасаются лигнином тропические растения, все представители влажных мест обитания. А вот обитатели засушливых условий механическими тканями обзаводятся по максимуму. Это отражается и в их экологическом названии — склерофиты.
Колленхима больше характерна для однолетних двудольных представителей. Склеренхима же, напротив, большей частью формируется в однодольных многолетних травах, кустарниках и деревьях.
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.
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.
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