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:
Читайте также: Окантовка ткани как сделать
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.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
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.
Биология. 10 класс
§ 0—2. Характеристика строения и функций тканей растений
Разнообразие тканей
Для клеток растений характерно наличие некоторых специфических особенностей строения. Так, в отличие от клеток животных они имеют клеточную стенку, состоящую из целлюлозы, содержат вакуоли и хлоропласты. Запасным питательным веществом в клетках растений является крахмал. Дифференциация тела на ткани и органы у растений явилась результатом их приспособления к наземным условиям среды. Ткань — совокупность клеток и межклеточного вещества, сходных по происхождению, строению и выполняемым функциям. После выхода на сушу у растений в зависимости от выполняемой функции сформировались следующие виды тканей: образовательные (меристемы), покровные, проводящие, механические и основные (паренхимы). По строению ткани бывают простые и сложные. Простые ткани состоят из одного типа клеток, а сложные включают клетки разных типов. Общая характеристика тканей растений приведена в таблице.
Читайте также: Акрил ткань как производят
Таблица. Общая характеристика строения, местоположения и функций тканей растений
Название тканей
Особенности строения
Местоположение в растении
- боковые
- Клетки мелкие, с тонкой оболочкой, густой цитоплазмой, мелкими вакуолями, крупным ядром.
- Они плотно прилегают друг к другу и постоянно делятся в разных направлениях
- На верхушке стебля, кончике корня у всех растений.
- В междоузлиях злаков; внутри стебля и корня голосеменных и двудольных покрытосеменных растений
Образуют все постоянные ткани и обеспечивают рост растения в высоту и толщину в течение всей жизни
Живые (эпидермис) или мертвые (перидерма, корка) клетки с толстыми стенками, плотно прилегают друг к другу, образуя один или несколько слоев. Живые клетки снаружи покрыты восковым налетом или кутикулой
На поверхности всех органов (стебля, корня, листа, цветка, плода и семени)
Защищают внутренние ткани растения от воздействия внешних факторов, регулируют его водный и газовый обмен со средой
- Трахеиды, сосуды, древесные волокна, древесная паренхима.
- Ситовидные трубки, клетки-спутницы, лубяные волокна, лубяная паренхима
Обеспечивают транспорт в организме:
- воды, минеральных веществ (восходящий ток);
- органических веществ (нисходящий ток)
- колленхима;
- склеренхима
- Живые клетки с неравномерно утолщенными оболочками.
- Мертвые клетки с утолщенными стенками
Во всех органах растения (наиболее развиты в стебле, в корне занимают центральное положение)
Придают прочность и упругость всем органам растения и обеспечивают их ориентацию в пространстве
Крупные, круглые или овальные, рыхло расположенные клетки, между которыми имеются межклетники
Во всех органах растения (наиболее развиты в плодах, семенах и запасающих органах)
Функция зависит от особенностей строения и места расположения ткани:
- фотосинтез;
- запасание питательных веществ;
- запасание воздуха;
- запасание воды
Далее рассмотрим более подробно характеристику вышеуказанных тканей.
Механические ткани – функции, строение и основные типы (колленхима, склеренхима, склереиды).
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, они почти отсутствуют у растений влажных лесов, у многих прибрежных растений, но зато хорошо развиты у большинства растений засушливых местообитаний.
Механическая прочность, защита, опора. Данные функции механической ткани чрезвычайно важны. Благодаря их наличию растение способно переносить сильнейшие погодные ненастья, при этом сохраняя целостность всех частей.
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 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.
Читайте также: Акрил по ткани как держится
Также строение механических тканей данного типа подразумевает несколько типов сочленения клеток. По этому признаку принято выделять три вида колленхимы:
1) Пластинчатая. Клеточные стенки утолщены достаточно равномерно, располагаются плотно друг к другу, параллельно стеблю. Вытянутые по форме (пример растения, содержащего этот тип ткани,- подсолнечник).
2) Уголковая колленхима — оболочки утолщены неравномерно, в углах и середине. Смыкаются между собой именно этими частями, образуя небольшие пространства (гречиха, тыква, щавель).
3) Рыхлая. Клеточные стенки утолщенные, но соединение их — с большими межклеточными пространствами. Часто выполняет фотосинтезирующую функцию (красавка, мать-и-мачеха).
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.
Помимо фотосинтезирующей, можно назвать также функцию опоры как основной. Функции механической ткани данного типа объясняются также способностью формировать вторичные одревесневающие оболочки в старых органах растений.
Склеренхима. 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.
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.
Выполняемая функция механической ткани склеренхимы — 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.
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.
Роль таких клеток заключается не только в арматурных функциях. Также склереиды помогают растениям:
— 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.