Характеристика меристемы, функции, гистология и типы
меристемы это растительные ткани, специализирующиеся на делении клеток. От активности этих тканей происходят все взрослые ткани растения. Меристематическая ткань расположена как в корне, так и в стебле (надземная часть растения). Они составляют так называемые точки роста.
Они были классифицированы с использованием различных критериев. Одним из них является время появления в развитии растения. Их также можно различить по положению, которое они занимают в организме растения..
Меристемы также известны как почки. Эти ткани активны в течение всей жизни растения и ответственны за неопределенный рост, представленный этими организмами..
- 1 Характеристики
- 1.1 Происхождение
- 1.2 Цитология
- 1.3 Гормональная активность
- 3.1 Стволовая апикальная меристема (АВМ)
- 3.2 Подкорневая корневая меристема (MSR)
- 4.1 — По должности
- 4.2 — По моменту появления
черты
источник
Все растения происходят от активности одной клетки (зиготы). Позже, когда эмбрион дифференцируется, существуют определенные зоны, которые поддерживают способность делиться.
В корешке зародыша клетки в субапикальном положении продолжают делиться. Находясь в стебле, слива образует первый зародыш (меристематическая зона) растения.
Кроме того, в некоторых случаях клетки, уже дифференцированные от тела растения, могут быть снова разделены. Это может произойти, когда какое-либо повреждение произведено заводу или эндогенным контролем.
цитология
Меристематические клетки не дифференцируются. Их размер колеблется от 10 до 20 мкм, они изодиаметричны (со всех сторон равны). Они характеризуются наличием тонкой первичной клеточной стенки, образованной пектинами, гемицеллюлозой и целлюлозой.
Ядро занимает самый большой объем клетки. Считается, что он может занимать до 50% цитоплазмы. ‘
Существует большое количество рибосом. Есть также многочисленные диктиосомы, формирующие аппарат Гольджи. Эндоплазматическая сеть недостаточна.
В общем, присутствует много небольших вакуолей, которые распределены по всему цитозолю..
Пластиды не дифференцированы, поэтому их называют пропластидиями. Митоконтрии очень маленькие и с немногими митохондриальными гребнями.
Гормональная активность
Активность меристематических клеток регулируется наличием веществ, вырабатываемых растением. Это гормоны (вещества, которые регулируют активность ткани).
Гормоны, которые непосредственно влияют на активность меристем, — это ауксины и гиббереллины.
Ауксины стимулируют образование и рост корней. Кроме того, в высоких концентрациях они могут ингибировать деление в меристемах стебля..
Гиббереллины способны стимулировать деление клеток в меристемах в латентном периоде. Эти почки вообще перестали расти из-за влияния факторов окружающей среды. Смещение гиббереллинов в эти зоны нарушает латентность и меристема начинает свою деятельность.
функции
Функция, которую выполняет меристема, — это образование новых клеток. Эта ткань находится в постоянном митотическом делении и будет образовывать все взрослые ткани растения.
Эти ткани отвечают за рост длины и толщины стеблей и корней. Они также определяют характер развития органов растения.
гистология
Меристемы, которые расположены на вершине стебля и корня, имеют тенденцию к конической форме. Его диаметр может составлять 80-150 мкм..
В стволе эта ткань расположена на апикальном конце. В корне меристематические клетки расположены чуть выше калиптры, которая защищает их.
Меристемы как стебля, так и корня имеют особую гистологическую организацию. Это определяет тип и положение тканей взрослого организма, к которым они относятся..
Стволовая апикальная меристема (АВМ)
Меристематическая зона в надземной части растения образует почки. В самой апикальной части меристемы расположены менее дифференцированные клетки. Он известен как промеристема и имеет особую конфигурацию.
Вы можете распознать два уровня организации. На первом уровне учитывается способность деления ячеек и положение, которое они занимают в промерной системе. Представлены три зоны:
Центральная зона
Он образован вытянутыми и сильно вакуолизированными клетками. Эти клетки имеют низкую скорость деления по сравнению с другими областями промерной системы. Они плюрипотентны, поэтому обладают способностью образовывать любые ткани.
Периферийная зона
Он расположен вокруг клеток центральной зоны. Клетки маленькие и выглядят очень окрашенными. Они часто делятся.
Область позвоночника или ребра
Появляется чуть ниже центральной зоны. Ячейки вакуолизированы и настроены в столбцах. Они составляют костный мозг меристемы и образуют наибольшее количество тканей стебля..
Когда клетки центральной зоны делятся, часть дочерних клеток движется вбок. Они сформируют периферическую зону и приведут к зачатку листьев.
Клетки, которые образуются по направлению к нижней части центральной зоны, включены в медуллярную зону.
На втором уровне организации MAV учитывается конфигурация и плоскости деления ячеек. Это известно как конфигурация тела туники.
плева
Он образован двумя внешними слоями MAV (L1 и L2). Они разделены только в антиклинальной плоскости (перпендикулярно поверхности).
Наружный слой туники образует протодерму. Эта первичная меристема будет дифференцироваться в эпидермальную ткань. Второй слой участвует в формировании фундаментальной меристемы.
тело
Он расположен ниже туники. Он состоит из нескольких слоев клеток (L3). Они разделены как антиклинально, так и периклинально (параллельно поверхности).
Фундаментальная меристема и прокамбий образуются из клеток организма. Первый будет формировать ткани коры и костного мозга стебля. Также ткани мезофилла в листе. Прокамбий даст начало первичным сосудистым тканям.
Субтропическая корневая меристема (MSR)
Меристематическая зона корня имеет субапикальное положение, поскольку защищена калиптрой, которая предотвращает повреждение клеток при проникновении в почву..
Организация MSR намного проще, чем организация MAV. Ниже калиптры находится группа клеток с низкой скоростью деления. Они образуют центр покоя, который считается центром запаса меристематических клеток..
В положении, боковом по отношению к центру покоя, представлены от одного до нескольких слоев исходных клеток в зависимости от группы растений..
Читайте также: Соединительная ткань где находится у кого
Самый внешний начальный клеточный слой приведет к появлению клеток калиптры. Это также сформирует протодермис. Внутренние слои разделены, чтобы дать начало основной меристеме и прокамбию.
тип
Различные критерии были использованы для классификации меристем. Наиболее часто используются позиция и время появления на растении..
-По должности
По месту их расположения на заводе мы имеем:
верхушечный
Они расположены в терминальных зонах корней и стеблей. В стебле они расположены в апикальном положении и в терминальной части ветвей. Формируют верхушечные и боковые почки.
В каждом корне представлена только одна меристема, которая имеет субапикальную позицию.
Laterales
Они занимают положение, периферийное к корням и стеблям голосеменных и двудольных. Они ответственны за рост в толщине в этих заводах.
переслоенный
Они находятся в наследнике. Они далеки от апикальных меристем и перемежаются со взрослыми тканями. Они ответственны за увеличение длины междоузлий и листовых влагалищ у некоторых растений.
случайный
Они образуются в разных положениях в организме растения. Это происходит в ответ на различные раздражители. Взрослые клетки способны возобновить меристематическую активность.
Среди них есть меристемы исцеления, возникшие при механическом повреждении растения. Точно так же меристемоиды, которые представляют собой изолированные меристематические клетки, которые могут образовывать структуры, такие как устьица или трихома.
-По моменту появления
У всех растений есть первичный рост, который в основном состоит в росте длины стебля и корней. Образующиеся ткани происходят из так называемых первичных меристем.
В некоторых группах, таких как голосеменные и много двудольных, происходит вторичный рост. Это состоит из увеличения диаметра стеблей и корней.
Встречается в основном на деревьях и кустарниках. Ткани, которые вызывают этот рост, вызваны активностью вторичных меристем.
первичный
Это протодермис, фундаментальная меристема и прокамбий.
Протодермис даст начало эпидермальным тканям в корнях и отростках. Он всегда находится во внешней части растения.
Из активности основной меристемы происходят различные типы паренхимы. Кроме того, механические ткани образуются (колленхима и склеренхима).
В стебле он расположен снаружи и внутри прокамбия. Внутренние ткани будут образовывать мозговое вещество, а внешние ткани — первичную кору. В корне он находится между протодермисом и прокамбиумом. Ткани, которые он образует, составляют радикальную кору.
Прокамбий образует первичные сосудистые ткани (ксилема и первичная флоэма). Клетки этой меристемы вытянуты и вакуолизированы. В стебле он расположен в боковом положении, а в корнях — в центре органа..
вторичный
Это фелогено или suberous камбий и сосудистый камбий.
Felógeno формируется путем дедифференцировки взрослых стволовых или корневых клеток. В стволе он может происходить из любой ткани первичной коры. В корне образуется активность перицикла.
Эта меристема образует суббер или пробку по направлению к внешней части органа. По направлению к внутренней части происходит фелодерма. Совокупность суперэго, фелогена и фелодермы составляет вторичную кору.
Вторичные сосудистые ткани образуются из отдела сосудистого камбия. Эта меристема происходит от остатков прокамбия, которые покоятся в стеблях и корнях.
Аналогично, в корнях перицикл также участвует в его образовании. В стволе паренхимные клетки могут участвовать в образовании сосудистого камбия.
Меристема возникает из вторичной флоэмы, вторичной и внутренне вторичной ксилемы. Во всех случаях образуется большее количество вторичного ксилема, который составляет древесину.
Меристематические ткани
Одна из особенностей растений – способность к длительному росту – определяется наличием у них меристем, которые дают начало постоянным тканям.
Образовательные ткани, или меристемы, являются эмбриональными тканями. Благодаря долго сохраняющейся способности к делению (некоторые клетки делятся в течение всей жизни) меристемы участвуют в образовании всех постоянных тканей и тем самым формируют растение, а также определяют его длительный рост.
Клетки образовательной ткани тонкостенные, многогранные, плотно сомкнутые, с густой цитоплазмой, с крупным ядром и очень мелкими вакуолями. Они способны делиться в разных направлениях.
Рис.1. Меристема под микроскопом (пример образовательных тканей)
По происхождению меристемы бывают первичные и вторичные.
— Первичная меристема составляет зародыш семени, а у взрослого растения сохраняется на кончике корней и верхушках побегов, что делает возможным их нарастание в длину.
— Вторичная меристема – представлена камбием и феллогеном. Эти ткани обеспечивают дальнейшее вторичное разрастание стебля и корня в диаметре. По месту расположения выделяют верхушечные, боковые и вставочные вторичные меристемы.
По расположению в теле растения меристемы различают:
— Апикальные (верхушечные) располагаются на верхушке побегов и на кончике всех молодых корешков и обеспечивают рост в длину. Топографически и онтогенетически с апикальной меристемой побега связано образование краевой (маргинальной) меристемы, формирующей пластинку листа.
— Латеральные (боковые) способствуют росту в толщину и располагаются параллельно боковой поверхности того органа, в котором они находятся. Первичные (прокамбий) возникают непосредственно под апексами и являются их производными. Вторичные (камбий и феллоген) образуются из тканей первичных или из клеток постоянных тканей в процессе упрощения их структуры и приобретения свойств меристемы.
— Интеркалярные (вставочные) располагаются обычно у основания междоузлий и обеспечивают рост в длину. Они имеют временный характер и превращаются в постоянные ткани.
— Раневые (травматические) возникают в любой части растения при поранениях. Клетки постоянных тканей, окружающие повреждение, дедифференцируются, приобретают способность к делению и образуют раневую ткань каллус. Клетки каллуса постепенно превращаются в клетки постоянной ткани (раневой пробки).
Покровные ткани
Покровные ткани размещены на поверхности тела растения. Основные функции – это защита молодых органов от высыхания, то есть излишнего испарения, от механических повреждений, проникновения микроорганизмов, резких колебаний температуры, излишнего испарения и газообмен. Такие структуры отвечают за стойкость растения к механическому воздействию, предохраняют от резких температурных колебаний и излишнего испарения влаги, защищают от проникновения внутрь патогенных микроорганизмов.
Читайте также: Синаптическая передача нервная ткань
В зависимости от происхождения различают три группы покровных тканей – эпидерму, перидерму и корку.
Эпидерма (эпидермис, кожица) – первичная покровная ткань, образована одним слоем плотно сомкнутых прозрачных клеток, покрывающих все молодые органы растений, не имеющих хлоропластов.
Оболочки клеток обычно извилистые, что обусловливает их прочное смыкание. Наружная поверхность клеток этой ткани часто одета кутикулой или восковым налетом, что является дополнительным защитным приспособлением.
В эпидерме листьев и зеленых стеблей имеются устьица, которые регулируют транспирацию и газообмен растения.
Покровная ткань зоны всасывания корней называется эпиблемой (ризодермой).
Рис. 2. Эпидерма листа различных растений:
а — хлорофитум; 6 — плющ обыкновенный: в — герань душистая; г — шелковица белая;
1 — клетки эпидермы; 2 — замыкающие клетки устьиц; 3 — устьичная щель.
Перидерма – вторичная покровная ткань стеблей и корней, сменяющая эпидермис у многолетних (реже однолетних) растений. Перидерму составляют пробка, феллоген и феллодерма.
Рис. 3. Перидерма стебля бузины (а — поперечный разрез побега, б — чечевички):
1 — выполняющая ткань; 2 — остатки эпидермы; 3 — пробка (феллема);
4 — феллоген; 5 — феллодерма.
Пробка представляет собой мертвый слой клеток. Клетки пробки пропитаны жироподобным веществом – суберином – и не пропускают воду и воздух, поэтому содержимое клетки отмирает и она заполняется воздухом. Многослойная пробка образует своеобразный чехол стебля, надежно предохраняющий растение от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Для газообмена и транспирации живых тканей, лежащих под пробкой, в последней имеются особые образования – чечевички; это разрывы в пробке, заполненные рыхло расположенными клетками.
Феллоген – (пробковый камбий), клетки которого делятся и дифференцируются в центробежном направлении (наружу) в пробку (феллему), а в центростремительном, (внутрь) – в слой живых паренхимных клеток (феллодерму).
Корка образуется у деревьев и кустарников на смену пробке. В более глубоко лежащих тканях коры закладываются новые участки феллогена, формирующие новые слои пробки. Вследствие этого наружные ткани изолируются от центральной части стебля, деформируются и отмирают, На поверхности стебля постепенно образуется комплекс мертвых тканей, состоящий из нескольких слоев пробки и отмерших участков коры. Толстая корка служит более надежной защитой для растения, чем пробка
Корка – ткань, которая характерна для деревьев и некоторых кустов. Этот слой покровных тканей представляет собой внешнюю часть пробки.
Основные ткани
Под этим названием объединяют ткани, составляющие основную массу различных органов растения. Их называют также выполняющими, основной паренхимой или просто паренхимой. Основная ткань состоит из живых паренхимных клеток с тонкими стенками. В ней размещены механические, проводящие и другие постоянные ткани. Между клетками имеются межклетники.
Основная ткань выполняет разнообразные функции: фотосинтез, хранение запасных продуктов, поглощение веществ, всвязи с чем различают ассимиляционную (хлоренхиму), запасающую, водоносную и воздухоносную паренхиму (аэренхиму).
Рис. 4. Паренхимные ткани:
1-3 — хлорофиллоносная (столбчатая, губчатая и складчатая соответственно);
4 — запасающая (клетки с зернами крахмала);
5 — воздухоносная, или аэренхима.
Ассимиляционная, или хлорофиллоносная, паренхима, сосредоточена большей частью в листьях и меньше в коре молодых стеблей. Их клетки содержат огромное количество хлоропластов и отвечают за процессы фотосинтеза и образования органических веществ.
Запасающая паренхима сосредоточена хорошо развита в стеблях древесных растений, в корнеплодах, клубнях, луковицах, плодах и семенах. в плодах, корнеплодах и семенах. В клетках запасающей паренхимы откладываются белки, углеводы и другие вещества.
Водоносная паренхима служит для скопления и сохранения воды. Эти ткани характерны для растений, проживающих в жарком и сухом климате. У растений пустынных местообитаний (кактусы) и солончаков в стеблях и листьях накапливается довольно много воды, (например, у крупных экземпляров кактусов из рода карнегия в тканях содержится до 2-3 тыс. л воды).
Воздухоносные ткани (аэренхима) имеют огромные межклеточные полости, наполненные воздухом, по которым воздух доставляется к тем частям растения, связь которых с атмосферой затруднена. Аэренхима характерна для болотных и водных растений.
Механические ткани
Механические ткани обеспечивают прочность органов растений. Они составляют каркас, поддерживающий все органы растений, противодействуя их излому, сжатию, разрыву. Основными характеристиками строения механических тканей, обеспечивающими их прочность и упругость, являются мощное утолщение и одревеснение их оболочек, тесное смыкание между клетками, отсутствие перфораций в клеточных стенках.
Механические ткани наиболее развиты в стебле, где они представлены лубяными и древесинными волокнами. В корнях механическая ткань сосредоточена в центре органа.
В зависимости от формы клеток, их строения, физиологического состояния и способа утолщения клеточных оболочек различают три вида механической ткани: колленхиму, склеренхиму и склереиды.
Колленхима представлена живыми паренхимными клетками с неравномерно утолщенными оболочками, делающими их особенно хорошо приспособленными для укрепления молодых растущих органов. Будучи первичными, клетки колленхимы легко растягиваются и практически не мешают удлинению той части растения, в которой находятся. Обычно колленхима располагается отдельными тяжами или непрерывным цилиндром под эпидермой молодого стебля и черешков листьев, а также окаймляет жилки в листьях двудольных. Иногда колленхима содержит хлоропласты. Колленхима чаще встречается у двудольных растений. Если утолщения расположены в углах, то такую колленхиму называют уголковой. Если утолщаются две противоположные стенки, а две другие остаются тонкими, колленхиму называют пластинчатой.
Читайте также: Какую ткань включает в свой состав любой орган
Склеренхимасостоит из прозенхимных клеток с равномерно утолщенными, часто одревесневшими оболочками, содержимое которых отмирает на ранних стадиях. Оболочки склеренхимных клеток обладают высокой прочностью, близкой к прочности стали. Эта ткань широко представлена в вегетативных органах наземных растений и составляет их осевую опору. Только в молодые живые клетки. По мере старения содержимое их отмирает.
По химическому составу стенки клетки различают два вида склеренхимы:
— лубяные волокна – стенка целлюлозная или слегка одревесневающая;
— древесинные волокна (либриформ) – стенка всегда одревеснивающая.
Склереиды– это округлые мертвые клетки с равномерно очень толстыми одревесневшими стенками. Ими образованы семенная кожура, скорлупа орехов, косточки вишни, сливы, абрикоса; они придают мякоти груш характерный крупчатый характер. В плодах – это каменистые, в листьях – опорные клетки.
Рис. 5. Механические ткани:
а — уголковая колленхима; 6 — склеренхима; в — склереиды из плодов алычи:
1 — цитоплазма, 2 — утолщенная клеточная стенка, 3 — поровые канальцы.
Проводящие ткани
Основная функция этой группы тканей – транспорт воды и минеральных веществ по телу растения. Принято различать следующие разновидности проводящих элементов: ксилему (древесину) и флоэму (луб).
Ксилема – обеспечивает перемещение воды с растворенными минеральными веществами от корневой системы к наземной части растения. Она также выполняет опорную функцию. Ксилема состоит из специальных сосудов, так называемых трахеидов и трахей.
Трахеиды представляют собой узкие, сильно вытянутые в длину мертвые клетки с заостренными концами и одревесневшими оболочками. Проникновение растворов из одной трахеиды в другую происходит путем фильтрации через поры – углубления, затянутые мембраной. Жидкость по трахеидам протекает медленно, так как поровая мембрана препятствует движению воды. Трахеиды встречаются у всех высших растений, а у большинства хвощей, плаунов, папоротников и голосеменных служат единственным проводящим элементом ксилемы. У покрытосеменных растений наряду с трахеидами имеются сосуды (трахеи).
Трахеи (сосуды) – это полые трубки, состоящие из отдельных члеников, расположенных друг над другом. В члениках на поперечных стенках образуются сквозные отверстия – перфорации, или эти стенки полностью разрушаются, благодаря чему скорость тока растворов по сосудам многократно увеличивается. Оболочки сосудов пропитываются лигнином и придают стеблю дополнительную прочность. В зависимости от характера утолщения оболочек различают трахеи кольчатые, спиральные, лестничные и др.
Флоэма– ткань, которая обеспечивает нисходящий ток. Через ситовидные трубки все органические питательные вещества, которые синтезируются листьями, разносятся к остальным органам растения, включая и корневую систему.
Как и ксилема, она является сложной тканью и состоит из ситовидных трубок с клетками-спутницами, паренхимы и механической ткани. Ситовидные трубки образованы живыми клетками, расположенными одна над другой. Их поперечные стенки пронизаны мелкими отверстиями, образующими как бы сито. Клетки ситовидных трубок лишены ядер, но содержат в центральной части цитоплазму, тяжи которой через сквозные отверстия в поперечных перегородках проходят в соседние клетки. Ситовидные трубки, как и сосуды, тянутся по всей длине растения. Клетки-спутницы соединены с члениками ситовидных трубок многочисленными плазмодесмами и, по-видимому, выполняют часть функций, утраченных ситовидными трубками (синтез ферментов, образование АТФ).
Рис. 6. Элементы ксилемы (а) и флоэмы (6):
1-5 — кольчатая, спиральная, лестничная и пористая (4, 5) трахеи соответственно;
6 — кольчатая и пористая трахеиды; 7 — ситовидная трубка с клеткой-спутницей.
Сосуды, трахеиды и ситовидные трубки расположены в растениях, как правило, не беспорядочно, а собраны в особые комплексные группы – проводящие пучки. Различают четыре типа пучков:
— простые – наиболее примитивные, состоят из однородных элементов, то есть только из трахеид или только из ситовидных трубок;
— общие – состоят из сосудов, трахеид и ситовидных трубок;
— сложные – имеют, кроме проводящих, еще паренхимную ткань;
— сосудисто-волокнистые – состоят из элементов сложного проводящего пучка, окруженных механической тканью; отличаются особой прочностью.
В проводящих пучках ксилема и флоэма находятся в тесном взаимодействии друг с другом и образуют в органах растения особые комплексные группы.
Если между флоэмой и ксилемой имеется камбий, то такие пучки называют открытыми. Благодаря деятельности камбия образуются новые элементы ксилемы и флоэмы, поэтому пучок со временем разрастается. Открытые пучки свойственны двудольным и голосеменным.
В закрытых пучках между флоэмой и ксилемой камбия нет, поэтому разрастания не происходит. Закрытые пучки имеют однодольные и, как исключение, некоторые двудольные, у которых камбий очень рано перестает функционировать (например, у видов рода лютик).
По взаимному расположению флоэмы и ксилемы пучки классифицируются:
— коллатеральные,или бокобочные– флоэма и ксилема располагаются бок о бок, причем флоэма обращена к перифирии органа, а ксилема – к центру; встречаются в стеблях и листьях многих семенных растений;
— биколлатеральные, или двубокобочные– флоэма прилегает к ксилеме с обеих сторон, наружный участок флоэмы больше, чем внутренний; свойственны некоторым двудольным, например, представителям семейства тыквенных;
— концентрические – одна из тканей полностью окружает другую: если ксилема расположена вокруг флоэмы, пучок называют амфивазальным (такие пучки встречаются у некоторых однодольных растений, например, у драцены), если, наоборот, ксилема окружена флоэмой, пучок называют амфикрибралъным (такие пучки характерны для папоротников).
— радиальные– ксилема расположена в центре, образует к периферии радиальные выступы, чередующиеся с участками флоэмы,бывает только в корнях при первичном строении.
Дата добавления: 2018-05-10 ; просмотров: 3518 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
- 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