Ткани растений. У растений выделяют несколько типов тканей: образовательные, покровные, механические, проводящие и основные.
Образовательныеткани (меристемы) остаются эмбриональными тканями. Благодаря постоянному делению клеток они принимают участие в образовании всех постоянных тканей растения и обеспечивают рост растения в течение всей его жизни. Клетки образовательной ткани тонкостенные, с мелкими вакуолями, с крупным ядром в центре. Клетки плотно прилегают друг к другу и могут делиться в разных направлениях.
Верхушечные меристемы находятся на кончиках побегов и корней, а боковые — внутри побегов и корней (прокамбий, камбий, перицикл).
Покровныеткани расположены на границе с внешней средой, т.е. на поверхности корней, стеблей, листьев, плодов. Они выполняют главным образом защитную функцию — защищают внутренние структуры растения от травм, от действия низких температур, от перегрева, от излишнего испарения и иссушения, от проникновения болезнетворных организмов и т.п.
Различают три вида покровной ткани: эпидермис (кожица), перидерму и корку.
Эпидермисом покрыты листья и молодые стебли. Клетки эпидермиса живые, они плотно прилегают друг к другу, образуя один слой. Они бесцветны, так как не содержат хлорофилла. Часто покрыты восковым налетом или волосками, что является дополнительным защитным приспособлением. Одни волоски защищают растение от перегрева, другие, часто ядовитые (вспомним крапиву), — от поедания животными. Особое значение для поглощения воды и минеральных веществ из почвы имеют корневые волоски — выросты клеток эпидермиса всасывающей зоны корня.
Многоклеточные железистые волоски и другие видоизменения эпидермиса секретируют несколько типов веществ, среди которых наиболее распространены эфирные масла, бальзамы, смолы и нектар.
В некоторых местах между клетками кожицы имеются устьица, которые регулируют водный и газовый режим растения.
К осени стебли кустарников и веточки деревьев начинают буреть, что свидетельствует о замене эпидермиса более прочной покровной тканью — перидермой. Наружная часть перидермы называется пробкой. Ее образование связано с деятельностью боковой образовательной ткани — пробкового камбия, формируемого под кожицей. Клетки пробки располагаются друг над другом в несколько рядов (рис. ).
Оболочка клеток пробки постепенно пропитывается суберином, содержимое клеток отмирает и они заполняются воздухом. Отмирает и слущивается также и кожица, которую слой пробки отделяет от живых тканей.
Живые ткани, лежащие под пробкой, нуждаются в газообмене и удалении избытка влаги. Эти функции выполняют чечевички — рыхло расположенные клетки перидермы.
Старые ветки и стволы деревьев покрыты еще более сложным комплексом мертвых тканей — коркой. Она возникает за счет все более глубокой закладки пробкового камбия среди живой паренхимной ткани. Участки паренхимы, оказавшиеся снаружи от слоя пробки, быстро отмирают. Поэтому у старых деревьев корка имеет большую толщину.
Механические ткани придают прочность различным частям растения. Взаимодействуя с другими тканями, они образуют «внутренний скелет» растения. Различают два вида механической ткани: колленхиму и склеренхиму.
Колленхима представлена живыми клетками с неравномерно утолщенными (за счет отложения целлюлозы и пектиновых веществ) с неодревесневшими стенками (рис. ).
В стебле по мере старения колленхимы развивается мертвая ткань — склеренхима. Ее клетки имеют равномерно утолщенные оболочки (рис. ), которые со временем одревесневают (оболочки пропитываются специальным веществом – лигнином), в результате чего содержимое клеток отмирает. Длинные клетки механической ткани, расположенные группами по периферии, называются волокнами (например, у льна длина волокон достигает 40 мм). Чем сильнее развита механическая ткань в стебле, тем более мощную надземную массу может формировать растение.
Проводящие ткани служат для передвижения воды с растворенными в ней минеральными веществами от корней ко всем частям растения, а также для доставки ко всем органам, в том числе и к корням, органических веществ.
Ксилема (у деревьев и кустарников она называется древесиной) — это водопроводящая система растения. Она состоит из трахеальных элементов (трахеид и сосудов), волокон и паренхимных клеток (рис. ).
Трахеиды — узкие, полые, мертвые клетки с утолщенными одревесневшими оболочками, способствующими усилению их механической прочности и препятствующими их деформации. Проникновение растворов из одной трахеиды в другую происходит путем фильтрации через поры в их оболочках.
Трахеиды свойственны голосеменным, папоротникам, хвощам, плаунам и примитивным покрытосеменным.
Сосуды (трахеи) — тоже мертвые элементы проводящей ткани. Они состоят из коротких широких клеток, которые расположены одна над другой. На их поперечных стенках формируется одно или несколько сквозных отверстий, обеспечивающих более быстрый, чем через поры, транспорт воды. Сосуды характерны только для покрытосеменных растений.
Флоэма — сложная проводящая ткань[BЭ130] , в состав которой входят ситовидные трубки и клетки-спутницы (рис. ), а также паренхимные клетки и механические элементы. Ситовидные трубки образованы живыми безъядерными клетками, поперечные перегородки между которыми имеют сквозные круглые отверстия (продырявлены наподобие сита). Через эти отверстия в соседние клетки проходят тонкие тяжи цитоплазмы. Благодаря этому клетки сообщаются друг с другом. По ситовидным трубкам, которые, как и сосуды, проходят по всей длине растения, передвигаются органические вещества. Прилегающие к ситовидным трубкам клетки-спутницы обеспечивают жизнедеятельность ситовидных трубок, которые из-за отсутствия в них ядра в значительной степени утратили признаки самостоятельных клеток.
Ксилема и флоэма обычно находятся во взаимодействии друг с другом и образуют так называемые проводящие пучки. Их легко увидеть на листьях в виде жилок.
Основные[VV131] ткани, или паренхима, составляют основную и большую часть тела растения. Это один из немногих видов тканей, которые в зависимости от положения в теле растения и особенностей его обитания способны выполнять различные функции — осуществление фотосинтеза, запасание питательных веществ, воды, воздуха. По функции различают хлорофиллоносную (хлоренхима), запасающую, воздухоносную (аэренхима) паренхиму.
Хлорофиллоносная паренхима, или ассимиляционная ткань, находится в зеленых листьях и стеблях растений и выполняет функцию фотосинтеза. В клетках этой ткани в большом количестве содержатся хлоропласты.
В клетках запасающей паренхимы откладываются в твердом или растворенном виде запасные питательные вещества (крахмал, сахара, белки), которые впоследствии используются растением в процессе жизнедеятельности. У растений, периодически испытывающих недостаток воды, в запасающих тканях стебля (кактусы, молочаи) или листьев (алоэ, очитки) накапливается вода. Большое количество запасающей паренхимы имеется в стеблях древесных растений, корневищах, клубнях, луковицах, корнеплодах, плодах. Иногда в запасающих тканях накапливаются продукты обмена веществ: смолы, органические кислоты, кристаллы щавелевокислого кальция.
Читайте также: Как можно почистить утюг от прилипшей ткани в домашних условиях
У высших растений, обитающих в воде (кувшинки, кубышки, рдесты и др.), развивается особый тип основной ткани — воздухоносная паренхима, или аэренхима. Ее основная функция — обеспечение нормального газообмена в теле растения в условиях пониженной аэрации. Клетки воздухоносной паренхимы располагаются рыхло, так что между ними образуются крупные межклетники, по которым циркулируют газы.
Органы растений. Как вы помните из курса биологии 7 класса, у растений выделяют вегетативные и генеративные органы. Вегетативными органами являются корень и побег. Генеративные органы подразделяются на органы бесполого и полового размножения.
Корень— вегетативный орган, обеспечивающий закрепление растения в почве, всасывание почвенного раствора и его транспорт к надземным частям. Различные виды корней (главный, боковые, придаточные) формируют корневую систему. Корни отсутствуют у моховидных. Функцию корней у них выполняют ризоиды – нитевидные вытянутые клетки нижней части стебля.
Побегсостоит из осевой части — стебля, на котором расположены листья и почки. На некоторых побегах размещены репродуктивные органы растений (цветки, спорангии и др.).
Стебель обеспечивает взаимосвязь органов растения между собой, осуществляет транспорт веществ. Листья выполняют функции фотосинтеза, испарения воды и газообмена.
Почки — это зачаточные побеги. Вегетативные почки состоят из зачаточного стебля с конусом нарастания и зачаточных листьев, а генеративные — содержат зачатки цветков и соцветий.
Вегетативные органы растений способны видоизменяться. Это связано с осуществлением ими определенных функций и обеспечивает приспособление к определенным условиям среды произрастания. Так, в клубнях, корневищах, луковицах, корнеплодах запасаются питательные вещества. В неблагоприятные периоды существования надземная часть растений может отмирать, а живыми остаются только видоизмененные их подземные части. При наступлении благоприятных условий из подземных частей развиваются надземные побеги. Листья и побеги могут превращаться в колючки (кактусы, боярышник и др.), защищающие растения от растительноядных животных. С помощью вегетативных органов и многих их видоизменений происходит вегетативное размножение растений.
Органы бесполого размножения растений называют спорангиями (от греч. спора — семя и ангейон — сосуд, вместилище). Они расположены или поодиночке, или собраны вместе в сложные структуры (например, сорусы у папоротников, стробилы у хвощей и плаунов).
Органы полового размножения обеспечивают образование и созревание половых клеток, процессы оплодотворения, а у семенных растений (голосеменных и покрытосеменных) — также и опыление. Они бывают разнообразны по строению и у различных групп имеют разное название (например, у споровых растений они называются антеридиями и архегониями). У цветковых растений генеративными органами являются цветок и плод.
Растения ведут прикрепленный образ жизни, поэтому для них характерна радиальная симметрия.
s1. Какие основные ткани выделяют у растений? 2. Почему ткани возникли у наземных растений, а не у растений водоемов? 3. Какие вы знаете разновидности покровных тканей? Каковы их функции? 4. Какую функцию выполняет эпидермис, каково в связи с этим строение его клеток? 5. Что такое механические ткани? Каковы особенности их строения и функций? 6. Каковы принципиальные различия в строении ксилемы и флоэмы? 7. Какие вегетативные и генеративные органы выделяют у растений и каковы их функции? 8.Как вы думаете, почему ткани возникли у наземных растений, а не у водных?
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Ткани растений
Хлопковые, льняные, синтетические — это ткани, из которых люди шьют себе одежду. Она нужна им для красоты, защиты от холода и удобства. Из тканей, выполняющих разные задачи, «сшиты» и сложные существа, в том числе и преобладающая часть растений. У одноклеточных организмов всю работу делает одна клетка. У многоклеточных есть разные типы клеток: разной формы, лежащие близко друг к другу или расположенные рыхло, с большим количеством хлоропластов или совсем без органоидов, с омертвевшими утолщёнными оболочками. Из них и собраны ткани. Сегодня нам предстоит выяснить, что такое ткани растений, зачем они им нужны, какие виды тканей бывают и как они появились в результате эволюции.
Как появились ткани у растений? Понятие о ткани
С появлением в истории Земли многоклеточных существ появилась возможность дифференциации их клеток. Первые признаки их различий наблюдаются у колониальных протист, например у вольвокса, похожего на шар. Его наружные клетки, снабжённые жгутиками, решают необходимые для жизни проблемы: питания, фотосинтеза, движения и др. Другие клетки вольвокса способны к размножению и основанию новых колоний.
Тело многоклеточных зелёных, не прикреплённых к субстрату водорослей построено из цепочки однотипных клеток. У прикреплённых водорослей нижняя часть клеток лишилась хроматофор с хлорофиллом и стала ризоидами (нити для прикрепления к субстрату), клетки верхней части осуществляют функции получения питания и размножения. Продвинутые бурые водоросли имеют специальные группы клеток, осуществляющие функции опоры и защиты. В их талломе есть фотосинтезирующие, проводящие и запасающие клетки. Но водоросли ещё не имеют настоящих тканей и органов.
Рис. 1. Фотосинтезирующая ткань
Разнообразные сложные группы специализированных клеток появляются у высших наземных растений. Примитивные ткани имеют мхи, папоротники. Особенно развиты в этом плане цветковые растения. С выходом из воды им пришлось приспособиться ко многим вещам. Для сохранения влаги у них появилась кожица, для проведения веществ клетки объединились в трубки, в качестве защиты от ветра они приобрели опорные ткани. Став строго специализированными, многие клетки потеряли способность делиться. Поэтому у растений есть такие участки, где расположены молодые клетки, делящиеся и образующие новые ткани. От них зависит рост растения.
Ткани растений и всех живых организмов вообще — это комплексы из одинаковых или нескольких разных типов клеток, отвечающих за определённые функции. Если ткань состоит только из одинаковых клеток, то она называется простой, если она построена из нескольких разных клеток, то она именуется сложной. Как и ткани нашей одежды — одни защищают от холода, другие от дождя, третьи согревают, четвёртые смягчают прикосновения, так и у растений одна группа клеток защищает, другая проводит вещества, третья придаёт им прочность и др.