Ткани растений их виды, строение и функции (таблица)
Ткани растений — это совокупность клеток, которые имеют одинаковое происхождение, выполняют одну или несколько функций, занимают определенное положение в организме растения, и межклеточного вещества. У растений выделяют следующие виды тканей: образовательные (меристемы) — к ним относятся верхушечные (конус нарастания), вставочные, боковые (камбий, пробковый камбий, раневая); покровные — такие как кожица (эпидерма), пробка; проводящие — к ним относятся сосуды (трахеи), трахеиды, ситовидные трубки; механические — сюда входят волокна и каменистые клетки; основные — к ним относятся запасающая, фотосинтезирующая (хлоренхима, столбчатая, губчатая ткани), древесная паренхима, лубяная паренхима, водо- и воздухоносная ткань.
На рисунке ниже показан структура строения различных видов растительных тканей:
Таблица ткани растений их строение, классификация
Образовательная (меристема):
Меристема образована живыми, мелкими, плотными сомкнутыми клетками, с крупным ядром, густой цитоплазмой и мелкими вакуолями
1. Участвует в образовании новых клеток и дифференциации этих клеток в клетки других тканей.
2. Клетки образовательной ткани постоянно делятся и дифференцируются в клетки постоянных тканей.
Конус нарастания в почках, зародыше семени, на кончиках корней
1. Обеспечивает рост органов в длину.
2. Благодаря делению клеток и их дифференциации образуются ткани корней, побегов, листьев, цветков.
Основания междоузлий стебля и основания листа
Расположен между древесиной и лубом стеблей и корней
Функция утолщение стебля и корня.
Покровная ткань растений:
Располагается на поверхности
1. Предохраняет растение от высыхания и других неблагоприятных воздействий. 2. Участвует в процессе дыхания. 3. Участвует в обмене веществ между окружающей средой.
Состоит из слоя живых, плотно сомкнутых клеток с утолщенной стенкой, без хлоропластов. В кожице листьев и зеленых побегов имеются устьица
Расположена на поверхности листьев, молодых побегов, всех частей цветка
1. Защита органов от высыхания и микроорганизмов.
2. Устьица обеспечивают газо- и водообмен в растениях.
Состоит из мертвых клеток, стенки которых пропитаны жировым веществом — суберином. Чечевички
Покрывает зимующие стебли многолетних растений корневища, клубни, корни
1. Защищает от колебаний температур, механических воздействий, различных вредителей.
2. Многослойная пробка образует на поверхности стебля защитный чехол, в котором находятся чечевички для газо- и водообмена.
Комплекс многослойной пробки и других мертвых тканей, сменяет эпидермис у многолетних растений
Покрывает нижнюю часть стволов, хорошо выражена у коркового дуба
Выполняет функцию защита от механических повреждений, перепадов температур, вредителей, микроорганизмов.
Основная ткань — паренхима:
Основная растительная ткань состоит обычно из живых, тонкостенных клеток, составляющих основу органов
2. Запас питательных веществ.
3. Различают также воздухоносную и водоносную паренхимы.
Ассиммиляционая ткань (фотосинтезирующая)
Столбчатая и губчатая ткань листа, содержит хлоропласты
В основном — в зеленых листьях и молодых побегах
Состоит из однородных тонкостенных клеток, в которых откладываются белки, жиры, углеводы и другие запасные вещества. Часто имеют крупные вакуоли с клеточным соком
Она находится в стеблях древесных растений (сердцевина), корнеплодах, клубнях, луковицах, плодах и семенах
1. Накопление запасных питательных веществ.
2. Клетки основных тканей способны превращаться во вторичную образовательную ткань, за счет которой происходит вегетативное размножение растений.
Состоит из крупных, рыхло расположенных клеток
В стеблях и (или) листьях растений засушливого климата (кактусы, алое, бутылочное дерево)
Служит для запасания воды у растений засушливого климата
Воздухоносная паренхима — аэренхима
Клетки аэренхимы образуют крупные воздухоносные межклетники
Развивается у водных и болотных растений в стеблях и реже в листьях (рогоз, тростник)
По межклетникам воздух доставляется к подводным частям растений и обеспечивается аэрация
Проводящая ткань:
Состоит из вытянутых клеток
Проводящая ткань является составной частью древесины (ксилемы) и луба (флоэмы)
Занимается транспортом питательных веществ от корня к листьям (восходящий ток), от листьев к корню (нисходящий)
В состав ксилемы входят сосуды (мертвые вытянутые клетки, лишенные поперечных перегородок, стенки которых пропитаны лигнином, придающим сосудам дополнительную твердость), древесинная паренхима и механическая ткань
Расположена в древесине стебля, проводящей зоне корня, жилках листьев
Главная проводящая ткань высших сосудистых растений. Она также участвует в транспорте минеральных веществ (восходящий ток), запасает питательные вещества и выполняет опорную фун-ю
Флоэма (луб, ситовидные трубки)
Состоит из ситовидных трубок с клетками спутниками, лубяной паренхимы и лубяных волокон (механическая ткань). Ситовидные трубки образованы живыми клетками, поперечные перегородки которых пронизаны маленькими отверстиями, образующими «сито». В клетках нет ядер, но они имеют цитоплазму, тяжи которой проходят в соседние клетки через сквозные отверстия в перегородках. Клетки-спутники соединяются с ситовидными трубками плазмодесмами и выполняют функцию питания, синтеза ферментов и так далее.
Образует проводящие пучки в лубе вдоль стебля, корня, жилок листьев
Проводит растворенные орган. вещества, образованные в листьях (нисходящий ток), в стебель, корень, цветки, плоды.
Проводящие сосудисто -волокнистые пучки
Комплекс из древесины и луба в виде отдельных тяжей у трав и сплошного массива у деревьев
Центральный цилиндр корня и стебля; жилки листьев и цветков
Проводят по древесине воду и минеральные вещества; по лубу — органические вещества; укрепление органов, связь их в одно целое
Читайте также: Трикотажные изделия трикотажная ткань
Механическая ткань растений:
Клетки механической ткани (лубяные и древесинные волокна) имеют толстые утолщенные и одревесневшие оболочки, плотно прилегающие друг к другу
Механические ткани в основном расположены в стебле, в корне имеется только в центре. Окружают сосудистые пучки
Придает прочность органам растения, противодействует разрыву или излому, образуют каркас, поддерживающий органы растения
Склереиды — округлые мертвые клетки с очень толстыми одревесневшими оболочками
Образуют семенную кожуру, скорлупу ореха
Защищают семена от воздействия внешней среды
Выделительная ткань:
Состоит из клеток, образующих и выделяющих различные вещества (секреты)
Функция этой ткани растений — выделение секрета
Живые клетки образующие длинные выросты — волоски, внутри которых жидкий секрет
На поверхности листьев, стеблей (стрекательные клетки крапивы, железистые волоски герани). В основании лепестков
1. Выделение веществ, защищающих от поедания животными, микроорганизмов, испарения
2. Выделение пахучих веществ, привлекающих насе комых- опылителей
Живые клетки, заполненные сладким веществом, часто сильно пахнущим
Цветок (чаще всего у основания лепестков)
Выделение нектара, который привлекает насекомых- опылителей
Мертвые вытянуты клетки, заполненные смолой или млечным соком
Древесина хвойных, стебель одуванчика, молочая
Защита от микроорганизмов, повреждений, поедания животными
_______________
Источник информации: Весь курс школьной программы в схемах и таблицах: биология /-СПб.:Тригон,2007.
Виды растительных тканей: образовательная, покровная, основная механическая проводящая
В многоклеточном организме клетки со сходными функциональными возможностями и строением объединены в группы и образуют растительные ткани.
Растительные ткани — это группа клеток, с общим происхождением, структурой, предназначенные для выполнения конкретных функций.
Существуют следующие типы растительных тканей:
- Образовательные;
- покровные;
- основные;
- механические;
- проводящие.
Есть ткани простые, в которые входят однородные группы клеток (паренхима), и сложные, где встречаются клетки, отличающиеся по виду, размеру и функциям, но имеют одних предшественников (ксилема).
Образовательная
Клетки образовательной ткани тесно связаны между собой, с минимальным количеством межклеточного вещества, имеют тонкие мембраны. Цитоплазма вязкая, в ней находится генетическая информация. Клетки способны к длительному митотическому делению, служат основой для формирования всех тканей растения.
Образовательные ткани расположены в верхушечной части побегов, на кончике корня. Участки меристемы сохраняются также у основы черешков листьев и междоузлий. Есть латеральные или боковые меристемы, которые отвечают за увеличение размера стебля в поперечной плоскости. К ним относят прокамбий и камбий.
Раневая образовательная ткань формируется в месте повреждения, при этом пограничные клетки вступают в процесс деления и видоизменяются в плотную защитную ткань – каллюс.
Покровная
Отдельные части растения со всех сторон покрыты шаром плоских клеток – эпидермой. Основная их функция – защита глубже расположенных клеток от пересыхания или чрезмерной влаги, перегрева или заморозков, механических воздействий, проникновения инородных агентов.
Покровные ткани также отвечают за взаимодействие растения с внешней средой. Обмен газов, водяных паров осуществляется через мелкие поры в покровной ткани — устьица. Строение устьица простое: две замыкающие клетки и устьичная щель.
Замыкающие клетки реагируют на перемены факторов окружающей среды, при этом они смыкаются или размыкаются. Например, в светлое время суток, когда интенсивно идут фотосинтезирующие процессы, замыкающие клетки расходятся и пропускают максимальное количество углекислого газа. На ночь они закрываются. Смыкание происходит и при повышении температуры, для защиты от потери влаги.
Многолетние растения нуждаются в более прочной защите, поэтому под эпидермой в них развивается плотная защитная ткань — пробка, которая построена из отмерших клеток.
Вместо устьиц в пробке находятся чечевички, которые необходимы для газообмена.
На замену пробке у многих деревьев формируется корка – очень прочный и грубый слой мертвых клеток.
Проводящая
Проводящая ткань отвечает за перенос питательных веществ в растительном организме. Известны 2 разновидности проводящих тканей — луб и древесина.
По восходящим путям идет транспорт воды и минералов от корневой системы к вышерасположенным органам растения — через сосуды и трахеиды древесины (ксилема). По нисходящим путям переносятся синтезированные органические соединения к корневой системе с помощью ситовидных трубок луба (флоэма).
Луб представляет собой совокупность безъядерных длинных клеток, вертикально идущих друг за другом. Стенки, которыми клетки соприкасаются, имеют множество выходов, поэтому жидкость может свободно передвигаться. На всем протяжение ситовидные трубки сопровождают вспомогательные клетки спутницы, они продуцируют ферментативные соединения необходимые для эффективного транспорта.
Древесина осуществляет ток жидкости с помощью трахеид и сосудов. Трахеиды – это отмершие клетки с отвердевшими стенками. Сосуды — это последовательный ряд клеток, идущих друг за другом цепочкой. Перегородки между смежными клетками разрушены, поэтому ничего не препятствует току жидкости.
Основная
Промежутки в растительных тканях заполнены основной тканью, которая построена из паренхиматозных клеток. Они образуются из верхушечной меристемы. Основная ткань играет важную роль: в паренхиме зеленых органов растения идут фотосинтезирующие процессы, в корневище накапливаются углеводы.
Воздухоносная паренхима включает множество полостей наполненных воздухом. Характерна для растений, населяющих поверхность водоемов, помогает им удерживаться наплаву. Отдельно выделяют водоносную паренхиму, которая долго может поддерживать стабильный уровень влаги, (развита у растений из семейства кактусовые).
Читайте также: Чем обрамить края ткани
Механическая
Механическая ткань придает стеблям и листьям прочность и гибкость. Так они могут выдерживать нагрузку, сгибания, сжатия. Клетки данной растительной ткани имеют утолщенную оболочку, иногда отвердевшую. Выделяют 2 подвида механической ткани: колленхиму и склеренхиму.
Колленхима построена из жизнеспособных клеток, что также содержат хлорофилл. Поэтому колленхима обеспечивает опору в листьях и стеблях.
Склеренхима — это группа клеток с твердой мембраной, продольно вытянутых и названых волокнами. Терминальные части клеток острые, а на срезе имеют многоугольную форму. Выделяют лубяные волокна, которые находятся в лубе и древесные, расположенные ближе к центральной оси.
СТРОЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ КЛЕТОК И ТКАНЕЙ
Важнейшие жизненные функции живых организмов сосредоточены в клетках. По своей форме большинство растительных клеток являются многогранниками, но они могут быть также круглыми или овальными. Размеры большинства из них — в пределах 20. 300 мкм.
Все органы растений состоят из двух основных видов клеток — паренхимных и прозенхимных. Паренхимные клетки имеются во всех тканях. Это живые клетки округлой или многогранной формы, имеющие тонкую первичную клеточную стенку. Размер клеток достигает нескольких десятков микрометров. Вакуоли паренхимных клеток зрелых плодов заполнены клеточным соком. Ткани плодов и овощей состоят в основном из паренхимных клеток. Прозенхимные клетки образуют проводящие и опорные ткани. Они имеют удлиненную форму и могут достигать в длину нескольких сантиметров.
Клетки снаружи окружены плотной полисахаридной, оболочкой — клеточной стенкой, придающей клетке жесткость и прочность. Изнутри клеточная стенка выстлана плазматической клеточной мембраной, называемой плазмалеммой. Плазмалемма окружает внутреннее содержимое клетки или протопласт — цитоплазму с находящимися в ней органоидами, самыми крупными из которых являются ядро и вакуоль. В цитоплазме локализованы также митохондрии, аппарат Гольджи и другие органоиды.
Клеточная стенка у растений играет важную роль. Она обычно гораздо толще и прочнее, чем оболочка животных клеток, имеет более упорядоченное строение и обладает большой жесткостью. Толщина ее от 0,1 мкм до нескольких десятков микрометров. Клеточная стенка пронизана порами с проходящими через них тяжами шириной до 1 мкм — плазмодесмами, связывающими растительные клетки между собой.
Каждая плазмодесма выстлана плазмалеммой, которая непрерывно переходит из клетки в клетку. В центральной части плазмодесмы проходит цилиндрическая трубочка — десмотрубка, состоящая из белка, которая соединяется с мембранами эндоплазматического ретикулума соседних клеток. Следовательно, связь между клетками может осуществляться через клеточную стенку, цитоплазму и систему мембран, которые образуют в растительных тканях непрерывные системы или фазы.
В состав клеточной стенки входят полисахариды, целлюлоза, гемицеллюлоза, пектины, небольшое количество белка. Особенно много пектина содержится в срединной пластинке, расположенной между стенками двух смежных клеток и обеспечивающей их сцепление. В срединной пластинке формируются межклетники (воздушные полости). Входящие в клеточную стенку вещества образуют сильно гидратированный гель, содержащий до 60% воды. Такой гель легко пропускает воду, газы и небольшие водорастворимые молекулы других веществ.
Растительные клетки, имея такую прочную стенку, могут свободно функционировать в гипотонической (с меньшим осмотическим давлением) внутренней жидкой среде растительных тканей. Клетка в этих условиях набухает, поглощая воду за счет большего внутреннего осмотического давления, но незначительно, так как прочная и упругая стенка ее сопротивляется растяжению, вызываемому увеличением объема клеточного сока, и, в свою очередь, оказывает давление на содержимое клетки. Это давление называется тургорным.
Избыточное гидростатическое давление внутри клетки, или тургор, имеет для растений жизненно важное значение. С наличием тургора связан водный обмен клеток, их рост (растяжение клеток), жесткость и форма растительных тканей. Потерей воды или ее недостаточным поступлением объясняется падение тургора и увядание растений.
При чрезмерном обезвоживании клетки в условиях гипертонической среды вакуоли уменьшаются в объеме и ее цитоплазма отслаивается от клеточной стенки. Такое явление называется плазмолизом. В состоянии плазмолиза клетка нежизнедеятельна и может погибнуть. Это явление используется на практике для защиты пищевых продуктов от микробиологической порчи путем создания большого осмотического давления в продукте за счет высоких концентраций сахара или соли.
Плазмалемма осуществляет контакт между клеточной стенкой и внутренними частями цитоплазмы. В ее состав входят липиды (с высоким содержанием стеринов), гликолипиды. белки. В липидном слое плазмалеммы предполагается наличие пор диаметром до 0,4 X 10ˉ 3 мкм, поэтому она хорошо проницаема для воды. Молекулы диаметром более 0,4 Х 10 -3 мкм могут пройти через мембрану только в том случае, если они хорошо растворимы в липидах, т. е. если она обладает свойством полупроницаемости. Через нее не могут пройти многие крупные молекулы сахаров, солей, что затрудняет протекание диффузионных процессов при переработке растительного сырья.
В а к у о л и растительных клеток представляют собой дополнительную мембранную систему, обладающую разнообразными функциями. В молодых клетках вакуолярная система представлена в виде небольших пузырьков — провакуолей. По мере роста клетки провакуоли сливаются, образуя одну или несколько больших вакуолей, занимающих от 5 до 95 % объема клетки.
Читайте также: Выставка тканей в челябинске
Вакуоли отделены от окружающей цитоплазмы вакуолярной мембраной— тонопластом, в состав которого входят в основном липиды. На поверхности тонопласта происходят транспортные процессы, играющие важную роль в поддержании тургора в клетках.
Важнейшая функция вакуоли в клетках растений — поглощение воды, обеспечивающее увеличение размеров клетки для лучшего использования энергии солнечного света. Значительное увеличение клеточного объема происходит без увеличения объема цитоплазмы. Последняя при этом распределяется в виде тонкого пристеночного слоя, а ее тонкие тяжи пронизывают вакуоль из области ядра к периферии клетки.
Существенной функцией вакуоли в. клетках плодовых тканей является накопление запасных веществ и их переваривание. В состав вакуолярного сока входят вещества первичного обмена — органические кислоты, углеводы, пектиновые вещества, белки и вещества, используемые растениями для взаимодействия с другими организмами: алкалоиды, флавоноиды, пигменты и др. Белковые запасы в вакуолях откладываются в алейроновых зернах, каждое из которых окружено тонопластом.
Ядро клетки может иметь разные форму и размеры. В состав ядра входят в основном белки (50. 90%), ДНК, РНК и небольшое количество липидов. Внутри ядра имеются одно или несколько ядрышек, которые не имеют своей мембраны, но различимы под микроскопом. Ядро хранит генетическую информацию клетки и осуществляет контроль над процессами ее жизнедеятельности.
В составе растительных клеток имеется система органоидов, называемая пластидной. В пластидах накапливаются вещества, которые могут запасаться в виде полисахаридов (крахмала) или транспортироваться в другие ткани в виде низкомолекулярных сахаров. В бесцветных пластидах — лейкопластах откладываются крахмал (амилопласты), белок (протеинопласты) и другие вещества. В окрашенных пластидах откладываются пигменты: хлорофилл — в хлоропластах (зеленых пластидах), каротиноиды и другие желто-красные пигменты — в хромопластах (например, ликопин томатов).
Все пластиды окружены липоидной оболочкой, выполняющей роль мембраны. Запасные вещества в пластидах могут находиться в кристаллической форме (каротиноиды, белки, крахмал).
Таким образом, известно два типа органоидов, которые свойственны только растительным клеткам, — пластиды и вакуоли. Существенно то, что в вакуолях и пластидах запасаются вещества, которые необходимы для жизнедеятельности клетки и играют большую роль в питании человека. Но извлечение этих веществ из клетки из-за сложности ее структуры и коллоидно-химических свойств весьма затруднено. Главную роль при этом, как и в жизни самой клетки, играет ее плазматическая мембрана. В отличие от клеточной стенки, которая считается проницаемой для водных растворов клеточных веществ, плазматическая мембрана, или плазмалемма, для них полупроницаема, так как свободно пропускает молекулы воды и не пропускает растворенные в ней вещества клеточного сока. С этим свойством плазмалеммы связаны такие явления, как тургор и плазмолиз. Тургорное давление возникает в ответ на осмотическое давление, оказываемое клеточным соком на цитоплазму и клеточную стенку. Осмотическое давление в клетках плодов и овощей может колебаться от 0,49 до 0,98 МПа.
Осмотические явления играют существенную роль в жизни растений, их устойчивости к высушиванию и замораживанию, выживанию в условиях дефицита влаги и низких отрицательных температур. Явление осмоса используется также во многих процессах пищевой технологии. На этом явлении основано консервирующее действие осмотически активных веществ, вызывающих обезвоживание микробной клетки и тормозящих ее жизнедеятельность. Величину осмотического давления можно вычислить, основываясь на уравнении Клапейрона — Менделеева, по формуле
где р — давление, Па; С- молярная концентрация, моль/м 3 ; R — универсальная газовая постоянная [8,3144 Дж/(моль • К) ]; Т — абсолютная температура, К.
При технологической переработке плодов и овощей под действием разных факторов, в том числе высоких или низких температур, плазматическая мембрана теряет свойства полупроницаемости, в результате чего состояние внутреннего напряжения (тургор) пропадает. Но осмотический потенциал, обусловленный молярной концентрацией клеточного сока, в продукте остается и оказывает влияние на многие технологические процессы.
На стойкость плодов и овощей при хранении существенно влияет не только наличие тургора, связанное с содержанием воды и поступлением ее в клетку, но и степень связи воды с содержимым клетки, характеризующая ее активность. Пол активностью воды aw понимают отношение давления паров воды над продуктом р к давлению паров воды над чистой водой р0 при одной и той же температуре:
Активность характеризует состояние воды в продукте, причастность к физическим, химическим и биохимическим изменениям. Величину активности воды можно использовать при оценке качества продуктов, контролировать процессы созревания и хранения плодов и овощей. Активность воды скоропортящихся пищевых продуктов обычно находится в пределах 0,20. 0,98, плодов и овощей значительно выше (0,93. 0,99) и зависит от общего содержания воды, химического состава и структуры продукта. Чем ниже активность воды, тем менее она доступна для микроорганизмов, тем медленнее протекают биохимические процессы и выше стойкость продукта при хранении. Считается, что при активности воды 0,6. 0,7 процессы порчи многих пищевых продуктов вообще не наступают и они могут храниться без стерилизации при комнатной температуре.
- 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