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).
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.
Читайте также: Поперечно полосатая сердечная мышечная ткань кардиомиоцит
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
Читайте также: Биоматериалы для восстановления костной ткани
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
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.
4.4.2. Ткани высших растений
В процессе эволюции у высших растений совершенствование организации сопровождалось усложнением внутреннего строения — появлением органов и тканей.
Ткань — совокупность клеток, сходных по морфологическим и физиологическим признакам и выполняющих определенные функции. Орган состоит обычно из нескольких тканей.
Различают ткани:
1.образовательная (меристема) появляется по мере деления зиготы. Формирует тело зародыша, по мере роста растения перемещается во все его точки роста – верхушки корней, стеблей, в основания междоузлий и листьев – это первичные меристемы (их клетки делятся в поперечном, радиальном и тангенциальном – параллельным поверхности – направлениях; лежат беспорядочно):
Основное свойство меристем – способность делиться митозом и дифференцироваться (преобразовываться в другие ткани).
Меристемы могут возникать и из уже имеющихся тканей – это вторичные меристемы (клетки делятся только в тангенциальном – параллельным поверхности – направлении; лежат четкими рядами):
Камбий – образовательная ткань корня и стебля, состоящая из клеток, при делении и дифференцировке которых с внутренней стороны от слоя камбия откладывается древесина, с внешней – луб (у голосеменных и двудольных растений)
Феллоген (пробковый камбий)
2. покровные ткани растений находятся на границе с внешней средой и защищают их от высыхания, механического повреждения, действия высоких и низких температур, чрезмерного испарения воды, проникновения микроорганизмов:
Кожица (эпидерма) в виде однорядного слоя клеток покрывает листья и однолетние побеги. Наружная поверхность клеток этой ткани часто покрыта кутикулой или восковым налетом, особенно развитых у растений засушливых местообитаний. Основные функции эпидермы — защитная и регуляция газообмена и испарения воды (связь с внешней средой – через устьица)
Пробка сменяет эпидерму, вследствие чего к осени зеленый цвет побегов переходит в бурый; из нескольких слоев отмерших клеток, стенки которых пропитаны жироподобным веществом суберином, непроницаемым для воды и газов. Т.к. живые ткани, лежащие под пробкой, нуждаются в газообмене и удалении избытка влаги, то связь с внешней средой осуществляется через разрывы в пробке, заполненные рыхло расположенными клетками — чечевички.
Пробка вместе со слоями отмерших клеток других тканей входит в состав корки, которая предохраняет стволы деревьев от механических повреждений, лесных пожаров, резкой смены температур и т. п. Корка ежегодно наращивается за счет клеток находящегося под ней камбия.
Читайте также: Юбка из ткани плиссе сшить самой
3. проводящие ткани служат для распространения по всему растению веществ, всасываемых корнями, и веществ, образующихся в листьях и молодых стеблях.
Дальний или осевой транспорт веществ (от листьев к корням и от корней к листьям)
Проводящая система растений состоит из:
Ксилемы или древесины – комплекс тканей, расположенных внутрь ль камбия или в проводящих пучках; обеспечивает восходящий ток воды и минеральных солей.
— древесных волокон (механическая ткань)
-древесной паренхимы (основная ткань)
Флоэмы или луба – комплекс тканей с внешней стороны от камбия или в проводящих пучках; служит для проведения нисходящим током продуктов фотосинтеза к местам их использования или отложения в запас (подземные органы, созревающие плоды и семена и др.).
-ситовидных трубок (проводящая ткань)
-лубяных волокон (механическая ткань)
-лубяной паренхимы (основная ткань)
Дальний, или осевой, восходящий ток осуществляется по трахеидам и сосудам. Трахеиды — мертвые вытянутые клетки, лишенные цитоплазмы, имеющие одревесневшие стенки, в которых находятся поры. Через поровую мембрану происходит фильтрация растворов. Ток жидкости по трахеидам медленный, так как поровая мембрана препятствует движению воды. Трахеиды встречаются у всех высших растений, а у большинства хвощей, плаунов, папоротников и голосеменных служат единственными проводящими элементами ксилемы. У покрытосеменных развиты сосуды — полые трубки, состоящие из отдельных члеников, расположенных друг над другом. В члениках имеются сквозные отверстия — перфорации, благодаря которым быстрота тока растворов многократно увеличивается. Оболочки сосудов пропитываются лигнином и придают стеблю дополнительную прочность.
Нисходящий ток органических веществ осуществляется по ситовидным трубкам, входящим в состав проводящей ткани — флоэмы (луб). Ситовидные трубки состоят из члеников, поперечные перегородки которых пронизаны мелкими отверстиями, образующими «сито». Клетки ситовидных трубок лишены ядер, но содержат живую цитоплазму, образующую единое целое с цитоплазмой соседних клеток. Скорость движения по ситовидным трубкам меньше, чем скорость движения по сосудам.
Элементы проводящей системы вместе с волокнами механической ткани образуют пучки. Сосудисто-волокнистые пучки хорошо видны в листьях в виде жилок, они распространены в стебле, корнях, плодах и объединяют растение в единое целое.
4. механические ткани формируют «внутренний скелет» растения; обеспечивают прочность его органов: сопротивление нагрузкам на растяжение, сжатие и изгиб. Прочность и упругость клеток механических тканей достигается утолщением и одревеснением их оболочек. В молодых участках растущих органов механических тканей нет, т.к. живые клетки, находясь в состоянии тургора, благодаря плотным клеточным стенкам приобретают упругость.
Наиболее распространенная классификация механических тканей:
Склеренхима – представлена волокнами – длинными узкими клетками с равномерно утолщенной одревесневающей клеточной стенкой и обычно отмершим протопластом. В корне, стебле, плодах. В составе ксилемы (древесные волокна), флоэмы (лубяные волокна) и т.д.
Склереиды – клетки округлой или кубовидной формы с толстыми стенками, способными раздревесневать (утрачивать лигнин). В тканях мезофилла листа, мякоти сочных плодов (каменистые клетки), «косточек» плодов костянок
Колленхима – свойственна только двудольным, под эпидермой надземных органов. Округлая или кубовидная форма клеток, живой протопласт, неравномерное утолщение клеточных стенок (свойства пружины)
5. основная ткань или паренхима, состоит из живых тонкостенных клеток, располагающихся между другими тканями:
основная паренхима – в сердцевине стеблей
древесная паренхима – между сосудами и древесными волокнами в древесине
лубяная паренхима – между ситовидными трубками и волокнами в лубе
хлорофиллоносная паренхима – столбчатая ткань в листе под верхней эпидермой, губчатая – под нижней
запасающая паренхима – в эндосперме семян, клубнях, корнеплодах, плодах
воздухоносная паренхима – у водных растений с плавающими листьями и стеблями.