Различают такие типы растительных тканей: образовательные (меристема), покровные, основные (паренхима), проводящие, механические и выделительные. Простые ткани состоят из одинаковых по форме и функциям клеток. Это – образовательные, основные, механические ткани. Сложные ткани состоят из клеток, неодинаковых по форме и функциям. Например, покровные, проводящие. В процессе эволюции наиболее совершенные ткани сформировались у покрытосеменных растений.
Меристема (Образовательная ткань)
Меристема (Образовательная ткань)
Образовательная или Меристема (от греч. меристос – делимый). Клетки живые, тонкостенные, имеют тонкие клеточные стенки с незначительным количеством целлюлозы, с большим ядром, часто делятся. Дают начало почти всем клеткам других типов тканей и обеспечивают рост растения на протяжении всей жизни. При каждом делении одна из новообразовавшихся клеток остается меристематической, а вторая превращается в клетку какой-нибудь ткани. Деление регулируется фитогормонами.
Виды образовательных тканей
По месту расположения различают верхушечную, вставочную и боковую меристемы. Верхушечная (апикальная) находится в зоне деления корня и конусе нарастания на верхушке побега. Она обеспечивает их рост в длину. Закладывается в теле зародыша. На каждом боковом побеге и боковом корне образуется собственная верхушечная меристема.
Боковая находится внутри стебля или корня, охватывает их центральную часть. Обеспечивает рост этих органов в толщину. Например, камбий встречается преимущественно у деревьев, иногда – у травянистых.
Вставочная (интеркалярная) содержится в основе междоузлий стебля у некоторых растений (злаковых, хвощей) и обеспечивает вставочный рост. Эта меристема перестает существовать и превращается в постоянные ткани, когда заканчивается рост стебельного участка или листка.
Различают также первичную и вторичную меристемы. Первичная меристема развивается в зародыше, обусловливает рост и развитие проростка. Закладывается она на верхушках зародышевых корешка и стебелька. Вторичная образуется из первичной и закладывается позднее. Вторичные меристемы обеспечивают вторичный рост в толщину стебля и корня (камбий и феллоген). Из клеток основной ткани или эпидермы возникает пробковый камбий. Среди вторичных меристем различают раневую, которая дает начало особой защитной ткани в местах повреждения.
Паренхима (Основная ткань)
Основная ткань или паренхима (от греч. паренхима – налитое рядом). Составляет большую часть всех органов растений. Она заполняет промежутки между проводящими и механическими тканями, имеется во всех органах. Состоит паренхима из живых клеток, имеющих относительно тонкие стенки. Они могут иметь большие промежутки – межклетники. Отдельные клетки паренхимы могут выполнять секреторную функцию. При определенных условиях клетки паренхимы могут восстанавливать способность к делению и образуют пробковый камбий и т. п.
Виды основной ткани
Различают: ассимиляционную, запасающую, воздухоносную, водоносную паренхимы.
Ассимиляционная, или хлорофиллоносная (хлоренхима). В ней осуществляется фотосинтез. Состоит из живых клеток, содержащих хлоропласты. Встречается в зеленых органах растения, преимущественно в листьях. В листьях ее называют еще мезофилл.
Запасающая. Встречается во всех органах растения (стебель, корень, корневище и т. п.). Иногда образует отдельные пласты. Запасающую паренхиму составляют бесцветные клетки с большим количеством включений. В клетках расположены лейкопласты, в паренхиме цветков, плодов – иногда еще и хромопласты. Запасающие вещества – углеводы, белки, жиры.
Воздухоносная, или аэренхима (от греч. аэр – воздух). Эта ткань имеет большие межклетники, заполненные воздухом. Выполняет функции газообмена и перенесения газов в разные ткани. Характерна преимущественно для водных растений.
Водоносная. Клетки имеют вакуоли, способствующие удержанию влаги. Характерна для растений, которые растут в засушливых местах.
Покровные ткани
Они отделяют органы растений от внешней среды. Основная функция – это защита растений от ее неблагоприятного воздействия. Различают первичную (эпидерма, или кожица) и вторичные.
Читайте также: Иссечение новообразований мягких тканей что это такое
Эпидерма
Эпидерма (от греч. эпи – над, сверху и дерма – кожа) состоит из одного или нескольких слоев бесцветных живых клеток. Образуется из апикальной (верхушечной) меристемы. Клетки плотно прилегают одна к другой. Они некоторое время сохраняют способность к делению. Их внешняя стенка утолщена, может быть пропитана минеральными веществами. У хвощей, например, откладывается двуоксид кремния (Si02). Извне эпидерма покрыта слоем кутикулы (от лат. cuticula – кожа), которая является продуктом секреции эпидермальных клеток и состоит из липопротеидного вещества кутина и полисахарида пектина. Иногда эпидерма покрыта слоем воска разной толщины. Кутикула предупреждает интенсивное испарение воды через ее поверхность, поэтому особенно хорошо развита у растений, которые растут в засушливом климате.
В эпидермальных клетках отсутствуют хлоропласты, но есть лейкопласты. Хлоропласты содержат особые клетки эпидермы – замыкающие клетки устьиц. Устьица окружены опорными клетками. Замыкающие клетки имеют бобовидную форму, окружают устьичные щели. Под щелью расположена большая полость, которая называется дыхательной. Она окружена клетками мезофилла листа. Устьица расположены преимущественно на листьях, иногда на стебле.
Покровные ткани. Устьица. Вид сверху
Стенки замыкающих клеток утолщены неравномерно. Те стенки, которые формируют устьичную щель, значительно утолщены по сравнению с другими. Размеры щели могут регулироваться в зависимости от интенсивности процессов фотосинтеза. При солнечном освещении в хлоропластах замыкающих клеток происходит интенсивно процесс фотосинтеза. Насыщение клеток продуктами фотосинтеза (крахмалом, сахарами) ведет к активному поступлению в клетку ионов калия, вследствие чего концентрация клеточного сока повышается. Возникает различие концентраций клеточного сока опорных и замыкающих клеток. Вода из опорных клеток поступает в замыкающие клетки, что приводит к увеличению их объема, возрастанию тургора. Замыкающие клетки приобретают выраженную бобовидную форму и устьичная щель открывается. При понижении интенсивности освещения уменьшается процесс образования сахаров, крахмала в замыкающих клетках. Ионы калия не поступают. Концентрация клеточного сока в замыкающих клетках по сравнению с опорными падает. Вода путем осмоса выходит из замыкающих клеток, и тургор снижается, что ведет к закрытию устьичной щели.
Устьичные клетки расположены на нижней стороне листьев. У водных растений, листья которых плавают, устьица расположены на внешней поверхности листа. Основные функции устьиц – газообмен и транспирация (испарение воды).
Часто из эпидермы развиваются одно- или многоклеточные волоски. Они имеют разнообразное строение и выполняют разные функции (защищают растение от перегревания, от поедания животными, выполняют секреторную функцию), могут быть живыми или мертвыми.
Покровная ткань всасывательной зоны корня имеет корневые волоски и называется эпиблемой, или ризодермой (от греч. ризь – корень). Корневые волоски поглощают воду с минеральными веществами.
Вторичная покровная ткань
К ней преимущественно относятся пробка и кора. Вторичная покровная ткань заменяет эпидерму или возникает в глубинных слоях коры. Осенью зеленая окраска побегов заменяется на бурую. Из части клеток основной ткани, которые входят в состав коры и восстанавливают способность к делению, образуется слой вторичной меристемы – пробковый камбий или феллоген. Он производит наружу пробку – слой клеток, которые имеют утолщенные стенки, пропитанные жирообразным веществом, становятся непроницаемыми для газов и воды, содержимое которых отмирает. Клетки пробки имеют прямоугольную форму, плотно прилегают одна к другой, расположены рядами. Пробка сохраняет внутренние живые клетки от потери влаги, резких колебаний температуры, проникновения микроорганизмов. Чтобы живые клетки могли под пробкой дышать, удалять остатки влаги, феллоген под устьицами откладывает живые клетки паренхимы с большими межклетниками, которые разрывают эпидерму и образуют чечевички. Чечевички четко видны на поверхности коры деревьев и кустов. Они не способны открываться и закрываться. Зимой закупориваются особым веществом.
Читайте также: Не секрет что удешевление ткани выпишите средство
Пробковый камбий сохраняет активность на протяжении всей жизни растения и образует новые пробковые слои. Верхние слои коры постоянно отшелушиваются. Внутрь растения пробковый камбий производит живые клетки основной ткани.
Вследствие многоразового формирования слоев пробки и отмирания живых клеток между ними образуется характерная для деревьев кора, которая включает еще и низшие слои клеток.
Строение тканей овощей и плодов
Технологические свойства овощей и плодов определяются составом и содержанием в них пищевых веществ и особенностями строения их тканей.
Ткань овощей состоит из тонкостенных клеток, такую ткань называют паренхимной. Содержимое клеток представляет собой полужидкую массу – цитоплазму, в которую погружены органеллы клетки – вакуоли, ядра, пластиды.
Рис. 1. Строение растительной клетки:
1 – клеточная стенка; 2 – цитоплазма;
3 – вакуоль; 4 – ядро; 5 – хлоропласты;
Все органеллы клетки отделены от цитоплазмы мембранами, вакуоли окружены простой мембраной – тонопластом. Поверхность ядер, пластид и других цитоплазматических структур покрыта двойной мембраной. Цитоплазма на границе с клеточной оболочкой покрыта плазмолеммой (простая мембрана), которую можно увидеть при помещении клетки в солевой раствор. Вследствие разницы давления внутри клетки и вне ее происходит переход воды из клетки в окружающую среду, вызывающий плазмолиз – отделение цитоплазмы от клеточной оболочки.
Каждая растительная клетка покрыта оболочкой, представляющей собой первичную клеточную стенку. В отличие от мембран она характеризуется полной проницаемостью. Оболочки каждых соседних клеток скреплены при помощи срединных пластинок, образуя остов паренхимной ткани.
Поверхность отдельных экземпляров овощей и плодов покрыта покровной тканью – эпидермисом (плоды, наземные овощи) или перидермой (картофель, свекла, репа). Свежие отличаются повышенным содержанием воды, поэтому все структурные элементы их паренхимной ткани гидратированы. Способность овощей и плодов при достаточно высоком содержании влаги сохранять форму объясняется присутствием белков и углеводов, способных удерживать значительное количество влаги. Это обеспечивает достаточно высокое тургорное давление в тканях. Тургор – это состояние напряжения, возникающее вследствие давления содержимого клеток на их эластичные оболочки и давления оболочек на содержимое клеток.
2. Изменения углеводов клеточных стенок при тепловой кулинарной обработке: клетчатки, полуклетчатки, пектиновых веществ
Из углеводов в овощах содержатся моносахариды (глюкоза и фруктоза), дисахариды (сахароза, мальтоза) и полисахариды (крахмал, клетчатка, гемицеллюлозы, пектиновые вещества). Клеточные стенки составляют примерно 0,7-5% сырой массы овощей и плодов. В состав клеточных стенок и срединных пластинок входят в основном полисахариды (80-95%) – клетчатка, гемицеллюлозы и протопектин, поэтому их называют «углеводами клеточных стенок». Кроме углеводов в клеточных стенках содержатся азотистые вещества, лигнин, липиды, воска, минеральные вещества. Из азотистых веществ в клеточных стенках обнаружен белок, который в некоторых отношениях напоминает белок коллаген, выполняющий аналогичные функции в животных тканях, называют его экстенсином.
В начальный период тепловой кулинарной обработки овощей и плодов активизируются содержащиеся в них ферменты, вызывающие те или иные изменения пищевых веществ, затем ферменты инактивируются, цитоплазма и мембраны вследствие денатурации белков разрушаются и отдельные компоненты клеточного сока и других структурных элементов клетки получают возможность взаимодействовать друг с другом.
При тепловой обработке происходит размягчение овощей и плодов, обусловленное частичной деструкцией клеточных стенок, однако клеточные стенки не разрушаются даже при протирании овощей, так как обладают достаточной прочностью и эластичностью. При протирании ткань разрушается по срединным пластинкам, которые подвергаются большей деструкции. Глубоким изменения подвергаются углеводы клеточных стенок: гемицеллюлозы и пектиновые вещества, а также экстенсин, целлюлоза при тепловой обработке набухает.
Читайте также: Ткань с голографическим эффектом
Деструкция протопектина и гемицеллюлоз. Протопектин — полимер пектина — имеет сложную разветвленную структуру. Главные цепи его молекул состоят из остатков галактуроновых и полигалактуроновых кислот и сахара – рамнозы. Цепи галактуроновых кислот соединены друг с другом с помощью различных связей (водородных, эфирных, ангидридных, солевых мостиков), среди которых преобладают солевые мостики из двухвалентных ионов кальция и магния. Деструкции протопектина обусловлена, прежде всего, распадом водородных связей между этерифицированными остатками галактуроновой кислоты и хелатных связей с участием ионов Са ++ и Мg ++ между неэтерифицированными остатками полигалактуроновой кислоты. Происходит ионообменная реакция: ионы кальция и магния заменяются одновалентными ионами натрия и калия.
При этом связь между отдельными цепями галактуроновых кислот разрушается. Протопектин распадается, образуется растворимый в воде пектин, и овощная ткань размягчается. Реакция эта обратима. Чтобы она проходила в правую сторону, необходимо удалять ионы кальция из сферы реакции. В растительных продуктах содержатся фитин и ряд других веществ, связывающих кальций. Однако связывание ионов кальция (магния) не происходит в кислой среде, поэтому размягчение овощей замедляется. В жесткой воде, содержащей ионы кальция и магния, этот процесс также будет проходить медленно.
Таким образом, особенность механизма деструкции клеточных стенок различных овощей определяется, прежде всего, степенью этерификации остатков галактуроновой кислоты в протопектине. Степень этерификации полигалактуроновой кислоты в свекле 72%, моркови – 59%, капусте – 65%, у картофеля и кабачков – 40%.
В разных овощах скорость распада протопектина не одинакова. Поэтому варить можно все овощи, а жарить только те, у которых протопектин успевает превратиться в пектин, пока еще не вся влага испарилась (картофель, кабачки, помидоры, тыкву). Можно предположить, что жарке пригодны те овощи, у которых степень этерификации полигалактуроновых кислот близка к 40%. У моркови, репы, брюквы и некоторых других протопектин настолько устойчив, что они начинают подгорать раньше, чем достигнут кулинарной готовности.
При тепловой кулинарной обработке овощей наряду и параллельно с деструкцией протопектина протекает деструкция гемицеллюлоз также с образованием растворимых продуктов. Однако деструкция гемицеллюлоз начинается при более высоких температурах, чем деструкция протопектина – от 70 до 80ºС.
Деструкция структурного белка клеточных стенок – экстенсина. Экстенсин при тепловой обработке подвергается деструкции с образованием растворимых продуктов. Разрушение экстенсина начинается уже при температуре 50ºС, при этом несколько уменьшается и механическая прочность овощей.
Установлено, что свекла при варке до полуготовности и последующем охлаждении размягчается, то есть когда протопектин, гемицеллюлозы и пектин уже подверглись необходимой деструкции, но продукты деструкции еще удерживаются в связанном состоянии и не перешли в раствор, так как необходимая для этого влага в клеточных стенках отсутствует. При остывании корнеплодов набухшая целлюлоза и гемицеллюлозы частично восстанавливают структуру и выделяют поглощенную при набухании влагу, в результате такого обводнения клеточных стенок и дополнительного поступления влаги из клеток растворимые продукты деструкции протопектина, гемицеллюлоз и экстенсина переходят в раствор и прочность клеточных стенок понижается.
При охлаждении сваренных овощей и плодов эластичность клеточных оболочек понижается, а хрупкость возрастает. Это обусловливает неприятно вязкую консистенцию при протирании картофеля в охлажденном состоянии, при котором происходит разрушение клеточных стенок и клейстеризованный крахмал вытекает.
- 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