Выделительные ткани. Внутренние и наружные выделительные структуры
Механические ткани. Склеренхима и колленхима (строение, функции, классификация).
Строение и типы сосудисто-волокнистых проводящих пучков.
Проводящие пучки – обособленные тяжи проводящей системы, которые состоят из ксилемы и флоэмы.
Они возникают из прокамбия. В стебле из клеток прокамбия дифференцируются элементы протофлоэмы (центробежно) и протоксилемы (центростремительно). У корня и те, и др. элементы дифференцируются центростремительно. После прокамбий образует элементы метафлоэмы и метаксилемы. Образовавшиеся проводящие пучки – первичные пучки.
Открытые пучки – часть прокамбия сохраняется и превращается в камбий, а пучок способен к вторичному утолщению (двудольные, голосеменные).
Закрытые пучки – прокамбий полностью дифференцируется в проводящие ткани и пучки далее не утолщаются (однодольные).
а – коллатеральный закрытый;
б – коллатеральный открытый;
г – концентрический амфивазальный;
д – концентрический амфикрибральный;
1 – ксилема; 2 – флоэма; 3 – камбий
Механические ткани – опорные ткани, придающие прочность органам растений.
· Имеют утолщения клеточной стенки, клетки всегда располагаются группами или слоями;
· Любая растительная клетка выполняет механическую функцию, т.к. она находится в состоянии тургора;
· Возникли с выходом растений на сушу;
· Приспособлены к окружающей среде, ветру, снегу;
· Утолщенные оболочки продолжают выполнять опорную функцию даже после отмирания их живого содержимого.
Сочетаясь с др. тканями, они образуют арматуру органа, поэтому их называют арматурными или опорными. Механические ткани наиболее развиты в осевой части побега – в стебле и располагаются по его периферии: отдельными участками или сплошным кольцом (механические свойства нужны при изгибе органа). В корне механическая ткань сосредоточена в центре, т.к. он выдерживает сопротивление на разрыв.
Колленхима – это механическая ткань, которая является первичной и служит для укрепления молодых стеблей и листьев во время роста. Клетки немного вытянуты в длину, содержат хлоропласты, неравномерно утолщены, образуются за счет апикальной меристемы побега. Пластична, оболочки не одревесневают. Располагается под эпидермой в молодых стеблях (сплошным цилиндром по периферии), в черешках и по обеим сторонам крупных жилок, редко в корнях.
1) Уголковая – утолщение части оболочек соседних 3-5 клеток (щавель, гречиха – черешки, стволы);
2) Пластинчатая – утолщения части оболочек клеток, расположенных параллельными слоями (подсолнечник);
3) Рыхлая – вариант уголковой, но отличается наличием межклетников — утолщенные оболочки обращены к межклетникам (стебли красавки, мать-и-мачехи, горец).
Склеренхима – жесткая механическая ткань, образованная клетками с равномерно утолщенными, часто одревесневающими стенками. Протопласт рано отмирает, и опорно-структурную функцию выполняют мертвые клетки.
1) Волокна (прозенхимные клетки, имеющие узкую полость, заостренные концы; фибриллы целлюлозы располагаются винтообразно):
· Корковые (в первичной коре).
2) Склереиды — мертвые клетки разнообразной формы с очень толстыми оболочками пронизанными поровыми каналами. Клеточные стенки одревесневают, в них откладываются известь, кремнезем, суберин, вследствие чего протопласт отмирает. Встречаются в плодах, листьях, стеблях, где располагаются поодиночке или группами (например, в мякоти плода груши). Склереиды, располагающиеся плотно, без межклетников, образуют косточки плодов сливы, вишни, абрикоса, скорлупу грецкого ореха.
· Брахисклереиды — каменистые клетки (в плодах груши);
· Астросклереиды (камелия японская – Camellia japonica);
· Нитевидные – неразветвленные (лист маслины);
Выделительные ткани – специализированные структуры, которые способны выводить или изолировать продукты метаболизма и капельно-жидкую воду.
1) Разнообразны по строению и локализации в организме растений;
2) Выделяют вещества различные по химической природе:
Читайте также: Волокнистый состав подкладочной ткани
· первичные метаболиты (углеводы, слизи, белки, гормоны)
· вторичные метаболиты (эфирные масла, смолы, дубильные вещества, алкалоиды)
3) Назначение многих структур не известно; есть функция нектарников, пищеварительных железок; предполагают, что накопление многих алкалоидов препятствует поеданию растительноядными животными.
Общая классификация – способ освобождения от ненужных веществ:
a. Секреторные – вещества остаются в клетке;
b. Экскреторные – вещества выделяются наружу или в межклетник.
Эта классификация условная, в ней нет четких границ.
Внешние выделительные структуры (экзогенные):
· Гидатоды (водяные устьица) – комплекс клеток в листьях, который обеспечивает выделение из растений капельно-жидкой воды – гуттация. Они возникают в условиях повышенной влажности, по строению напоминают устьица, но замыкающие клетки не работают – мертвые, поэтому водяные устьица всегда открыты. Подустьичная щель заполнена тканью эпитемой, к ней подходят ответвления проводящего пучка ксилемы (водопроводящие) – сосуды ксилемы. Вода из проводящего пучка попадает в эпитему, где происходит ее фильтрация (соли задерживаются), через устьичную щель капельки воды выводятся наружу. Гуттация наблюдается у земляники, фуксии, смородины, черемухи и растений тропических лесов.
1 — эпидерма, 2 — замыкающая клетка водяного устьица, 3 — эпитема, 4 — хлоренхима, 5 — межклетники, 6 — проводящий пучок, 7 – обкладка
a. трихомы – производные эпидермы, образованные без участия нижележащих тканей. Могут быть сидячими, иметь ножку, многоклеточную головку. Многоклеточная головка образуется на многоклеточной ножке. При накоплении большого количества масел кутикула лопается, масла выделяются наружу, волосок погибает или регенерирует и заново накапливает эфирные масла.
Многоклеточная головка (характерно для розмарина)
b. эмергенцы – особые выросты на поверхности эпидермиса, в образовании которых участвует эпидерма и нижележащие ткани.
— жгучий волосок крапивы (Urtica dioica) – представлен 1 клеткой бутылковидной формы, которая находится в состоянии тургора; вакуоль заполнена соком муравьиной кислоты; вытянутый кончик с головкой очень хрупкий, т.к. пропитан соединениями кремния, при прикосновении легко обламывается и впивается в кожу. Клетка находится в многоклеточной подставке;
— пельтатная железка (характерна для черной смородины)
c. солевые железки образуются на листьях, стеблях многих растений солончаков – галофитов; служат для выведения на поверхность растения избытка минеральных солей, поступающих через ксилему из почвы; позволяют переносить засоление субстратов;
d. пищеварительные железки образуются у растений для ловли насекомых (род Nepenthes); функция – выделение протеолитических ферментов, с помощью которых происходит переваривание мелких животных (росянка);
· Нектарники выделяют сахаристую жидкость, от 8 до 80% — концентрация сахаров.
— флоральные – расположены в цветке;
— экстрафлоральные – расположены на стеблях, листьях, прилистниках, цветоножках (имеют разную форму, к ним всегда примыкает флоэма).
Внутренние выделительные структуры (эндогенные):
I. 1) Схизогенные смоляные каналы (смоляные ходы) образуются за счет скопления выделений межклетников, при этом клетки раздвигаются (разрушается пектиновая серединная пластинка); межклетники заполнены смолой; смоляные ходы пронизывают все тело, пример: Pinus silvestris – сосна обыкновенная.
2)Схизогенные вместилища эфирных масел содержит эпителиальный слой из плотно сомкнутых выделительных клеток изодиаметрической формы. Внутри эпителиальных клеток образуются эфирные масла или смолы, которые выделяются в полость железы, пример: Hypericum perforatum – зверобой продырявленный.
Схема образования схизогенного вместилища:
II. Лизигенные вместилища образуются за счет разрыва части клетки, в которой накапливаются выделения. Характерно для цитрусовых (лист); экзокарпий (кожура) богат эфирными маслами в лизигенных вместилищах.
III. Млечники (млечные трубки) – живые клетки с цитоплазмой, многими ядрами и вакуолью, заполненной млечным соком (латексом). Функции: проводящая, запасающая, выделительная, защитная – от травоядных животных.
Читайте также: Сколько нужно ткани для подъюбника
— членистые образуются в результате разрушения поперечных стенок у вертикального ряда клеток;
— нечленистые образуются в результате разрастания специальной клетки зародыша гигантские цилиндрические или разветвленные клетки. Млечники располагаются во флоэме или пронизывают весь орган (стебель, корень, лист): сложноцветные, маковые, молочайные.
IV. Идиобласты (idios – особый, blast – отросток) – одиночные клетки, которые включены в какую – либо ткань, и отличаются от клеток этой ткани размером, формой, функциями или внутренним содержимым.
Идиобласты – любые секреторные клетки, которые располагаются в тканях рассеянно.
— маслянистые клетки (кирказоновые, лавровые, перечные)
— слизневые клетки ( кактусовые, мальвовые, липовые)
— мирозиновые (крестоцветные); мирозин – фермент, принадлежащий к группе гликозидаз
— кристаллоносные клетки (с кристаллами оксалата кальция)
Иногда к идиобластам относят астросклереиды.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
ВЫДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ
Выделительные тканипредставлены различными образованиями (чаще многоклеточными, реже одноклеточными), выделяющими из растения или изолирующими в его тканях продукты обмена веществ либо воду. У растений различают выделительные ткани внутренней и наружной секреции.
Выделительные ткани растений имеют ряд особенностей.
1. Элементы выделительных тканей, в отличие от уже изученных, не имеют определенной локализации в растениях, а располагаются диффузно среди других клеток и тканей.
2. Элементы выделительных тканей по своей структуре очень разнообразны: отдельные выделительные клетки, волоски, клетки-идиобласты, одноклеточные и многоклеточные вместилища и др.
3. Для выделительных тканей характерно разнообразие выделяемых и накапливаемых веществ не только в разных вместилищах, но и в одном и том же. Причем выделяемыми продуктами могут быть не только органические соединения, но также и минеральные соли, и вода.
4. Выделительные структуры имеют различное происхождение. Они могут формироваться из протодермы — меристемы, образующей эпидерму, из прокамбия и камбия и т. д. При этом выделительные элементы обычно дифференцируются раньше других постоянных тканей.
5. Клетки выделительных тканей, как правило, имеют тонкие целлюлозные оболочки с немногочисленными плазмодесмами. Они заполнены цитоплазмой с крупным ядром, из пластид содержатся обычно лейкопласты, имеются митохондрии. Развитие остальных органелл зависит от типа синтезируемых для выделения или отложения веществ.
6. Выход веществ из секреторных клеток во внешнюю среду или в полость вместилищ происходит разными путями. Если секретируемые соединения низкомолекулярны, то они могут транспортироваться через плазмалемму путем пассивной диффузии или активно с затратой энергии. Вещества могут также выделяться с помощью пузырьков Гольджи. Далее секреторные вещества проходят через клеточную оболочку. В случае наружной секреции они накапливаются под кутикулой и выходят наружу через специальные канальцы или после ее разрушения.
Выделительные ткани принято делить на две группы: внешние, или экзогенные, и внутренние, или эндогенные. Первые выделяют вещества во внешнюю среду, вторые накапливают их внутри растения в клетках и вместилищах (рис. 82).
Железистые трихомы и железистые эмергенцы часто встречаются у растений.Трихомы являются производными эпидермы, в образовании эмергенцев принимают участие как эпидерма, так и глубже лежащие ткани. Те и другие имеют вид волосков или различных выростов. Железистые волоски обычно имеют хорошо заметную ножку из одной или нескольких клеток и одно- или многоклеточную головку (рис. 3.12). Клетки головки являются секреторными клетками, выделяющими секрет под кутикулу, которой покрыт волосок. При разрыве кутикулы вещество изливается наружу, после чего целостность кутикулы восстанавливается, и может накопиться новая капля секрета.
Читайте также: Javana краска для ткани инструкция по применению
Железки отличаются от волосков отсутствием ножки или очень короткой ножкой и всегда многоклеточной головкой (рис. 3.13).
Часто железки имеют характерное строение для определенных систематических групп. Так, у представителей семейства губоцветных секреторные клетки, вырабатывающие эфирное масло, располагаются в железке радиально, а у сложноцветных секреторные клетки в эфирномасличных железках располагаются в 2 ряда и 3-4 яруса.
Примером железистых эмергенцев являются жгучие волоски крапивы (рис. 3.15 ). Они имеют расширенное многоклеточное основание и крупную конечную клетку с маленькой, закругленной, легко обламывающейся головкой. Стенки клетки пропитаны кремнеземом, и острые края после обламывания головки ранят кожу, впрыскивая ядовитый секрет подобно шприцу.
Нектарники выделяют нектар, представляющий собой водный раствор сахаров с примесью белков, спиртов и ароматических веществ. Они обычно образуются на частях цветка, но могут встречаться и на других надземных органах растения. Нектар служит пищей для насекомых, некоторых птиц и других животных, являющихся агентами перекрестного опыления растений.
Осмофорывыделяют летучие эфирные масла, обусловливающие аромат цветка.
Гидатоды выделяют капельно-жидкую воду и растворенные в ней соли. Этот процесс называется гуттация. Гуттация характерна для растений, живущих при высокой влажности атмосферы, и для проростков с еще несформированной испаряющей листовой поверхностью.
Пищеварительные железки насекомоядных растений (росянка, венерина мухоловка) выделяют жидкость, содержащую пищеварительные ферменты и кислые полисахариды. Они служат для улавливания и переваривания мелких насекомых, являющихся для этих растений дополнительным источником азота.
Внутренние выделительные структуры выделяют и накапливают вещества, остающиеся внутри растения.
Выделительные (секреторные) клетки накапливают различные вещества: эфирное масло, слизи, дубильные вещества, кристаллы кальция оксалата и др. Это могут быть отдельные клетки, рассеянные среди других тканей в качестве идиобластов, например клетки с кристаллическим песком кальция оксалата в мезофилле листа красавки (рис. 3.2), клетки с эфирным маслом в корневище аира (рис. 3.16 ), или они могут образовывать слои.
Секреторные вместилища (вместилища выделений) представляют собой полости внутри тела растения, заполненные секретом. Они очень разнообразны по форме и происхождению. Схизогенные вместилища образуются вследствие расхождения клеток и формирования крупного межклетника, выстланного живыми эпителиальными клетками, которые образуют вещества, заполняющие полость вместилища (рис. 3.17 ). Схизогенные вместилища могут представлять собой длинные вытянутые каналы, образующие связную систему в теле растения (смоляные ходы хвойных, эфирномасличные каналы зонтичных, аралиевых). Встречаются и короткие вместилища схизогенного происхождения (эфирномасличные вместилища в листьях эвкалипта, слизевые вместилища).
Лизигенные вместилища образуются в результате растворения группы клеток после накопления ими веществ (эфирномасличные вместилища в околоплоднике цитрусовых).
Часто встречаются вместилища смешанного происхождения – схизолизигенные.
Млечники (млечные трубки) – живые клетки, содержащие в вакуолях млечный сок, или латекс. Латекс представляет собой эмульсию белого, реже оранжевого или красного цвета. В состав млечного сока входят углеводы (крахмальные зерна у молочайных, сахара у сложноцветных), белки (у фикуса), жиры, слизи, дубильные вещества, эфирные масла, каучук. Среди каучуконосов промышленное использование имеет тропическая гевея бразильская, в млечном соке которой содержится 40-50% каучука. Членистые млечники состоят из многих клеток, протопласты и вакуоли которых слились в единую разветвленную систему (сложноцветные, маковые). Нечленистые млечники образованы одной гигантской клеткой, пронизывающей все растение (тутовые, молочайные).
Рис. 3.20.Млечники : 1 – членистый млечник; 2 – нечленистый млечник.
- 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