Как называется ткань которая осуществляет передвижение питательных веществ в растениях

Обновлено: 28.06.2024

Что такое проводящая ткань растений

Проводящие ткани выполняют транспортную функцию, то есть облегчают процесс поглощения питательных веществ растениями. У высших представителей растительности они имеют вид сосудов и ситовидных трубок с пористыми стенками или отверстиями, которые ускоряют проникновение полезных веществ через клетки. Таким образом, в растениях формируется разветвлённая структура, которая объединяет все органы растений воедино. Она тянется от корневой системы до верхушек даже самых листочков и почек.

Проводящими тканями называются ксилема и флоэма, из которых образуется беспрерывная проводящая система. Ксилема – ткани сосудистых растений, которые проводят воду, насыщенную минеральными веществами. Флоэмой называются ткани, которые проводят органические вещества. Они образуются в процессе фотосинтеза.

Особенности проводящей ткани растений

Проводящие ткани имеют сложное строение. Они делятся на множество структур и функциональных элементов. Основными из них являются ксилема и флоэма.

Ксилема состоит из трахей и трахеидов, древесных и паренхиматозных волокон.

Флоэма состоит из проводящих, механических и паренхиматозных тканей. Самые важные – ситовидные трубки и клетки, объединённые в единую систему при помощи межклеточного пространства.

У ксилемы и флоэмы есть некоторые общие особенности:

их элементы имеют продолговатую форму и вытягиваются по направлению потока веществ;
поперечные стенки перфорированы и имеют пористую структуру, что благоприятно влияет на проведение питательных веществ;
проводящие структуры не содержат протопласта, который бы создавал барьер для поступления жидкости;
оба вида тканей являются сложными, в их состав входят различного рода элементы;
ксилема с флоэмой объединяются с помощью проводящих пучков.

Роль проводящей ткани

Проводящая ткань выполняет важную функцию, которая состоит в транспортировке питательных веществ, необходимых для полноценного роста и развития растений. Она является необходимой структурной составляющей органов вегетативной системы.

Ткань состоит из комплекса клеток и межклеточного пространства.

Признаки проводящей ткани

В структуру проводящих тканей входят живые и мёртвые продолговатые клетки в форме трубочек.

Стебельки растений имеют пучки проводящих тканей.

Они оснащены сосудами и ситовидными трубками.

Типы и виды проводящей ткани

Проводящие ткани делятся в зависимости от происхождения и периоду образования в организме растений. Если они возникли из первичной васкулярной латеральной меристемы (или прокамбия), тогда они считаются первичными, а которые образовались из вторичной меристемы (или камбия) – считаются вторичными.

Проводящие ткани делятся на два типа:

У них есть общие элементы – ситовидные трубки и сосуды, благодаря которым происходит поток минеральных и органических компонентов.

Проводящая ткань ксилема (древесина)

Ксилема является сложной тканью. В зависимости от функций, в её состав входят:

трахеальные компоненты, выполняют функцию проводника;
древесные волокна, отвечают за опорную функцию;
паренхимные компоненты, выполняют запасающие функции и транспортировку по растению пластических веществ.

Трахеальные элементы

Трахеальные элементы являются самыми высокоспециализированными клетками ксилемы. Они имеют вытянутую форму и как только достигают зрелости – погибают. Их лингнифицированные оболочки покрыты порами и имеют вторичное утолщение.

Процесс вторичные оболочки у них образуются в период роста клетки. В этот период клетки приобретают характерную вытянутую форму. Она может образоваться только до уплотнения оболочки. Для этого у высших растений вырабатывается оптимальное приспособление – вторична оболочка, которая не покрывает клетку полностью. Она располагается в виде колец или спиралек. Благодаря таким уплотнениям молодые трахеальные элементы получаются вытянутыми, не теряя своего объёма.

Несмотря на все достоинства, спиралевидные и кольчатые элементы не отличаются высокой механической прочностью. После достижения пика своего развития, в клетках формируются трахеальные участки со сплошными древесными оболочками. Как только формирование сплошной оболочки заканчивается, клетки прекращают свою жизнедеятельность.

Оболочка тканей, которые отвечают за проведение воды, не бывает идеально ровной. Она имеет пористую структуру с множественными отверстиями. Благодаря этому свойству взрослые структурные элементы получили ещё одно название – точечно-поровые. В результате процесса индивидуального роста и развития имеет место взаимное превращение таких трахеальных структур различной формы (спиральных, сетчатых, лестничных, точечно-поровых).

Проводящие элементы делятся на трахеиды и сосудистые членики. Трахеиды не имеют сквозных отверстий, а для члеников характерно перфорированное дно, что облегчает продвижение жидкости по сосудам.

Первыми обладают высшие растения с давних времён. Они имеют замкнутую оболочку, что затрудняет проникновение воды.

Впоследствии образовались более практичные элементы – членики сосудов. Они имеют на концах каждой клетки отверстия. Из множества таких клеток образуются сосуды, которые свободно переносят воду.

Именно наличие лигнина в их составе позволяют элементам выполнять барьерную функцию.

Трахеальные элементы в процессе развития направлены на защите и транспортировке организма.

Хвощевые, голосеменные и папоротниковые растения имеют древесину с гомогенной ксилемой. В её состав входят преимущественно трахеиды и в небольшом количестве древесные паренхимы. Широколиственные трахеиды с тонкими стенками несут проводящую функцию, а толстостенные выполняют защитную (механическую) функцию.

Покрытосеменные растительные организмы имеют совершенную гетерогенную древесину. В её состав входят сосуды, трахеиды, волокна – либриформы и паренхима, которая имеет свойство запасать питательные вещества.

Сосудистые членики растений имеют разнообразную морфологическую структуру.

Их первначальный эволюционный ряд начинается с трахеид со ступенчатой пористостью и скошенными кончиками. Простейшие лестничные имеют много перегородок. Со временем клетки становятся короче и шире, а их стенки вытягиваются и становятся из скошенного состояния в поперечное состояние.

В самых простых члениках перфорационная стенка состоит из множества перегородок. Со временем они теряются, и образуется одно большое отверстие.

Особенностью цветковых растений является то, что с появлением сосудов, у них сохранились трахеиды, так как совершенство высших растений не является безоговорочным преимуществом. Поэтому во влажной среде скорость проведения воды не особо важна. В них высокий процент члеников сосудов, у сосудов которых лестничная перфорация значительно выше, чем у растительности, растущей в засушливом климате. Соотношение проводящих элементов у различных растений зависит от условий, в которых они находятся, и напрямую определяет их водный баланс.

Второму эволюционном ряду развития проводящих тканей присуща механическая прочность. Трахеиды заменяют волокна либриформа. Это сопровождается уплотнением клеточной оболочки, сужение полости и повышение редукции окаймления пор. А поры между волокнами сузились, приобрели щелевидную форму. Также значительно уменьшилось их количество.

Для паренхимных клеток, из которых состоит древесина, характерным является свойство запасания жиров крахмальных отложений и прочих эргастических веществ.

По мере развития растений у них из латеральной меристемы прокамбия образуется первичная проводящая ткань – ксилема. Некоторым высшим растениям присуща активная работа вторичной боковой меристемы, которая задаёт старт развитию вторичной ксилеме.

В основном, первичную ксилему можно чётко разделить на протоксилему и метаксилему.

Первая стадия – протоксилема – образуется первой. Она состоит только из трахеальных элементов, погружённых в паренхиму. Оболочки таких структур имеют кольчатые утолщения и возможность растягиваться. У метаксилемы ткань имеет сложную организацию. Кроме трахеальных компонентов у неё располагаются волокна, а оболочки намного мощнее. Граница между стадиями роста не может быть чёткой.

Проводящая ткань флоэма (луб)

Флоэмой называется ткань сосудистых растений, которая отвечает за транспортировку пластических веществ, образовавшихся в процессе фотосинтеза от верхушки кроны к корням и по веточкам к плодам или цветкам растений. Как и у ксилемы, клетки флоэмы делятся на несколько типов. Ткань может быть первичной и вторичной. Для первичной флоэмы источником является прокамбий, а для вторичной флоэмы – камбий.

У первичной и вторичной флоэмы есть одинаковые типы клеток:

ситовидные элементы – состоят из ситовидных клеток или члеников ситовидных трубочек вместе с сопутствующими клетками, которые обеспечивают движение питательных веществ;
волокна и склереиды – выполняют опорную функцию;
паренхимные клетки – выполняют запасающую и транспортирующую функцию.

Элементы флоэмы за всё время своего развития перенесли ряд изменений, касающихся их строения и функций.

Проводящие пучки

Проводящими тканями образуются так называемые пучки. К ним примыкает дополнительная ткань, которую называют склеренхимой. Образовавшиеся пучки называются сосудисто-волокнистыми либо армированными.

В зависимости от способности к утолщению пучки бывают открытыми или закрытыми.

Открытые способны к дальнейшему утолщению и образуют камбий. А в закрытых пучках невозможно образование камбия. Также они не могут утолщаться.

У неполных проводящих пучков содержится только один вид ткани (или только флоэма, или только ксилема).

Полные пучки имеют разнообразную конструкцию:

коллатеральные пучки – флоэма находится над ксилемой;
биоколлатеральныепучки – имеют дополнительный слой флоэмы;
концентрические пучки– для них характерно взаимное окружение.

Амфивазильныая ксилема находится вокруг флоэмы, а амфикрибральная ксилема, наоборот, находится внутри флоэмы.

Проводящая ткань жилка

Жилки листа состоят из проводящей ткани. Сосуды ксилемы занимают верхнюю часть, а трубчатая флоэма располагается внизу. Мякоть листа не соприкасается с сосудистыми пучками, которые покрыты плотным слоем клеток паренхимы. Они не имеют в своём составе хлорофилл. Опытным путём доказано, что продукты фотосинтеза из губчатого ткани мезофилла попадают в клетки обкладки, которые перемещают их к ситовидным трубкам.

Также в состав жилки, кроме проводящей ткани, входят механические ткани. Они представлены лубяными и древесинными волокнами, которые обеспечивают прочность и устойчивость листовой пластины.

Функции проводящей ткани

Ксилема выполняет транспортную функцию. Она проводит воду и минеральные вещества, начиная с корневой части и заканчивая плодами и цветками растения. Моховидные растения проводящих элементов не имеют. Их работу компенсируют другие клетки стебля.

В качестве проводящих элементов у многих растений (папоротниковидных, голосеменных и хвощевидных) присутствуют трахеиды. Эти клетки имеют удлинённую форму с косыми заостренными концами и сквозными. Они расположены друг над другом. Транспортировка влаги и минералов при этом не может происходить с высокой скоростью.

У покрытосеменных растений проводящие элементы ксилемы представлены трахеями. Сосуды представлены цилиндрическими клетками, в которых отсутствуют поперечные перегородок. Они находятся друг над другом и образуют канал, через который быстро и без препятствий проходят вода и все минеральные компоненты.

Сосудистые стенки и трахеиды одревеневшие, благодаря этому состоянию обеспечивают прочность всех органов растений. Ксилема имеет не только проводящие свойства, но и создаёт механическую ткань – склеренхим, которая выполняет опорную и запасающую функции.

Флоэма отвечает за транспортировку органических элементов от листочков вниз к корневой системе. Это осуществляется с помощью ситовидных трубочек. Строение клеток имеет свои особенности: наличие цитоплазмы и отсутствие ядра. Их цитоплазмы сообщаются благодаря мелким отверстиям в поперечных стенках, которые визуально напоминают сито.

Покрытосеменные растения вместе с ситовидными трубками клетки имеются сопутствующие клетки с ядрами, которые способны исполнять дополнительные функции.

К флоэме относится также механическая (склеренхима) и запасающая ткань (паренхима). Вместе с проводящей системой ксилемы и флоэмы с волокнами паренхимы образуются пучки из сосудов и волокон, которые проникают во все органы растений.

Строение проводящей ткани

Проводящая ткань имеет живые или мёртвые удлинённые трубковидные клетки. Она сосредоточена в стеблях и листочках растений. В её составе выделяют сосуды и ситовидные трубки. Сосудами называются длинные трубки из отмерших клеток, которые не имеют перегородок. Они являются проводниками воды и минеральных питательных веществ. Именно по ним из корней по стеблям питание поступает к верхушкам.

Ситовидные трубки являются пористыми живыми клетками, без наличия ядра. Через них питательные вещества попадают из листьев к другим частям растений.

На спилах деревьев хорошо выделяются луб и древесина. Древесный слой представлен сосудиками, которые проводят вверх питательные вещества, а луб имеет трубочки, по которым питательные вещества спускаются от верхней части к корням.

Клетки проводящей ткани

У проводящей ткани имеются трахеиды и членики сосудов Трахеиды имеют вытянутую форму с целостными стенками. Транспорт необходимых для роста и развития компонентов происходит благодаря пористой структуре.

Членики сосудов являются вторым важным проводящим элементом. Они находятся друг над другом, и в местах их соприкосновения образуются пространство, которое называется перфорацией. Такие промежутки нужны для транспортировки полезных веществ по всем сосудам растения. В отличие от трахеид, скорость перемещения по сосудам значительно выше.

У обоих проводящих элементов клетки не имеют протопластов, тог есть признаком живых клеток. Благодаря этому транспортировка полезных веществ происходит быстро и без преград. Сосуды и трахеиды переносят растворы не только по вертикали, но и по горизонтали.

Прочная структура клеток обусловлена наличием уплотнению на стенках клеток. По типу утолщения на проводящих элементах бывают спиральными кольчатыми, лестничатыми, сетчатыми и сетчато-поровыми.

Проводящая ткань корня

Проводящие ткани располагаются в корневой системе и побегах. Они состоят из ксилемы и флоэмы. Благодаря им у растений проходит восходящий и нисходящий ток полезных веществ

Восходящий ток происходит благодаря ксилеме, по которой вверх поднимаются вода и минеральные компоненты.

Нисходящий ток происходит благодаря флоэме. Она обеспечивает транспорт органических веществ, которые синтезируются в надземных частях растения и спускаются вниз.

Проводящая ткань листа

Проводящие ткани образуют основу листьев, которая получила название жилка листа. В их состав входит первичные формы ксилемы и флоэмы, производных из прокамбия, которые объединяются в закрытые коллатеральные сплетения (пучки). Благодаря им в листочке образуется непрерывная система, которая напрямую связана с проводящей системой стебля растения. Только жилки среднего и крупного размера некоторых двудольных растений могут второй раз увеличиваться в ширину. Ксилема в листе направлена на верхнюю плоскость листа, а флоэма – на нижнюю его часть.

Пучки мелких жилок имеют немного проводящих элементов. На кончиках жилок находятся трахеальные элементы. Пучкам не свойственно соприкасаться с мезофиллом листьев. Их защищают крупные обкладочные клетки, которые регулируют движение веществ. Для листьев многих растений характерна связь эпидермы и проводящих пучков некоторыми структурными элементами, которые не только проводят воду, но и укрепляют лист.

Самую важную роль имеют небольшие жилки, находящиеся внутри мезофилла. Благодаря им лист насыщается влагой и всеми необходимыми минералами.

РАСТИТЕЛЬНАЯ ТКАНЬ

Растительная ткань — группа клеток, имеющих общее происхождение, строение и приспособления к выполнению одной или нескольких функций. Классификация растительных тканей основана на анатомо-физиологических признаках.

Различают пять типов растительных тканей: образовательные, покровные, механические, проводящие, основные.

Образовательная ткань. Клетки мелкие, быстро делятся, находятся в точках роста, осуществляют рост растения
Покровная ткань. Клетки плотно прилегают друг к другу, находятся на границе с внешней средой, выполняют защитную функцию
Механическая ткань. Клетки с толстыми стенками, находятся во всех частях растения, придают ему форму и выполняют защитную функцию
Проводящая ткань. Клетки образуют сосуды и ситовидные трубки, находятся во всех частях растения, проводят питательные вещества по растению
Основная ткань (паренхима). Клетки крупные, с тонкими стенками, находятся в корнях, плодах, стеблях, листьях растения, запасают питательные вещества

Тело высшего растения образовано клетками, которые отличаются друг от друга строением и функцией Клетки, имеющие общее происхождение и выполняющие свойственную им функцию, образуют растительную ткань.

Примеры типов растительных тканей

1. Образовательная ткань

Функция: эта растительная ткань обеспечивает рост и регенерацию растений.

Примеры тканей и их расположение

Характеристика

Верхушечные (зародыш, конусы нарастания побегов и корней). Вставочные (в основаниях междоузлий). Боковые (камбий в многолетних побегах)

Состоят из мелких, плотно сомкнутых клеток с тонкими оболочками и крупными ядрами, другие органеллы на стадии формирования, вакуоли мелкие или вообще отсутствуют. Клетки постоянно делятся путём митоза. Дифференцируясь и специализируясь, они превращаются в клетки других тканей

2. Покровная ткань

Функции: защищают растение от внешних неблагоприятных факторов: излишнего испарения, колебаний температуры,
проникновения микроорганизмов, механических повреждений и др.

Примеры тканей и их расположение	Характеристика
Эпидермис (покрывает однолетние органы растений)	Клетки живые, плотно сомкнутые, с утолщёнными наружными-стенками; обычно располагаются в один слой. Выделяют на поверхность жироподобное вещество — кутин, формирующее кутикулу, которая защищает клетку от потерь влаги. Для регуляции газообмена и транспирации служат устьица — специализированные образования, состоящие из двух полулунных замыкающих клеток и устричной щели между ними
Пробка (сменяет по мере роста растения эпидермис)	Вторичная покровная ткань. Состоит из слоёв плотно сомкнутых мёртвых клеток с утолщёнными стенками, пропитанными жироподобными веществами. Для газообмена и транспирации в пробке присутствуют чечевички, заполненные рыхлой тканью из живых тонкостенных клеток. Пробка имеет малую теплопроводность и обеспечивает большую защиту растения от излишнего испарения и микроорганизмов
Корка (покрывает старые ветки, стволы и корни)	Комплекс мёртвых тканей, включающий слои пробки и иных отмерших между ними тканей. Для газообмена служат чечевички, расположенные на дне трещин. Является надёжной защитой от перегрева и ожогов

3. Механическая ткань

Функции: придают растениям прочность, образуя каркас, поддерживающий все органы.

Примеры тканей и их расположение	Характеристика
Колленхима (расположена под эпидермисом в виде тяжей вдоль жилок листьев)	Состоит из живых, вытянутых клеток с неравномерно утолщёнными стенками. Не мешает росту растения, т. к. сама способна расти
Склеренхима (луб, древесина)	Представлена волокнами вытянутых мёртвых клеток с равномерно утолщёнными стенками. Наиболее важными являются лубяные и древесные волокна, которые формируют основной каркас растения
Склереиды (встречаются в плодах)	Сферические клетки с равномерно утолщёнными стенками

4. Проводящая ткань

Функции: эта растительная ткань служат для транспорта веществ по растению.

Примеры тканей и их расположение	Характеристика
Ксилема (древесина) — осуществляет восходящий ток веществ по растению	Состоит из трахеид и сосудов, которые построены из расположенных друг над другом мёртвых клеток с неравномерно утолщёнными стенками и отверстиями в боковых частях
Флоэма (луб) — осуществляет нисходящий ток веществ по растению	Состоит из ситовидных трубок, которые образованы живыми клетками, расположенными одна над другой. Их поперечные стенки продырявлены в виде сита, через которое проходят тяжи цитоплазмы, ядра и другие органеллы разрушаются. Рядом с ними лежат живые клетки-спутницы, которые содержат ядра и участвуют в транспорте

5. Основная ткань (паренхима)

Функции: занимает наибольший объём в организме растения, составляя основу органов.

Ткань – это совокупность клеток, имеющих общее происхождение, положение и выполняющих общую функцию. Перед тем как разбираться во всем разнообразии тканей высших растений, следует вспомнить строение растительной клетки и ее отличия от животных клеток. Клетки высших растений состоят из клеточной оболочки (клеточной стенки), протопласта (ядра и цитоплазмы) и вакуоли с клеточным соком. В цитоплазме находятся различные органеллы – рибосомы, пластиды, митохондрии, аппарат Гольджи и т.д. Отличительными чертами растительной клетки является наличие целлюлозной клеточной стенки, большой центральной вакуоли с клеточным соком, а также присутствие пластид в цитоплазме. Запасным веществом растительных клеток в отличие от животных является крахмал, а деление клеток происходит с образованием фрагмопласта.

Признаки

Клетки растений

Клетки животных

Немногочисленные крупные с клеточным соком

Многочисленные мелкие пищеварительные или сократительные

С образованием фрагмопласта

Строение растительной клетки. 1 – плазмалемма; 2 – пластида; 3 – клеточная стенка; 4 – цитоплазма; 5 – митохондрия; 6 – плазмодесма; 7 – комплекс Гольджи (диктосомы); 8 — эндоплазматическая сеть; 9 — оболочка ядра; 10 – ядрышко; 11 – ядро; 12 – тонопласт (оболочка вакуоли); 13 – вакуоль.

Ткани высших растений можно классифицировать по-разному. Так, можно различать простые и сложные ткани. Простые ткани сложены одинаковыми клетками. Например, к простым тканям относятся склеренхима, паренхима и хлоренхима. Сложные ткани состоят из разных клеток (проводящих, механических, запасающих). Примерами сложных тканей могут служить флоэма и ксилема. Также ткани можно разделить по происхождению на первичные и вторичные – образовавшиеся в результате деятельности первичных или вторичных меристем соответственно (например, первичная ксилема и вторичная ксилема). Говоря о разнообразии тканей высших растений, чаще всего прибегают к классификации, основанной на их функциях в организме растения. Так, ткани растений разделяют по выполняемым ими функциям на следующие группы:

покровные (эпидерма, пробка);
механические (склеренхима, колленхима);
ассимилирующие (хлоренхима);
поглощающие (ризодерма, веламен);
проводящие (ксилема, флоэма);
запасающие (запасающая паренхима);
основные (основная паренхима);
образовательные (апикальная меристема, камбий, феллоген);
секреторные (железистые волоски, смоляные ходы);
вентиляционные (аэренхима).

Покровные ткани

Рисунок 1: Эпидерма.

Рисунок 2: Основные типы устьичных аппаратов. 1 – диацитный; 2 –парацитный; 3 –анизоцитный; 4 — аномоцитный.

Вторичная покровная ткань высших растений – это пробка. Пробковый слой обычно образуется на вторично утолщенных стеблях и корнях высших растений. Пробка (она же феллема), образуется в результате работы так называемого пробкового камбия (или феллогена). В феллогене клетки делятся и откладываются наружу, их клеточные стенки утолщаются и суберинизируются (опрбковевают). Суберин – это вещество непроницаемое для воды и воздуха, следовательно, внутреннее содержимое клеток вскоре отмирает. В результате пробковый слой состоит из мертвых клеток и является газо- и водонепроницаемой покровной тканью.

Рисунок 3: Феллема, феллоген, феллодерма.

Механические ткани

Существует две специализированные механические ткани высших растений – склеренхима и колленхима.

Склеренхима, как правило, состоит из клеток вытянутой формы – волокнообразных. Их клеточные стенки утолщаются и лигнифицируются, то есть одревесневают. Живое содержимое клетки впоследствии отмирает. Таким образом, склеренхима – это мертвая ткань, механическую функцию в которой выполняют жесткие клеточные стенки. Склеренхима твердая жесткая ткань и в растении она выполняет армирующую функцию, располагаясь обычно тяжами или слоями. Однако иногда склеренхима может быть представлена в виде отдельных клеток с одревесневшими клеточными стенками, разбросанных в толще некой мягкой ткани (например, паренхимы). Такие клетки называются склереидами. По форме различают разные типы склереид: брахисклереиды, астросклереиды, остеосклереиды и волокнистые склереиды. Все склеренхимные элементы вместе составляют стереом – совокупность всех толстостенных одревесневших клеток растения. Следует также помнить, что отчасти механическую функцию, подобно склеренхиме, выполняет водопроводящая ткань ксилема (в особенности ядровая древесина – вторичная ксилема, прекратившая проводить воду).

Рисунок 1: Склеренхима.

Рисунок 2: Колленхима. А – рыхлая; Б – пластинчатая; В – уголковая. 1 – первичная; клеточная стенка; 2 – вторичная клеточная стенка; 3 – межклетник; 4 – протопласт.

Ассимилирующие ткани (хлоренхима)

Рисунок 1: Хлоренхима.

Рисунок 2: Поперечный срез листа. 1 – эпидерма; 2 – столбчатая хлоренхима; 3 – губчатая хлоренхима; 4 – подустьичная полость; 5 – устьице.

Поглощающие ткани

Высшие растения поглощают воду с помощью специальных тканей. У мохообразных отсутствуют корни, и всасывание воды происходит всей поверхностью тела (например, с помощью гиалиновых клеток у сфагновых мхов) или с помощью ризоидов – длинных тонкостенных клеток. Сосудистые растения имеют корни, поверхность которых покрыта ризодермой (эпиблемой) – специализированной всасывающей тканью. Ризодерма гомологична эпидерме, то есть также формируется из одного внешнего слоя клеток, покрывающих орган. Однако ризодерма не является покровной тканью, поскольку практически не выполняет защитную функцию. Ее клетки тонкостенные и специализируются на поглощении воды и минеральных солей из почвы, поглощение при этом происходит избирательно и с затратой энергии. В ризодерме различают два типа клеток: трихобласты и атрихобласты. У трихобластов наружная часть клетки выпячивается и образует длинный вырост – корневой волосок, служащий для увеличения поверхности всасывания. Корневой волосок выделяет слизь, которая помогает растворять поглощать минеральные вещества из почвы. Атрихобласты не формируют корневых волосков, но также поглощают вещества своей поверхностью.

Рисунок: Ризодерма. А – Продольный разрез корня; Б – Клетки ризодермы. 1 – зона проведения; 2 – зона всасывания; 3 – зона роста; 4 – зона деления; 5 – корневые волоски; 6 – корневой чехлик.

У некоторых тропических эпифитных растений вместо ризодермы развивается веламен. Веламен гомологичен ризодерме, но в отличие от нее является многослойной тканью и состоит из отмерших клеток. Их клеточные стенки имеют спиральные утолщения, которые служат ребрами жесткости, сами клеточные стенки частично разрушаются, а внутреннее содержимое клеток отмирает. В результате получается структура наподобие губки, которая способна впитывать воду из влажного воздуха, тумана или осадков. Таким образом, веламен поглощает вещества пассивно и не избирательно. Направленный и избирательный транспорт воды дальше внутрь корня происходит при участии экзодермы, подстилающей веламен (как, впрочем, и любую ризодерму).

Проводящие ткани (ксилема, флоэма)

Ксилема – сложная ткань, то есть состоит из клеток разной морфологии. В состав ксилемы одновременно входят и проводящие, и механические, и запасающие элементы.

Ксилема проводит воду с растворенными в ней минеральными веществами от корней по всему остальному телу растения. Таким образом, по ксилеме в основном осуществляется восходящий ток. Проводящие элементы ксилемы – это сосуды и трахеиды. Следует помнить, что ксилема голосеменных растений лишена сосудов. Трахеида образуется из клетки удлиненной формы, ее клеточная стенка утолщается и лигнифицируется, то есть одревесневает. Протопласт при этом отмирает и в результате получается мелкий капилляр, по которому может транспортироваться вода. Прочные клеточные стенки предохраняют просвет капилляра от схлопывания. От трахеиды к трахеиде вода транспортируется через специальные поры. Сосуд, по сути, является таким же капилляром, как и трахеида, но более длинным, широкопросветным и многоклеточным. Каждый сосуд состоит из отдельных клеток (члеников сосуда) с одревесневшей оболочкой и отмершим протопластом, между члениками сосуда формируются уже не поры, а перфорационные пластинки (то есть сквозные отверстия). Между сосудами, как и между трахеидами, есть поры, через которые также может транспортироваться вода. Кроме проводящих элементов, в состав ксилемы входят механические волокна – волокна либриформа. Это удлиненные клетки, похожие на трахеиды, однако их клеточные стенки очень сильно утолщены и лигнифицированы. Просвет таких капилляров слишком мал для осуществления транспорта воды, зато толстая и прочная клеточная стенка выполняет механическую функцию подобно склеренхиме. Ксилема в основном состоит из мертвых клеток, обычно небольшой процент живых клеток представлен древесинной паренхимой. Эти клетки в основном выполняют запасающую функцию.

Флоэма, как и ксилема, – это сложная ткань, которая состоит из разных клеток. В состав флоэмы входят проводящие механические и паренхимные (в том числе запасающие) элементы.

Рисунок: Проводящие ткани. А – ксилема; Б – флоэма. 1 – сосуды ксилемы; 2 – трахеиды; 3 – клетки древесной паренхимы; 4 – поры; 5 - ситовидные трубки; 6 – клетки – спутницы; 7 – ситовидные поля; 8 – клетки лубяной паренхимы.

Запасающие ткани (запасающая паренхима)

Запасающие ткани высших растений бывают различными по происхождению, также различия заключаются в том, какие именно вещества и в какой части клетки запасаются.

Главное запасное вещество высших растений – это крахмал. Крахмал синтезируется и откладывается в виде зерен в специальных пластидах – амилопластах. Крахмальные зерна увеличиваются в размере и растягивают пластиду. В результате клетка такой запасающей ткани содержит множество крупных зерен крахмала – примером может служить запасающая ткань в клубне картофеля.

Если растение запасает питательные вещества не на очень долгий срок, то они могу откладываться в виде сахаров в вакуолях клеток. Например, в сочной ткани многих плодов. Сочный плод рассчитан на то, что его съест некое животное, а значит, он должен быть привлекательным для него – питательным и сладким.

В эндосперме некоторых семян запасание происходит за счет утолщения клеточной стенки, в которой откладывается гемицеллюлоза.

При прорастании семени клетки частично растворяют свои клеточные стенки и потребляют углеводы, из которых она состоит. В качестве запасного вещества может выступать белок. Он может откладываться в вакуолях (алейрон) или в лейкопластах. В цитоплазме запасаются жиры в виде сферосом.

Кроме питательных веществ, ткань может запасать воду. Клетки водоносной ткани бывают ослизнены и имеют крупные вакуоли, в которых сохраняется влага.

Рисунок: Запасающая паренхима клубня картофеля. 1 – крахмальные зерна.

Основные ткани (основная паренхима)

К системе тканей основной паренхимы традиционно относят все ткани, образованные из основной меристемы (не являющиеся покровными и проводящими) то есть запасающие, фотосинтезирующие и т.д. Однако эти ткани специализированы на выполнении конкретной функции и рассматриваются обычно отдельно. Основной паренхимой в узком смысле называют ткань, состоящую из рыхло расположенных более или менее шарообразных клеток.

Между клетками есть заметные межклетники.

Данная ткань не специализирована для выполнения какой-то определенной функции, это структурная ткань, заполняющая пространство того или иного органа. Поскольку клетки основной паренхимы живые, их клеточные стенки не лигнифицированы, а в цитоплазме есть полный набор клеточных органелл, при необходимости она может становиться запасающей, водоносной или фотосинтезирующей тканью.

Также основная паренхима может проявлять меристематическую активность – клетки могу начать делиться. Со временем клеточные стенки паренхимы могут одревесневать, тем самым начиная выполнять механическую функцию.

Таким образом, основная паренхима – это неспециализированная структурная ткань, которая может специализироваться при определенных условиях.

Рисунок: Основная паренхима.

Образовательные ткани

Массив ткани, в которой происходят клеточные деления в теле высшего растения, следует назвать образовательной тканью или меристемой. Образовательные ткани не являются постоянными. Клетки меристемы недифференцированные и не специализированные, у них тонкие клеточные оболочки. Данные клетки делятся и в дальнейшем преобразуются в ту или иную специализированную ткань.

Высшие растения имеют верхушечный рост, их побеги (и корни) нарастают за счет верхушечной или апикальной меристемы. Рассмотрим апикальную меристему стебля. Это массив делящихся клеток на вершине растущей оси побега, ниже апекса ткань разделяется на три отдельные меристемы: протодерму, прокамбий и основную меристему. Протодерма – это один поверхностный слой клеток меристемы. Из протодермы в дальнейшем формируется эпидерма. Прокамбий представлен тяжами клеток, которые дифференцируясь, становятся проводящими тканями (формируют проводящие пучки). Остальные ткани стебля (паренхима, хлоренхима, склеренхима и т.д.) формируются из основной меристемы.

Рисунок 1: Апикальная меристема стебля.

У высших растений выделяют две вторичные латеральные меристематические ткани – камбий и феллоген. Камбий (или сосудистый камбий) закладывается в проводящих пучках стебля или корня между флоэмой и ксилемой. В результате клеточных делений внутрь откладывается ткань, дифференцирующаяся в ксилему, а наружу – будущая флоэма. За счет работы камбия происходит процесс вторичного утолщения стебля или корня. Соответственно, сформированные камбием проводящие ткани будут называться вторичными – вторичная ксилема и вторичная флоэма. Следует помнить, что при вторичном утолщении камбиальная зона возникает не только внутри проводящих пучков, но и формируется так называемый межпучковый камбий. В результате на поперечном срезе камбий имеет вид общего меристематического кольца.

Рисунок 2: Камбий. 1 – эпидерма; 2 – паренхима; 3 – флоэмные волокна; 4 – флоэма; 5 – пучковый камбий; 6 – ксилема; 7 – межпучковый камбий.

Феллоген (или пробковый камбий) возникает в корнях и стеблях растений при их вторичном утолщении. При утолщении эпидерма и впоследствии первичная кора опадает и отмирает, покровную функцию в данном случае выполняет пробковый слой, формируемый феллогеном. В результате клеточных делений в феллогене, наружу откладываются клетки феллемы (или пробка). Феллоген снизу подстилается слоем клеток – феллодермой. Комплекс из трех данных тканей носит название перидерма.

Рисунок 3: Феллема, феллоген, феллодерма.

Секреторные ткани (железистые волоски, смоляные ходы)

Секреторные (или выделительные) структуры высших растений очень разнообразны как по строению, так и по происхождению. Они делятся на две группы: экзогенные и эндогенные.

Экзогенные секреторные структуры расположены на поверхности тела растения. К ним относятся гидатоды – структуры, выделяющие капельно-жидкую воду. Их наличие характерно для растений, обитающих в условиях повышенной влажности. К гидатоде подходят проводящие элементы ксилемы, по которым транспортируется вода. Также к экзогенным структурам относятся различные железистые волоски или более крупные многоклеточные железки. Они, как правило, выделяют эфирные масла, которые скапливаются под кутикулой наружных клеток структуры. Нектарники также являются экзогенными секреторными структурами. Они выделяют секрет богатый сахарами, сахара поступают в нектарники по флоэмным элементам. Различают флоральные (расположенные в цветке) и экстрафлоральные нектарники.

Эндогенные секреторные структуры находятся внутри тела растения. Они бывают одноклеточные и многоклеточные. Одноклеточные структуры могут быть разнообразными по содержанию – это слизевые, кристаллоносные, масляные клетки, одноклеточные млечники, а также прочие клетки, накапливающие в себе те или иные вещества. Многоклеточные эндогенные структуры обычно выделяют секрет в некую полость, представляющую собой межклетник. По типу межклетников различают схизогенные и лизигенные вместилища. По типу содержащегося в них секрета различают смоляные, слизевые, камеденосные ходы и т.д. К многоклеточным структурам также относят млечники. Они состоят из трубчатых клеток, внутри которых находится млечный сок. Если концевые стенки трубчатых клеток деградируют, то такой млечник называют нечленистым.

Рисунок: Секреторные структуры.

Вентиляционные ткани (аэренхима)

Аэренхима – это вентиляционная ткань или ткань проветривания. Главную функцию аэренхимы выполняют крупные межклетники, по которым и циркулирует воздух. Воздух необходим высшим растениям как для дыхания, так и для процессов фотосинтеза. Наличие аэренхимы характерно для водных или околоводных высших растений. Воздух, находящийся в системе полостей аэренхимы, не только вентилирует все части растения (в особенности подводные), но и придает им плавучесть, как, например, листьям кувшинки.

Рисунок: Аэренхима. А – аэренхима на поперечном срезе стебля; Б – клетки пленчатой перегородки, разделяющей полости аэренхимы; В – аэренхима из трехмерно расположенных звездчатых клеток.

Вентиляционная ткань выполняет свою функцию за счет многочисленных увеличенных межклетников. Стоит помнить, что межклетники по типу происхождения делятся на три типа. Схизогенные межклетники образовались в результате простого расхождения клеток в пространстве. Лизигенные полости формируются в результате деградации (лизиса) некоторых клеток. Крупные рексигенные полости являются результатом механического разрыва тканей, например, в центре черешков или стеблей некоторых растений.

Очень давно средой обитания всего живого, в том числе и растений, была вода.

Эволюция вынуждала растения приспосабливаться к новым условиям окружающей среды.

Все мы видели, как из почки весной пробиваются новые листочки, или, снимая кору с дерева, обнаруживали под ней светлую рыхлую ткань.

Все это совершенно различные виды тканей, причем каждый из них играет определенную роль.

Или ствол дерева - совершенно разные вещи!

Виды тканей растений

Ткань- это группа клеток, сходных по размеру, строению, выполняемым функциям и соединенных между собой межклеточным веществом.

Иначе можно сказать, что это совокупность клеток и межклеточного вещества, а объединяют их общая функция, одинаковое происхождение и схожее строение.

Можно выделить две основные группы тканей растений:

· Простая ткань - состоит из клеток одного вида (паренхима, меристема, колленхима)

· Сложная ткань - включает разнообразные по строению клетки (флоэма, ксилема и др.); именно поэтому она способна выполнять больше таких задач, как защита, опора и рост.

По сути, это своеобразное распределение ролей. Каждая из разновидностей тканей выполняет свои задачи, определенные для нее природой.

В зависимости от того, для чего предназначена ткань, какие она выполняет функции, все ткани растений делятся на несколько видов:

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Животные нервные клетки общаются друг с другом с помощью аминокислоты, называемой глутаматом, которая после высвобождения из нервной клетки вызывает волну ионов кальция в соседних клетках. Эта волна перемещается к следующей нервной клетке, которая передаёт сигнал дальше, обеспечивая связь на дальние расстояния.

Ткани растений

Название

Особенности строения

Место расположения

Функции

Покровная

Живые клетки с тонкими и бесцветными оболочками (кожица).

Мертвые клетки, одеревеневшие, плотно прилегающие (пробка).

Специальные образования- устьица и чечевички (дышат и испаряют).

Листья, молодые ветки, стволы, корни.

Кожица с устьицами.

Пробка с чечевичками.

Защита от неблагоприятных условий.

Дыхание и испарение воды. Придают прочность растению.

Проводящая

1) Живые- луб (подкорка)

2) Мертвые (древесина)

Мертвые клетки в трубках и сосудах, вытянутые в длину.

Ситовидные трубки- живые вытянутые клетки без ядра, вакуолей и пластид.

Корень, стебель, лист, почки, цветки.

Лист – стебель- корень.

Передвижение воды с растворенными в ней веществами (органическими и минеральными).

Механическая

1) Колленхима- вытянутые

2) Паренхима- внутренние

3) Склеренхима- внутренние

4) Каменистые клетки- склереиды

Живые и мертвые клетки с толстой оболочкой.

Каменистые клетки или склереиды- мертвые клетки с одеревеневшими оболочками. Содержатся в плодах, листьях, стеблях, перемешаны с паренхимными клетками, либо существует самостоятельно, без межклеточного вещества.

Стволы молодых веток, пробка и корки стволов, скорлупа грецкого ореха, покровы семян, мякоть плодов.

Придают прочность и упругость, способность выдерживать сильную нагрузку.

Основная

Клетки живые, крупные, есть вакуоли, много межклеточного вещества, заполненного млечным соком.

В клетках мякоти листа содержатся хлоропласты, участвующие в фотосинтезе.

Мякоть листа, мякоть плодов, соцветий, стебля, корней.

Образование, накопление питательных веществ.

Образовательная

Живые маленькие клетки с крупными ядрами, без вакуолей.

Кончик корня, верхушка побега, зародыши, почки, ростковая часть стебля и листа, в коре (между лубом и древесиной).

Постоянное деление и рост растений, образование тканей.

Секреторная

(выделительная)

Живые тонкостенные клетки.

Участвуют в метаболизме или запасают вещества в вакуолях.

Корень, побег, ствол, лист, цветок.

Вырабатывают, выделяют и сохраняют секреторные продукты (защита, привлечение животных и пр.)

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Покровные ткани

Их основная задача- защита от негативных внешних воздействий.

Иногда они выполняют всасывающую или резервную функцию (хранение воды в засушливый сезон).

Растению в природе много что угрожает:

√ механические повреждения (когда ветки ломаются от ветра или их пытаются сломать птицы или животные)

√ проникновение микроорганизмов и вредителей

√ колебания температуры (перегрев или переохлаждение)

К покровным тканям относятся:

эпидерма- находится на поверхности побегов и молодых листочков, то есть везде, где поверхность растения контактирует с воздухом и где еще не образовалась более жесткая ткань. В этой мягкой части есть поры, которые называются устьица (устьичная щель), через которые испаряется вода и растение дышит.

ризодерма- покрывает корни. Необходима для всасывания питательных веществ и влаги из почвы.
перидерма- заменяет эпидерму по мере роста, делая поверхность более плотной.
пробка- заменяет перидерму, надежно защищая от внешних угроз. Обмен воды и воздуха в ней обеспечивают чечевички - разрывы в пробке. Мы их сможем увидеть, если внимательно посмотрим на ствол дерева: он весь покрыт маленькими щелочками.

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Проводящие ткани

Проводящие ткани- это тот вид, который обеспечивает связь различных тканей между собой.

Без такого взаимодействия полноценный рост растений был бы невозможен: корни не могут выполнять фотосинтез, а ветви не обладают достаточным количеством воды.

ксилемой (древесина), которая транспортирует воду и соляные растворы от корней к стеблю, листьям и цветам. Ее трубкообразные клетки выстраиваются длинными рядами снизу вверх, клетки эти мертвые.

флоэмой (иначе называют луб), где наоборот, образовавшиеся в результате фотосинтеза вещества идут от листьев к корням по крупным вытянутым, с большими отверстиями клеткам.

Эти клетки называются ситовидные. Они собираются вместе и образуют ситовидные трубки.

Сложного здесь ничего нет: жидкость идет от корня вверх под давлением, для чего стенки трубок должны быть прочными (сосуды ксилемы состоят из прочных мертвых клеток).

Чтобы все этажи дерева получили воду, в трубках должны быть отверстия (поры в сосудах ксилемы).

Добравшись до вершины, жидкость медленно стекает вниз, как ручеек (прочность здесь не нужна: сосуды флоэмы живые), наполняясь произведенными наземной частью растения веществами, для того чтобы и корень кое- что получил.

Осенью деревья уменьшают круговорот своих соков (но не прекращают его), из- за чего опадают листья и дерево засыпает до весны!

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Циркуляция соков у растения очень похожа на водопровод в доме!

Он состоит из двух труб.По одной вода под давлением поднимается вверх и вытекает из открытых кранов всех этажей (как поры в жестких сосудах ксилемы), а добравшись до самого верха стекает по другой трубе, где кранов уже нет (ситовидные трубки флоэмы).

Весь этот круговорот нужен для того, чтобы вода не застаивалась и не испортилась!

Читайте также: