Какие есть растительные ткани: Виды тканей растений (Биология) и их функции, таблица для 6 класса

Содержание

Виды растительной ткани

Клетки существуют не изолированно. Они соединены между собой пластинами, состоящими в основном из протопектина. Эти пластинки вместе с клеточными оболочками составляют растительную ткань.

Различают следующие виды тканей:

♦ покровные;

♦ паренхимные;

♦ механические;

♦ проводящие;

♦ образовательные.

Покровные ткани защищают плоды и овощи от неблагоприятных внешних воздействий; механических повреждений, патогенных микроорганизмов, сельскохозяйственных вредителей, метеорологических факторов.

Различают два вида покровных тканей: эпидермис (кожица) и перидермис (пробка).

Эпидермис — однорядная покровная ткань из вытянутых клеток.

Характерной особенностью эпидермиса является наличие кутикулы, образуемой жироподобным веществом кутином и восками.

Кутикула усиливает защитные свойства эпидермиса, поэтому удаление воскового налета, повреждение кутикулы вызывает быструю порчу плодов и овощей.

Кутикула отличается у разных видов плодов и овощей по структуре, толщине и составу. Эти факторы влияют на сохраняемость плодов и овощей.

Чем она толще и более плотно покрывает эпидермиапьные клетки, тем меньше возможность проникновения микроорганизмов внутрь и смачивания водой.

Клетки эпидермиса также содержат вакуоль, ядра, а некоторые и хлоропласты, что придает окраску плодам и овощам.

Иногда клетки эпидермиса разрастаются с образованием волосков, покрытых кутикулой. Тогда плоды и овощи имеют опушение (персики, крыжовник, абрикосы и др.).

На поверхности эпидермиса расположены устьица — мельчайшие отверстия, через которое осуществляется газообмен между внутренними тканями и внешней средой.

Эпидермис покрывает в основном наземные плоды и некоторые овощи — лук, чеснок, томаты, перец и др.

Перидерма — это вторичная покровная ткань, состоящая из нескольких рядов плотно сомкнутых клеток. Клетки перидермы пропитаны суберином, что обеспечивает хорошие защитные свойства.

Перидермой покрыты клубни и корнеплоды. Так как они произрастают в почве, то нуждаются в эффективной защите от механического давления, оказываемого почвой, камнями, от микроорганизмов и вредителей, населяющих почву.

Паренхимыые ткани — это основные ткани, которые образуют мякоть плодов и овощей.

Механические ткани — ткани, придающие плотность органам растений.

Клетки этих тканей толстостенные, имеют несколько удлиненную форму, содержат пектиновые вещества, хлорофилл, крахмал, полифенолы.

Механические ткани можно наблюдать в виде жилок на листьях, придающих им прочность, у одревесневших корнеплодов (свеклы), в виде каменистых клеток в мякоти плодов (груш, айвы) и овощей (хрена).

Повышенное содержание механических тканей, например, каменистых клеток — нежелательно, так как ухудшает консистенцию мякоти.

Проводящие ткани осуществляют связь между разными органами и тканями. Без этого невозможен обмен веществ.

Они состоят из прозенхимных клеток значительной длины и представлены тремя типами: трахеи, трахеиды — проводят растворы минеральных веществ, и ситовидные трубки — проводят растворы органических веществ.

Совокупность трахей, трахеидов, механических тканей образует древесину, и называется ксилемой, а ситовидные трубки с паренхимными и механическими тканями образуют флоэму.

Наиболее выражена ксилема и флоэма у корнеплодов типа моркови.

Проводящие ткани оказывают существенное влияние на потребительские свойства, сохраняемость плодов.

Сильно развитая проводящая ткань с большим количеством механических тканей придает мякоти грубую, хряще-видную или деревянистую (переросшие корнеплоды, черешни бигаро) консистенцию.

Образовательные ткани служат для образования постоянных 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

Строение проводящей ткани растений

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.

Сводная таблица растительных тканей

Вид тканиКлеткиФункцииРасположение
ПокровнаяБольшие, плоские клеткиЗащита от механических влияний, чужеродных организмовПокрывает листья, корни, входит в состав коры
ПроводящаяУдлиненные, отмершие клетки, объединённые в рядыПередвижение жидкости по восходящим и нисходящим путямДревесина и луб
ОсновнаяКлетки с толстыми стенками, плотно прижаты друг к другуФотосинтез, запасание воды, накопление воздуха Листья, стебли, корень
Образовательная
Не утрачивают митотическую активность, имеют тонкую оболочкуСлужит основой для развития других растительных тканей, восстанавливает утраченные части при поврежденияхАпикальная часть стебля, кончики корней
МеханическаяКрупные, отличаются по форме, стенка прочная, часто одревесневшаяПридает прочность и гибкостьДревесина и луб
Запасающая Тонкостенные мелкие клетки с большим ядромЗапасает питательные веществаКорни, стебли

Растительные ткани — Bio-Lessons




Группы клеток, сходные по строению, происхождению и выполняемым функциям, образуют ткани. Из тканей построены органы и системы органов. Разные органы растений вместе образуют единый организм:

группа клеток —> ткань —> орган —> организм

У растений различают 6 видов тканей: образовательную, покровную, основную, опорную, проводящую и выделительную.

1. Образовательная ткань находится на верхушке побега и на верхушке корня (рис.1). Ее клетки плотно прилегают друг к другу. У них тонкие оболочки. За счет деления клеток растения растут. Рост побега в длину и разрастание листьев, утолщение стеблей и корней, восстановление поврежденных мест деревьев — функции образовательной ткани. Из клеток образовательной ткани образуются все другие виды тканей.

Со временем клетки утрачивают способность делиться. Они становятся клетками постоянных тканей, таких как покровные, основные, проводящие и др.

 

Рис.1 Образовательная ткань

2. Покровная ткань формируется на поверхности органов (рис.2). Она представлена кожицей, пробкой и коркой. Защищает растения от высыхания, солнечных ожогов, неблагоприятных условий внешней среды.

Клетки кожицы — эпидермис — образуются на всех молодых органах растений. Эпидермис обеспечивает газообмен, испарение, всасывание, предохраняет органы растений от высыхания. Но для зимующих растений это ненадежная защита. Вместо него перед наступлением зимы образуется пробка. Эта многослойная ткань состоит из мертвых, плотно прилегающих друг к другу клеток. Она защищает растения.

Корка — это наружная часть коры. Как и пробка, она состоит из мертвых клеток и защищает стволы и ветви от излишнего испарения, перегрева, вымерзания, ожога солнечными лучами, объедания животными.

Рис.2 Покровная ткань

3.Основная ткань состоит из живых клеток и образует основу всех органов растения (рис.3).

В зависимости от функции она подразделяется на фотосинтезирующую и запасающую.

Клетки фотосинтезирующей ткани содержат хлоропласты. В них осуществляется фотосинтез. Основная масса этой ткани сосредоточена в листьях, меньшая часть — в молодых зеленых стеблях.

Запасающая ткань плодов, семян, стеблей, луковиц, листьев, корнеплодов, корневищ участвует в накоплении питательных веществ, которые необходимы прежде всего многолетним растениям.

Часть клеток основной ткани служит для запасания воды. Водоносная ткань содержится в основном в стеблях и листьях растений пустынных мест обитания и солончаков, например в стеблях кактусов или листьях алоэ.

Воздухоносная ткань рыхлая. У нее хорошо развиты межклеточные пространства (межклетники), в которые проникает воздух. Особенно хорошо они сформированы у растений, произрастающих в воде (водные и болотные) и на глинистой почве. По воздухоносным межклетникам кислород доставляется к тем частям растения, связь которых с атмосферой затруднена.

Рис.3 Основная ткань

4.Опорная, или механическая, ткань выполняет у растений функцию каркаса, опоры (рис.4). Она находится в стеблях, листьях и плодах растений. Опорная ткань придает упругость и прочность всем органам растений. Поэтому при сильном ветре не ломаются хрупкие стебли, не разрываются большие листовые пластинки и листья не срываются с деревьев.

Рис.4 Опорная (механическая) ткань

В мякоти плодов груши, айвы, рябины, в семенах пальмы, в косточках вишни, сливы, абрикоса, персика встречаются каменистые клетки. Они тоже являются опорной тканью.

В органах молодых растений опорная ткань развивается не сразу. Например, косточки незрелых фруктов — сливы, вишни, абрикоса — мягкие, беловатого цвета. По мере созревания плодов их оболочка темнеет и становится твердой. Семена от повреждений защищает опорная ткань, состоящая сначала из живых клеток. Позже они теряют цитоплазму, стенки утолщаются и древеснеют.

В размещении механической ткани в растительных органах существует особая закономерность. Изучая ее, человек учится у растений создавать прочные, экономичные, радующие глаз здания, башни, мосты, которые к тому же будут естественно вписываться в окружающую среду.

5. Функции проводящей ткани заключаются в проведении воды и питательных веществ из одного органа растения в другой. Она состоит из двух частей (рис.5). Одна часть — ксилема, или древесина, — обеспечивает восходящий поток и доставляет воду и минеральные соли от корней в надземную часть растения. Клетки древесины представляют собой полые трубки (сосуды) с одеревеневшими мертвыми стенками. В сосудах имеются отверстия, через которые вдоль всего сосуда осуществляется движение жидкости. Другая часть — флоэма, или луб, — обеспечивает нисходящий поток, т. е. проведение образовавшихся в листьях органических веществ в подземные органы. В состав луба входят ситовидные трубки и клетки-спутницы. Луб и древесина расположены в стебле, корне, жилках листьев.

Рис.5 Ксилема. Флоэма.

Органические вещества, образованные в листьях, доставляются к стеблям, корням, точкам роста, плодам, семенам по ситовидным трубкам (рис.6). Клетки ситовидных трубок живые. В поперечных перегородках члеников ситовидных трубок имеется большое количество мелких отверстий, как в сите. У растений элементы проводящей, опорной и запасающей тканей образуют проводящие, или сосудисто-волокнистые, пучки. Они хорошо видны в листьях в виде жилок, распространены в стебле, корнях и плодах.

Рис.6 Проводящая ткань

Осенью отверстия перегородок ситовидных трубок затягиваются мозолистым веществом, и ток органических веществ по трубке прекращается. Растение впадает в состояние покоя. Весной мозолистое вещество растворяется, и ток по ситовидным трубкам возобновляется. Проводящая ткань осуществляет связь между корнем и побегом.

6. Выделительная ткань. Известно, что у растений нет специальных выделительных органов, как у животных. Но выделительные ткани есть у большинства растений. Ими представлены смоляные и эфирно-масляные ходы, железы, железистые волоски (рис. 7). нектарники и т. д. Растения выделяют ароматические и сахаристые вещества, привлекающие насекомых-опылителей. Эфирные масла защищают растения от поедания травоядными животными.

Рис.7 Выделительная ткань

Группы клеток, сходные по строению, происхождению и выполняемым функциям, образуют ткани. Из тканей построены органы и системы органов. Разные органы растений вместе образуют единый организм. Рост побега в длину и разрастание листьев, утолщение стеблей и корней, восстановление поврежденных мест деревьев функции образовательной ткани. Из клеток образовательной ткани образуются все другие виды тканей. Покровная ткань защищает растения от высыхания, солнечных ожогов, неблагоприятных условий внешней среды. Основная ткань состоит из живых клеток и образует основу всех органов растения. Опорная, или механическая, ткань выполняет у растений функцию каркаса, опоры.
Функции проводящей ткани заключаются в проведении воды и питательных веществ из одного органа растения в другой. У растений нет специальных выделительных органов. Но выделительные ткани есть у большинства растений. Ими представлены смоляные и эфирно-масляные ходы, железы, железистые волоски.

 


Биологический русско-английский глоссарий

Ткань — tissue |ˈtɪʃuː|

Тест на тему: «Растительные ткани»

Лимит времени: 0

0 из 15 заданий окончено

Вопросы:

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
  5. 5
  6. 6
  7. 7
  8. 8
  9. 9
  10. 10
  11. 11
  12. 12
  13. 13
  14. 14
  15. 15

Информация

Проверочное тестовое задание включает в себя вопросы с одним и несколькими правильными ответами

Вы уже проходили тест ранее. Вы не можете запустить его снова.

Тест загружается…

Вы должны войти или зарегистрироваться для того, чтобы начать тест.

Вы должны закончить следующие тесты, чтобы начать этот:

Правильных ответов: 0 из 15

Ваше время:

Время вышло

Вы набрали 0 из 0 баллов (0)

Средний результат

 

 
Ваш результат

 

 
максимум из 20 баллов
Место Имя Записано Баллы Результат
Таблица загружается
Нет данных
Ваш результат был записан в таблицу лидеров
  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
  5. 5
  6. 6
  7. 7
  8. 8
  9. 9
  10. 10
  11. 11
  12. 12
  13. 13
  14. 14
  15. 15
  1. С ответом
  2. С отметкой о просмотре
  1. Задание 1 из 15

    Группы клеток, сходные по строению, происхождению и выполняемым функциям

  2. Задание 2 из 15

    Разные органы растений вместе образуют

  3. Задание 3 из 15

    Ткань располагающаяся на верхушке побега и на верхушке корня

  4. Задание 4 из 15

    Ткань формируемая на поверхности органов, представлена кожицей, пробкой и коркой

  5. Задание 5 из 15

    Ткань, выполняющая у растений функцию каркаса, опоры

  6. Задание 6 из 15

    Ткань, состоящая из живых клеток и образующая основу всех органов растения

  7. Задание 7 из 15

    Смоляные и эфирно-масляные ходы, железы, железистые волоски, нектарники характерны для ткани

  8. Задание 8 из 15

    Обеспечивает восходящий поток и доставляет воду и минеральные соли от корней в надземную часть растения

  9. Задание 9 из 15

    Обеспечивает нисходящий поток, т. е. проведение образовавшихся в листьях органических веществ в подземные органы

  10. Задание 10 из 15

    Ткань, подразделяемая на фотосинтезирующую и запасающую

  11. Задание 11 из 15

    Образовательная ткань обеспечивает

  12. Задание 12 из 15

    Функции, характерные для покровной ткани

  13. Задание 13 из 15

    Характерно для основной ткани

  14. Задание 14 из 15

    Для опорной или механической ткани характерно

  15. Задание 15 из 15

    Особенности строения проводящей ткани

    • обеспечивает восходящий и нисходящий поток
    • защищает стволы и ветви от излишнего испарения
    • содержится в мякоти плодов груши, айвы, рябины, в семенах пальмы, в косточках вишни, сливы, абрикоса
    • защищает от перегрева, вымерзания, ожога солнечными лучами, объедания животными
    • обеспечивает газообмен, испарение, всасывание, предохраняет органы растений от высыхания
    • состоит из ксилемы и флоэмы
    • расположена в стебле, корне, жилках листьев




Источники:

Биология, 6 класс; Р.Алимкулова, А.Аметов, Ж.Кожантаева, К.Кайым ,К.Жумагулова. — Алматы «Атамұра» 2015

Биология Растения, Бактерии, Грибы, Лишайники; Учебник для 6-7 классов средней школы. В.А.Корчагина, Москва «Просвещение» 1993 г.

Терминология на английском языке: wooordhunt.ru

Видеоматериалы: InternetUrok.ru

Растительные ткани

Тканями называют комплексы клеток, обладающих сходным строением, имеющих единое происхождение и выполняющих одинаковые функции. Растительные ткани возникли в процессе эволюции с переходом растений к наземному образу жизни и наибольшей специализации достигли у цветковых. Формирование тканей происходило параллельно с дифференцировкой тела растения на органы. Растения, не имеющие расчленения тела на вегетативные органы, как правило, не содержат дифференцированных тканей. Классификация растительных тканей основана на единстве выполняемых функций, происхождении, сходстве строения и расположении клеток в органах растения. По этим критериям ткани делят на несколько групп: меристематические или образовательные, покровные, основные, механические, проводящие, выделительные.

Таблица . Растительные ткани (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)

Название ткани Строение Местонахождение Функции
Образовательная: 1. Верхушечная Молодые тонкостенные клетки с крупным ядром и густой цитоплазмой, делятся путем митоза Почки побегов, кончики корней (конусы нарастания) Рост органов в длину благодаря делению клеток, образование тканей корня, стебля, листьев, цветков
2. Боковая (камбий) Между древесиной и лубом стеблей и корней Рост корня и стебля в толщину; камбий внутрь откладывает клетки древесины, наружу — клетки луба
Покровная: 1. Кожица (эпидерма) Плотно сомкнутые живые клетки с утолщенной наружной стенкой и устьицами Покрывает листья, зеленые стебли, все части цветка Защита органов от высыхания, колебаний температуры, повреждений
2. Пробка Мертвые клетки, стенки пропитаны жироподобным веществом суберином Покрывает зимующие стебли, клубни, корневища, корни
3. Корка (покровный комплекс) Много слоев пробки и других мертвых тканей Покрывает нижнюю часть стволов деревьев
Проводящая: 1. Сосуды Полые трубки с одревесневающими стенками и отмершим содержимым Древесина (ксилема), проходящая вдоль корня, стебля, жилок листьев Проведение воды и минеральных веществ из почвы в корень, стебель, листья, цветки
2. Ситовидные трубки Вертикальный ряд живых клеток с ситовидными поперечными перегородками Луб (флоэма), расположенный вдоль корня, стебля, жилок листьев Проведение органических веществ из листьев в стебель, корень, цветки
3. 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 Проведение по древесине воды и минеральных веществ; по лубу — органических веществ; укрепление органов, связь их в единое целое
Механическая (волокна) Длинные клетки с толстыми одревесневающими стенками и отмершим содержимым Вокруг проводящих сосудисто-волокнистых пучков Укрепление органов растения благодаря образованию каркаса
Основная: 1.Ассимиляционная Столбчатая и губчатая ткань с большим количеством хлоропластов Мякоть листа, зеленые стебли Фотосинтез, газообмен
2. Запасающая Однородные тонкостенные клетки, заполненные зернами крахмала, белка, каплями масла, вакуолями с клеточным соком Корнеплоды, клубни, луковицы, плоды, семена Отложение в запас белков, жиров, углеводов (крахмал, сахар, глюкоза, фруктоза)

Образовательные ткани благодаря постоянному митотическому делению их клеток обеспечивают не только рост, но и образование всех тканей растения. Часть дочерних клеток дифференцируется, т.е. превращается в клетки различных тканей. Другие, сохраняя :вои меристематические свойства, продолжают делиться и образуют все новые и новые клетки. Меристемы возникают в зиготе на ранних этапах развития зародыша и являются первичной тканью, из которой состоит весь зародыш. В процессе роста растения меристемы сохраняются в точках роста – апикальные меристемы (верхушка стебля и кончик корня), а также вдоль стебля – боковые меристемы. Верхушечные меристемы обесточивают рост растения в длину, а боковые – в ширину. Существуют еще вставочные меристемы, которые сохраняются в зонах роста (основание черешков листьев и междоузлия). Меристемы, имеющие свое происхождение от меристем зародыша, называют первичными, к ним относятся верхушечные. К вторичным меристемам принадлежат ткани, которые образуются из первичных меристем и клеток других тканей. Это боковые меристемы – камбий, раневые меристемы (камбий обеспечивает рост стебля в ширину, раневые – регенерацию тканей при повреждениях). Покровные ткани находятся в контакте с внешней средой и обеспечивают защиту растений от неблагоприятных воздействий среды: механических повреждений, низких температур, чрезмерного испарения воды, проникновения микроорганизмов и др. Кроме того, покровные ткани осуществляют обмен веществ между организмом и внешней средой. Различают три вида покровных тканей: кожицу, или эпидерму, пробку и корку.

Эпидерма состоит из одного слоя плотно прилегающих друг к другу клеток. Ее поверхность покрыта воскоподобным веществом – кутином, образующим кутикулу. Кутикула снижает испарение воды, воск делает поверхность органов несмачиваемой. Эпидерма покрывает листья и молодые побеги растения. Клетки кожицы содержат хлоропласты, Одной из функций эпидермы являются газообмен и транспирация, т.е. испарение воды. Эти процессы обеспечиваются устьицами – отверстиями, окаймленными двумя замыкающими клетками. При изменении осмотического давления внутри клеток щель может расширяться и сужаться, регулируя транспирацию и газообмен. Предполагают существование двух процессов, изменяющих осмотическое состояние вакуолярного сока. На свету происходит гидролиз крахмала в глюкозу, которая повышает осмотическое давление в вакуоли. Считают, что изменение давления регулируется также ионами калия, концентрация которых увеличивается в светлое время суток. У многих высших растений некоторые клетки кожицы образуют выросты, так называемые волоски, имеющие разнообразную форму и выполняющие различные функции. Нитевидные волоски, в большом количестве покрывающие зеленые части растений, ослабляют иссушающее действие ветра и солнца. Жгучие волоски имеют форму шипа, который при прикосновении вонзается в кожу и клеточный сок с раздражающими веществами вспрыскивается в ранку.

Существуют также железистые волоски и нектарники, выполняющие секреторную функцию. Пробка образуется на смену эпидерме и покрывает стебли и корни многолетних растений. Образование пробки связано с появлением вторичной меристемы – феллогена. Феллоген образуется под кожицей и располагается в виде кольца; при делении его клетки, откладывающиеся наружу, превращаются в пробку.  Пробка состоит из нескольких рядов мертвых плотно сомкнутых клеток, утолщенные стенки которых пропитаны суберином веществом, плохо пропускающим воздух и воду. Благодаря этому пробка предохраняет стволы и ветви от излишней потери воды, резких колебаний температуры и др. Для газообмена и транспирации в пробке имеются чечевички-отверстия, которые прикрыты рыхлой тканью, состоящей из живых, слабо опробковевших клеток. Корка образуется в результате того, что феллоген организует слои пробки, которые могут препятствовать поступлению веществ и воды в клетки паренхимы. Феллоген также захватывает механические ткани и луб. В результате происходит отмирание участков тканей. На поверхности органа образуется корка – комплекс мертвых тканей. Толстые слои корки надежно предохраняют стволы деревьев от разного рода повреждений. Трещины в корке, на дне которых имеются чечевички, обеспечивают газообмен. Механические ткани, подобно арматуре железобетонных конструкций, создают каркас всем тканям и органам растения.

Клетки могут располагаться тяжами вдоль осевых органов, сопровождать проводящие пучки и образовывать трехмерные структуры, создающие опору для других тканей. Прочность и упругость клеток механических тканей обусловлены утолщенными и целлюлозными или одревесневевшими оболочками. Наиболее важные механические ткани – лубяные и древесные волокна – хорошо развиты в стебле. В корне механическая ткань сосредоточена в центре органа. Волокна механической ткани сопровождают проводящие пучки. Проводящие ткани обеспечивают транспорт веществ в теле растений. От корней в стебель и листья осуществляется перенос минеральных веществ, всасываемых из почв, – восходящий ток. Он обеспечивается ксилемой,  или древесиной.  Движение органических веществ, продуктов фотосинтеза к местам их использования или отложения в запас (к корням, плодам, семенам и другим органам) составляет нисходящий ток. Он осуществляется флоэмой, или лубом, располагающимся кнаружи от древесины. Основными элементами ксилемы являются трахеиды и трахеи (сосуды), окруженные древесными волокнами.

А – сосуды ксилемы с кольчатым, спиральным и сетчатым утолщением стенок; Б – клетки флоэмы: 1 – клетки камбия, 2 – ситовидные клетки, 3 – клетки-спутницы

Трахеиды-вытянутые мертвые клетки, одревесневевшие стенки которых имеют углубления (поры), затянутые перовой мембраной. Ток жидкости по трахеидам медленный и происходит путем фильтрации через мембраны соседних клеток. Трахеиды – наиболее древние проводящие элементы. Они встречаются у цветковых растений, а у голосеменных и папоротникообразных являются единственными проводящими элементами ксилемы. У покрытосеменных имеются также сосуды. Трахеи представляют собой полые трубки, состоящие из продольного ряда Клеток – члеников.

Перегородки между члениками содержат сквозные отверстия (перфорации) или полностью разрушаются, что многократно увеличивает скорость тока раствора. В состав флоэмы входят ситовидные трубки и клетки-спутницы, окруженные лубяными волокнами. Ситовидная трубка состоит из вертикального ряда живых клеток, поперечные перегородки между которыми продырявлены в виде сита, сквозь них проходят тяжи цитоплазмы. Транспорт веществ осуществляется по цитоплазме члеников. Предполагают, что клетки-спутницы совместно с члениками ситовидных трубок составляют единую физиологическую систему и в известной степени регулируют функции ситовидных трубок, способствуя току ассимилятов. Элементы ксилемы и флоэмы с волокнами механической ткани образуют сосудисто-волокнистые пучки. Они располагаются во всех органах и объединяют растение в единое целое. Основные ткани паренхимы) составляют большую часть всех органов растений. Они заполняют промежутки между проводящими и механическими тканями и присутствуют во всех вегетативных и генеративных органах. Эти ткани образуются за счет дифференцировки апикальных меристем и состоят из живых паренхиматозных клеток, разнообразных по строению и функциям. Различают ассимиляционную, запасающую, воздухоносную и водоносную паренхимы. Клетки ассимиляционной паренхимы содержат хлоропласты и специализируются на фотосинтезе. Они расположены под эпидермой листьев, молодых зеленых стеблей и плодов. В клетках запасающей паренхимы накапливаются избыточные в данный период развития растения продукты обмена веществ: углеводы, белки, жиры и др. Она хорошо развита в стеблях, корнях, корневищах, клубнях, луковицах. воздухоносная паренхима представлена в разных органах болотных и водных растений и состоит из клеток с тонкими стенками. Пространства между клетками (межклетники) заполнены воздухом и сообщаются с внешней средой через устьица или чечевички.

Растения засушливых мест обитания (кактусы, агавы, алоэ) в стеблях и листьях содержат водоносную паренхиму, которая служит для запасания воды, В вакуолях клеток этой ткани содержатся слизистые вещества, обеспечивающие удержание влаги. Выделительные ткани представлены различными образованьями (чаще многоклеточными, реже одноклеточными), выделяющими из растения или изолирующими в его тканях продукты обмена веществ либо воду. Листья многих растений способны выделять воду в условиях избыточной влажности. По проводящим пучкам вода подается к эпидерме, в которой по краям листа находятся водяные устьица. Млечники образуют млечный сок (латекс). У насекомоядных растений на листьях находятся желёзки, выделяющие пищеварительные соки. В цветках обычно содержатся нектарники, образующие сахаристую жидкость – нектар. Он служит средством привлечения животных, опыляющих растения. Смоляные ходы хвойных, эфиромасличные ходы цитрусовых выделяют вещества, имеющие защитное значение.

Ткани растений: подробная информация с примерами

Хлопковые, льняные, синтетические — это ткани, из которых люди шьют себе одежду. Она нужна им для красоты, защиты от холода и удобства. Из тканей, выполняющих разные задачи, «сшиты» и сложные существа, в том числе и преобладающая часть растений. У одноклеточных организмов всю работу делает одна клетка. У многоклеточных есть разные типы клеток: разной формы, лежащие близко друг к другу или расположенные рыхло, с большим количеством хлоропластов или совсем без органоидов, с омертвевшими утолщёнными оболочками. Из них и собраны ткани. Сегодня нам предстоит выяснить, что такое ткани растений, зачем они им нужны, какие виды тканей бывают и как они появились в результате эволюции.

Как появились ткани у растений? Понятие о ткани

С появлением в истории Земли многоклеточных существ появилась возможность дифференциации их клеток. Первые признаки их различий наблюдаются у колониальных протист, например у вольвокса, похожего на шар. Его наружные клетки, снабжённые жгутиками, решают необходимые для жизни проблемы: питания, фотосинтеза, движения и др. Другие клетки вольвокса способны к размножению и основанию новых колоний.

Тело многоклеточных зелёных, не прикреплённых к субстрату водорослей построено из цепочки однотипных клеток. У прикреплённых водорослей нижняя часть клеток лишилась хроматофор с хлорофиллом и стала ризоидами (нити для прикрепления к субстрату), клетки верхней части осуществляют функции получения питания и размножения. Продвинутые бурые водоросли имеют специальные группы клеток, осуществляющие функции опоры и защиты. В их талломе есть фотосинтезирующие, проводящие и запасающие клетки. Но водоросли ещё не имеют настоящих тканей и органов.

Рис. 1. Фотосинтезирующая ткань

 Разнообразные сложные группы специализированных клеток появляются у высших наземных растений. Примитивные ткани имеют мхи, папоротники. Особенно развиты в этом плане цветковые растения. С выходом из воды им пришлось приспособиться ко многим вещам. Для сохранения влаги у них появилась кожица, для проведения веществ клетки объединились в трубки, в качестве защиты от ветра они приобрели опорные ткани. Став строго специализированными, многие клетки потеряли способность делиться. Поэтому у растений есть такие участки, где расположены молодые клетки, делящиеся и образующие новые ткани. От них зависит рост растения.

Ткани растений и всех живых организмов вообще — это комплексы из одинаковых или нескольких разных типов клеток, отвечающих за определённые функции.  Если ткань состоит только из одинаковых клеток, то она называется простой, если она построена из нескольких разных клеток, то она именуется сложной. Как и ткани нашей одежды — одни защищают от холода, другие от дождя, третьи согревают, четвёртые смягчают прикосновения, так и у растений одна группа клеток защищает, другая проводит вещества, третья придаёт им прочность и др.

Какие основные типы тканей встречаются у растений?

Учёные-гистологи разделили все ткани по следующим признакам:

  • особенности строения клеток,
  • происхождение из той или иной образовательной ткани,
  • работа, которую они осуществляют.

Опираясь на эти признаки, они выделили у растений 6 видов тканей: основные, выделительные, покровные, образовательные, проводящие и механические.

Образовательные растительные ткани

Их ещё называют меристемами. Они состоят из тонкостенных, мелких клеток с крупным ядром, содержат митохондрии, пропластиды и мелкие вакуоли. Их клетки делятся митотически и обеспечивают развитие и рост растений. Когда клетка удваивается, одна из них сохраняет способность к делению и остаётся меристематической, другая изменяется и становится частью какой-либо ткани. Меристемы подразделяют на две группы:

  • первичные, или основные  — происходящие из образовательных тканей зародыша, которые изначально способны к дифференцировке и делению. К ним относятся: верхушечные (апикальные), вставочные меристемы и прокамбий;
  • вторичные – появляющиеся из первичных образовательных или из других тканей, клетки которых по какой-то причине снова получают возможность делиться. К ним относят: камбий, образующийся из прокамбия или из почти не изменённой основной ткани, феллоген, или пробковый камбий, появляющийся из дифференцированных клеток паренхимы или эпидермы, раневые меристемы, которые восстанавливают повреждённые участки растений и развиваются из клеток, расположенных рядом с нарушенным участком.

Меристемы у растений находятся в определённых участках тела. По этой причине их делят на несколько групп:

  • интеркалярные, или вставочные меристемы. Находятся в нижнем участке междоузлия стебля злаков (кукурузы, пшеницы и др.) или в точке опоры молодых листьев. Когда эти органы вырастают до предельного размера, клетки меристемы перестают делиться и становятся частью какой-либо ткани;
  • апикальные, или верхушечные меристемы. Располагаются на верхушках (апексах) стебля и корня. Они обеспечивают рост осевых органов в длину. При ветвлении стебли и корни образуют боковые части, на которых появляются свои апикальные меристемы;
  • латеральные, или боковые меристемы. За счёт их деления стебель и побеги становятся толще. У голосеменных и двудольных растений боковая меристема — это камбий, у многих, но не у всех голосеменных и цветковых — феллоген, или пробковый камбий, из которого появляется феллема, или пробка.
Образовательные ткани растений

Покровные ткани растений

Находятся снаружи, отграничивают внутреннюю часть растения от внешней среды, выполняя роль барьера. Главные функции покровной ткани:

— предохранять органы растения от солнечных ожогов, перегрева и высыхания, от повреждений и попадания микробов;

— участвовать в обмене веществ между внешней средой и организмом (всасывание, газообмен и испарение).

Среди покровных тканей выделяют первичные и вторичные:

  • К первичным покровным тканям причисляют эпидерму и эпиблему.
    • Эпиблема, или ризодерма — наружная ткань всасывающего участка корня. Состоит из клеток с густой цитоплазмой и тонкими стенками. Клетки ризодермы образуют выросты — корневые волоски, основная задача которых — всасывание из почвы воды с растворёнными минеральными веществами. Корневые волоски живут недолго, всего до 15 дней.
    • Эпидерма, или кожица появляется из верхушечных меристем и защищает молодые растущие листья и стебли. Её клетки живые, плоские, прозрачные, расположенные плотно друг к другу и, как правило, лежащие в один слой. Их наружные стенки более толстые, чем все остальные. Эпидерма наземных растений снаружи покрыта кутикулой, состоящей из воскоподобного вещества — кутина. Кутикула защищает растение от переиспарения воды. У осоки, хвоща, злаков и др. кутикула содержит кремнезём.

Эпидерма — сложная ткань, помимо основных клеток в ней есть и другие. Одни из них составляют трихомы, или волоски. Встречаются одноклеточные, многоклеточные, реже чешуйчатые или ветвящиеся трихомы. Волоски снижают испарение, помогают растению цепляться за опоры, защищают от перегрева. Железистые трихомы накапливают и выделяют различные вещества.

Особенности строения покровной ткани в том, что в эпидерме растений есть группа специализированных клеток, образующих устьица. Через них происходит испарение воды и газообмен растений.

  • Вторичная покровная ткань, или пробка. Уже к концу первого года жизни на поверхности стеблей растений эпидерма заменяется другой покровной тканью — феллемой, или пробковым камбием. Внешне это заметно по изменению окраски веток, они становятся буроватыми. Вторичные покровные ткани появляются в результате работы феллодермы, или пробкового камбия. Вначале их клетки живые, позже они покрываются слоем жироподобного вещества — суберина, препятствующего поступлению газов и жидкостей. Постепенно протопласт клетки отмирает, и полость заполняется белым порошком (у берёзы) или воздухом (у других деревьев). Пробка есть и на корнях, клубнях и корневищах. Газообмен перидермы осуществляется через чечевички, образующиеся из устьиц эпидермы. Чечевички берёзы похожи на чёрточки, у осины они имеют форму ромбов.
Типы покровных тканей растений

Паренхима, или основная ткань растений

Паренхима заполняет пространство внутри органов растения, располагаясь между другими тканями. Клетки основной ткани крупные, тонкостенные, живые, чаще округлые. В зависимости от того, какую работу они выполняют, существует несколько видов основных тканей.

  1. Ассимиляционная паренхима. Чаще всего встречается в молодых стеблях и листьях сразу под кожицей. В её тонкостенных клетках содержится много хлоропластов, поэтому её ещё называют хлоренхимой. Главная работа этого вида основных тканей — фотосинтез. Расположенную между двумя эпидермами листовой пластинки, хлоренхиму называют мезофиллом, она делится на столбчатый и губчатый мезофилл.
  2. Запасающая паренхима. Содержится в стеблях, клубнях, корнях, корнеплодах, плодах, луковицах и семенах растений. Её клетки крупные, округлые или многоугольные, запасают в вакуолях органические вещества.
  3. Водоносная паренхима. Клетки этого вида основной ткани организма накапливают в вакуолях воду. Водоносная паренхима есть у растений, запасающих воду впрок — у суккулентов, обитающих в засушливых местах. Кактусы копят влагу в стебле, алоэ — в листьях.
  4. Аэренхима (воздухоносная паренхима). Основной структурной единицей этой ткани являются межклетники. Они связаны с внешней средой при помощи чечевичек и устьиц. Аэренхима образует воздухоносные ходы и полости, при помощи которых доставляется воздух к тем частям растения, которые больше никак не могут сообщаться с атмосферой. Богаты аэренхимой корни и стебли водных растений.  
Основные ткани

Механические (опорные) ткани

Благодаря давлению наполненных вакуолей большинство растительных клеток уже имеет опору. Это очень важно для молодых растений. Но по мере роста у наземных видов возникает необходимость в развитии более прочной «арматуры». Им нужен надёжный «скелет», удерживающий их в воздушной среде. В качестве такой «арматуры» выступают специализированные механические ткани, состоящие из клеток с толстыми стенками. В корне механическая ткань располагается по большей части в центре, обеспечивая прочность при растяжении. В стеблях трав — ближе к эпидерме, способствуя упругости и гибкости органа.

В зависимости от способа нарастания стенок клеток и их формы различают два типа механической ткани: склеренхиму и колленхиму.

  • Склеренхима. Состоит из мёртвых клеток: коротких (склереид) и длинных, с толстыми одревесневшими оболочками (волокон). Типичные волокна склеренхимы имеются в составе перицикла стеблей. Находятся они и в проводящих тканях: в лубе (флоэме) — лубяные волокна, в древесине (ксилеме) — древесные волокна, или либриформ. Волокна некоторых растений (конопля, лён) используются в текстильной промышленности, их оболочки не одревесневают и состоят из чистой целлюлозы. Склереиды (каменистые клетки) — это округлые или ветвистые ячейки с сильно утолщёнными древесными оболочками. Они придают ткани механические свойства. Из них состоит скорлупа орехов, косточки абрикоса, сливы и др.
  • Колленхима. Первая по времени образования, состоит из живых клеток, вытянутых или округлых. Стенки клеток механической ткани собраны из целлюлозы или пектина, в местах соединений утолщены неодинаково.  Колленхима способна обеспечивать упругость органов растения только при наличии в клетках достаточного количества воды. Встречается она в черешках, в растущих частях стебля, в листовых жилках и плодоножках. Имеет вид сплошного цилиндра или отдельных тяжей.
Механические ткани

Выделительные ткани растений

Всем клеткам нужно удалять вредные и лишние вещества. У животных они выводятся наружу, у растений чаще накапливаются внутри в вакуолях, в полостях межклетников или в мёртвых клетках. У животных есть разные типы выделительной системы: трубочки, почки и др. У растений существуют только отдельные структуры для выделения веществ, они бывают внутренние и наружные. Основные свойства этих тканей — удаление и выведение веществ.

  1. Ткани наружной секреции — это гидатоды, выделительные и простые волоски, солевые железы, нектарники и пищеварительные желёзки.              Железистые волоски появляются из клеток кожицы. Их строение очень разное. Они накапливают эфирные масла с растворёнными в них смолами. Нектарники выделяют сладкую жидкость (нектар) для привлечения животных-опылителей. Они чаще встречаются в цветках, но бывают и в других частях растения. Гидатоды удаляют лишнюю воду, если условия таковы, что другим способом убрать её не получается. Они есть у растений, живущих в условиях высокой влажности. Пищеварительные желёзки есть у хищных растений. Они выводят пищеварительные ферменты и кислоты, необходимые для переваривания жертвы. Солевые железы находятся в листьях растений, живущих на солончаках и солонцах. Они выводят на листья соли, которые потом смываются дождём. Солевые волоски сначала накапливают соли в одной из двух своих клеток, а потом удаляют вместе с клеткой.
  2. Ткани внутренней секреции. Накапливают вредные вещества, а не выводят их. Вокруг клеток, удерживающих яды, образуются отложения суберина, чтобы изолировать токсин от содержимого клетки. В зависимости от строения и происхождения различают несколько типов внутренних выделительных структур: млечники, идиобласты, лизигенные и схизогенные вместилища.
Ткани наружной секреции растений

Проводящие ткани растений

Водоросли впитывают минералы и воду всеми клетками тела. Наземным растениям нужна «водопроводная» система, чтобы переправлять органические вещества из листьев ко всем клеткам организма и воду с растворёнными химическими элементами вверх от корня. Такая система появилась у них с выходом на сушу — это проводящие ткани. Существует два вида проводящих тканей растений: древесина (ксилема) и луб (флоэма).  По ксилеме осуществляется ток вверх от корня, по флоэме — от листьев. 

  • Ксилема (древесина) — это сложная ткань, состоящая как из специальных проводящих элементов: трахей, или сосудов и трахеид, так и клеток, запасающей и механической тканей.
    • Трахеиды — мёртвые вытянутые клетки проводящей ткани с одревесневшими стенками. Входят в состав ксилемы голосеменных растений и папоротников. Движение воды с минералами идёт по ним медленно потому, что она фильтруется сквозь мелкие поры.   
    • Сосуды (трахеи) — более развитые элементы, присущие цветковым растениям. Они похожи на трубку, состоят из цепи мёртвых клеток, сообщающихся между собой крупными отверстиями. Благодаря перфорации вода быстро движется из корня к остальным частям растения.
  • Флоэма (луб) — проводит продукты фотосинтеза от листьев вниз, ко всем клеткам растения. Эта проводящая ткань имеет другое строение. В её состав входят ситовидные трубки, клетки-спутницы, лубяная паренхима и механические (лубяные) волокна.
    • Ситовидные трубки — это трубки из цепи живых клеток, поперечные перегородки которых имеют сквозные отверстия. Они похожи на сито. В клетках флоэмы нет ядер и рибосом, а их питание и другие жизненные процессы осуществляют клетки-спутницы.
Проводящие ткани растений

В растении проводящие ткани (ксилема и флоэма) образуют особые структуры — проводящие пучки.

Используемая литература

  1. Агафонова И. Б. Биология растений, грибов, лишайников, 10-11 класс: уч. пособ. М: Дрофа, 2008.
  2. Яковлев Г. П., Аверьянов Л. В. Ботаника для учителя. В 2-х частях, Ч1. М.: Просвещение АО «Учеб. лит.», 1996.
  3. И.И. Андреева, И. И. Родман. Ботаника. М.: КолосС, 2002.

 

Растительные ткани — 7 видов и типов материалов ратсительного происхождения: шерсть, шелк, крапивная, джутовая, конопляная, хлопковая, льняная

Все ткани классифицируют на 2 большие группы: натуральные и химические. Природные материалы, в свою очередь, делят на волокна растительного, животного и минерального происхождения. Для изготовления синтетических волокон используют синтез следующих веществ: газ, нефть, каменный уголь.

Понятие о растительных тканях, их характеристика, из чего состоят

Рассматриваемые ткани получают из волокон растений, поэтому готовый материал обладает множеством положительных характеристик и является экологичным. Как производится ткань шелк-сатин узнайте в этой статье.

Свойства

Полотна растительного происхождения – это дорогой материал, обладающий превосходными гигиеническими свойствами, которые так ценятся в одежде. Благодаря этому изделия не только привлекательно выглядят, но и комфортны в носке. Но самое главное свойство растительных тканей в их гипоаллергенности, что, несомненно, порадует людей, склонных к аллергическим реакциям.

Для улучшения свойств могут добавлять искусственные волокна. Таким образом, получается полотно, обладающее преимуществами природного и синтетического сырья.

Внешний вид

У каждого материала есть свои отличительные особенности внешнего вида:

  1. У шелка поверхность гладкая и глянцевая, но материал может быть узорчатым.
  2. Хлопок (коттон) мягкий, тонкий и матовый. Окрас белый, с легким кремовым оттенком.
  3. У шерсти поверхность шероховата, а волокна упругие.
  4. Лен имеет гладкую, матовую наружную поверхность.

Классификация тканей из волокон растительного происхождения: типы и виды

Растительные ткани получают из волокон различных растений. Таким образом, имеется широкий выбор материалов со своими преимуществами и недостатками. Про шерстяную ткань для пошива пиджаков и костюмов расскажет эта ссылка.

Как изготавливают льняную

Эта материя после стирки может уменьшаться в размере, поэтому перед пошивом изделия ткань следует хорошенько намочить, высушить и отпарить. Для изготовления вещей со сложным кроем лен не подойдет, иначе одежда получит непрезентабельный вид.

Волокна отличаются прочностью и жесткостью, поэтому плохо переплетаются между собой. Но зато лен подвергается окрашиванию и может смешиваться с другими волокнами, даже искусственными. Если добавить лавсан, то льняной материал станет меньше садиться, проще стираться. Если соединить с хлопком, то ткань станет мягче, легче, а поверхность приобретет матовый блеск. Про хлопчатобумажную, плотную ткань узнайте тут.

Свойства:

  • высокая теплопроводность;
  • экологичность;
  • предотвращает размножение патогенной микрофлоры;
  • сохраняет форму даже после нагревания;
  • отлично впитывает воду.

Как обеспечивать уход хлопковой

Для ее изготовления используют хлопчатник. Его вычесывают из волокон, которые содержатся в коробочкам, а затем производят нити. В составе хлопкового волокна содержится много целлюлозы – природного полимера. Про набивной хлопок для курток читайте здесь.
Свойства:

  • высокая гигроскопичность;
  • высокая прочность, по сравнению с шерстью;
  • отменная термопластичность;
  • подергается гниению;
  • противостоит воздействию органических кислот.

При изготовлении одежды из хлопка необходимо принимать во внимание усадку: стирка и сушка должна происходить заранее, до раскроя деталей.

Хлопок часто соединяют с другими волокнами как натуральными, так и искусственными. Благодаря этому свойства полотна улучшаются. Полученный материал подойдет для изготовления одежды, которая будет пропускать воздух, а еще не греть тело. А вот изделия из чистого хлопка могут быть сильно жаркими.

Хлопковые полотна разнообразны, можно выделить самые распространенные:

Конопляная

Для изготовления задействуют волокна конопли, которая не сдержит наркотические вещества. В результате получается прочный и износоустойчивый материал. Такую ткань стоит отнести к лечебной и антисептической, она не вызывает аллергию или раздражение кожи. Летом тело будет «дышать», а зимой одежда из конопли сохраняет тепло.

При выращивании конопли не применяют химические препараты, которые вредны для организма. Волокна получаются экологически чистыми, а сам материал не подвергается химической обработке. Поэтому конопляная – одна из самых натуральных. Она не утрачивает свой вид и свойства при многократной стирке, не садится, а еще отлично окрашивается.

Свойства:

  • прочность и стойкость к износу;
  • гигроскопичность;
  • мягкость;
  • стойкость к деформациям.

Одежда защищает тело от влияния УФ-лучей, предотвращая преждевременное старение кожи. Ее рекомендуется носить людям для терапии рожистых воспалений, ушибов, диатезов, а еще маститов.

Джутовая

Получают из джутового волокна. Отличается высокой прочностью, благодаря чему используется в быту. Джутовая материя прекрасно поглощает влагу, но при этом долго не пропускает ее.

Достоинства полотна:

  • высокая прочность;
  • высокая стойкость к износу;
  • хорошая теплоизоляция;
  • воздухопроницаемость;
  • антистатические свойства;
  • водоотталкивающие качества;
  • приятный внешний вид;
  • экологичность.

Джутовая материя может быть использована для повторной переработки. Еще она на 100% разложима, и после переработки микроорганизмами не загрязняет почву, а еще и насыщает ее питательными веществами.

Как производят крапивную

Для изготовления задействуют не жгучую крапиву «Рами» или обыкновенную. Готовая ткань получается очень мягкой, легкой, при этом отменно противостоит износу. Одежда, пошитая из полотна, зимой будет сохранять тепло, а летом – прохладу. Вещи не подвергаются усадке, не утрачивают яркость при стирке и не вытягиваются.

Какими свойствами обладает шелк

Имеет привлекательный внешний вид и гладкую глянцевую поверхность. Но свойства настоящего натурального шелка он не повторит, так как природный материал обладает следующими качествами:

  1. Способность пропускать воздух – даже при контакте с кожей одежда не ощущается.
  2. Полное поглощение влаги и испарение пота.
  3. Терморегуляция– через 10-15 минут после надевания одежда из шелка получает температуру человека.
  4. Гигиеничность – ткань предотвращает размножение множественных патогенных микроорганизмов.
  5. Стойкость к износу – при правильном уходе за одеждой она прослужит более 10 лет.

Есть свои минусы:

  1. Высокая цена.
  2. Сминаемость – достаточно присесть на стул в шелковой одежде, как она сразу же образует заломы или складки.
  3. Нестойкость к УФ-лучам – под влиянием ярких лучей солнца волокна начинают разрушаться, а сам материал «расползается».
  4. При контакте с жидкостью образуются разводы.
  5. Особый уход: ручная стирка с применением специальных средств, глажка при низких температурах.

Шерсть

Для изготовления полотна применяют волосяной покров следующих животных:

  • коз;
  • овец;
  • кроликов;
  • лам;
  • верблюдов.

Основное достоинство – высокая степень сохранения тепла. Кроме этого, шерсть обладает следующими свойствами:

  1. Высокая эластичность – одежда в процессе носки не деформируется, а после снятия быстро возвращается в исходный вид.
  2. Воздухопроницаемость.
  3. Гигроскопичность – у каждого вида шерстной материи это качество проявляется по-разному, например, габардин вовсе не впитывает влагу.
  4. Стойкость к износу – сама по себе шерсть не очень прочная материя, но при добавлении искусственных волокон ткань становится намного крепче.
  5. Функциональность – все шерстяные материи просто кроить и шить, так как они не осыпаются, легко драпируются.
  6. Безопасность – шерстные полотна не вызывают аллергию или раздражение кожи.

Но есть свои минусы, одним из которых является высокая цена. Например, очень дорого обходятся вещи из кашемира или альпака. Кроме этого, этот материал боится моли, поэтому шерстные изделия нужно правильно хранить. Про цены на пледы из верблюжьей шерсти узнайте в этом материале.

Применение тканей

Рассмотрим применение растительных тканей в таблице:

Ткань Область применения
Льняная одежда, постельное белье, шторы, крепкие мешки, наматрасники, сидения для складных стульев, а также шезлонгов.
Джутовая упаковочные мешки, мебельную обивку, подарочную упаковку или дизайнерские аксессуары.
Крапивная одежда, аксессуары, постельное белье.
Шерсть верхняя одежда, свитера, кофты, головные уборы, шарфы, пледы, одеяла.
Шелк женская, детская и мужская одежда, постельное белье, шторы.

Видео

Как отличить натуральную ткань от синтетики смотрите в этом видео:

Выводы

  1. Растительные ткани – это экологически чистый материал, полностью безопасный для человека.
  2. Полотна растительного происхождения, такие как элитный мако сатин, страйп сатин, являются материалом высокой ценовой категории.
  3. Вещи, пошитые из натуральных материалов, имеют прекрасное качество и отменный вешний вид.
  4. Для улучшения свойств к растительным волокнам добавляют синтетические примеси, но не более 10%.

Тест по теме Основные ткани ЕГЭ биология

2363. Найдите три ошибки в тексте «Растительные ткани». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их.

(1)Образовательная ткань состоит из живых тонкостенных клеток, способных к постоянному делению, и обеспечивает рост растения. (2)Клетки первичной образовательной ткани располагаются между древесиной и лубом и обеспечивают рост стебля и корня в толщину, а клетки вторичной образовательной ткани находятся в конусе нарастания побега, кончике корня, основании листовой пластинки, междоузлиях злаковых растений и обеспечивают рост органов в длину. (3)Клетки основной ткани живые, тонкостенные; обеспечивают жизнедеятельность растения. (4)К основным тканям относят ассимиляционную, запасающую, воздухоносную, водоносную и пробку. (5) Проводящая ткань бывает двух типов: древесина (флоэма) и луб (ксилема). (6)Основные элементы проводящей ткани — сосуды и ситовидные трубки, которые обеспечивают проведение растворов минеральных и органических веществ, то есть восходящий и нисходящий ток веществ. (7)Покровная ткань обеспечивает защиту от механических повреждений, высыхания, колебаний температуры, проникновения микроорганизмов, а также газообмен и транспирацию.

Показать подсказку

Ошибки допущены в предложениях 2, 4, 5:

2) Клетки первичной образовательной ткани имеют следующую локализацию: конус нарастания побега, зона деления корня, основание листовой пластинки, междоузлия злаковых растения. Образовательная ткань обеспечивает рост органов в длину, а клетки вторичной образовательной ткани локализуются между древесиной и лубом, обеспечивают рост стебля и корня в толщину
4) В группу основных тканей включаются: ассимиляционная (хлоренхима), водоносная, запасающая, воздухоносная (аэренхима)
5) Проводящая ткань бывает двух типов: древесина (ксилема) и луб (флоэма)

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 2363.

тканей и органов растений | Биология для майоров II

Результаты обучения

  • Определение различных типов тканей и систем органов растений

Растительные ткани

Растения — это многоклеточные эукариоты с тканевыми системами, состоящими из различных типов клеток, которые выполняют определенные функции. Системы тканей растений делятся на два основных типа: меристематическая ткань и постоянная (или немеристематическая) ткань. Клетки меристематической ткани обнаруживаются в меристемах , которые являются участками растений, в которых происходит непрерывное деление и рост клеток. Меристематическая ткань клетки либо недифференцированы, либо не полностью дифференцированы, и они продолжают делиться и вносить вклад в рост растения. Напротив, постоянная ткань состоит из растительных клеток, которые больше не делятся активно.

Меристематические ткани бывают трех типов в зависимости от их расположения в растении. Апикальные меристемы содержат меристематическую ткань, расположенную на концах стеблей и корней, которые позволяют растению увеличиваться в длину. Боковые меристемы способствуют увеличению толщины или обхвата созревающего растения. Интеркалярные меристемы встречаются только у однодольных, у оснований листовых пластинок и узлов (области прикрепления листьев к стеблю). Эта ткань позволяет листовой пластине однодольных увеличиваться в длину от основания листа; например, он позволяет листьям газонной травы удлиняться даже после многократного кошения.

Меристемы производят клетки, которые быстро дифференцируются или специализируются и становятся постоянной тканью.Такие клетки берут на себя определенные роли и теряют способность к дальнейшему делению. Их можно разделить на три основных типа: кожные, сосудистые и наземные. Кожная ткань покрывает и защищает растение, а сосудистая ткань транспортирует воду, минералы и сахара к различным частям растения. Измельченная ткань служит местом фотосинтеза, обеспечивает поддерживающую матрицу для сосудистой ткани и помогает накапливать воду и сахар.

Рис. 1. На этой светлой микрофотографии показано поперечное сечение стебля кабачка ( Curcurbita maxima ).Каждый каплевидный сосудистый пучок состоит из крупных сосудов ксилемы внутрь и более мелких клеток флоэмы снаружи. Клетки ксилемы, которые переносят воду и питательные вещества от корней к остальным частям растения, мертвы при функциональной зрелости. Клетки флоэмы, которые переносят сахар и другие органические соединения из фотосинтезирующей ткани в остальную часть растения, являются живыми. Сосудистые пучки заключены в наземную ткань и окружены кожной тканью. (кредит: модификация работы «(биофотографии)» / Flickr; данные шкалы от Мэтта Рассела)

Вторичные ткани бывают простыми (состоящими из схожих типов клеток) или сложными (состоящими из разных типов клеток).Кожная ткань, например, представляет собой простую ткань, которая покрывает внешнюю поверхность растения и контролирует газообмен. Сосудистая ткань является примером сложной ткани и состоит из двух специализированных проводящих тканей: ксилемы и флоэмы. Ткань ксилемы переносит воду и питательные вещества от корней к различным частям растения и включает три разных типа клеток: элементы сосудов и трахеиды (оба из которых проводят воду) и паренхиму ксилемы. Ткань флоэмы, которая переносит органические соединения с места фотосинтеза в другие части растения, состоит из четырех различных типов клеток: ситчатых клеток (которые проводят фотосинтаты), клеток-компаньонов, паренхимы флоэмы и волокон флоэмы.В отличие от клеток, проводящих ксилему, клетки, проводящие флоэму, остаются живыми в зрелом возрасте. Ксилема и флоэма всегда прилегают друг к другу (рис. 1). В стеблях ксилема и флоэма образуют структуру, называемую сосудистым пучком ; в корнях это называется сосудистой стелой или сосудистым цилиндром .

Как и у остального растения, у стебля есть три тканевые системы: кожная, сосудистая и наземная. Каждый из них отличается характерными типами клеток, которые выполняют определенные задачи, необходимые для роста и выживания растения.

Кожная ткань

Кожная ткань ствола состоит в основном из эпидермиса, одного слоя клеток, покрывающих и защищающих нижележащую ткань. Древесные растения имеют прочный водонепроницаемый внешний слой пробковых клеток, известный как кора, который дополнительно защищает растение от повреждений. Эпидермальные клетки — самые многочисленные и наименее дифференцированные клетки эпидермиса. В эпидермисе листа также есть отверстия, известные как устьица, через которые происходит обмен газов (рис. 2).Две клетки, известные как замыкающие клетки, окружают стому каждого листа, управляя ее открытием и закрытием и, таким образом, регулируя поглощение углекислого газа и выделение кислорода и водяного пара. Трихомы — это похожие на волосы структуры на поверхности эпидермиса. Они помогают уменьшить транспирацию (потерю воды надземными частями растений), увеличить коэффициент отражения солнечного света и накапливать соединения, которые защищают листья от хищников травоядных животных.

Рис. 2. Отверстия, называемые устьицами (в единственном числе: стома), позволяют растению поглощать углекислый газ и выделять кислород и водяной пар.На цветной фотографии, полученной с помощью сканирующего электронного микроскопа (а), показана закрытая стома двудольного растения. Каждая стома окружена двумя замыкающими клетками, которые регулируют ее (b) открытие и закрытие. (C) замыкающие клетки находятся в слое эпидермальных клеток (предоставлено: модификация работы Луизы Ховард, Rippel Electron Microscope Facility, Дартмутский колледж; кредит b: модификация работы Джун Квак, Университет Мэриленда; данные масштабной линейки от Мэтта Рассела)

Сосудистая ткань

Ксилема и флоэма, составляющие сосудистую ткань стебля, расположены в виде отдельных нитей, называемых сосудистыми пучками, которые проходят вверх и вниз по длине стебля.Если смотреть на стебель в поперечном разрезе, сосудистые пучки стеблей двудольных расположены в кольцо. У растений со стеблями, которые живут более одного года, отдельные пучки срастаются и образуют характерные кольца роста. У однодольных стеблей сосудистые пучки беспорядочно разбросаны по наземной ткани (рис. 3).

Рис. 3. В стеблях двудольных (а) сосудистые пучки расположены по периферии основной ткани. Ткань ксилемы расположена внутри сосудистого пучка, а флоэма — снаружи.Волокна склеренхимы покрывают сосудистые пучки. В стеблях однодольных (б) сосудистые пучки, состоящие из тканей ксилемы и флоэмы, разбросаны по всей наземной ткани.

Ткань ксилемы имеет три типа клеток: паренхима ксилемы, трахеиды и элементы сосудов. Последние два типа проводят воду и погибают по достижении зрелости. Трахеиды представляют собой клетки ксилемы с толстыми лигнифицированными вторичными клеточными стенками. Вода перемещается из одной трахеиды в другую через области на боковых стенках, известные как ямы, где отсутствуют вторичные стенки. Элементы сосуда — ксилемные клетки с более тонкими стенками; они короче трахеидов. Каждый элемент сосуда соединен с другим посредством перфорированной пластины на торцевых стенках элемента. Вода проходит через перфорационные пластины и поднимается по растению.

Ткань флоэмы состоит из клеток ситовидных трубок, клеток-компаньонов, паренхимы флоэмы и волокон флоэмы. Ряд ячеек с ситовой трубкой (также называемых элементами ситовой трубки) расположены встык, образуя длинную ситчатую трубку, которая транспортирует органические вещества, такие как сахара и аминокислоты.Сахар перетекает из одной ячейки с ситовой трубкой в ​​другую через перфорированные ситовые пластины, которые находятся в концевых соединениях между двумя ячейками. Хотя ядро ​​и другие клеточные компоненты ситовидных клеток еще живы в зрелом возрасте, они распались. Клетки-компаньоны находятся рядом с клетками сита-пробирки, обеспечивая им метаболическую поддержку. Клетки-компаньоны содержат больше рибосом и митохондрий, чем клетки ситовидных трубок, в которых отсутствуют некоторые клеточные органеллы.

Земляная ткань

Основная ткань в основном состоит из клеток паренхимы, но может также содержать клетки колленхимы и склеренхимы, которые помогают поддерживать ствол.Земляная ткань по направлению к внутренней части сосудистой ткани в стебле или корне известна как сердцевина , в то время как слой ткани между сосудистой тканью и эпидермисом известен как кора головного мозга .

Органы растений

Как и животные, растения содержат клетки с органеллами, в которых происходит определенная метаболическая активность. Однако, в отличие от животных, растения используют энергию солнечного света для образования сахаров во время фотосинтеза. Кроме того, у растительных клеток есть клеточные стенки, пластиды и большая центральная вакуоль: структуры, которых нет в клетках животных.Каждая из этих клеточных структур играет определенную роль в структуре и функциях растений.

Посмотрите видеоролик « Ботаника без границ» , созданный Ботаническим обществом Америки о важности растений.

У растений, как и у животных, похожие клетки, работая вместе, образуют ткань. Когда разные типы тканей работают вместе, чтобы выполнять уникальную функцию, они образуют орган; органы, работающие вместе, образуют системы органов. Сосудистые растения имеют две различные системы органов: систему побегов и корневую систему.Система побегов состоит из двух частей: вегетативных (не репродуктивных) частей растения, таких как листья и стебли, и репродуктивных частей растения, которые включают цветы и плоды. Система побегов обычно растет над землей, где она поглощает свет, необходимый для фотосинтеза. Корневая система , которая поддерживает растения и поглощает воду и минералы, обычно находится под землей. На рисунке 4 показаны системы органов типичного растения.

Рисунок 4.Система побегов растения состоит из листьев, стеблей, цветов и плодов. Корневая система закрепляет растение, впитывая воду и минералы из почвы.

Внесите свой вклад!

У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.

Улучшить страницуПодробнее

Растительная ткань — определение, типы и объяснение

Определение растительной ткани

Растительная ткань — это совокупность подобных клеток, выполняющих организованную функцию для растения.Каждая ткань растения предназначена для уникальной цели и может быть объединена с другими тканями для создания таких органов, как листья, цветы, стебли и корни. Ниже приводится краткое описание тканей растения и их функций в растении.

Типы тканей растений

Меристематические ткани

Меристематические ткани растений отличаются от всех других растительных тканей тем, что они являются основной растительной тканью растения. Все клетки происходят от одной меристемы или другой.Апикальная меристема — это ткань растения, которая способствует надземному росту и определяет направление роста растения. Корневые меристемы зарываются в почву в поисках воды и питательных веществ. Субапикальные меристемы разделяют растение и разносят листья в разные стороны. Вставные меристемы обеспечивают рост из середины растения, чтобы листья поднимались вверх, попадая на солнечный свет.

Меристематическая растительная ткань в центральной точке недифференцирована и готова к разделению на любой другой тип растительной клетки.Меристематические клетки делят асимметрично на . Это означает, что одно растение остается недифференцированным, а другая клетка принимает более специализированную форму. Затем эта клетка продолжит делиться и превратиться в ткань растения, которая может помочь сформировать новый орган, такой как лист. Таким образом, меристематическая растительная ткань эквивалентна стволовым клеткам животных . Эти клетки являются тотипотентными или плюрипотентными , что означает, что они могут делиться на множество различных типов растительной ткани.

Простая растительная ткань

Существует несколько основных форм растительной ткани, образованных в основном из идентичных типов клеток. Первый — это эпидермис . Эпидермис у растений выполняет ту же функцию, что и у животных. Это растительная ткань, состоящая из тонких и плотно упакованных клеток, предназначенная для отделения внутренних организмов от внешнего. Эпидермис часто покрывается слоем восковой защиты, чтобы растение не сгорало или не высыхало на солнце. Эпидермис также содержит замыкающих клеток , которые управляют небольшим отверстием, называемым стомой .Эти стомы контролируют прохождение воздуха и воды через листья, позволяя растениям перемещать воду и питательные вещества из почвы.

Иногда эпидермис покрывает другая форма простых растительных тканей, пробка . Пробка — это растительная ткань древесных растений, которая отмирает и становится внешним слоем коры. Эта ткань также пропитана специальным воскообразным веществом, которое защищает от насекомых, солнца и непогоды.

Когда вы заглянете внутрь растений, следующая растительная ткань — это паренхима .Эта ткань состоит из тонкостенных клеток с очень большими центральными вакуолями. Давление тургора этих вакуолей повышается, когда они заполнены водой, что придает структуру и опору для растений. Ткань паренхимы растения присутствует во всех частях растения и составляет значительную часть листьев, стеблей и корней. В листьях ткань паренхимы растений принимает активное участие в процессе фотосинтеза . Вся ткань паренхимы растения живая и непрерывно выполняет функции.Ткань паренхимы, когда она повреждена, может снова превратиться в меристематическую ткань растения, чтобы восстановить поврежденные участки.

Подобно пробке, склеренхима растительная ткань — это структурная ткань, которая отмирает, но клеточная стенка и структура остаются. Растительная ткань склеренхимы образует длинные соединенные волокна, называемые склереидами . Эти волокна могут распространяться по всему растению, обеспечивая поддержку и силу различным органам. Эта растительная ткань обычно содержится в стеблях, коре и твердой скорлупе некоторых фруктов и орехов, таких как груши. Collenchyma Растительная ткань похожа на склеренхиму тем, что обеспечивает поддержку. Часто растительная ткань колленхимы встречается у молодых растений с ограниченным количеством клеток. Таким образом, только часть клеточной стенки в этих клетках будет утолщена для поддержки. Эта растительная ткань обычно находится там, где есть новый рост, а другие структурные клетки еще не сформировались.

Сложная ткань растения

Сложные ткани растения обеспечивают перемещение питательных веществ и воды к листьям, одновременно удаляя из них продукты фотосинтеза.Фотосинтез производит сахар глюкозу. Модифицированное и связанное с другими 6-углеродными сахарами, вещество становится сахарозой , или множеством других дисахаридов. В таком виде его можно перемещать с небольшим количеством воды и эффективно транспортировать по всему растению. Сложные ткани растения помогают в этих общих усилиях по снабжению корней пищей, поскольку они снабжают листья водой и питательными веществами.

В этом процессе используются две основные формы растительной ткани: ксилема и флоэма .Ксилема — это растительная ткань, специально разработанная для транспортировки воды и питательных веществ. Эта растительная ткань может иметь несколько форм в зависимости от вида. Иногда ткань ксилемы состоит из длинной цепочки маленьких трубок, называемых сосудами , , которые соединяются между собой и позволяют воде беспрепятственно проходить через них.

Эта основная трубка поддерживается другими клетками, которые помогают извлекать питательные вещества из воды и транспортировать их к клеткам в листьях. Начиная с корней, вода движется за счет давления внизу и транспирации на листьях, которые всасывают воду через ксилему, как солому.Подсчитано, что до 95% воды, используемой растениями, испаряется, а не используется в фотосинтезе или метаболизме. Считается, что это необходимо для концентрирования питательных веществ, содержащихся в почве, a

В определенных местах ксилема расширяет маленькие трубочки в другой тип сложной растительной ткани — флоэму. Как и ксилема, флоэма состоит из множества различных типов клеток, которые работают вместе, создавая непрерывный взаимосвязанный проход, соединяющий клетки растения.Флоэма, вместо того чтобы поднимать воду от корней, должна переносить сахар вниз к корням и стеблям. С небольшим количеством воды из ксилемы можно завершить этот процесс. Этому также способствуют сопутствующих ячеек , которые окружают фактическую решетчатую трубку . Вся структура затем поддерживается волокнами флоэмы , которые придают форму и структуру трубке.

Другие способы классификации тканей растений

Существуют и другие способы классификации основных типов тканей растений, если описанное выше разделение кажется слишком сложным.Некоторые предпочитают классифицировать три типа растительной ткани: основной ткани , сосудистой ткани и кожной ткани . Это в основном то же самое, что и выше, хотя оно разделяет эпидермис и связанные с ним ткани на дермальную категорию. Остальные ткани, не являющиеся сосудистыми, называют основной тканью.

Другой способ классификации тканей растений основан на их функциях. Некоторые ткани используются только для фотосинтеза и роста. Эти ткани можно обозначить как вегетативных тканей.Более специализированные органы растения, такие как цветы, плоды и семена, представляют собой репродуктивных тканей. Этот метод классификации тканей растений часто используется теми, кто интересуется генетикой и размножением растений, поскольку эти формы растения часто сильно отличаются с генетической точки зрения от вегетативных частей растения. У растений есть жизненный цикл, который демонстрирует чередование поколений , в котором внутренние части цветка на самом деле представляют собой небольшие многоклеточные организмы, генетически отличающиеся от родительского растения.По этой причине некоторые ученые предпочитают рассматривать эти ткани как отдельные.

Тест

1. Что из перечисленного не является растительной тканью?
A. Паренхима
B. Пробка
C. Leaf

Ответ на вопрос № 1

C правильный. Лист — это орган растения. Орган состоит из множества различных типов тканей и может выполнять разные функции. Лист является основным источником фотосинтеза и транспирации для растения.

2. В чем основное отличие тканей растений паренхимы от склеренхимы?
A. Паренхима — защитные клетки
B. Фотосинтез растительной ткани склеренхимы
C. Клетки паренхимы имеют более тонкие стенки и остаются живыми

Ответ на вопрос № 2

C правильный. Клетки паренхимы иногда считаются самой важной растительной тканью, потому что они выполняют большую часть работы по перемещению, созданию и хранению продуктов, в которых нуждаются растения.Однако другие ткани обеспечивают поддержку и силу, необходимые растениям для выживания.

3. В своей высокотехнологичной лаборатории вы аккуратно отрезаете эпидермис от верхушки листа растения. Что будет с листом?
A. Он высохнет и умрет
B. Он продолжит фотосинтез, но не восстановит эпидермис
C. Он восстановит эпидермис и выживет

Ответ на вопрос № 3

C правильный.Этот лист погибнет, так как вода слишком быстро уйдет с поверхности обнаженного листа. Клетки паренхимы, когда они повреждены, становятся меристематическими и начинают производить клетки эпидермиса для заживления раны, процесс очень похож на процесс заживления человеческой раны.

30.1A: Ткани и системы органов растений

Растения состоят из меристематических и постоянных тканей и поддерживаются системами органов побегов и корней.

Цели обучения

  • Различать типы тканей и органов растений

Ключевые моменты

  • Есть два типа растительных тканей: меристематическая ткань, обнаруженная в областях растений с непрерывным делением и ростом клеток, и постоянная (или немеристематическая) ткань, состоящая из клеток, которые больше не делятся активно.
  • Меристемы производят клетки, которые дифференцируются на три вторичных типа тканей: кожная ткань, которая покрывает и защищает растение, сосудистая ткань, которая транспортирует воду, минералы и сахара, и наземная ткань, которая служит местом для фотосинтеза, поддерживает сосудистую ткань и хранит питательные вещества.
  • Сосудистая ткань состоит из ткани ксилемы, которая переносит воду и питательные вещества от корней к различным частям растения, и ткани флоэмы, которая переносит органические соединения от места фотосинтеза к другим частям растения.
  • Ксилема и флоэма всегда лежат рядом друг с другом, образуя структуру, называемую сосудистым пучком в стеблях и сосудистой стелой или сосудистым цилиндром в корнях.
  • Части системы побегов включают вегетативные части, такие как листья и стебли, и репродуктивные части, такие как цветы и плоды.

Ключевые термины

  • меристема : ткань растения, состоящая из тотипотентных клеток, которая обеспечивает рост растений
  • паренхима : основная ткань, составляющая большую часть недревесных частей растения
  • ксилема : сосудистая ткань наземных растений, в первую очередь отвечающая за распределение воды и минералов, поглощаемых корнями; также основной компонент древесины
  • Флоэма : сосудистая ткань наземных растений, в первую очередь отвечающая за распределение сахаров и питательных веществ, производимых в побегах
  • трахеида : удлиненные клетки в ксилеме сосудистых растений, которые служат для переноса воды и минеральных солей

Растительные ткани

Растения — это многоклеточные эукариоты с тканевыми системами, состоящими из различных типов клеток, которые выполняют определенные функции.Системы тканей растений делятся на два основных типа: меристематическая ткань и постоянная (или немеристематическая) ткань. Клетки меристематической ткани находятся в меристемах, которые представляют собой участки растений, в которых происходит непрерывное деление и рост клеток. Клетки меристематической ткани либо недифференцированы, либо не полностью дифференцированы; они продолжают делиться и способствуют росту растения. Напротив, постоянная ткань состоит из растительных клеток, которые больше не делятся активно.

Меристематические ткани бывают трех типов в зависимости от их расположения в растении.Апикальные меристемы содержат меристематическую ткань, расположенную на концах стеблей и корней, которые позволяют растению увеличиваться в длину. Боковые меристемы способствуют увеличению толщины или обхвата созревающего растения. Вставочные меристемы встречаются только у однодольных у оснований листовых пластинок и узлов (области прикрепления листьев к стеблю). Эта ткань позволяет листовой пластине однодольных увеличиваться в длину от основания листа; например, он позволяет листьям газонной травы удлиняться даже после многократного кошения.

Меристемы производят клетки, которые быстро дифференцируются или специализируются и становятся постоянной тканью. Такие клетки берут на себя определенные роли и теряют способность к дальнейшему делению. Их можно разделить на три основных типа: кожные, сосудистые и наземные. Кожная ткань покрывает и защищает растение. Сосудистая ткань транспортирует воду, минералы и сахар к разным частям растения. Земляная ткань служит местом для фотосинтеза, обеспечивает поддерживающую матрицу для сосудистой ткани и помогает хранить воду и сахар.

Ткани растений бывают простыми (состоят из схожих типов клеток) или сложными (состоят из разных типов клеток). Кожная ткань, например, представляет собой простую ткань, которая покрывает внешнюю поверхность растения и контролирует газообмен. Сосудистая ткань является примером сложной ткани. Он состоит из двух специализированных проводящих тканей: ксилемы и флоэмы. Ткань ксилемы переносит воду и питательные вещества от корней к различным частям растения. Он включает три различных типа клеток: элементы сосудов и трахеиды (оба из которых проводят воду) и паренхиму ксилемы.Ткань флоэмы, которая переносит органические соединения с места фотосинтеза в другие части растения, состоит из четырех различных типов клеток: ситчатых клеток (которые проводят фотосинтаты), клеток-компаньонов, паренхимы флоэмы и волокон флоэмы. В отличие от клеток, проводящих ксилему, клетки, проводящие флоэму, являются живыми в зрелом возрасте. Ксилема и флоэма всегда прилегают друг к другу. В стеблях ксилема и флоэма образуют структуру, называемую сосудистым пучком; в корнях это называется сосудистой стелой или сосудистым цилиндром.

Рис. \ (\ PageIndex {1} \): Поперечное сечение ножки кабачка, показывающее сосудистый пучок. : На этой светлой микрофотографии показано поперечное сечение ножки кабачка (Curcurbita maxima). Каждый каплевидный сосудистый пучок состоит из крупных сосудов ксилемы внутрь и более мелких клеток флоэмы снаружи. Клетки ксилемы, которые переносят воду и питательные вещества от корней к остальным частям растения, мертвы при функциональной зрелости. Клетки флоэмы, которые переносят сахар и другие органические соединения из фотосинтезирующей ткани в остальную часть растения, являются живыми.Сосудистые пучки заключены в наземную ткань и окружены кожной тканью.

Системы органов растений

У растений, как и у животных, похожие клетки, работая вместе, образуют ткань. Когда разные типы тканей работают вместе, чтобы выполнять уникальную функцию, они образуют орган; органы, работающие вместе, образуют системы органов. Сосудистые растения имеют две различные системы органов: систему побегов и корневую систему. Система побегов состоит из двух частей: вегетативных (не репродуктивных) частей растения, таких как листья и стебли; и репродуктивные части растения, в том числе цветы и плоды.Система побегов обычно растет над землей, где она поглощает свет, необходимый для фотосинтеза. Корневая система, которая поддерживает растения и поглощает воду и минералы, обычно находится под землей.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Пример системы органов растения : Система побегов растения состоит из листьев, стеблей, цветов и плодов. Корневая система закрепляет растение, впитывая воду и минералы из почвы.

ЛИЦЕНЗИИ И АТРИБУЦИИ

CC ЛИЦЕНЗИОННЫЙ КОНТЕНТ, ПРЕДЫДУЩИЙ РАЗДЕЛ

CC ЛИЦЕНЗИОННОЕ СОДЕРЖАНИЕ, СПЕЦИАЛЬНАЯ АТРИБУЦИЯ

Ткани растений — Викиверситет

Ткань — это группа клеток, которые похожи по структуре и происхождению и выполняют схожие функции.Ткань растения — ткань растения представляет собой набор подобных клеток, выполняющих организованную функцию для растения. Каждая ткань растения предназначена для уникальной цели и может быть объединена с другими тканями для создания таких органов, как цветы, листья, стебли и корни.

 Ткани растений бывают двух типов:
 
  1. Меристематическая ткань
  2. Перманентная ткань

Клетки этой ткани обладают способностью делиться и повторно делиться с образованием новых клеток (митоз). Вновь образованные клетки похожи на родительские, но по мере роста их характеристики изменяются, и они дифференцируются.Эти клетки, обнаруженные в зонах роста растений, помогают увеличивать длину и ширину растений.

Типы меристематической ткани: — [править | править источник]

1. Апикальная меристема [править | править источник]
2. Боковой меристем [править | править источник]
3. Подмышечная меристема (или вставочная меристема) [править | править источник]

Это созревшая меристематическая ткань. Меристематические клетки образуют постоянную ткань, когда они теряют способность делиться. Процесс, при котором клетки возникают из меристематической ткани и принимают постоянную форму, размер и функцию, называется дифференцировкой.

]] Постоянные ткани бывают трех типов:

  1. Простая постоянная ткань.
  2. Перманентная защитная ткань.
  3. Сложная постоянная ткань.

ПРОСТАЯ ПОСТОЯННАЯ ТКАНИ [редактировать | править источник]

Ткани этого типа состоят из клеток одного типа, которые схожи по происхождению, структуре и функциям. Простые постоянные ткани бывают трех типов:

  1. Паренхима
  2. Колленхима
  3. Склеренхима
ПАРЕНХИМА [редактировать | править источник]

ХАРАКТЕРИСТИКИ — это основная упаковочная ткань, которая заполняет промежутки между другими тканями и наиболее часто встречается в растениях.У них есть неспециализированные / недифференцированные клетки с тонкими клеточными стенками из целлюлозы. у них большие межклеточные пространства, так как клетки неплотно упакованы. Клетки имеют плотную цитоплазму и ядро, а также большую вакуоль.

ФУНКЦИЯ- Эта ткань обеспечивает поддержку растений, а паренхиму стебля и корней накапливает питательные вещества и воду и называется ПАРЕНХИМОЙ ХРАНЕНИЯ. когда он содержит хлоропласт, содержащий хлорофилл, и выполняет фотосинтез, это называется ХЛОРЕНХИМА. У водных растений паренхима имеет большие воздушные пространства, которые обеспечивают плавучесть растений, помогая им плавать и обмениваться газами, это называется АЕРЕНХИМА.Изолированная клетка паренхимы или группа клеток способны производить целые растения.

МЕСТО — Этот тип ткани встречается в недревесных или мягких частях корней, стебля, цветов, листьев и плодов.

КОЛЛЕНХИМА [редактировать | править источник]

ХАРАКТЕРИСТИКИ — Клетки живые, удлиненные и неправильной толщины по углам, сделанные из целлюлозы или пектина, у них очень мало межклеточных пространств или нет вообще. Клетки имеют ядро, плотную цитоплазму и крупную.в стенке помимо целлюлозы содержится большое количество гемицеллюлозы и пектина. Лигнина нет.

ФУНКЦИИ — Эти клетки обеспечивают гибкость (эластичность) и механическую поддержку надземных частей растений и позволяют им изгибаться.

МЕСТО — Этот тип ткани находится в стеблях листьев, ниже эпидермиса листьев и стебля.

СКЛЕРЕНХИМА [редактировать | править источник]

ХАРАКТЕРИСТИКИ — Ячейки длинные, узкие, с толстыми стенками из-за отложения лигнина.Такие клеточные стенки называются одревесневшими стенками и имеют ямки. В этих клетках отсутствуют межклеточные пространства из-за отложения лигнина. Клетки не имеют ядра и цитоплазмы и мертвы.

ФУНКЦИИ — Эти клетки придают растениям жесткость и прочность, делают их твердыми и способны выдерживать стресс и растяжения.

МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ- Этот тип клеток обнаруживается в стеблях, вокруг сосудистых пучков, в жилках листьев.

КОМПЛЕКСНАЯ ПОСТОЯННАЯ ТКАНИ [редактировать | править источник]

Этот тип ткани состоит из более чем одного типа клеток, которые имеют общее происхождение и работают вместе для выполнения общей функции.Его функция — транспортировать воду, минералы и пищу ко всем частям растения. Сложная постоянная ткань бывает двух типов:

  1. XYLEM
  2. PHLOEM
1. XYLEM [редактировать | править источник]

Клетки имеют толстые стенки. Элементами являются трахеиды, сосуды, паренхима ксилемы и волокна ксилемы. Сосуды являются наиболее важными элементами, они короче и шире трахеид. Сосуды и трахеиды имеют трубчатые структуры, которые помогают эффективно транспортировать воду и минералы в вертикальном направлении.Проведение происходит в одну сторону. Паренхима ксилемы хранит пищу и помогает в боковом отводе воды. Помимо транспортировки воды и минеральных солей от корней к листьям, ксилема также поддерживает растения и деревья из-за своих жестких одревесневших сосудов. В ксилеме жива только паренхима ксилемы, а все остальные элементы мертвы.

Более крупные розовые клетки — Старая ксилема (мета-ксилема) Маленькие розовые клетки — новая ксилема (протоксилема)
2.PHLOEM [редактировать | править источник]

Элементами флоэмы являются ситовидные трубки, клетки-компаньоны, паренхима флоэмы и волокна флоэмы.Трубки сейва представляют собой трубчатые конструкции. Торцевые стенки называются седловыми пластинами и перфорированы из-за наличия пор. Клетки-компаньоны помогают в эффективном функционировании ситовых трубок. Флоэма транспортирует приготовленную пищу из листьев в орган хранения и из органа хранения в регионы выращивания. Следовательно, проводимость является двунаправленной. Во флоэме все элементы живы, кроме волокон флоэмы.

ТКАНИ РАСТИТЕЛЬНЫХ | by Biology Experts Notes

Такие органы, как стебель, корни растений, состоят из различных тканей.Ткань — это группа клеток с общим происхождением, структурой и функцией. Их общее происхождение означает, что они происходят из одного слоя клеток эмбриона. Имея общее происхождение, они похожи по структуре и, следовательно, выполняют одну и ту же функцию. Многие виды тканей образуют орган.

Пример: Паренхима, колленхима, ксилема и флоэма — это разные ткани у растений. Исследование тканей называется гистологией.
Растительные ткани в основном бывают двух типов:

Меристематические (греч.меристос: делящийся) Постоянный (неделящийся)

Меристематические ткани

Состоит из незрелых или недифференцированных клеток без межклеточных пространств. Клетки могут быть округлыми, овальными или многоугольными; всегда живая и тонкостенная. Каждая клетка имеет обильную цитоплазму и выступающие ядра. Вакуоли могут быть маленькими или отсутствовать.
Функция меристематических тканей
Меристематические ткани обладают способностью делиться, следовательно, они непрерывно производят новые клетки, которые продолжают дифференцироваться с образованием специализированных клеток растения.Клетки в корне и на кончике побега увеличивают длину растения, а клетки в боковой области, например, cabium, увеличивают обхват (толщину) растения.
Типы меристематической ткани:

В зависимости от положения меристиматической ткани в организме растения меристиматические ткани бывают следующих типов.

Апикальные ткани меристемы: присутствуют на кончиках стеблей и корнях. Они помогают в росте стеблей и корней. Боковые меристематические ткани: присутствуют по бокам стеблей и корней.Они помогают увеличить обхват стеблей и корней. Внутренние меристематические ткани: присутствуют в основании листьев и междоузлий и помогают в росте этих частей.

Расположение меристематических тканей

Постоянные ткани

Постоянные ткани — это те, рост которых полностью или временно прекращен. Клетки этих тканей могут быть живыми или мертвыми; и тонкостенные или толстостенные. Постоянные ткани с тонкими стенками, как правило, живые, тогда как ткани с толстыми стенками могут быть живыми или мертвыми.
Типы постоянных тканей
Простые ткани: Простые ткани состоят только из одного типа клеток. Обычные простые ткани — это паренхима, колленхима и склеренхима. Сложные ткани: сложная ткань состоит из более чем одного типа клеток, работающих вместе как единое целое. Общие примеры — ксилема и флоэма.
Простые ткани растений

Простые ткани растений бывают трех типов

Паренхима (хлоренхима и аэренхима) Колленхима Склерхима

1. Паренхима

Отдельные клетки имеют сферическую или изодиаметрическую форму (имеют равные диаметры во всех направлениях) — позволяет клеткам упаковываться вместе очень плотно.Часто называют упаковочной тканью, потому что она составляет основную часть ткани коры стеблей и корней, а также в органах хранения, например. клубни картофеля, набитые крахмалом.

Клетки живут с тонкими клеточными стенками из целлюлозы и обычно имеют твердую форму — обеспечивают механическую поддержку стеблям и корням.

Сохраняет способность делиться и может повторно дифференцироваться с образованием различных клеток. После ранения клетки паренхимы могут повторно дифференцироваться в меристематические клетки, способные производить новые клетки и ткани.

Может быть специализирован для определенных функций. Хлоренхима = паренхима, специализированная для фотосинтеза, например. палисадные клетки мезофилла с множеством хлоропластов. Аэренхима = паренхима, специализированная для газообмена, например. губчатый мезофилл и у водных растений для обеспечения плавучести.

Ткань паренхимы

2. Колленхима

Находится чуть ниже эпидермиса на стеблях и черешках. Составляет гребешки на ребристых стеблях и формирует волокнистые части сельдерея. Создает цилиндр из гибкой, но прочной ткани вокруг стебля и черешка.Это позволяет им гнуться на ветру. Процент колленхимы в молодых стеблях увеличивается по мере увеличения воздействия ветра.

Плотно упакованные ячейки, с небольшим количеством воздушных пространств, если они вообще есть, но стенки ячеек неравномерно утолщены, с дополнительными отложениями целлюлозы по углам — дополнительная целлюлоза обеспечивает механическую прочность.

Клетки живые, то есть не одревесневшие — позволяют тканям растягиваться и обеспечивают гибкую поддержку. Не встречается в корнях — корни не подвергаются воздействию ветра, поэтому гибкая опора не требуется.

Ткань колленхимы

3. Склеренхима

Есть два типа клеток склеренхимы, но оба имеют жесткие, одревесневшие стенки, которые не могут растягиваться. Волокна представляют собой длинные узкие клетки с толстыми одревесневшими стенками и узкими просветами. В их стенах есть простые ямки. Их заостренные, сужающиеся концы перекрываются с волокнами, представляют собой длинные узкие клетки с толстыми одревесневшими стенками и узкими просветами. В их стенах есть простые ямки. Их заостренные, сужающиеся концы перекрываются с волокнами над и под ними, обеспечивая механическую прочность и защиту нерастущих областей.

Волокна встречаются в ксилеме и флоэме и образуют шляпки пучков в стеблях двудольных. В поперечном сечении они образуют цилиндр из механически прочной ткани по периметру стеблей, позволяющий стеблям выдерживать поперечные силы. Волокна экономически важны — в веревках, тонком белье и т. Д.

Склереиды короче и толще волокон, но, как и волокна, клетки не имеют живого содержимого и имеют сильно одревесневшие стенки, что обеспечивает механическую прочность.

Склереиды могут встречаться изолированно в коре, сердцевине, ксилеме и флоэме или могут встречаться группами в семенниках, например.скорлупа грецкого ореха — обеспечивает защиту от физических, химических и биологических агентов и способствует укреплению тканей плодов.

Волокна и склереиды склеренхимы

Сложные ткани

Сложные ткани в основном бывают двух типов:

XylemPhloem

Ксилема и флоэма образуют непрерывную систему внутри растений, то есть от корней до стебля и листьев. Они известны как сосудистые ткани и образуют сосудистые пучки в корнях и стеблях.

Ксилема (греч. Xylo = дерево)

Ксилема состоит из четырех типов клеток

1.сосуды

2. трахеиды

3. паренхима

4. волокна

Сосуды состоят из мертвых полых клеток с широкими просветами. Ячейки соединены встык в водосточную трубу.

Сосуды состоят из мертвых полых ячеек с широкими просветами. Ячейки соединены встык друг с другом по типу водосточной трубы. Торцевые стенки имеют одну или несколько перфораций, что позволяет быстро переносить большие объемы воды от корней вверх по стеблю.

Сосуды имеют толстые одревесневшие стенки — предотвращают схлопывание клеток, позволяя им выдерживать отрицательное давление, возникающее при вытягивании воды через их просветы.Лигнин также обеспечивает гидроизоляцию. Боковые стены могут иметь окаймленные ямы (неодревесневшие участки) — допускает боковое движение воды. Если боковые стены могут иметь окаймленные ямы (невыровненные участки) — допускает боковое движение воды. Если, например, один сосуд ксилемы блокируется, вода перемещается боком к другому сосуду, а затем снова вверх.

Сосуды являются основными проводящими клетками у покрытосеменных. Большая площадь поверхности листьев означает потери на транспирацию, поэтому потребность в воде очень высока. Сосуды большого диаметра позволяют перемещать большие объемы воды через установку.

Трахеиды

Мертвые полые клетки с более узкими просветами, чем сосуды. Трахеиды соединены друг с другом вертикально через окаймленные ямки — проводят воду в хвойных деревьях, которые, поскольку имеют иглы, не теряют столько воды, как, например, широколиственные деревья. Более узкий просвет способствует капиллярности.

Имеют заостренные торцевые стенки, соединяющиеся между собой «ласточкин хвост», и различные узоры одревесневшего утолщения — обеспечивает механическую прочность.

Паренхима

Тонкие целлюлозные стенки с живым содержимым — способствуют опоре за счет припухлости.Волокна
Подобны волокнам в склеренхиме — обеспечивают прочность

Флоэма

Флоэма также является проводящей тканью, которая проводит синтезируемую в листьях пищу к различным частям растения.

Флоэма состоит из (а) ситовых трубок (б) клеток-компаньонов © Phloem Fiber

Флоэма состоит из 1. ситовых трубок 2. сопутствующих клеток 3. волокон флоэмы 4. Флоэмы Паренхима

элементов ситовых трубок

Живые, трубчатые клетки соединены конец в конец. Торцевые стенки перфорированы и образуют ситчатую пластину, что обеспечивает двунаправленный поток растворенных веществ и гормонов. Цитоплазма элемента ситовой трубки тонкая и периферическая.Мало органелл, нет ядра — поэтому поток растворенных веществ не затруднен.
Цитоплазма элемента ситовой трубки тонкая и периферическая. Мало органелл, нет ядра — так что поток растворенных веществ не затруднен.

Стенки клеток целлюлозы — позволяют обмен веществам между ними.

Каждый элемент ситовой трубки напрямую связан нитями цитоплазмы, известными как плазмодесматы, со своей собственной клеткой-компаньоном. Сопутствующая ячейка контролирует движение растворенных веществ в элементе ситовой трубки.

Плазмодесматы обеспечивают обмен веществ между элементом ситовой трубки и сопутствующей ячейкой.

Клетка-компаньон

Плотная цитоплазма. Имеет ядро ​​и множество других органелл, например рибосомы, митохондрии и тело Гольджи — Ядро контролирует деятельность элемента ситовой трубки. Рибосомы позволяют производить ферменты и носители. Митохондрии производят АТФ для активного транспорта в элементе ситовой трубки.

Паренхима

Поддерживает отвердение.

Волокна

Обеспечивают поддержку и некоторую защиту для хрупких элементов ситовых трубок.

Растительные клетки и ткани | Протокол

34.6. Растительные клетки и ткани

Ткани растений представляют собой совокупность подобных клеток, выполняющих связанные функции. Различные ткани растений будут иметь свои собственные специализированные роли и могут быть объединены с другими тканями для образования таких органов, как цветы, плоды, стебель и листья. Два основных типа растительной ткани включают меристематическую и постоянную ткань.

Меристематическая ткань, основная ткань роста растений, способна к самообновлению и неопределенному делению клеток.Каждая клетка растения происходит от меристемы. Меристематическая ткань подразделяется на один из трех типов в зависимости от ее расположения внутри растения — верхушечная, латеральная и интеркалярная. Апикальные меристемы — это меристематические ткани, расположенные на кончиках корня и стебля, которые позволяют удлинить растение в длину. Боковые меристемы присутствуют в радиальной части стебля и корня и увеличивают толщину или обхват созревающего растения. Вставочные меристемы встречаются только у однодольных у основания междоузлия и листовой пластинки.Вставочные меристемы увеличивают длину листовой пластинки.

Постоянные ткани растений бывают простыми (состоят из клеток одного типа) или сложными (состоят из клеток разных типов). Например, кожная ткань — это простая постоянная ткань, которая образует внешнее защитное покрытие. Он защищает растение от физических повреждений и обеспечивает газообмен. У недревесных растений кожная ткань представляет собой слой плотно упакованных клеток, называемый эпидермисом. Кутикула, восковое эпидермальное покрытие, присутствует на листьях и стеблях, что предотвращает потерю воды.Эпидермис выполняет уникальные функции в различных органах растений. Например, корни, вода и минералы, абсорбированные из почвы, проникают через эпидермис.

Сосудистая ткань, напротив, является примером сложной ткани, которая обеспечивает транспортировку воды и минералов через растение. Сосудистая система состоит из двух специализированных проводящих сосудов: ксилемы и флоэмы. Ксилема проводит воду и минералы от корней к разным частям растения и сама состоит из трех типов клеток: ксилемного сосуда, трахеид (оба из которых содержат воду) и ксилемной паренхимы.Флоэма переносит органические соединения из места фотосинтеза в разные части растения. Он включает четыре различных типа клеток: ситовидные клетки (которые проводят фотосинтез), паренхима флоэмы, клетки-компаньоны и волокна флоэмы. В стебле ксилема и флоэма вместе образуют структуру, называемую сосудистым пучком. В корнях это называется сосудистым цилиндром или сосудистой стелой.

Паренхима, колленхима и склеренхима

Анатомия растений делит организм на четыре основных органа: корень, стебель, лист и цветок.Впоследствии их можно разделить на три типа тканей. Например, листья состоят из трех разных тканей — кожной, сосудистой и наземной. Кроме того, каждая из этих тканей состоит из трех типов клеток: паренхимы, склеренхимы или колленхимы.

Клетки паренхимы живые, метаболически активные и обычно ограничены тонкой и гибкой первичной клеточной стенкой. В целом клетки паренхимы составляют 90 процентов клеток, обнаруженных в семенных травянистых растениях. Они часто встречаются в коре или сердцевине стеблей или корней, а также в мясистой ткани многих фруктов.Большинство клеток паренхимы сохраняют способность делиться, что делает их незаменимыми для заживления ран и регенерации тканей. Более того, клетки паренхимы выполняют у растений особые функции, такие как фотосинтез, хранение или транспорт, и помогают ткани сосудов, формируя путь для обмена питательными веществами внутри ксилемы и флоэмы или между ними.

Клетки колленхимы также живы и имеют удлиненную структуру, состоящую из неправильной толстой клеточной стенки, которая обеспечивает опору и структуру для растения.Это наименее распространенный тип клеток, клеточные стенки которых состоят из целлюлозы и пектина. Эпидермальная ткань молодых стволовых и листовых жилок состоит из клеток колленхимы. В зависимости от расположения и характера утолщения клеточной стенки существует три основных классификации клеток колленхимы: угловые, кольцевые, пластинчатые и лакунарные.

Клетки склеренхимы образуют защитную или поддерживающую ткань у высших растений. В зрелом возрасте эти клетки обладают ограниченной физиологической активностью и обычно мертвы.Клетки склеренхимы имеют клеточную стенку с утолщенным вторичным слоем, состоящим из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Ориентация целлюлозы обеспечивает разнообразное сочетание прочности, гибкости и жесткости в органах растений, подверженных различным силам сжатия и растяжения. Склеренхима встречается в трех различных формах — волокна, склереиды и водопроводящая склеренхима.

Точная и универсальная трехмерная сегментация тканей растений с разрешением клеток

Существенные изменения:

Производительность:

1) Авторы сравнивают девять различных проектов CNN, различающихся сетевой архитектурой, функцией потерь и протоколом обучения (включая увеличение изображения и изменения порядка уровней в протоколе обучения).Неясно, как были выбраны проверенные конструкции из большого количества возможных вариантов конструкции. В частности, неясно, почему авторы не включают дальнейшие перестановки дизайна с использованием дизайна, который они считают наиболее надежным (на основе функции потерь Lbce + Ldice) — только один проект использует эту функцию потерь, хотя можно разумно ожидать, что другие конструкции, использующие эту функцию, могут дополнительно улучшить производительность CNN. Могут ли авторы либо включить такие сети, либо объяснить, почему они этого не сделали, и, кроме того, изложить четкое обоснование выбора представленных здесь сетей?

Мы благодарим рецензентов за то, что они указали на недостающие аргументы в пользу конкретных вариантов дизайна сети, использованных в нашей работе.Обоснование выбора этих конкретных аспектов обучения нейронной сети теперь описано в подразделе «Шаг 1: обнаружение границы ячейки», в котором говорится:

«Стремясь обеспечить наилучшие характеристики при различных модальностях микроскопа, мы исследовали различные компоненты дизайна нейронной сети, критически важные для улучшения обобщения и устойчивости к шуму, а именно: сетевая архитектура, функция потерь, уровни нормализации и размер патчей, используемых для обучения».

Кроме того, мы также обновили Приложение 5 — таблицу 1, в которой теперь представлено наше полное исследование поиска по сетке, где мы сравниваем 2 различных варианта архитектуры, 3 различных функции потерь и 2 различных спецификации размера нормализации / исправления.Ясно, что мы не исследовали все возможные варианты дизайна, а только самые популярные варианты. В частности, для сетевой архитектуры могут использоваться другие блочные или уровневые конструкции, и в литературе были представлены сети, отличные от U-сетей. Тем не менее, U-net остается методом выбора для микроскопических изображений, он широко используется, надежен и прост в обучении. Мы считаем, что наши пользователи, не являющиеся экспертами, получат больше пользы от надежной реализации хорошо изученной современной сети. Тем не менее, чтобы сделать PlantSeg перспективным, мы разрешаем пользователям поставлять свои собственные предварительно обученные сети, и мы сами будем контролировать поле и добавлять новые сети-чемпионы в PlantSeg, как только они появятся в сообществе разработчиков биоизображений.

PlantSeg доступен для неспециалистов, но его точные преимущества перед другими удобными для пользователя инструментами, такими как подключаемый модуль U-Net ImageJ, CDeep3M или ilastik, могут потребовать доработки. По сравнению с этими методами, каков основной вклад PlantSeg в том, что он сочетает в себе прогнозы на основе CNN и более сложные методы постобработки для растительных тканей?

Что касается основного вклада PlantSeg по сравнению с другими инструментами (плагин ImageJ’s U-Net, CDeep3M), мы добавили следующее в раздел «Введение»:

«Объединение репозитория современных нейронных сетей, обученных двум распространенным модальностям микроскопа, и выход за рамки простого определения порога или водораздела с надежными стратегиями разбиения графов — основная сила нашего пакета.”

Подробнее:

Мы отличаемся от плагина ImageJ U-Net в основном подходом к сегментации. Наше надежное разбиение графа особенно хорошо подходит для сегментации клеток в плотно упакованной ткани. В отличие от этого плагин ImageJ’s U-Net полагается на подход сегментации фона / переднего плана, который в основном подходит для более редко размещенных ячеек, поскольку расширенная постобработка недоступна.

CDeep3M Основное целевое применение — электронно-микроскопические изображения.И архитектура нейронной сети, и предварительно обученные модели оптимизированы для этого метода. Следовательно, его нельзя использовать в контексте конфокальной и световой микроскопии без повторного обучения моделей.

Кроме того, мы предоставляем инструмент, который можно легко установить на локальном оборудовании, в то время как CDeep3M опирается на облачную инфраструктуру Amazon.

Текущая бета-версия ilastik поддерживает логический вывод с помощью нейронных сетей. Однако эта версия еще не находится в производстве, и, поскольку область применения ilastik намного больше, чем область применения PlantSeg, потребуется некоторое время, пока эта часть достигнет полной зрелости, особенно для обучения (обратите внимание, что ilastik разрабатывается в лаборатории Анны Крешук. в EMBL, поэтому мы полностью осознаем внутреннее планирование его будущего).Хотя мы предполагаем, что в конечном итоге функциональность PlantSeg будет интегрирована в ilastik, мы считаем, что PlantSeg имеет большую ценность как отдельный продукт, который выполняет одну задачу и делает это хорошо.

2) В разделах, посвященных оценке производительности PlantSeg в различных наборах данных, авторы не указывают, какую CNN они использовали для обнаружения границ и какую стратегию сегментации они использовали. Выбрали ли они заранее свою стратегию на основе типа микроскопа и размера вокселя, как это было позже рекомендовано для других пользователей? Или они протестировали несколько комбинаций и определили наиболее эффективную? Учитывая, что невозможно создать основную истину для каждого проанализированного набора данных, для читателя представляет большой интерес понять диапазон производительности различных комбинаций CNN / сегментации, доступных в конвейере PlantSeg.Если авторы протестировали несколько комбинаций, они должны сообщить о своих результатах. Если они использовали одну комбинацию, они должны объяснить, как она была выбрана.

Мы согласны с рецензентом, что выбор параметров должен был быть отражен в рукописи. Теперь мы упоминаем соответствующие параметры в каждом заголовке, где показаны количественные результаты.

Результаты, представленные в рукописи для производительности PlantSeg в различных наборах данных, в основном получены с параметрами по умолчанию, которые были выбраны путем количественной оценки на наборах данных Ovules и LRP.Наша цель состояла в том, чтобы продемонстрировать производительность PlantSeg «из коробки» перед более продвинутой настройкой параметров.

Как отмечают обозреватели, PlantSeg предлагает большое количество опций для точной настройки результата конвейера. Эта свобода делает очень сложным поиск общих параметров, оптимальных для всех представленных наборов данных. Более того, разнообразие разрешений вокселей, шума, размера ячеек и морфологии ячеек очень затрудняет определение действительно общих рекомендаций, а оптимальные результаты всегда требуют некоторых проб и ошибок.Эти наблюдения представлены в приложении «Эмпирический пример настройки параметров», абзац гласит:

«Параметры PlantSeg по умолчанию были выбраны для получения наилучшего результата в наших основных наборах данных (Ovules, LRP). […] К сожалению, наборы изображений могут различаться по следующим параметрам: получение изображений, разрешение вокселей, шум, размер и морфология клеток. Все эти факторы очень затрудняют определение общих рекомендаций, а для получения оптимальных результатов всегда потребуется метод проб и ошибок ».

Чтобы проиллюстрировать наши рекомендации, мы добавили эмпирический пример того, как настроить PlantSeg для определенного набора данных в приложении «Эмпирический пример настройки параметров».Здесь мы покажем, как настроить параметры PlantSeg за три простых шага. Улучшение можно заметить качественно, но мы также оцениваем его количественно на наборе данных атласа клеток Arabidopsis 3D.

3) В подразделе «Анализ роста и дифференциации листьев» авторы указывают среднее количество ошибок сегментации для оценки качества конвейера PlantSeg по сравнению с MorphoGraphX. Неясно, как была получена основная истина для этих сравнений, а также почему авторы отклоняются от своей более подробной оценки качества сегментации, используемой ранее (подразделы «Шаг 2: сегментация тканей на клетки с использованием разбиения графа» и «Производительность на наборы внешних заводских данных »).

Мы обновили основной текст, чтобы прояснить, почему использовались поверхностные сегменты и MorphoGraphX, и как PlantSeg может помочь в создании поверхностных сегментов. Кроме того, мы расширили оценку качества сегментации с помощью ранее введенных показателей качества ARand, VOI split и VOI merge . Кроме того, мы пересмотрели методы, чтобы более четко указать, как была произведена основная истина. Эта часть теперь читается следующим образом:

«Для отслеживания роста листьев один и тот же образец снимается в течение нескольких дней, охватывая объем, намного превышающий размер семяпочек или меристем.[…] В отличие от этого, метод RawAutoSeg показал самые низкие средние баллы по обоим показателям, демонстрируя, что использование PlantSeg улучшает сегментацию поверхности (см. Рисунок 9) ».

Кроме того, в новый подраздел «Создание сегментов поверхности листьев» добавлено более полное объяснение рабочего процесса поверхности листа и генерации истинности земли. В частности, новый текст, касающийся генерации наземной истины, теперь гласит следующее:

«Чтобы сравнить сегменты, созданные только с помощью MorphoGraphX, с сегментами, использующими файлы PlantSeg в качестве входных данных, мы сначала получили достоверную сегментацию с использованием конвейера автосегментации MorphographX, как описано в Strauss et al., 2019, (рисунок 10B) и вручную исправил все ошибки сегментации с помощью процессов в MorphoGraphX ​​».

4) Неясно, как PlantSeg действует на один из наиболее характерных (и проблемных) типов клеток — высокодольчатые эпидермальные клетки. Лопасти представляют проблемы для более старых алгоритмов, основанных на водоразделах. Запуск PlantSeq на чашелистиках, которые содержат эти клетки, похоже, не вел себя хорошо (вероятно, из-за низкого качества входных данных), а работа с листьями кардамина, похоже, представляет собой комбинацию MorphoGraphX ​​и PlantSeg.Существуют и другие опубликованные наборы данных, которые включают лопастные клетки из листьев Arabidopsis, а также из листьев кукурузы (где дольки имеют другой характер), и их следует проанализировать с помощью одного только PlantSeg, чтобы продемонстрировать его эффективность при сегментации таких клеток.

Мы благодарим рецензентов за указание на эти опубликованные наборы данных. Мы полностью согласны с тем, что высокодольчатые клетки представляют собой интересный вариант использования, и теперь мы оценили Plant Seg на данных Foxe et al. [1].

Результаты представлены в подразделе: «Производительность на внешних наборах данных предприятия».Мы включили новый рисунок, чтобы показать их качественно, и обновили текст раздела следующим образом:

“Рис. 5. Качественные результаты по высокодолевым эпидермальным клеткам из Fox et al., 2018. […] Чтобы продемонстрировать способность предварительно обученных сетей обобщать внешние данные, мы дополнительно изображаем предсказания границ PlantSeg (третья строка, середина).»

Мы также изменили текст в подразделе «Производительность по набору данных внешних установок» в соответствии с дополнительными экспериментами.Раздел теперь гласит:

«Чтобы проверить способность PlantSeg к обобщению, мы оценили его производительность на данных, для которых не проводилось обучение сети. […] Это демонстрирует возможность обобщения предварительно обученных моделей из пакета PlantSeg ».

Удобство использования:

5) Это программа на основе Linux, и это снижает ее удобство использования, особенно для людей, которые могут захотеть использовать ее дома на системах iOS / ПК во время текущей пандемии.Хотя мы понимаем, что изменение структуры для работы в этих системах — большая просьба, и это не является абсолютным требованием для принятия данной рукописи, но это необходимо признать. Написание в начале текста (даже в аннотации), что это основано на Linux, должно дать читателю понять требования.

Мы благодарим рецензентов за указание на все проблемы с удобством использования PlantSeg, обнаруженные в рукописи. Что касается поддержки других операционных систем: MacOS и Windows 10 поддерживаются через образы докеров, содержащие пакет PlantSeg.Инструкции по запуску образов докеров в MacOS и Windows 10 включены на страницу проекта README на GitHub (https://github.com/hci-unihd/plant-seg#docker-image).

Чтобы еще больше повысить удобство использования пакета, мы в настоящее время работаем над выпуском двоичных файлов для Windows 10 и MacOS к концу года, так что не потребуется дополнительное программное обеспечение (в данном случае механизм Docker) для запустите PlantSeg в Windows и MacOS.

6) Чтобы создать инструмент, который является одновременно точным и универсальным, вы экспериментировали с несколькими вариантами дизайна, включая архитектуру сети, функцию потерь, размер исправления, порядок операций на уровне U-Net и стратегию разделения.Предварительно обученные сети включены в пакет программного обеспечения и могут быть указаны через графический интерфейс пользователя (GUI) или командную строку. Здесь неспециалистам было бы полезно получить дополнительные инструкции относительно того, какие предварительно обученные сети им следует указать для каких наборов данных. Например, помимо таких соображений, как модальность микроскопа и размер вокселя, каковы руководящие принципы, для которых следует выбрать стратегию разделения? Если эта информация уже доступна, см. Ее расположение в основном тексте.

Мы благодарим рецензентов за указание на отсутствие четкого объяснения того, как пользователь может выбрать подходящую сеть и стратегию разделения.

Что касается выбора сети, размер вокселя и модальность микроскопа являются единственными и наиболее важными параметрами, которые должны быть указаны пользователем. Этот факт уже объяснялся в подразделе «Пакет для сегментации растительной ткани и бенчмаркинга»:

«Пользователи могут выбрать из доступного набора предварительно обученных сетей ту, функции которой наиболее похожи на их наборы данных.В качестве альтернативы пользователи могут позволить PlantSeg выбрать предварительно обученную сеть на основе модальности микроскопа (световой лист или конфокальный) и размера вокселя ».

Конкретный архитектурный дизайн предварительно обученных сетей скрыт от пользователя. Это было актуально только на этапе исследования, когда мы искали правильную комбинацию сетевой архитектуры, функции потерь и уровней нормализации, которые лучше всего работали бы с нашими двумя основными наборами данных. Найдя наилучшую комбинацию этих вариантов дизайна, мы исправили их и обучили отдельные сети для различных модальностей микроскопа и размеров вокселей.

Что касается стратегии разбиения, в подразделе «Сегментация с использованием разбиения графа» мы теперь также объясняем, как выбрать ее наиболее эффективно:

«В качестве общего руководства для выбора стратегии разделения новых данных следует начать с алгоритма GASP, который является наиболее общим. […] Важно отметить, что новые результаты корректуры затем могут быть использованы для обучения лучшей сети, которая может быть применена к этому типу данных в будущем (см. Приложение \ nameref {sec: ground_truth_creation} для обзора этого процесса).”

7) Кроме того, графический интерфейс позволяет пользователям настраивать ряд параметров. Чтобы расширить базу пользователей, рассмотрите возможность предоставления приложения, в котором (1) объясняется, что означают эти параметры, и (2) описываются обстоятельства, при которых они должны быть скорректированы.

Мы согласны с тем, что включение руководства по параметрам в приложение к рукописи очень поможет новым пользователям. В недавно добавленном Приложении 6 содержится описание всех основных параметров, доступных в PlantSeg, а в Приложении 7 приводится пример настройки параметров для конкретного набора данных из трехмерного атласа тканей.

8) Ценным дополнением была бы таблица, в которой перечислено, как PlantSeg взаимодействует с другими инструментами анализа изображений, в частности, включая программные пакеты (в дополнение к MorphoGraphX), которые могут выполнять подсчет ячеек, отслеживание ячеек, а также измерения объема и формы ячеек на выходных данных PlantSeg.

Мы согласны с рецензентами в том, что, поскольку PlantSeg использовался в сочетании, например, с Paintera для корректуры и MorphographX ​​для извлечения сетки и сегментации поверхности, включая объяснение того, как интегрировать PlantSeg с другими инструментами, будут полезны для конечных пользователей.В подразделе «Пакет для сегментации тканей растений и эталонного тестирования» мы объясняем, что результаты PlantSeg можно легко загрузить в другие инструменты для дальнейшей обработки результатов сегментации:

«Наше программное обеспечение может экспортировать как результаты сегментации, так и карты граничной вероятности в формате иерархических данных (HDF5) или в формате файлов изображений с тегами (TIFF). […] В экспортированных картах вероятности границы каждый пиксель имеет число с плавающей запятой от 0 до 1, отражающее вероятность того, что этот пиксель принадлежит границе ячейки.”

9) Наконец, в репозитории GitHub документ для чтения полезен, но папки и файлы не имеют интуитивно понятных имен для неспециалистов. Переименуйте и / или дайте краткое описание, чтобы было понятно, что содержит каждая папка.

Соглашения об именах, используемые в репозитории, соответствуют стандартной структуре пакетов Python (описанной в: https://docs.

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *