Расположение механической ткани растений: Механическая ткань растений (водных и наземных)

Особенности строения механических тканей травянистых и древесных растений

Содержание:

1. Механические ткани растений
2. Склеренхима, типы клеток 
3. Колленхима и ее строение
4. Каменистая ткань и  склереиды
5. Заключение

Предмет:	Ботаника
Тип работы:	Реферат
Язык:	Русский
Дата добавления:	07.05.2019

 

 

 

 

 

• Данный тип работы не является научным трудом, не является готовой работой!
• Данный тип работы представляет собой готовый результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала для самостоятельной подготовки учебной работы.

Если вам тяжело разобраться в данной теме напишите мне в whatsapp разберём вашу тему, согласуем сроки и я вам помогу!

 

По этой ссылке вы сможете найти рефераты по ботанике на любые темы и посмотреть как они написаны:

 

 

Посмотрите похожие темы возможно они вам могут быть полезны:

 

 

Введение:

Сложные и неоднородные погодные условия, климатический катарсис и не всегда мягкие изменения в природе — жилище защищает от всего этого человека. И часто растения являются таким убежищем для животных. И кто их спасет? Благодаря чему они способны противостоять сильным ветрам, землетрясениям, извержениям вулканов и града, снегопадам и тропическим ливням? Оказывается, структура, входящая в состав композиции — механическая ткань — помогает им выжить.

Такая структура не всегда равномерно распределена на одном и том же предприятии. Его содержание также не одинаково для разных представителей. Но в той или иной степени у всех это есть. Механическая ткань растений имеет свою особую структуру, классификацию и функции.

 

Механические ткани растений

 

Механические ткани растений, арматура растений, стереометрическая система  тканей, обеспечивающих прочность растений, т. е. их способность противостоять  воздействию статических (например, сила тяжести) и динамических (например, порывы ветра) нагрузок. К механическим тканям растений относятся: колленхима, склеренхима, каменистые клетки, во вторичной коре — лубяные волокна, а в древесине — либриформ. 

К механическим тканям растений иногда относят некоторые покровные ткани, толстостенные трахеиды, располагающиеся в поздних годичных слоях хвойных и выполняющие наряду со своей основной функцией также и механическую. Тонкостенные, нежные ткани также играют механическую роль, если находятся в состоянии тургора; они заполняют пространство между механическими тканями растений и тем самым увеличивают прочность растения. 

Выполнение основных функций механических тканей растений обеспечивается сильными утолщениями клеточных оболочек, прочной связью клеток друг с другом, большой упругостью оболочек, а также и характером распределения механических тканей в растении. По упругости и прочности при растяжении механических тканей растений (например, склеренхима) близки к стали, мало уступают по упругости каучуку, а по способности противостоять динамическим нагрузкам без деформаций значительно превосходят сталь. Начало систематическому изучению механических тканей растений было положено немецким ботаником С. Шведенером (1874г.), а в России — В. Ф. Раздорским (с 1912г.), создавшим теорию осуществления строительно-механических принципов в строении растений. 

В.Ф.Раздорский рассматривает растение и его органы не как конструкции, статически сопротивляющиеся внешним механическим воздействиям (как полагал Шведенер), а как динамическую систему живого организма, меняющуюся в зависимости от внешних условий. Механические ткани травянистых растений образуют сетку («каркас»), часть их тяжей проходит наклонно; сплетение тканей, перегородки в узлах полых стеблей, кожица и сросшиеся с ней периферические части обеспечивают особую прочность стебля.

Во вторичной коре древесных растений арматурная сетка состоит из тяжей и пластинок лубяных механических волокон и склереид. В древесине тяжи либриформа армируют основную массу сосудов и трахеид. На механические ткани растений влияют условия среды, например у растений, живущих в воде, они развиты очень слабо. Мощность механических тканей растений повышается с увеличением интенсивности освещения, влажности почвы, а также с понижением влажности воздуха.

Функцию сопротивления механическим деформирующим и разрушающим  силам несут все клетки и ткани  органов растения; кроме того, в  теле растения имеются специальные  системы тканей, а также одиночные  клетки, имеющие, подобно арматуре железобетонных сооружений, первостепенное значение в повышении прочности органов  и всего растения в целом. Остальные  ткани работают при сопротивлении  механическим силам аналогично заполнителям комплексных монолитных сооружений (железобетонных сооружений). Ткани системы арматуры функционируют или исключительно в качестве механических, или выполняют в слабой мере и иные побочные функции. 

 

Склеренхима, типы клеток 

 

Наиболее важной по распространенности в растительном мире и по значению для растения арматурной тканью является склеренхима. Эта ткань состоит из толстостенных клеток прозенхимной формы с заостренными концами, с немногочисленными узкими простыми щелевидными порами в оболочке, расположенными длинной осью под острым углом к продольной оси клетки. Сформировавшись, клетки склеренхимы обычно теряют живое содержимое, и их полости заполняются воздухом. Клеточные стенки в большинстве случаев одревесневают. Материал клеточных стенок склеренхимы обладает высокой прочностью и упругостью.  

В технике основные показатели механических свойств материала получаются из испытаний на растяжение до разрыва  цилиндрических или призматических образцов с определенной площадью поперечного  сечения. Образцы изготовляются  с утолщениями на концах («головками»), которые закрепляются в зажимах  испытательной машины. Наблюдения и  отсчеты производятся над средней  частью образца, между метками; отмечаются величины растягивающей силы и соответствующие  удлинения образца. Вычисляются  напряжения (отношения) и относительные  удлинения. Наиболее важными для  материала являются напряжение у  предела упругости и максимальное до разрыва образца временное сопротивление на разрыв, или предел прочности, и соответствующие относительные удлинения, а также «живое упругое сопротивление», т. е. способность материала поглощать живую силу ударных (динамических) нагрузок. Показатели механических свойств склеренхимы по данным испытаний, произведенных над свежеотпрепарированными тяжами склеренхимы из стеблей или листовых черешков живых растений, сравниваются с показателями для некоторых технических материалов.

Материал клеточных стенок склеренхимы  по прочности на разрыв близок к  строительной стали, а по величине предела  упругости даже превышает ее. Упругие  деформации у склеренхимы значительно более высоки, чем у стали. В связи с этим у склеренхимы упругое живое сопротивление выше, нежели у строительной стали: по величине его склеренхима стоит на одном уровне с инструментальной сталью и каучуком.

Склеренхима имеется в вегетативных органах почти всех высших растений; ее нет или она весьма слабо  дифференцирована в погруженных  в воду органах водных растений.

Клетки склеренхимы называют еще  толстостенными волокнами или просто волокнами. Склеренхиму, расположенную  в лубе, называют лубяными волокнами, а склеренхиму в древесине — древесинными волокнами или либриформом.

Нередко встречается не вполне специализированная склеренхима, представляющая по очертанию  клеток и характеру пор (а стало  быть, и по тонкой структуре оболочек) различные переходы от типичной склеренхимы  к толстостенной паренхиме.

Склеренхима находится в органах  растений в форме тяжей и пластинок, располагающихся в соответствии с обеспечением требуемой прочности, с экономной затратой материала.

 

Колленхима и ее строение

 

Колленхима появляется только как первичная ткань и обычно служит существенной частью арматуры молодых растущих органов. Она характеризуется неравномерным утолщением стенок ее клеток, всегда целлюлозных. Утолщение оболочек наступает очень рано, когда рост клеток в продольном и поперечном направлениях только начинается. Живое содержимое клеток и способность их к росту сохраняются и после того, как клетки дифференцировались. Клеточные стенки при довольно высокой прочности обладают способностью к значительным деформациям, как упругим, так и остающимся (пластическим).

Различают три основных типа колленхимы: уголковую, пластинчатую и рыхлую. В  клетках уголковой колленхимы, наиболее распространенной, оболочка сильно утолщается в углах, где сходятся несколько клеток. Пластинчатая колленхима состоит из клеток, имеющих на поперечном разрезе прямоугольное очертание; сильно и сплошь утолщаются тангентальные стенки, радиальные же остаются тонкими. В рыхлой колленхиме клетки на очень ранней стадии формирования разъединяются в углах с последующим образованием схизогенных межклетников; утолщение оболочек происходит на тех участках стенок, которые примыкают к межклетникам.

Клетки колленхимы имеют длину порядка 1-2 мм. По очертанию молодые клетки ее обычно паренхимны. При росте в длину перегородки в продольных рядах клеток либо сохраняют поперечное положение, или же становятся наклонными — иногда в такой мере, что клетки приобретают прозенхимное очертание; в длинных волокно подобных клетках нередко образуются дополнительные поперечные перегородки. Роль пор играют обычно длинные неутолщенные участки оболочки. В удлиненно-паренхимных клетках сравнительно часто встречаются крупные округлые поры, в прозенхимных клетках — щелевидные поры. Оболочки колленхимных клеток богаты водой, состоят в основном из целлюлозы, но содержат прослойки с пектиновыми веществами.

Колленхима образуется в виде тяжей, реже — в виде почти сплошного  слоя, под кожицей стеблей и  листьев. Она широко распространена среди двудольных, а у однодольных если и встречается, то обычно лишь в области стеблевых узлов.

Первичная склеренхима проходит в  онтогенезе стадию, когда она имеет  характер колленхимы. В некоторых  случаях дифференцировка склеренхимы  останавливается на этой стадии, и  тогда мы имеем дело с коленхиматоидной склеренхимой. В качестве примеров ее можно привести арматурные обложки проводящих пучков в листьях многих двудольных (подорожников, борщевиков, окопников и т. д.). 

Такая колленхиматоидная склеренхима в пучках двудольных обладает малой прочностью, но способна к весьма сильной деформации и играет, надо полагать, роль пружинной ткани (при ударных механических воздействиях со стороны крупных дождевых капель, порывов ветра).

 

Каменистая ткань и  склереиды

 

Арматурные клетки, не обладающие прозенхимной формой и имеющие оболочки, утолщающиеся более или менее равномерно (неколленхиматически), называются склереидами. Склереиды образуют тканевые комплексы (так называемую каменистую ткань) или располагаются одиночно, в виде так называемых идиобластов. По сформированию склереиды ее протопласт отмирает, и клеточная полость заполняется воздухом или, реже, водой; иногда в полости можно видеть бурый зернистый остаток содержимого.

Оболочки склереид сильно утолщены и явно слоисты. Обычно они сильно одревесневают, иногда содержат кремнезем, известь. Стенки склереид снабжены многочисленными простыми порами; поровые каналы имеют округлое поперечное сечение, нередко ветвисты.

Наиболее распространены так называемые каменистые клетки (брахисклереиды) — склереиды, имеющие форму, близкую к изодиаметрической. Они составляют большую часть скорлупы плодов типа ореха (у грецкого ореха, лещин, дубов), косточек плодов типа костянки (у вишен и других сливовых), кожуры семян (у кедровой сосны).

Конкреции, состоящие из каменистых клеток, имеются в мякоти плодов груши, айвы, в коре корневищ пионов, ветрениц, корнях хрена и т. д. Упомянем еще астросклереиды — склереиды с ответвлениями, некоторые (или все) заострены; такие склереиды часто встречаются в виде идиобластов в кожистых листьях (опорные клетки) у камелий, чайного куста, маслины.

Не всегда склереиды играют чисто механическую роль: очевидно, например, что склереиды в коре деревьев и кустарников подкрепляют склеренхимную арматуру и вместе с тем способствуют сохранению коры от поедания ее некоторыми травоядными животными.

Высокоценным продуктом, получаемым из стеблей травянистых растений, является материал для текстильной  промышленности — склеренхимные волокна, называемые обычно лубяными волокнами, но у некоторых растений принадлежащие не к лубу, а к перициклу.

Важнейшие текстильные растения в  нашей стране — лен (Linum usitatissimum), кенаф (Hibiscus cannabinus), рами (Apocynum nivea), кендырь (Аросупит sibiricum).

Высококачественность волокон как текстильного сырья зависит от длины волокон и отсутствия одревеснения.

 

Заключение

 

В текстильной промышленности из стеблей  рами, кендыря, льна используются первичные волокна. Волокна рами очень длинные (до 350 мм, в некоторых случаях до 420 мм), целлюлозные, неодревесневшие. Волокна кендыря (длиной в 2-55 мм, в единичных случаях до 140 мм) также не одревесневают. Волокна льна (длиной в 4-60 мм) слегка одревесневают в нижней части стебля. Волокна этих растений используются для изготовления разнообразных высококачественных тканей.

Стебли конопли богаты первичными волокнами, а в нижней части стебля образуются волокна и во вторичном лубе — мелкие и короткие, технически менее ценные. Волокна конопли в некоторой мере одревесневают, длина их не превышает 40 мм. Они используются широко, но лишь для изготовления грубых тканей, парусов, веревок, канатов, пакли.

В стеблях кенафа образуются и первичные волокна и вторичные. Те и другие одревесневают. Вторичные (лубяные) волокна образуются в большем количестве и слабее одревесневают, а потому более ценны; волокна коротки (4-12 мм). Волокна кенафа используются для изготовления мешков, сетей, шпагата.

Тема: «Ткани растений» (6 класс)

Ткани растений

Ткань – это группа клеток, сходных по размеру, форме, строению и выполняемым функциям.

Важнейшими тканями растений являются образовательные, покровные, проводящие, механические и основные.

1.Защищают растения от механических повреждений, проникновения микроорганизмов, резких колебаний температуры, излишнего испарения и т. п.

2.Связывает растение с внешней средой: а) устьица, б) чечевички (дыхание и испарение)

3

Механическая ткань

Клетки живые и мертвые, с утолщенными, одревесневшими оболочками. Особые каменистые клетки (скорлупа, косточка)

Скорлупа грецкого ореха, косточка абрикоса, волокна стебля и корня; механические волокна сопровождают проводящую ткань

1.Опорная функция

2.Защитная функция

4

Проводящая ткань

Сосуды – мертвые клетки вытянутой формы, с утолщенными оболочками; ситовидные трубки – живые клетки вытянутой формы, без ядра, вакуолей и пластид

Корень, стебель, лист; древесина (сосуды) и луб (ситовидные трубки и клетки-спутницы)

Транспорт воды, минеральных и органических веществ

5

Основная ткань

Клетки живые, крупные, неправильной формы, расположены рыхло, вакуоли есть. В клетках мякоти листа содержатся хлоропласты

Мякоть листа и плодов, сердцевина стебля и корня, мягкие части цветка, главная масса коры

Образование и накопление (запас) питательных веществ

1. По происхождению меристемы бывают первичные и вторичные. Первичная меристема составляет зародыш семени, а у взрослого растения сохраняется на кончике корней и верхушках побегов, что делает возможным их нарастание в длину. Дальнейшее разрастание корня и стебля по диаметру (вторичный рост) обеспечивается вторичными меристемами — камбием и феллогеном. По расположению в теле растения различают верхушечные (апикальные), боковые (латеральные), вставочные (интеркалярные) и раневые (травматические) меристемы.

2. В зависимости от происхождения различают три группы покровных тканей — эпидермис, перидерму и корку.

• Эпидермис (эпидерма, кожица) — первичная покровная ткань, расположенная на поверхности листьев и молодых зеленых побегов (рис. 8.1). Она состоит из одного слоя живых, плотно сомкнутых клеток, не имеющих хлоропластов. Оболочки клеток обычно извилистые, что обусловливает их прочное смыкание. Наружная поверхность клеток этой ткани часто одета кутикулой или восковым налетом, что является дополнительным защитным приспособлением. В эпидерме листьев и зеленых стеблей имеются устьица, которые регулируют транспирацию и газообмен растения.

• Перидерма — вторичная покровная ткань стеблей и корней, сменяющая эпидермис у многолетних (реже однолетних) растений (рис. 8.2.). Ее образование связано с деятельностью вторичной меристемы —феллогена (пробкового камбия), клетки которого делятся и дифференцируются в центробежном направлении (наружу) в пробку (феллему), а в центростремительном, (внутрь) — в слой живых паренхимных клеток (феллодерму). Пробка, феллоген и феллодерма составляют перидерму. Клетки пробки пропитаны жироподобным веществом — суберином —и не пропускают воду и воздух, поэтому содержимое клетки отмирает и она заполняется воздухом. Многослойная пробка образует своеобразный чехол стебля, надежно предохраняющий растение от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Для газообмена и транспирации живых тканей, лежащих под пробкой, в последней имеются особые образования —чечевички; это разрывы в пробке, заполненные рыхло расположенными клетками.

• Корка образуется у деревьев и кустарников на смену пробке. В более глубоко лежащих тканях коры закладываются новые участки феллогена, формирующие новые слои пробки. Вследствие этого наружные ткани изолируются от центральной части стебля, деформируются и отмирают, На поверхности стебля постепенно образуется комплекс мертвых тканей, состоящий из нескольких слоев пробки и отмерших участков коры. Толстая корка служит более надежной защитой для растения, чем пробка.

3. Механические ткани обеспечивают прочность органов растений. Они составляют каркас, поддерживающий все органы растений, противодействуя их излому, сжатию, разрыву. Основными характеристиками строения механических тканей, обеспечивающими их прочность и упругость, являются мощное утолщение и одревеснение их оболочек, тесное смыкание между клетками, отсутствие перфораций в клеточных стенках.

Механические ткани наиболее развиты в стебле, где они представлены лубяными и древесинными волокнами. В корнях механическая ткань сосредоточена в центре органа. В зависимости от формы клеток, их строения, физиологического состояния и способа утолщения клеточных оболочек различают два вида механической ткани: колленхиму и склеренхиму.

• Колленхима представлена живыми паренхимными клетками с неравномерно утолщенными оболочками, делающими их особенно хорошо приспособленными для укрепления молодых растущих органов. Будучи первичными, клетки колленхимы легко растягиваются и практически не мешают удлинению той части растения, в которой находятся. Обычно колленхима располагается отдельными тяжами или непрерывным цилиндром под эпидермой молодого стебля и черешков листьев, а также окаймляет жилки в листьях двудольных. Иногда колленхима содержит хлоропласты.

• Склеренхима состоит из вытянутых клеток с равномерно утолщенными, часто одревесневшими оболочками, содержимое которых отмирает на ранних стадиях. Оболочки склеренхимных клеток обладают высокой прочностью, близкой к прочности стали. Эта ткань широко представлена в вегетативных органах наземных растений и составляет их осевую опору. Различают два типа склеренхимных клеток: волокна и склереиды. Волокна — это длинные тонкие клетки, обычно собранные в тяжи или пучки (например, лубяные или древесинные волокна). Склереиды — это округлые мертвые клетки с очень толстыми одревесневшими оболочками. Ими образованы семенная кожура, скорлупа орехов, косточки вишни, сливы, абрикоса; они придают мякоти груш характерный крупчатый характер.

4. Проводящие ткани обеспечивают передвижение воды и растворенных в ней питательных веществ по растению. Различают два вида проводящей ткани — ксилему (древесину) и флоэму (луб).

• Ксилема —это главная водопроводящая ткань высших сосудистых растений, обеспечивающая передвижение воды с растворенными в ней минеральными веществами от корней к листьям и другим частям растения (восходящий ток). Она также выполняет опорную функцию. В состав ксилемы входят трахеиды и трахеи (сосуды), древесинная паренхима и механическая ткань. Трахеиды представляют собой узкие, сильно вытянутые в длину мертвые клетки с заостренными концами и одревесневшими оболочками. Проникновение растворов из одной трахеиды в другую происходит путем фильтрации через поры — углубления, затянутые мембраной. Жидкость по трахеидам протекает медленно, так как поровая мембрана препятствует движению воды. Трахеиды встречаются у всех высших растений, а у большинства хвощей, плаунов, папоротников и голосеменных служат единственным проводящим элементом ксилемы. У покрытосеменных растений наряду с трахеидами имеются сосуды. Трахеи (сосуды) — это полые трубки, состоящие из отдельных члеников, расположенных друг над другом. В члениках на поперечных стенках образуются сквозные отверстия — перфорации, или эти стенки полностью разрушаются, благодаря чему скорость тока растворов по сосудам многократно увеличивается. Оболочки сосудов пропитываются лигнином и придают стеблю дополнительную прочность. В зависимости от характера утолщения оболочек различают трахеи кольчатые, спиральные, лестничные и др.

• Флоэма проводит органические вещества, синтезированные в листьях, ко всем органам растения (нисходящий ток). Как и ксилема, она является сложной тканью и состоит из ситовидных трубок с клетками-спутницами, паренхимы и механической ткани. Ситовидные трубки образованы живыми клетками, расположенными одна над другой. Их поперечные стенки пронизаны мелкими отверстиями, образующими как бы сито. Клетки ситовидных трубок лишены ядер, но содержат в центральной части цитоплазму, тяжи которой через сквозные отверстия в поперечных перегородках проходят в соседние клетки. Ситовидные трубки, как и сосуды, тянутся по всей длине растения. Клетки-спутницы соединены с члениками ситовидных трубок многочисленными плазмодесмами и, по-видимому, выполняют часть функций, утраченных ситовидными трубками (синтез ферментов, образование АТФ).

Ксилема и флоэма находятся в тесном взаимодействии друг с другом и образуют в органах растения особые комплексные группы — проводящие пучки.

5. Основная ткань, или паренхима, состоит из живых, обычно тонкостенных клеток, которые составляют основу органов (откуда и название ткани). В ней размещены механические, проводящие и другие постоянные ткани. Основная ткань выполняет ряд функций, в связи с чем различают ассимиляционную (хлоренхиму), запасающую, воздухоносную (аэренхиму) и водоносную паренхиму. Клетки ассимиляционной ткани содержат хлоропласты и выполняют функцию фотосинтеза. Основная масса этой ткани сосредоточена в листьях, меньшая часть — в молодых зеленых стеблях.

В клетках запасающей паренхимы откладываются белки, углеводы и другие вещества. Она хорошо развита в стеблях древесных растений, в корнеплодах, клубнях, луковицах, плодах и семенах. У растений пустынных местообитаний (кактусы) и солончаков в стеблях и листьях имеется водоносная паренхима, служащая для накопления воды (например, у крупных экземпляров кактусов из рода карнегия в тканях содержится до 2—3 тыс. л воды). У водных и болотных растений развивается особый тип основной ткани — воздухоносная паренхима, или аэренхима. Клетки аэренхимы образуют крупные воздухоносные межклетники, по которым воздух доставляется к тем частям растения, связь которых с атмосферой затруднена

Где расположены проводящие ткани растений

Биология

В биологии тканью называют группу клеток, имеющих сходное строение и происхождение, а также выполняющих одинаковые функции. У растений наиболее разнообразные и сложно устроенные ткани развились в процессе эволюции у покрытосеменных (цветковых). Органы растений обычно образованы несколькими тканями. Можно выделить шесть типов тканей растений: образовательную, основную, проводящую, механическую, покровную, секреторную. Каждая ткань включает подтипы. Между тканями, а также внутри них бывают межклетники — промежутки между клетками.

Образовательная ткань

Благодаря делению клеток образовательной ткани растение увеличивается в длину и толщину. При этом часть клеток образовательной ткани дифференцируется в клетки других тканей.

Клетки образовательной ткани достаточно мелкие, плотно прилегают друг к другу, имеют крупное ядро и тонкую оболочку.

Образовательная ткань в растениях находится в конусах нарастания корня (кончик корня) и стебля (верхушка стебля), бывает в основаниях междоузлий, также образовательная ткань составляет камбий (который обеспечивает рост стебля в толщину).

Клетки конуса нарастания корня. На фото виден процесс деления клеток (расхождение хромосом, растворение ядра).

Паренхима, или основная ткань

К паренхиме относят несколько разновидностей тканей. Различают ассимиляционную (фотосинтезирующую), запасающую, водоносную и воздухоносную основную ткань.

Фотосинтезирующая ткань состоит из клеток, содержащих хлорофилл, т. е. зеленых клеток. Эти клетки имеют тонкие стенки, содержат большое количество хлоропластов. Основная их функция — фотосинтез. Ассимиляционная ткань составляет мякоть листьев, входит в состав коры молодых стеблей деревьев и стебли трав.

В клетках запасающей ткани накапливаются запасы питательных веществ. Эта ткань составляет эндосперм семян, входит в состав клубней, луковиц и др. Сердцевина стебля, внутренние клетки коры стебля и корня, сочный околоплодник также обычно состоят из запасающей паренхимы.

Водоносная паренхима свойственна лишь ряду растений, обычно засушливых мест обитания. В клетках этой ткани накапливается вода. Водоносная ткань может быть как в листьях (алоэ), так и в стебле (кактусы).

Воздухоносная ткань свойственна водным и болотным растениям. Ее особенностью является наличие большого количества межклетников, содержащих воздух. Это облегчает газообмен растению, когда он затруднен.

Проводящая ткань

Общей функцией различных проводящих тканей является проведение веществ от одних органов растения к другим. В стволах древесных растений клетки проводящей ткани расположены в древесине и лубе. Причем в древесине расположены сосуды (трахеи) и трахеиды, по которым перемещается водный раствор от корней, а в лубе — ситовидные трубки, по которым перемещаются органические вещества от фотосинтезирующих листьев.

Сосуды и трахеиды — это мертвые клетки. По сосудам водный раствор поднимается быстрее, чем по трахеидам.

Ситовидные трубки являются живыми, но безъядерными клетками.

Покровная ткань

К покровной ткани относится кожица (эпидермис), пробка, корка. Кожица покрывает листья и зеленые стебли, это живые клетки. Пробка состоит из мертвых клеток, пропитанных жироподобным веществом, не пропускающим воду и воздух.

Главные функции любой покровной ткани — это защита внутренних клеток растения от механического повреждения, высыхания, проникновения микроорганизмов, перепадов температуры.

Пробка является вторичной покровной тканью, так как возникает на месте кожицы у стеблей и корней многолетних растений.

Корка состоит из пробки и отмерших слоев основной ткани.

Механическая ткань

Для клеток механической ткани характерны сильно утолщенные одревесневшие оболочки. Функции механической ткани — это придание телу и органам растений прочности и упругости.

В стеблях покрытосеменных растений механическая ткань может располагаться одним целостным слоем или же отдельными тяжами, отстоящими друг от друга.

В листьях волокна механической ткани обычно располагаются рядом с волокнами проводящей ткани. Вместе они образуют жилки листа.

Секреторная, или выделительная ткань растений

Клетки секреторной ткани выделяют различные вещества, и поэтому функции у этой ткани разные. Выделительные клетки у растений выстилают смоляные и эфиромасличные ходы, образуют своеобразные железы и железистые волоски. К секреторной ткани принадлежат нектарники цветков.

Смолы выполняют защитную функцию при повреждении стебля растения.

Нектар привлекает насекомых-опылителей.

Бывают секреторные клетки, выводящие продукты обмена, например, соли щавелевой кислоты.

Ткани растений: проводящие, механические и выделительные

Виды растительных тканей

Проводящие ткани растений

Проводящие ткани растений

Проводящие ткани расположены внутри побегов и корней. Содержат ксилему и флоэму. Они обеспечивают растению два тока веществ: восходящий и нисходящий. Восходящий ток обеспечивает ксилема – к надземным частям движутся растворенные в воде минеральные соли. Нисходящий ток обеспечивает флоэма – органические вещества, синтезированные в листьях и зеленых стеблях, движутся к другим органам (к корням).

Ксилема и флоэма – это сложные ткани, которые состоят из трех основных элементов:

Проводящую функцию выполняют также клетки паренхимы, служащие для транспорта веществ между тканями растения (например, сердцевинные лучи древесных стеблей обеспечивают перемещение веществ в горизонтальном направлении от первичной коры к сердцевине).

Ксилема

Ксилема (от греч. ксилон – срубленное дерево). Состоит из собственно проводящих элементов и сопровождающих клеток основной и механической тканей. Созревшие сосуды и трахеиды – это мертвые клетки, которые обеспечивают восходящий ток (движение воды и минеральных веществ). Элементы ксилемы могут выполнять еще и опорную функцию. По ксилеме весной к побегам поступают растворы не только минеральных солей, но и растворенные сахара, которые образуются вследствие гидролиза крахмала в запасающих тканях корней и стеблей (например, березовый сок).

Трахеиды – это древнейшие проводящие элементы ксилемы. Трахеиды представлены вытянутыми веретенообразными клетками с заостренными концами, расположенными одна над другой. Они имеют одревесневшие клеточные стенки с разной степенью утолщения (кольчатым, спиральным, пористым и т. п.), которые не дают им распадаться, растягиваться. В клеточных стенках есть сложные поры, затянутые поровой мембраной, через которую проходит вода. Через поровую мембрану происходит фильтрация растворов. Движение жидкости по трахеидам медленное, так как поровая мембрана препятствует движению воды. У высших споровых и голосеменных растений на трахеиды приходится около 95 % объема древесины.

Сосуды или трахеи, состоят из удлиненных клеток, расположенных одна над другой. Они образуют трубки при слиянии и отмирании отдельных клеток – члеников сосудов. Цитоплазма отмирает. Между клетками сосудов есть поперечные стенки, которые имеют большие отверстия. В стенках сосудов есть утолщения разнообразной формы (кольчатые, спиральные и т. п.). Восходящий ток происходит по относительно молодым сосудам, которые с течением времени заполняются воздухом, закупориваются выростами соседних живых клеток (паренхимы) и выполняют далее опорную функцию. По сосудам жидкость движется быстрее, чем по трахеидам.

Флоэма

Флоэма (от греч. флойос – кора) состоит из проводящих элементов и сопровождающих клеток.

Ситовидные трубки – это живые клетки, которые последовательно соединяются своими концами, не имеют органелл, ядра. Обеспечивают движение от листьев по стеблю к корню (проводят органические вещества, продукты фотосинтеза). В них есть разветвленная сеть фибрилл, внутреннее содержимое сильно обводнено. Между собою разделены пленочными перегородками с большим количеством мелких отверстий (перфораций) – ситовидными (перфорационными) пластинками (напоминают сито). Продольные оболочки этих клеток утолщенные, но не древеснеют. В цитоплазме ситовидных трубок разрушается тонопласт (оболочка вакуолей), и вакуолярный сок с растворенными сахарами смешивается с цитоплазмой. С помощью тяжей цитоплазмы соседние ситовидные трубки объединены в единое целое. Скорость движения по ситовидным трубкам меньше, чем по сосудам. Функционируют ситовидные трубки 3-4 года.

Каждый членик ситовидной трубки сопровождают клетки паренхимы – клетки-спутники, которые секретируют вещества (ферменты, АТФ и т. п.), необходимые для их функционирования. Клетки-спутники имеют большие ядра, заполнены цитоплазмой с органеллами. Они присущи не всем растениям. Их нет во флоэме высших споровых и голосеменных растений. Клетки-спутники помогают осуществить процесс активного транспорта по ситовидным трубкам.

Флоэма и ксилема образуют сосудисто-волокнистые (проводящие) пучки. Их можно увидеть в листьях, стеблях травянистых растений. В стволах деревьев проводящие пучки сливаются между собой и образуют кольца. Флоэма входит в состав луба и расположена ближе к поверхности. Ксилема входит в состав древесины и содержится ближе к сердцевине.

Сосудисто-волокнистые пучки бывают закрытые и открытые – это таксономический признак. Закрытые пучки не имеют между слоями ксилемы и флоэмы слоя камбия, поэтому образование новых элементов в них не происходит. Закрытые пучки встречаются преимущественно у однодольных растений. Открытые сосудисто-волокнистые пучки между флоэмой и ксилемой имеют слой камбия. Вследствие деятельности камбия пучок разрастается и происходит утолщение органа. Открытые пучки встречаются преимущественно у двухдольных и голосеменных растений.

Механические (арматурные) ткани растений

Механические (арматурные) ткани растений

Выполняют опорные функции. Образуют скелет растения, обеспечивают его прочность, придают упругость, поддерживают органы в определенном положении. Не имеют механических тканей молодые участки растущих органов. Наиболее развиты механические ткани в стебле. В корне механическая ткань сосредоточена в центре органа. Различают коленхиму и склеренхиму.

Коленхима

Коленхима (от греч. кола – клей и энхима – налитое) – состоит из живых хлорофиллоносных клеток с неравномерно утолщенными стенками. Различают угловую и пластинчатую коленхимы. Угловая коленхима состоит из клеток, которые имеют шестиугольную форму. Утолщение происходит вдоль ребер (по углам). Встречается в стеблях двудольных растений (преимущественно травянистых) и черенках листьев. Не мешает росту органов в длину. Пластинчатая коленхима имеет клетки с формой параллелепипеда, в котором утолщена лишь пара стенок, параллельных поверхности стебля. Встречается в стеблях древесных растений.

Склеренхима

Склеренхима (от греч. склерос – твердый) – это механическая ткань, которая состоит из одревесневших (пропитанных лигнином) преимущественно мертвых клеток, которые имеют равномерно утолщенные клеточные стенки. Ядро и цитоплазма разрушаются. Различают две разновидности: склеренхимные волокна и склереиды.

Склеренхимные волокна

Поперечный срез стебля герани

Клетки имеют удлиненную форму с заостренными концами и поровыми каналами в клеточных стенках. Стенки клеток утолщенные и очень крепкие. Клетки плотно прилегают одна к другой. На поперечном срезе – многогранные.

В древесине склеренхимные волокна называются древесными. Они являются механической частью ксилемы, защищают сосуды от давления других тканей, ломкости.

Склеренхимные волокна луба называются лубяными. Обычно они неодревесневшие, крепкие и эластичные (используются в текстильной промышленности – волокна льна и т. п.).

Склереиды

Образуются из клеток основной ткани вследствие утолщения клеточных стенок, пропитки их лигнином. Имеют разную форму и встречаются в разных органах растений. Склереиды с одинаковым диаметром клеток называются каменистыми клетками. Они наиболее прочные. Встречаются в косточках абрикосов, вишен, скорлупе грецких орехов и т. п.

Склереиды также могут иметь звездчатую форму, расширения на обоих концах клетки, палочковидную форму.

Выделительные ткани растений

Запасающие ткани растений

В результате процесса метаболизма в растениях образуются вещества, которые по разным причинам почти не используются (за исключением млечного сока). Обычно эти продукты накапливаются в определенных клетках. Представлены выделительные ткани группами клеток или одиночными. Делятся на внешние и внутренние.

Внешние выделительные ткани

Внешние выделительные ткани представлены видоизменениями эпидермы и особыми железистыми клетками в основной ткани внутри растений с межклеточными полостями и системой выделительных ходов, которыми секреты выводятся наружу. Выделительные ходы в разных направлениях пронизывают стебли и частично листья и имеют оболочку из нескольких слоев отмерших и живых клеток. Видоизменения эпидермы представлены многоклеточными (реже одноклеточными) железистыми волосками или пластинками разнообразного строения. Внешние выделительные ткани производят эфирные масла, бальзамы, смолы и т. п.

Известно около 3 тыс. видов голосеменных и покрытосеменных растений, которые производят эфирные масла. Около 200 видов (лавандовое, розовое масла и др.) из них используют как лечебные средства, в парфюмерии, кулинарии, изготовлении лаков и т. п. Эфирные масла – это легкие органические вещества разного химического состава. Их значение в жизни растений: запахом привлекают опылителей, отпугивают врагов, некоторые (фитонциды) – убивают или подавляют рост и размножение микроорганизмов.

Смолы образуются в клетках, которые окружают смоляные ходы, как продукты жизнедеятельности голосеменных (сосна, кипарис и т. п.) и покрытосеменных (некоторые бобовые, зонтичные и т. п.) растений. Это – разные органические вещества (смоляные кислоты, спирты и т. п.). Наружу выделяются с эфирными маслами в виде густых жидкостей, которые называются бальзамами. Они имеют антибактериальные свойства. Используются растением в природе и человеком в медицине для заживления ран. Канадский бальзам, который получают из пихты бальзамической, применяют в микроскопической технике для изготовления микропрепаратов. Основу бальзамов хвойных составляет скипидар (используют как растворитель красок, лаков и т. п.) и твердая смола – канифоль (используют при паянии, изготовлении лаков, сургуча, натирании струн смычковых музыкальных инструментов). Окаменелая смола хвойных деревьев второй половины мелово-палеогенового периода называется янтарь (используется как сырье для ювелирных изделий).

Железы, расположенные в цветке или на разных частях побегов, клетки которых выделяют нектар, называются нектарниками. Они образованы основной тканью, имеют протоки, которые открываются наружу. Выросты эпидермы, которые окружают проток, придают нектарнику разную форму (горбовидную, ямковидную, рожковидную и т. п.). Нектар – это водный раствор глюкозы и фруктозы (концентрация составляет от 3 до 72 %) с примесями ароматических веществ. Основная функция – привлечение насекомых и птиц для опыления цветков.

Благодаря гидатодам – водяным устьицам – происходит гуттация – выделение капельной воды растениями (при транспирации вода выделяется в виде пара) и солей. Гуттация – это защитный механизм, который происходит тогда, когда с удалением лишней воды не справляется транспирация. Характерна для растений, которые растут во влажном климате.

Специальные железы насекомоядных растений (известно свыше 500 видов покрытосеменных) выделяют ферменты, которые разлагают белки насекомых. Таким образом, насекомоядные растения восполняют недостаток азотистых соединений, так как их в почве не хватает. Всасываются переваренные вещества через устьица. Наиболее известны пузырчатка и росянка.

Железистые волоски накапливают и выводят наружу, например, эфирные масла (мята и т. п.), ферменты и муравьиную кислоту, которые вызывают ощущение боли и приводят к ожогам (крапива) и др.

Внутренние выделительные ткани

Внутренние выделительные ткани – это вместилища веществ или отдельные клетки, которые на протяжении жизни растения наружу не открываются. Это, например, млечники – система удлиненных клеток некоторых растений, по которым движется сок. Сок таких растений является эмульсией водного раствора сахаров, белков и минеральных веществ с каплями липидов и других гидрофобных соединений, называется латексом и имеет молочно-белый (молочай, мак и т. п.) или оранжевый (чистотел) цвета. В млечном соке некоторых растений (например, гевея бразильская) содержится значительное количество каучука.

К внутренней выделительной ткани принадлежат идиобласты – отдельные разрозненные клетки среди других тканей. В них накапливаются кристаллы щавелевокислого кальция, дубильные вещества и т. п. Клетки (идиобласты) цитрусовых (лимон, мандарин, апельсин и т. п.) накапливают эфирные масла.

Секреты тканей растений

Основное содержание.

1. Классификация проводящей ткани.
2. Характеристика ксилемы.
3. Характеристика флоэмы.

В растительном организме, так же как и в организме животных имеется транспортные системы, обеспечивающие доставку питательных веществ по назначению. На сегодняшнем занятии разговор пойдёт о проводящих тканях растения.

Проводящие ткани – ткани, по которым происходит массовое передвижение веществ, возникли как неизбежное следствие приспособление к жизни на суше. От корня к листьям движется восходящий, или транспирационный, ток водных растворов солей. Ассимиляционный, нисходящий ток органических веществ направляется от листьев к корням. Восходящий ток осуществляется почти исключительно по сосудам древесины (ксилемы), а нисходящий – по ситовидным элементам луба (флоэмы).

1. Восходящий ток веществ по сосудам ксилемы 2. Нисходящий ток веществ по ситовидным трубкам флоэмы

Клетки проводящей ткани характеризуются тем, что они вытянуты в длину и имеют форму трубочек с более или менее широким диаметром (в общем, напоминают сосуды у животных).

Существуют первичные и вторичные проводящие ткани.

Вспомним классификацию тканей на группы по форме клеток.

Ксилема и флоэма – это сложные ткани, состоящие из трёх основных элементов.

Таблица «Основные элементы ксилемы и флоэмы»

Проводящие элементы ксилемы.

Наиболее древними проводящими элементами ксилемы являются трахеиды (рис.1)– это вытянутые клетки с заостренными концами. Они дали начало древесинным волокнам.

Трахеиды имеют одревесневшую клеточную стенку с различной степенью утолщения, кольчатую, спиралевидную, точечную, пористую и т.д. форму (рис. 2). Фильтрация растворов происходит через поры, поэтому передвижение воды в системе трахеид совершается медленно.

Трахеиды встречаются у спорофитов всех высших растений, а у большинства хвощевидных, плауновидных, папоротниковидных и голосеменных, являются существенными проводящими элементами ксилемы. Прочные стенки трахеид позволяют им выполнять не только водопроводящие функции, но и механические. Часто они являются единственными элементами, придающими органу прочность. Так, например, у хвойных деревьев в древесине отсутствует специальная механическая ткань, и механическая прочность обеспечивается трахеидами.

Длина трахеид колеблется от десятых долей миллиметра до нескольких сантиметров.

Рис. 2 Трахеиды и их расположение относительно друг друга

Рис. 2 Трахеиды и их расположение относительно друг друга

Сосуды – характерные проводящие элементы ксилемы покрытосеменных. Они представляют собой очень длинные трубки, образовавшиеся в результате слияния ряда клеток, соединяющихся «конец в конец». Каждая из клеток, образующих сосуд ксилемы, соответствует трахеиде и называется члеником сосуда. Однако членики сосуда короче и шире трахеид. Первая ксилема, появляющаяся в растении в процессе развития, носит название первичная ксилема; она закладывается в корнях и на верхушках побегов. Дифференцированные членики сосудов ксилемы появляются рядами на концах прокамбиальных тяжей. Сосуд возникает, когда соседние членики в данном ряду сливаются в результате разрушения перегородок между ними. Внутри сосуда сохраняются в виде ободков остатки разрушенных торцевых стенок.

Рис. 3 Расположение первичных и вторичных проводящих тканей в корне

Расположение первичных и вторичных проводящих тканей в стебле

Первые по времени образования сосуды (рис. 3) – протоксилема – закладываются на верхушке осевых органов, непосредственно под верхушечной меристемой, там, где окружающие их клетки ещё продолжают вытягиваться. Зрелые сосуды протоксилемы способны растягиваться одновременно с вытягиванием окружающих клеток, поскольку их целлюлозные стенки ещё не сплошь одревеснели – лигнин (особое органическое вещество, вызывающее одревесневание стенок клеток) откладывается в них кольцами или по спирали. Эти отложения лигнина позволяют трубкам сохранять достаточную прочность во время роста стебля или корня.

Рис. 4 утолщения клеточных стенок сосудов

С ростом органа появляются новые сосуды ксилемы, которые претерпевают более интенсивную лигнификацию и завершают своё развитие в зрелых частях органа, — формируется метаксилема. Тем временем самые первые сосуды протоксилемы растягиваются, а затем разрушаются. Зрелые сосуды метаксилемы не способны растягиваться и расти. Это мёртвые, жёсткие, полностью одревесневшие трубки. Если бы их развитие завершилось до того, как закончилось вытягивание окружающих живых клеток, то они бы очень сильно мешали этому процессу.

Утолщения клеточных стенок сосудов так же, как и у трахеид, бывают кольчатыми, спиральными, лестничными, сетчатыми и пористыми (рис. 4 и рис. 5).

Рис. 5 Типы перфорации сосудов

Длинные полые трубки ксилемы – идеальная система для поведения воды на большие расстояния с минимальными помехами. Так же как и в трахеидах, вода может переходить из сосуда в сосуд через поры или через неодревесневающие части клеточной стенки. Вследствие одревесневания клеточные стенки сосудов обладают высокой прочностью на разрыв, что тоже очень важно, потому что благодаря этому трубки не спадаются, когда вода движется в них под натяжением. Вторую свою функцию – механическую – ксилема также выполняет благодаря тому, что она состоит из ряда одревесневших трубок.

Проводящие элементы флоэмы. Ситовидные трубки образуются из прокамбия в первичной флоэме ( протофлоэма) и из камбия во вторичной флоэме ( метафлоэма). По мере того как растут окружающие её ткани, протофлоэма растягивается и значительная её часть отмирает, перестает функционировать. Метафлоэма созревает уже после того, как закончится растяжение.

Членики ситовидных трубок имеют весьма характерное строении. У них более тонкие клеточные стенки, состоящие из целлюлозы и пектиновых веществ, и этим они напоминают паренхимные клетки, однако их ядра при созревании отмирают, а от цитоплазмы остаётся только тонкий слой, прижатый к клеточной стенке. Несмотря на отсутствие ядра, членики ситовидных трубок остаются живыми, но их существование зависит от примыкающих к ним клеток-спутниц, развивающихся из одной с ними меристематической клетки (рис. 6).

Вопрос: — Какие клетки животных, являясь безъядерными, также остаются живыми?

Членик ситовидной трубки и его клетка-спутница составляют вместе одну функциональную единицу; у клетки-спутницы цитоплазма очень густая и отличается высокой активностью, на что указывает присутствие многочисленных митохондрий и рибосом. В структурном и функциональном отношении клетка-спутница и ситовидная трубка тесно связаны и совершенно необходимы для их функционирования: в случае гибели клеток-спутников погибают и ситовидные элементы.

Рис. 6 Ситовидная трубка и клетка спутница

Характерной чертой ситовидных трубок является наличие ситовидных пластинок (рис. 7). Эта их особенность сразу же бросается в глаза при рассматривании в световом микроскопе. Ситовидная пластинка возникает на месте соединения торцевых стенок двух соседних члеников ситовидных трубок. Вначале через клеточные стенки проходят плазмодесмы, но затем их каналы расширяются и образуют поры, так что торцевые стенки приобретают вид сита, через которое раствор перетекает из одного членика в другой. В ситовидной трубке ситовидные пластинки располагаются через определённые промежутки, соответствующие отдельным членикам этой трубки.

Рис. 7 Ситовидные пластинки ситовидных трубок

Основные понятия: Флоэма (протофлоэма, метафлоэма), ситовидные трубки, клетки-спутницы. Ксилема (протоксилема, метаксилема) трахеиды, сосуды.

Ответьте на вопросы:

1. Чем представлена ксилема у голосеменных и покрытосеменных растений?
2. В чём заключается отличие в строении флоэмы у данных групп растений?
3. Объясните противоречие: сосны начинают вторичный рост рано и образуют много вторичной ксилемы, но растут медленней и уступают в росте лиственным породам.
4. В чём заключается более упрощённое строение древесины хвойных?
5. Почему сосуды являются более совершенной проводящей системой, чем трахеиды?
6. Чем вызвана необходимость образования утолщений на стенках сосудов?
7. В чём заключаются принципиальные различия между проводящими элементами флоэмы и ксилемы? С чем это связано?
8. Какова функция клеток-спутниц?

Урок по биологии «Механические и проводящие ткани растений»

Разделы: Биология

Цель: познакомить с особенностями строения и функции механических и проводящих тканей растений как результатом их приспособленности к наземно-воздушной среде.

Задачи:

• Образовательные:
  • выяснить расположение, строение, значение механических и проводящих тканей; сформировать первое представление о передвижении веществ в растении;
  • установить взаимосвязь строения и функций изучаемых тканей;
  • сформулировать умения анализировать.
• Развивающие:
  • развивать умение проводить сравнение, анализ, обобщение;
  • продолжить работу по формированию умения определять ткани по микрофотографиям;
  • развивать коммуникативные умения и навыки.
• Воспитательные:
  • продолжить работу по формированию научного мировоззрения.

Планируемый результат: называть и определять клетки механических и проводящих тканей растений, уметь их описывать.

Основные термины и понятия: механические ткани, волокна, проводящие ткани, древесина, луб, сосуды, ситовидные трубки.

Основное содержание:

1. Клетки механической ткани.
2. Клетки проводящих тканей — древесины и луба. Их расположение, строение, функции.
Оборудование: УМК “Сферы” по биологии; карточки с определениями, микрофотографии гистологических препаратов, плакаты по теме урока.

Структура урока:

Организационный момент – 3 мин.
Изучение нового материала – 23 мин.
Закрепление – 10 — 13 мин.
Домашнее задание – 2 мин.
Рефлексия – 2 мин.
Итог урока – 2 мин.

Время

Содержание урока

Методы и средства обучения

Приветствие, сообщение темы урока, психологический настрой на работу.
Ребята, чтобы нам эффективно потрудиться на данном уроке, необходимо настроиться на работу. Посмотрите на доску. Там написан эпиграф к нашему уроку. Давайте его хором прочтем.
«Не стыдно не знать,
Стыдно не учиться»

– Как вы понимаете данное высказывание?
– Вы с ним согласны?
Так давайте сегодняшний наш урок мы проведем под этим девизом.
Перед вами на столах лежат цветные карточки: красная, синяя, зелёная.
Посмотрите на них внимательно и выберите ту, которой соответствует ваше эмоциональное настроение именно сейчас. Красный цвет – вы полны энергии, готовы активно работать. Зелёныё цвет – вы спокойны. Синий цвет – вы испытываете чувство тревоги, беспокойства.
Итак, не будем терять время и перейдем к работе. Запишем сегодняшнее число.
Обратите внимание на тему урока (на доске).
Как вы думаете, чем мы будем сегодня заниматься на уроке? (Ставят цель урока)

Вступительное слово учителя

Вопрос к классу

Учитель делает вывод о психологическом состоянии учащихся.

Создание проблемной ситуации.

Откройте свои учебники и прочитайте мне основные вопросы, которые нам предстоит изучить сегодня на уроке:

• Какое строение имеет ткань, выполняющая опорную функцию у растений.
• Как устроены ткани растений, по которым передвигаются вода и питательные вещества.

Для того чтобы Вам было легче усвоить новый материал, вспомните из ранее изученного и ответьте на мои вопросы:

• Что такое ткань?
• Какие ткани растений вы уже знаете?
• Какие функции выполняют покровные ткани?
• Как устроены устьица?
• Какие функции они выполняют?

Каждый наблюдал, как тонкая соломина, поддерживая тяжелый колос, раскачивается на ветру, но не ломается.

• Скажите за счет чего это происходит?

Огромное значение в жизни наземных растений играют механические ткани.
А) Прочность придают растению механические ткани.
Механические ткани— опорные ткани растения, обеспечивающие его прочность (медиаобъект из словаря).
Они служат опорой тем органам, в которых находятся. Клетки механических тканей имеют утолщенные оболочки.

• В каких органах растения могут находится механические ткани?

В листьях и других органах молодых растений клетки механической ткани живые. Такая ткань располагается отдельными тяжами под покровной тканью стебля и черешков листьев, окаймляет жилки листьев.
Клетки живой механической ткани легко растяжимы и не мешают расти той части растения, в которой находятся.
Благодаря этому органы растений действуют подобно пружинам. Они способны возвращаться в исходное состояние после снятия нагрузки. Каждый видел, как вновь поднимается трава, после того как по ней прошел человек.

• Перечислите мне органоиды клетки, которые вы увидели на рисунке.

Опорой частям растения, рост которых завершен, также служит механическая ткань, однако зрелые клетки этой ткани мертвые. К ним относят лубяные и древесные волокна — длинные тонкие клетки, собранные в тяжи или пучки.

• Какие органоиды присутствуют в мертвых клетках механических тканей?
• Волокна придают прочность стеблю.
• Скажите мне в каких частях растения можно найти короткие мертвые клетки механической ткани (их называют каменистыми)?

Образуют семенную кожуру, скорлупу орехов), косточки плодов, придают мякоти груш крупитчатый характер.

• Посмотрите, какие интересные факты из жизни растений Вы можете прочитать в биологическом блокноте на стр. 36?

Итак, давайте подведем итог по механическим тканям:

• Какие бывают виды механической ткани?
• В каких органах растения находятся живые механические ткани?
• Где находятся каменистые клетки?
• В чем заключается функция механической ткани?

Мы с Вами изучаем ткани растений, давайте представим себе, что мы…

Осенние листочки лежали на траве
И ветер, разбойник подул во дворе
Листья взлетели и стали кружить
Кружили, летели,
Устали и сели. (садятся на места).

Итак, продолжим знакомство с тканями растений.

• Скажите мне с какой еще тканью растения мы должны познакомиться сегодня на уроке?

Б) Во всех частях растения находятся проводящие ткани.

• В чем заключается роль проводящей ткани?

Проводящие ткани — растительные ткани организма, служащие для транспорта воды, минеральных и органических веществ.
Они обеспечивают перенос воды и растворенных в ней веществ.

• Какие среды жизни Вы знаете?
• В каких средах жизни находится тело наземных растений?
• Каким образом растение будет осуществлять процесс питания?
• Как поступает вода и минеральные вещества из корня к листьям?
• Какие вещества образуются в процессе фотосинтеза?
• На какие нужды растения тратятся эти вещества?
• Почему растворенные органические вещества и минеральные вещества не смешиваются?

Проводящие ткани сформировались у растений в результате приспособления к жизни на суше. Тело наземных растений находится в двух средах жизни — наземно-воздушной и почвенной. В связи с этим возникли две проводящие ткани – древесина и луб.
По древесине в направлении снизу вверх (от корней к листьям) поднимаются вода и растворенные в ней минеральные соли.
Давайте посмотрим, как это происходит в природе.

• Вы просмотрели анимацию. Кто мне может дать определение древесине?

Поэтому древесину называют водопроводящей тканью.
Древесина – проводящая ткань растений, состоящая из сосудов, образованных стенками мертвых клеток.

Луб — это внутренняя часть коры.
По лубу в направлении сверху вниз (от листьев к корням) передвигаются органические вещества.
Древесина и луб образуют в теле растения непрерывную разветвленную систему, соединяющую все его части.

Главные проводящие элементы древесины — сосуды. Они представляют собой длинные трубки, образованные стенками мертвых клеток. Сначала клетки были живыми и имели тонкие растяжимые стенки. Затем стенки клеток одревеснели, живое содержимое погибло. Поперечные перегородки между клетками разрушились, и образовались длинные трубки. Они состоят из отдельных элементов и похожи на бочонки без дна и крышки. По сосудам древесины свободно проходит вода с растворенными в ней веществами.
Проводящие элементы луба — живые вытянутые клетки. Они соединяются концами и образуют длинные ряды клеток — трубки. В поперечных стенках клеток луба имеются мелкие отверстия (поры). Такие стенки похожи на сито, поэтому трубки называют ситовидными.
По ним передвигаются растворы органических веществ от листьев ко всем органам растения. Луб — проводящая ткань растений, состоящая из тонкостенных живых клеток, образующих длинные ряды (ситовидные трубки).
Посмотрите какие интересные факты из жизни растений Вы можете прочитать в биологическом блокноте на стр. 37?

Работа с тестом учебника стр. 36

Фронтальная беседа с классом по вопросам стр. 35 и стр. 36.

Вопрос к классу

Работа с ключевыми словами.

Вопрос к классу.

Просмотр анимации: «Месторасположение механических тканей»

Работа с учебником на стр. 36 рис. 3.8. «Строение клеток живой механической ткани (поперечный срез)».

Работа с учебником на стр. 36 рис. 3.10. «Мертвые клетки механической ткани (поперечный разрез)».

Вопрос к классу
Просмотр анимации: «Примеры механических тканей».
Вопрос к классу.

Работа с учебником рис 3.9. стр. 36
Просмотр анимации: «Расположение мертвой механической ткани».
Работа с рубрикой: «Биологический блокнот».

Беседа с учащимися и поэтапное заполнение схемы № 1 «Механические ткани» на доске и в тетради.

Физкультминутка (расслабляющая пауза): в целях здоровьесбережения и эмоциональной разрядки.

Вопрос к классу.

Вопрос к классу.

Вопрос к классу.

Просмотр анимации: «Движение воды и минеральных веществ»

Работа с ключевыми словами.

Просмотр анимации: «Движение органических веществ по лубу»

Рассказ учителя с поэтапным заполнением схемы № 2 «Проводящая ткань» на доске и в тетради.

Работа с рис. 3.11 «Строение сосудов древесины» на стр. 37.

Работа с рисунком 3.12 «Строение ситовидной трубки (продольный разрез) стр. 37

Работа с ключевыми словами.

Работа с рубрикой: «Биологический блокнот».

1) Определите тип ткани по описанию, приведенному ниже.
Эта ткань характерна для растений. Клетки ее живые. Их форма — вытянутая. Соседние клетки соединены друг с другом, стенки между ними похожи на сито, за что и получили свое название. По клеткам этой ткани происходит передвижение органических веществ от листьев ко всем тканям и органам растения.
Название ткани: ___________________________.
Название клеток: __________________________.

2) Рассмотрите фотографии и ответьте на вопросы.

Какой тканью образованы покровы органов растений, представленных на фотографиях?
————————————————————
Какие функции выполняет эта ткань?
Живыми или мертвыми клетками образована эта ткань?
Фотографии органов каких растений могли бы дополнить иллюстративный ряд для этого задания?

3) В рабочих листах выполните задания 1- 4, которые предполагают один вариант ответа. 5 задание предполагает два варианта ответа.

Будьте внимательны и каждое задание выполняйте самостоятельно. Желаю Вам успеха!

1. Ткань, придающая прочность и опору органам растения:

а) покровная
б) проводящая
в) механическая

2. Передвижение воды с минеральными солями в растении происходит:

а) по древесине
б) по лубу

3. Передвижение органических веществ в растении происходит:

а) по древесине
б) по лубу

4. Стеблю растения придают прочность:

а) ситовидные трубки проводящей ткани
б) волокна механической ткани
в) сосуды проводящей ткани

5. Волокна, каких растений человек использует в своей жизни:

а) льна
б) джута
в) крапивы
г) ромашки

Ответы: 1 – в, 2 – а, 3 – б, 4 – б, 5 – а, б.

Вы выполнили тест? Прошу Вас проверить правильность выполнения данного задания. Проверили?
Выставите оценку, исходя из следующих параметров:

«5» – все правильно (100%)
«4» – 1-2 ошибки (80 – 60%)
«3» – 3 ошибки (50 – 30%)
«2» – 4 и более ошибок (менее 20%)

Выполнение задания в тетради-тренажере с. 26 № 2

Выполнение задания в тетради-тренажере с. 26 № 2

Выполнение теста на листах (один остается у ученика для самооценки, второй затем проверяется учителем для проверки объективности оценки) и за компьютером.

Запись домашнего задания на доске и в дневнике.

Вернемся к вопросам, которые были поставлены в начале урока. Мы ответили на них?
Учитель подводит учащихся к выводу по уроку:
В живых организмах прослеживается связь строения и его функции.
Выставление оценки всем учащимся, учитывая индивидуальную работу, фронтальную работу во время беседы, оценки по тесту.

Вопрос к классу.

Формулировка вывода по уроку.

Вопросы рефлексии:
Мы начали заниматься по новому учебнику. Чем он отличается от других учебников? Нашим гостям будет интересно узнать Ваше мнение. Необходимы ли были для объяснения материала электронного приложения, или можно было изучить данную тему, пользуясь только учебником?
Понравился ли вам сегодняшний урок? Если да, то чем? Выберите из карточек ту, которой соответствует ваше эмоциональное настроение именно сейчас. В завершении предложить ребятам поблагодарить друг друга за успешное сотрудничество торжественным рукопожатием.
Всем спасибо. Урок закончен.

Вывод об эмоциональном состоянии учеников после урока

Механические ткани

Различные типы покровных тканей выполняют в некоторой мере и механические функции, защищая нежные ткани, расположенные ковнутри органа.

Но есть еще специальные клетки и слагаемые из них ткани, которые выполняют механические функции. Такие клетки и ткани называют механическими. Эти клетки и ткани усиливают противодействие всего растения или его органов, прежде всего излому или разрыву.

Механические клетки и ткани имеются во всех органах каждого растения, произрастающего в наземных условиях. В сильно растущих в длину частях растения, например в стеблях, элементы механических тканей также вытянуты, имеют прозенхимный характер. В органах со слабо выраженным ростом в длину механические клеточные элементы более или менее изодиаметричны — паренхимного характера. Такие элементы встречаются в плодах и листьях. Разумеется, абсолютно строгого разграничения между типами механических элементов не существует: нередко в стеблях имеются механические паренхимные клетки, а в листьях — вытянутые прозенхимные.

Все механические ткани по ряду признаков могут быть разделены на несколько групп, из которых каждая отличается определенными характерными чертами. Таких основных групп три: колленхима, лубяные и древесинные волокна и склереиды.

Колленхима встречается в стеблях, а также нередко в черешках и средних жилках листьев, реже в цветоножках и в плодоножках. Она находится в тех частях органов, где расположены сочные ткани, состоящие из живых клеток, и преимущественно свойственна двудольным растениям; у однодольных она встречается реже.

Колленхима служит для укрепления растущих органов. Она состоит из живых клеток, содержащих хлоропласты. Обычно колленхимные клетки длинные, иногда достигают значительной длины (2 мм), но среди них есть и вполне паренхимные клетки. Своеобразны утолщения оболочек колленхимных клеток. Наиболее часто наблюдается так называемое уголковое утолщение, когда полосы утолщений тянутся по углам клеток. Если утолщены тангентальные стенки клеток, то образуется пластинчатая колленхима. Характер утолщений колленхимы в значительной степени зависит от самого расположения клеток. Если клетки колленхимы расположены радиальными рядами, то утолщения возникают на тангентальных стенках. При беспорядочном расположении клеток утолщения концентрируются по углам.

Оболочки колленхимных клеток целлюлозные и на поперечных разрезах органов выделяются особым блеском. Особенность оболочек колленхимных клеток состоит в том, что в них содержится большое количество воды. Возможно, что это благоприятствует вытягиванию оболочки при росте органа.

Колленхима расположена почти всегда по периферии органа. Она дифференцируется раньше других механических тканей. Располагается колленхима или сплошным слоем в несколько рядов клеток вблизи периферии органа или собрана отдельными пучками, связанными с пучками проводящей системы. Если на стеблях есть ребра, то колленхима в виде компактных пучков тянется вдоль стебля по ребрам (например, зонтичные).

Колленхима принадлежит к числу простых тканей, т. е. клетки ее не смешиваются с клетками другого характера. Поэтому границы колленхимы обычно очерчены довольно резко. Однако иногда образуются переходные формы от колленхимных клеток к клеткам паренхимы.

Клетки колленхимы соприкасаются друг с другом тупо заканчивающимися концами и имеют простые поры. Клеточные полости их всегда широкие. Благодаря хлоропластам, колленхимные клетки, подобно соседним паренхимным клеткам коры, могут участвовать в фотосинтетической деятельности, но в значительно меньшей степени.

Лубяные волокна представляют собой вытянутые по оси органа длинные толстостенные клетки. Длина их у разных видов сильно колеблется. У конопли лубяные волокна имеют в среднем длину около 10 мм, у льна — около 40 мм, у крапивы — около 80 мм. Самые длинные волокна были найдены у субтропического прядильного растения рами — до 500 мм. У специальных текстильных сортов льна найдены лубяные волокна до 120 мм длины. У некоторых растений оболочки лубяных волокон остаются целлюлозными, но в большинстве случаев они более или менее рано одревесневают. Однако иногда одревеснение волокон происходит лишь у основания стебля.

К растениям с целлюлозными оболочками лубяных волокон принадлежат лен, рами. У конопли же, особенно у некоторых сортов ее, а также у крапивы оболочки лубяных волокон скоро одревесневают на всем протяжении стебля.

В молодом состоянии, во время роста, лубяные волокна содержат в своих полостях жизнедеятельный протопласт со многими ядрами. После окончательного формирования лубяного волокна протопласт обычно отмирает, остатки его лишь кое-где рассеяны в клеточной полости.

В живом протопласте лубяных волокон иногда обнаруживаются крахмальные зерна, но клеточная полость их обычно очень узка. Только у молодых волокон клеточная полость выражена отчетливо, у старых же, лишенных протопласта, полость почти совершенно исчезает. В толстых стенках иногда довольно хорошо заметна слоистость. Толщина оболочки даже у вполне сформировавшихся волокон не по всей длине одинакова: утолщенные участки перемежаются с утонченными, поэтому полость волокна местами суживается и расширяется.

У некоторых растений (виноградная лоза) полость лубяных волокон перегорожена тонкими перегородками. Такие анатомические элементы называются перегородчатыми лубяными волокнами.

Весьма характерно смыкание волокнистых клеток между собой.

Каждое волокно своими острыми концами вклинивается между другими волокнами. Такое взаимное соединение волокон, отличающееся от взаимного соединения паренхимных клеток, способствует наибольшей прочности ткани и происходит вследствие так называемого скользящего роста концов таких клеток.

На оболочках лубяных волокон имеются простые поры, расположенные по спирали. Последнее указывает на спиральную текстуру микрофибрилл во вторичной оболочке волокна. Спиральное расположение фибрилл придает волокну особую прочность. На спиральность текстуры указывает также то, что при механическом разрушении оболочки (сильное надавливание, приготовление срезов, поражение микроорганизмами) концы поврежденных оболочек иногда развертываются в виде вытянутой спирали.

Обычно лубяные волокна составляют простую ткань, т. е. к ним редко примешиваются другие анатомические элементы. Расположены лубяные волокна либо более или менее широким поясом, как в стеблях некоторых растений, либо собраны отдельными группами, образующими вместе с проводящими тканями сосудисто-волокнистые пучки.

Но есть и такие растения, у которых лубяные волокна не составляют отдельных пучков или компактных массивов, а перемешаны с паренхимными клетками. Такая паренхима называется лубяной.

При кажущейся простоте строения лубяные волокна по своей организации сильно варьируют даже у одного и того же растения. В нижней части стебля пучки лубяных волокон менее обособлены, чем в верхней части. Длина лубяных волокон в различных местах стебля одного и того же растения неодинакова: в нижней части расположены более короткие волокна, чем в средней и верхней частях стебля.

При произрастании растений одного и того же вида в различных климатических условиях создаются так называемые географические расы, своеобразные особенности которых отчасти передаются по наследству. У конопли, как и у других культурных растений, известно много географических рас. Расы конопли отличаются как количеством волокна (степенью волокнистости), так и качеством его. Анатомическое исследование обнаруживает значительную разницу и в строении лубяных волокон у географических рас конопли различного происхождения.

Лубяные волокна, подобные только что рассмотренным волокнам конопли, образуются перициклом — образовательной тканью, расположенной по периферии осевого органа, на границе с первичной корой. Лубяные волокна, возникшие в перицикле, называют первичными. Есть и вторичные лубяные волокна. Они возникают в результате деятельности другой образовательной ткани — камбия. В стеблях конопли, кроме первичных лубяных волокон, образуются и вторичные. То же наблюдается у кенафа, канатника, кендыря, рами — южных текстильных лубо-волокнистых растений. У льна и подсолнечника лубяные волокна только первичные.

Вторичные лубяные волокна травянистых растений обычно развиты значительно слабее первичных. У конопли, например, вторичные лубяные волокна, по сравнению с первичными, имеют более мелкий просвет и одревесневшие оболочки, оболочки же первичных лубяных волокон многих сортов конопли остаются неодревесневшими или одревесневают весьма слабо. Текстильное значение имеют только первичные волокна и не только у конопли, но и у других, произрастающих в умеренном климатическом поясе травянистых текстильных растений. Вторичные лубяные волокна у этих растений наиболее обильно образуются лишь в базальной части стебля. Чем выше вдоль по стеблю, тем меньше развивается вторичных лубяных волокон; примерно на половине длины стебля они уже не образуются.

У древесных растений, наоборот, наиболее обильно развиты вторичные лубяные волокна. Первичные лубяные волокна, если и образуются, то лишь на ранней стадии развития, когда еще функционирует перицикл. Вторичные лубяные волокна в отличие от первичных, по-видимому, у всех древесных растений имеют одревесневшие оболочки. Примером вторичных лубяных волокон могут служить волокна липы, составляющие прочную основу так называемого лыка. Вторичные лубяные волокна никогда не достигают такой длины, как первичные.

Прочность лубяных волокон, особенно первичных, общеизвестна. Недаром из них выделывают различные ткани, канаты и пр. Волокна некоторых растений не уступают по прочности стали, далеко оставляя ее за собой по эластичности. Разумеется, колебания в прочности среди лубяных волокон тоже значительны и зависят от многих условий (степени одревеснения оболочек, влажности и пр.).

Больше всего лубяных волокон развивается в стеблях, в корнях их значительно меньше, часто не бывает совсем. У некоторых растений, преимущественно у однодольных (юкки, драцены, некоторые пальмы и пр.), хорошо развитые лубяные волокна встречаются в листьях. Есть лубяные волокна и в плодах различных типов (бобах, коробочках и др.).

Волокна, находящиеся в древесной части стебля, называются либриформом. Если лубяные волокна представляют собой самые толстостенные элементы коры, то ткань либриформа состоит из самых толстостенных анатомических элементов древесины. В основе своего строения либриформ сходен с лубяными волокнами и назначение его, по-видимому, такое же. Волокна либриформа значительно короче лубяных волокон (не больше 2 мм). Оболочки клеток либриформа всегда одревесневшие, снабжены простыми порами со щелевидными очертаниями. Так же, как и у лубяных волокон, имеющих простые поры, поры либриформа расположены по спирали. У некоторых растений (виноград) полость волокон либриформа, подобно полости лубяных волокон, перегорожена тонкими перегородками, не разделяющими, однако, окончательно самой клетки. Такие волокна либриформа, так же как и лубяные, называют перегородчатыми.

По своей структуре и внешнему виду клетки либриформа иногда представляют собой переход к другим типам тканей. Они могут быть очень короткими, приближаясь по форме к паренхиме. Оболочки таких клеток имеют простые поры, их протопласт долго остается живым, в них периодически накопляется крахмал. Но есть клетки либриформа, приближающиеся к водопроводящим элементам — трахеидам и сосудам. Оболочки таких клеток имеют окаймленные поры, протопласт в них скоро разрушается. Вообще тип либриформа не столь отчетлив, как тип лубяных волокон.

Либриформ также весьма распространен среди высших растений, как и лубяные волокна (твердый луб). У лиственных деревьев либриформ иногда занимает значительную часть древесины, в особенности в тех массивах ее, которые образовались во вторую половину вегетационного периода.

На примере либриформа особенно отчетливо выявляется общераспространенный принцип, обнаруживаемый при рассмотрении почти каждого анатомического элемента в растении, — принцип разнообразия функций, выполняемых той или другой клеткой или тканью. Либриформ наряду с основной функцией выполняет еще функции хранилища запасов и проведения воды. В соответствии с этим внешний вид и самая структура клеток либриформа не вполне устойчивы: в ряде случаев есть немало переходных форм, имеющих черты, характерные уже для других анатомических элементов.

Склереиды представляют собой клетки самой разнообразной формы, толстостенные, одревесневшие, не слишком большой длины или чаще паренхимные. Они встречаются в различных органах растений: плодах, листьях, стеблях. Наиболее типичным образцом склереид могут служить каменистые клетки, представляющие собой пример опорных элементов. В плодах груши и айвы каменистые клетки выполняют роль опоры для сочной мякоти зрелого плода. Каменистые клетки обычно паренхимные. Более вытянутые элементы встречаются в плодоножках. Твердые оболочки различных орехов, пергаментный слой в бобах также состоят из склереид. Нередко группы таких клеток способствуют раскрыванию плодов, разрыву более тонких стенок.

Иногда вытянутые склереиды ветвятся. Ветвистые склереиды чаще всего размещены одиночно и относительно велики. Неветвистые склереиды собраны группами, образуя подобие простой ткани. Нечто сходное происходит и с либриформом. Чаще всего клетки либриформа собраны группами, но нередко маленькие группы клеток либриформа или даже отдельные клетки перемежаются с клетками другого характера.

Такие ткани, состоящие из разнообразных анатомических элементов, можно назвать смешанными.

Механические ткани в каждом органе сконцентрированы таким образом, что обусловливают прочность на разрыв или изгиб в определенном направлении. В стебле, подвергающемся преимущественно изгибу, механические ткани расположены по периферии, что особенно ясно выражено у травянистых растений.

В корнях, подвергающихся преимущественно растяжению, наоборот, периферическая зона (кора) почти лишена механических элементов, и они расположены ближе к центру оси корня.

На основе анализа закономерностей в распределении механических тканей в растениях некоторые исследователи разработали ряд схем конструкций органов растений с использованием строительно-механических принципов. Следует, однако, признать, что строительно-механический принцип объясняет лишь одну сторону функционирования системы механических тканей.

Дело в том, что механические анатомические элементы редко выполняют только механические функции. Только с этих позиций трудно объяснить, например, значение незначительного по толщине кольца лубяных волокон в древесном стволе с его солидной древесиной и притом нередко весьма прочной.

Структура и функции каждого органа сложны и разнообразны, в силу чего с помощью чисто механических схем нельзя выяснить закономерности в организации структуры растений, тем более что между различными анатомическими элементами существует ряд промежуточных форм. Структура пластична. В живом организме структура — процесс.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Типы механических тканей

Контрольная работа

по ботанике

 

 

Содержание:

 

Содержание          1

1. Типы механических тканей: коленхима, склеренхима и склереиды.  2

Расположение в органах, строение, функции. Использование

механических тканей в народном хозяйстве.

1. Типы механических тканей       2
2. Коленхима         2
3. Склеренхима         3
4. Использование механических тканей      5
2. Микроспорогенез. Микроспора и развитие мужского гаметофита. 5
1. Микроспорогенез        5
2. Микроспора         5
3. Пыльца          6
3. Отличия низших растений от высших      6
4. Приспособления высших растений к жизни на суше    7
5. Хаактеристика семейства Маревые. Кормовые растения   9
1. Общая характеристика семейства Маревые     9
2. Значение и применение        9
3. Кормовые растения        10
6. Семейство Лилейные        10
1. Общая характеристика семейства Лилейные     10
2. Роды семейства Лилейные       11

Список литературы        12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1. Типы механических  тканей

 

Типы механических тканей

 

Механическая ткань — вид ткани в растительном организме, волокна из живых и мёртвых клеток с сильно утолщённой клеточной стенкой, придающие механическую прочность организму. Возникает из верхушечной меристемы, а также в результате деятельности прокамбия и камбия.

Степень развития механических тканей во многом зависит от условий обитания: они почти отсутствуют у растений влажных лесов, у многих прибрежных растений, но зато хорошо развиты у большинства растений засушливых местообитаний.

Механические ткани присутствуют во всех органах растения, но наиболее они развиты по периферии стебля и в центральной части корня.

Выделяют следующие типы механических тканей:

• колленхима — эластичная опорная ткань первичной коры молодых стеблей двудольных растений, а также листьев. Состоит из живых клеток с неравномерно утолщёнными не одревесневшими первичными оболочками, вытянутые вдоль оси органа;
• склеренхима — (лубяные волокна) прочная ткань из быстро отмирающих клеток с одревесневшими и равномерно утолщенными оболочками, обеспечивает прочность органов и всего тела растений.Различают два типа склеренхимных клеток: волокна и склереиды. Волокна — это длинные тонкие клетки, обычно собранные в тяжи или пучки (например, лубяные или древесинные волокна).Cклереиды — это округлые мертвые клетки с очень толстыми одревесневшими оболочками. Ими образованы семенная кожура, скорлупа орехов, косточки вишни, сливы, абрикоса; они придают мякоти груш характерный крупчатый характер. Встречаются группами в корке хвойных и некоторых лиственных пород, в твердых оболочках семян и плодов. Их клетки круглой формы с толстыми стенками и маленьким ядром.

 

Колленхима

 

Колленхима — паренхимная механическая ткань, клетки которой на поперечном разрезе имеют разнообразную форму, близкую к 4—5 гранной, а на продольном несколько вытянуты по оси. Появляется только как первичная ткань и служит для укрепления молодых стеблей и листьев, когда продолжается растяжение клеток в длину.

Обеспечивая прочность органу, колленхима в то же время способна растягиваться по мере роста молодых органов. Пластичное растяжение оболочек возникает лишь при активном взаимодействии живого содержимого, которое выделяет снижающие упругость оболочек. Оболочка клеток колленхимы характеризуется высоким содержанием целлюлозы (около 30 %) и гемицеллюлоз (свыше 50 %), воды, бедна пектиновыми веществами, лигнин в ней обычно отсутствует. Особенность оболочки — многослойность. В оболочке встречаются редкие простые поры, пронизанные многочисленными плазмодесмами. Другая особенность клеток состоит в том, что выполнять свои функции арматурной ткани они могут только в состоянии тургора. При потере молодыми органами воды тонкие участки оболочек складываются гармошкой, листья и стебли теряют упругость и обвисают, то есть завядают. Клетки колленхимы рано вакуолизируются: уже в самом начале дифференциации (отложения утолщения) образуется центральная вакуоль, однако слой постенной цитоплазмы, куда перемещается и ядро, до прекращения роста остается шире, чем в соседней основной ткани. Ядро обычно крупнее, а цитоплазма насыщена органоидами (главным образом — митохондриями и диктиосомами).

 

2

Колленхима относится к простым тканям, поэтому границы её обычно очерчены довольно резко. Однако иногда образуются переходные формы от колленхимы клеток к типичной паренхиме.

Располагается колленхима почти всегда по периферии органа, либо сплошным слоем, либо собрана отдельными пучками, связанными с проводящей тканью. В стеблях она часто в виде компактных групп тянется вдоль ребер.

Клетки колленхимы характеризуются неравномерным утолщением стенок, за счёт чего они могут выполнять опорную функцию. Характерное утолщение стенок клеток колленхимы носит название «утолщение колленхиматозного типа». В зависимости от характера утолщений и соединения клеток между собой, различают три типа колленхимы.

• Уголковая — наиболее распространённая разновидность, в ней оболочка сильно утолщается в углах, где сходятся соседние три-пять клеток. Утолщённые части оболочек обычно сливаются между собой, так что границы клеток обнаруживаются с трудом.
• Пластинчатая — характерна тем, что в ней сплошными параллельными слоями утолщаются тангенциальные стенки, радиальные же остаются тонкими. Чаще всего эти слои параллельны поверхности органа.
• Рыхлая — клетки на очень ранней стадии формирования разъединяются в углах с последующим образованием схизогенных межклетников; утолщение её оболочек происходит на тех участках стенок, которые примыкают к межклетникам. Рыхлую колленхиму часто называют колленхимой с межклетниками, т.к. обладая признаками уголковой колленхимы, она выполняет функцию проветривания тканей.

Колленхима широко распространена у двудольных, у однодольных если и встречается, то в области стеблевых узлов соломины злаков, что предохраняет растения от полегания. Колленхима характерна для растущих травянистых стеблей, черешков листьев, цветоножек и т. д. Обычно она располагается в несколько слоёв по периферии органа под эпидермисом. У древесных пород колленхиму можно наблюдать и у однолетних, и у двулетних побегов до разрушения первичной коры, перед появлением перидермы.

Особую форму колленхимы представляет гиподерма листа (субэпидермиальный слой клеток), выполняющая наряду с механической функцией функцию дополнительной защиты листа от излишнего испарения (например, в хвое сосны или ели).

 

Склеренхима

 

Склере́нхима — механическая ткань, которая встречается в органах почти всех высших растений.

Клетки её имеют прозенхимную форму и представляют собой волокна, длинные, плотно расположенные, с заострёнными концами и равномерно утолщённой, чаще одревесневшей оболочкой. Живое содержимое клеток обычно отмирает. Отдельные клетки склеренхимы называются элементарными волокнами, которые в совокупности образуют склеренхимную ткань. Отдельный тяж элементарных волокон (склеренхимных волокон) называют техническим волокном. Волокна встречаются повсеместно во всех органах в виде отдельных тяжей (пучков) или сплошным цилиндрическим кольцом, группами или рассеянно в проводящей ткани.

По сравнению с колленхимой склеренхимные волокна отличаются большей упругостью, равной 15—20 кг/мм², тогда как у колленхимы она составляет не более 10—12 кг/мм². Наличие склеренхимы даёт возможность органам растения противостоять нагрузкам, которые возникают в результате изгиба или под воздействием массы самого растения.

Разделение по происхождению

По происхождению различают первичную и вторичную склеренхиму.

3

• Первичная — дифференцируется из клеток основной меристемы апексов, прокамбиальных пучков или из перициклических волокон.
• Вторичная — формируется камбием.

Разделение по расположению

В зависимости от расположения в теле растения и функциональных особенностей волокна склеренхимы разделяют на две группы:

• древесинные волокна,
• лубяные волокна.

Древесинные волокна

Древесинные (ксилемные) волокна, или либриформ, входят в состав проводящей ткани ксилемы. Формируются камбием. Одревесневшие оболочки этой ткани снабжены простыми порами с щелевидными очертаниями. Либриформ называют многофункциональной тканью, что связано с изменчивостью морфоструктуры волокон. Встречаются переходные элементы между клетками либриформа и водопроводящими элементами, в этом случае клетки либриформа принимают участие в транспортировке воды. Также наблюдаются переходные формы между клетками либриформа и древесинной паренхимы, тогда клетки волокон сохраняют живое содержимое, в таких клетках запасаются крахмал и другие органические вещества. В эволюционном плане волокна либриформа произошли из элементов ксилемы (трахеид), в которых функция проведения воды сочетается с опорной функцией. Волокна либриформа значительно короче лубяных волокон (не более 2 мм).

Клетки либриформа очень прочны, но почти неэластичны. Главная его функция — опора для водопроводящих элементов и для всего растения. Этот тип склеренхимы широко распространён среди высших растений. У лиственных деревьев либриформ занимает значительную часть древесины, особенно в тех её массивах, которые сформировались во второй половине вегетационного периода. Иногда склеренхима формируется перициклом, и в этом случае волокна называют перициклическими. Они долго сохраняют целлюлозные стенки, редко одревесневают.

Лубяные волокна

Расположены обычно в коровой части осевого органа, во флоэме, они встречаются в коре стебля и корня, а также в листовых черешках и пластинках, в цветоножках, плодоножках, реже плодах. Чаще они формируются в стеблях травянистых растений, но у многих пальм образуются в листьях. Клетки лубяных волокон длинные, толстостенные. Длина их колеблется от 40 до 60 мм, у китайской крапивы рами от 350 до 500 мм. В целом волокна насыщены цитоплазмой, в ней содержатся единичные мелкие хлоропласты, часто с крахмальными зёрнами. Число митохондрий значительно больше, чем хлоропластов. Характерная черта молодых волокон — высокоактивный Аппарат Гольджи. У сформировавшихся лубяных волокон протопласт чаще всего отмирает и полость клетки совершенно исчезает.

За счёт интрузивного роста лубяных волокон создаётся исключительная прочность ткани, которая повышается благодаря спиральным расположениям микрофибрилл оболочки. Обычно лубяные волокна составляют простую ткань, располагаясь либо более или менее широким поясом, либо отдельными группами, образующими вместе с проводящими тканями сосудисто-волокнистые пучки. У некоторых растений лубяные волокна вкраплены в лубяную паренхиму.

По происхождению лубяные волокна бывают:

• Первичные — образуются перициклом
• Вторичные — образуются камбием

У травянистых двудольных растений преобладают первичные волокна, у древесных — вторичные. Вторичные лубяные волокна намного короче первичных и чаще одревесневают. Крайне редко лубяные волокна развиваются у голосеменных.

 

4

Использование механических тканей

 

Свойства лубяных волокон (прочность, исключительная эластичность, большая длина волокна, отсутствие одревеснения) очень ценны для текстильной промышленности. Особый интерес представляют такие растения, как лён, конопля, кенаф, джут, рами, их техническое волокно используется в текстильной промышленности.

Текстильные качества лубяных волокон неодинаковы. Различают твёрдо- и мягковолокнистые растения. У мягковолокнистых (лён) волокна мягкие, эластичные, идут на изготовление высококачественных льняных тканей. У твёрдоволокнистых (новозеландский лён, виды агавы, некоторые пальмы) волокна твёрдые, грубые, из них делают верёвки, щётки, грубые волокнистые ткани.

 

2. Микроспорогенез

 

Микроспорогенез

 

Микроспорогенез – развитие микроспор у разноспоровых папоротниковидных и семенных растений. Происходит в микроспорангиях, где после митотич. деления диплоидных клеток археспория образуются микроспороциты, делящиеся путём мейоза с образованием тетрад гаплоидных микроспор. Образование тетрады может происходить последовательно (каждое деление мейоза сопровождается закладкой клеточных перегородок и образуются две, а затем четыре клетки микроспор) или одновременно (после первого деления мейоза клеточная перегородка не закладывается, и все четыре клетки образуются одновременно после второго деления). Считают, что тип образования микроспор имеет систематич. значение: последовательный тип М. распространён среди однодольных, а одновременный — среди двудольных. В ходе М. в материнских клетках микроспор (микроспороцитах) увеличивается содержание нуклеопротеидов, аминокислот, углеводов, витаминов и ряда ферментов (расходуются клетки тапетума), поэтому зрелые микроспоры (у семенных растений — пыльца) богаты этими веществами.

 

Микроспора

 

Микроспора — мелкие споры разноспоровых папоротникообразных (селагинелл, полушников, сальвинии и других водных папоротников) и семенных растений. Образуются обычно в большом количестве в особых органах — микроспорангиях — в результате мейоза археспориальных клеток; следовательно, М. гаплоидны. М. одета внутренней тонкой оболочкой (эндоспорий, интина) и более толстой — наружной (экзоспорий, экзина). М. папоротникообразных, прорастая (обычно в микроспорангии), образует сильно редуцированный мужской заросток с половыми органами — антеридиями. Проросшие М. (заростки) водой, ветром или другими агентами доставляются к женским заросткам (см. Мегаспора), где освобождающиеся из антеридия сперматозоиды, проникая внутрь архегониев, осуществляют оплодотворение. У семенных растений мужскому заростку гомологично пыльцевое зерно, которое возникает из М. в микроспорангии. У голосеменных пыльцевое зерно состоит из нескольких вегетативных и 1 антеридиальной клеток и образует мужские гаметы (у саговников и гинкго — сперматозоиды со жгутиками, у остальных голосеменных — неподвижные спермии). Наиболее редуцированы мужские заростки у покрытосеменных; они состоят из 1 вегетативной и 1 генеративной клеток. После попадания пыльцы на рыльце пестика вегетативная клетка вытягивается в пыльцевую трубку, генеративная делится, образуя 2 спермия, из которых один сливается с яйцеклеткой, другой — со вторичным ядром зародышевого мешка.

Особенности строения и функции механической ткани растений

Клетки животных и растений состоят из разных волокон. Они различаются по строению и выполняемым функциям. Из 6 групп наиболее важной считается механическая ткань растений. Она помогает им выстоять в ветреную погоду. Названия других волокон: образовательные, проводящие, выделительные.

Описание волокон

Растения являются многоклеточными организмами, представленными в виде мхов, папоротников, цветков, водорослей. Их клетки имеют плотные оболочки и хлоропласты (пластиды зеленого цвета), обеспечивающие фотосинтез (процесс получения энергии из неорганических веществ). На рисунках со строением растительных клеток выделяются следующие группы волокон:

1. Образовательные. В группу могут входить верхушечные, раневые, вставочные типы. С их помощью восстанавливается структура растения, образуются новые клетки. Они образуют листья, стебель, плод. Функции образовательной ткани: запас воды, накопление питательных веществ, газообмен, фотосинтез.
2. Проводящие. Волокна транспортируют минеральные вещества и воду к листьям, стеблю. Они могут находиться в сосудах древесины.
3. Покровные. К ним относятся пробка, кора, эпидерма. Их роль в жизнедеятельности растений: защита, газообмен и транспирация (движение воды по клеткам с последующим испарением). Расположение покровных волокон: корень, кора, листья.
4. Выделительные. Ткани участвуют в выработке сока, нектара, продуктов метаболизма. Находятся в особых структурах, включая волоски.
5. Механические. Волокна распределены у растений неравномерно. Для них характерно особое строение, классификация.

Функциональные особенности

Механическая ткань похожа на скелет, который придает опору и прочность растению. Подобные функциональные возможности позволяют живому организму переносить погодные ненастья, сохраняя свою целостность, поэтому основная функция, какую выполняет механическая ткань — защитная.

Состоит она из следующих разновидностей волокон:

1. Колленхима.
2. Склеренхима.
3. Склереиды.

Структура склеренхимы

У клеток присутствует одревесневшая и утолщенная оболочка. Внутри находится живое содержимое, которому свойственно со временем отмирать. Клеточные структуры могут пропитываться лигнином, который повышает прочность склеренхим. Значение показателя совпадает с параметром строительной стали.

Клетки, входящие в состав склеренхимы:

• волокна,
• склереиды (клетки проводящей ткани),
• ксилема (лубяные волокна),
• флоэма (древесинные волокна).

По структуре клетки похожи на удлиненные и заостренные оболочки с незначительным количеством пор. Склеренхимы локализуются в стебле, черешках, в центре корня. Особенность их строения заключается в том, что они мертвые (склереиды), но имеют прочную древесную оболочку. В комплексе склеренхимы делают растение устойчивым по отношению к сильным ветрам, непогоде.

Подобная функция важна для сохранения целостности кроны у деревьев (груша, яблоко, черешня, вишня). С ее помощью ветки и ствол выдерживает динамические и статические воздействия со стороны массы кроны.

Функции склереиды

Механическая ткань склереида имеет тонкие стенки и образуется за счет постепенно отмирания протопласта (содержимое растительной клетки) с последующим одревеснением оболочки и многократного ее утолщения. Существует 2 способа развития клеток:

• из паренхимы,
• из меристемы.

Из склереид формируется скорлупа орехов и косточки разных плодов. Они могут быть короткими, каменистыми, разветвленными, удлиненными. Подобные структуры могут присутствовать в мякоти плодов с целью их защиты от поедания животными и птицами. Склереиды любого типа помогают механической ткани выполнять опорную функцию.

Они защищают семена от температурных перепадов, предупреждая поражение плода грибком и бактериями. Кроме защитной функции, механические ткани формируют устойчивый и полноценный каркас.

По количеству склеренхим меньше всего в водорослях, так как вода выполняет для них функцию опоры. Незначительной степени одревесневания подвергаются тропические растения и представители влажного места обитания. Растения, которые обитают в засушливых зонах, состоят из большого количества механической ткани. Колленхима больше присутствует у однолетних двудольных представителей. Однодольные многолетние травы, кустарники и деревья больше состоят из склеренхимы.

Виды тканей растений

☰

Первые организмы на Земле были одноклеточными. Все тело организма состояло всего-лишь из одной клетки. Позднее появились многоклеточные организмы, однако их тела состояли из одинаковых клеток. И лишь потом организмы стали состоять не только из одинаковых, но и из разных клеток. Одинаковые клетки в одном организме образуют ткани. В сложных организмах может быть целый ряд различных тканей, поэтому существует и целый ряд различных клеток.

По составу тканей растений можно определить, к какой группе они принадлежат — водорослям, мхам, папоротникам или семенным растениям.

В тканях находятся клетки, сходные по своему строению и выполняемым функциям. Ткани могут отличаться между собой плотностью расположения клеток, в одних они могут располагаться очень близко друг к другу, строя ряды клеток, в других — лежать как угодно, не плотно друг к другу, рыхло. Промежутки между клетками называются межклеточным пространством, или межклетниками. В состав ткани входят и межклетники.

Клетки образовательной ткани делятся в течение всей жизни растения. Клетки образовательной ткани лежат плотно друг к другу, делясь они образуют новые клетки и тем самым обеспечивают рост растения не только в длину, но и толщину. Кроме того, клетки образовательной ткани растений способны преобразовываться в клетки других тканей.

За создание и накопление веществ отвечает основная ткань. Именно в этой ткани находится хлорофилл, благодаря которому из неорганических веществ синтезируется органическое. Основная ткань преимущественно находится в листьях растений.

Однако основные ткани, в которых происходит запас питательных веществ, находятся в семенах, видоизмененных корнях (клубень картофеля), стеблях (луковица) и др.

Защитную функцию выполняет покровная ткань. Она защищает снаружи все органы растения от высыхания, повреждений, перегрева. В кожице листьев и побегов клетки покровной ткани плотно сомкнуты между собой, они имеют прозрачную клеточную стенку, чтобы пропускать свет. В корнях и стеблях покровная ткань может опробковевать, превращаясь в пробку.

Благодаря проводящей ткани вещества могут перемещаться по растению. Вещества перемещаются в водных растворах, которые текут по клеткам проводящих тканей. У высших растений проводящая ткань состоит из сосудов, трахеид и ситовидных трубок. В проводящих тканях есть поры и отверстия, которые обеспечивают передвижение веществ между клетками.

Проводящая ткань представляет собой разветвленную сеть, соединяющую все органы растений. Таким образом все части растения объединены в единую систему.

Механическая ткань позволяет растениям переносить различные нагрузки, например, ветер. Клетки механической ткани имеют очень прочные клеточные стенки.

Существование различных тканей связано с тем, что клеткам растений на суше приходится выполнять разные функции. Корень находится в почве и всасывает водный раствор, также удерживает растение в почве. Листья находятся на свету и отвечают за синтез органических веществ. Стебель связывает между собой разные части растения.

30.2B: Анатомия стебля — Биология LibreTexts

Анатомия стебля состоит из трех тканевых систем, которые работают вместе, чтобы поддерживать, защищать и способствовать питанию растения.

Задачи обучения

• Обобщить роли кожной ткани, сосудистой ткани и основной ткани

Ключевые моменты

• Ствол имеет три простых типа клеток: клетки паренхимы, колленхимы и склеренхимы, которые отвечают за метаболические функции, заживление и заживление ран и хранение крахмала.
• Ствол состоит из трех тканевых систем, которые включают эпидермис, сосуды и наземные ткани, каждая из которых состоит из простых типов клеток.
• Ксилема и флоэма переносят воду и питательные вещества вверх и вниз по длине стебля и расположены в виде отдельных нитей, называемых сосудистыми пучками.
• Эпидермис — это одинарный слой клеток, который составляет дермальную ткань, покрывающую стебель и защищающую нижележащую ткань. Древесные растения имеют дополнительный слой защиты поверх эпидермиса, состоящий из пробковых клеток, известных как кора.
• Сосудистая ткань стебля состоит из сложных тканей ксилемы и флоэмы, которые переносят воду и питательные вещества вверх и вниз по длине стебля и расположены в виде отдельных нитей, называемых сосудистыми пучками.
• Наземная ткань помогает поддерживать стебель и называется сердцевиной, когда она расположена ближе к середине стебля, и корой, когда она находится между сосудистой тканью и эпидермисом.

Ключевые термины

• колленхима : поддерживающая наземная ткань непосредственно под поверхностью различных структур листа, образованных до дифференцировки сосудов
• склеренхима : механическая поддерживающая наземная ткань у растений, состоящая из скоплений клеток с толстыми, часто минерализованными стенками
• склереид : уменьшенная форма клеток склеренхимы с сильно утолщенными, одревесневшими стенками
• лигнин : сложный неуглеводный ароматический полимер, присутствующий во всей древесине
• стома : пора в эпидермисе листа и стебля, используемая для газообмена
• трихом : волосковое или чешуйчатое продолжение эпидермиса растения
• ксилема : сосудистая ткань у 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
• сердцевина : мягкое губчатое вещество в центре стеблей многих растений и деревьев
• кора : ткань стебля или корня, которая лежит внутрь от эпидермиса, но снаружи сосудистой ткани
• паренхима : основная ткань, составляющая большую часть недревесных частей растения

Анатомия стержня

Стволовые и другие органы растений в основном состоят из трех простых типов клеток: клеток паренхимы, колленхимы и склеренхимы.Клетки паренхимы — самые распространенные клетки растений. Они находятся в стебле, корне, внутренней части листа и мякоти плода. Клетки паренхимы отвечают за метаболические функции, такие как фотосинтез. Они также помогают залечивать раны. Кроме того, некоторые клетки паренхимы накапливают крахмал.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Клетки паренхимы растений : Стебель зверобоя обыкновенного (Hypericum perforatum) показан в поперечном сечении на этой световой микрофотографии. Центральная сердцевина (зеленовато-синий, в центре) и периферическая кора (узкая зона толщиной 3–5 клеток, непосредственно внутри эпидермиса) состоят из клеток паренхимы.Сосудистая ткань, состоящая из ксилемы (красная) и флоэмы (зеленая, между ксилемой и корой), окружает сердцевину.

Клетки колленхимы представляют собой клетки удлиненной формы с неравномерно утолщенными стенками. Они обеспечивают структурную поддержку, в основном, стеблю и листьям. Эти клетки являются живыми в зрелом возрасте и обычно находятся под эпидермисом. «Нити» стебля сельдерея являются примером клеток колленхимы.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Клетки колленхимы в растениях : Стенки клеток колленхимы неравномерны по толщине, как видно на этой световой микрофотографии.Они поддерживают конструкции растений.

Клетки склеренхимы также обеспечивают поддержку растения, но, в отличие от клеток колленхимы, многие из них умирают в зрелом возрасте. Есть два типа клеток склеренхимы: волокна и склереиды. У обоих типов есть вторичные клеточные стенки, которые утолщены отложениями лигнина, органического соединения, которое является ключевым компонентом древесины. Волокна представляют собой длинные тонкие клетки; склереиды мельче. Склереиды придают грушам песчаную текстуру. Люди используют волокна склеренхимы для изготовления полотна и веревки.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Клетки склеренхимы у растений : Центральная сердцевина и внешняя кора льняного стебля (а) состоят из клеток паренхимы. Внутри коры находится слой клеток склеренхимы, из которых состоят волокна льняной веревки и одежды. Люди выращивали и собирали лен тысячи лет. На рисунке (b) женщины четырнадцатого века готовят белье. (C) растение льна выращивают и собирают для получения его волокон, которые используются для ткачества льна, и его семян, которые являются источником льняного масла.

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, покрывающего и защищающего подлежащую 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. Две клетки, известные как замыкающие клетки, окружают стому каждого листа, контролируя ее открытие и закрытие 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.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Устьица : Отверстия, называемые устьицами (единственное число: 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.

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.Оба считаются сложной растительной тканью, потому что они состоят из более чем одного простого типа клеток, которые работают во взаимодействии друг с другом. Если посмотреть на стебель в поперечном сечении, 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.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Сосудистые пучки : В (а) двудольных стволах сосудистые пучки расположены по периферии основной ткани.Ткань ксилемы расположена внутри сосудистого пучка; Флоэма расположена наружу. 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 — это клетки ксилемы с толстыми одревесневшими вторичными клеточными стенками.Вода перемещается из одной трахеиды в другую через области на боковых стенках, известные как ямы, где отсутствуют вторичные стенки. Элементы сосуда — клетки ксилемы 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 ситовую трубку, по которой транспортируются такие органические вещества, как сахар 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 ситовидных трубок, 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, а слой ткани между сосудистой тканью и эпидермисом известен как кора.

Ботаника онлайн: Поддерживающие ткани — проводящие ткани

Ботаника онлайн: Поддерживающие ткани — проводящие ткани

Ботаника онлайн 1996-2004. Никаких дальнейших обновлений, только исторический документ ботанической науки !

---

---

Поддержка Ткани

Разработка стабильных опорных элементов была важная предпосылка для эволюции крупных земных организмы.У животных есть эндо- или экзоскелеты, соответствующие функции древесных стеблей или стволов растений. Архитектурный конструкция растительного тела растения очень сложна. Тонкий черешки несут тяжелые и плоские пластинки, стебли поддерживают листья, цветы и фрукты. Механическим воздействиям подвергаются все органы растений. Надземные органы следуют за ветром. Их высокая эластичность позволяет им либо вернуться в исходное положение, либо заставляет их качаться вокруг воображаемой оси. Стволы достаточно устойчивы, чтобы противостоять ветер тянет.Они выдерживают давление и негибкие, хотя их выступающие верхушки деревьев создают сильный ветер. цель. Ветер заставляет верхние органы растения и ствол действовать как рычаг, поэтому большая часть силы прилагается к корням, которые закрепляют растение в почве. Другие функции рута: поглощение воды и питательных веществ.

Сила тканей защищает и от врагов. Трудно скорлупа многих семян предотвращает разжевывание на куски или пробивание животных и избегает того, что паразиты, такие как грибы или бактерии, заставляют их путь в них.

В предыдущей теме упоминалось высокое содержание воды растительных клеток, который придает высокое напряжение растительным тканям и вызванный тургором. Он поставляет ткани растений с определенной устойчивостью. Его актуальная важность видна лучше всего при увядании листьев или цветов после того, как их водоснабжение было прекращено. остановился. Обширные специализированные поддерживающие ткани существуют только в сосудистых растений . Несмотря на существование огромных морских бурых водорослей (водоросли, такие как Macrocystis, Ламинария ), ни одной наземной водоросли, слоевище которой поднимает известно более чем несколько слоев клеток над землей.Сосудистые растения иметь до трех типов поддерживающей ткани:

1. Колленхима, ткань живой ячейки,
2. склеренхима, ткань почти всегда мертвые клетки, и
3. сосудистая ткань, состоящая из как живые, так и мертвые клетки. Он отвечает за транспорт и рассредоточение воды, питательных веществ и ассимилятов.

Все три типа рассматриваются ниже.

Чем больше сосудистое растение, тем больше в нем мертвых клетки.Мертвые клетки — исключение среди мохообразных, но очень часто встречаются у цветущие растения. Обычно это клетки вытянутой формы (прозенхиматозные), параллельно оси соответствующего органа и часто объединяются в связки волокна . Ботаник H. v. MOHL из Тюбингена признали еще в 30-х гг. XIX в., что все эти волокна возникают из нормальных живых клеток.

Поддерживающие ткани обычно находятся на периферии растения органы. Если ячейки объединены слоями, то трубки, устойчивость которых намного больше, чем у палочек такого же диаметра.Опорные ткани ребристых или ребристых стеблей сосредоточены в эти ребра или края. У подводных живых сосудистых растений поддерживающая ткань сведена к минимуму.

---

В Колленхима

Колленхима является типичной поддерживающей тканью первичного тело растения и растущие части растения. Его прозенхиматозные клетки живут в зрелом возрасте и всегда содержатся в первичном состоянии, которое означает, что они никогда не одревесневают.Стены колленхимы перемежается группами ям, которые, как правило, организованы в специальные области. Название колленхима происходит от греческого слова «колла», что означает «клей», означает толстый, блестящий появление стен в свежих тканях.

Колленхима является типичной поддерживающей тканью первичного тело растения и растущие части растения, хотя и хранятся в неизменном виде. структура и функции даже в отросших органах, таких как стебли, черешки, пластинки или корни.На срезах стеблей колленхима обычно выглядит как отдельные нити или как периферийный цилиндр, который лежит, в зависимости от вида, либо непосредственно под эпидермисом или отделен от него несколькими слоями паренхимы. Цилиндр обычно состоит из нескольких слоев. Также встречается колленхима окаймляет жилки листьев двудольных. Он образует волокна в острых стеблях которые проходят по краям или ребрам. Часто либо флоэма или ксилема сосудистых пучков связана с клетками колленхимы.

Многие переходы подтверждают происхождение колленхимы из паренхимы. Дифференциация обратима, перерождение в меристематическое. состояний часто наблюдается. Стенки клеток колленхимы усилен отложением целлюлозы и покрытием пектин. Эти усиления часто ограничивается отдельными частями или краями ячейки. Стены клетки паренхимы открыты ямками, которые часто располагаются в специальные области.

Неравномерно утолщенные клеточные стенки привели немецкого ботаника К.МЮЛЛЕР (1890) различал разные колленхимы. типы:

1. Угловая колленхима. А На поперечном срезе видно утолщение краев ячейки. Продольные сечения показывают удлиненную форму как ячейки, так и утолщение. Поперечный разрез стебля бегонии rex или родственные ему виды — типичный образец, используемый в ботанические микроскопические курсы. Встречается также угловатая колленхима. у видов следующих родов: Ficus, Vitis, Ампелопсис, Полигоний, Бета, Румекс, Бемерия, Морус, Каннабис, пеларгония и другие.
2. Тангенциальная колленхима. Касательные стенки этого типа колленхимы толще, чем радиальные стены. Примеры: Sambucus nigra , виды роды Sanguisorba, Rhoeo, Eupatoria.
3. Лакунарная колленхима. Хотя межклеточные пространства этих двух типов практически отсутствуют. выше, те, что этого типа, очень большие. Очистить пробелы можно признается между клетками.Встречаемость: виды родов. Lactuca, Salvia, Prunella и семейство Composite.

Клеточные стенки клеток колленхимы деформируются при растянулся. Форма и расположение ячеек обуславливают высокую механику устойчивость при нагрузке 10-12 кг / мм ² . Это качество особенно выгоден при выращивании органов растений. Это позволяет клетки колленхимы растягиваются синхронно с другими клетками без нарушения прочности ткани.Новое состояние стабилизируется одновременной обработкой дополнительной стены материал.

---

В Склеренхима

Другой истинной поддерживающей тканью является склеренхима. Две группы из клеток склеренхимы существуют: волокна и склереиды. Их стенки состоят из целлюлозы. и / или лигнин. Клетки склеренхимы основные поддерживающие клетки в частях растений, которые перестали удлинение. Волокна склеренхимы очень экономичны. важность, поскольку они составляют исходный материал для многих ткани (лен, конопля, джут, рами).

В отличие от колленхимы зрелая склеренхима состоит из мертвые клетки с очень толстыми клеточными стенками (вторичные стенки), составляющие до 90% всего объема клетки. Срок «склеренхима» происходит от греческого «scleros», что означает «твердый». Именно их твердые, толстые стенки делают клетки склеренхимы важными. укрепляющие и поддерживающие элементы в частях растений, которые перестали удлинение. Разница между волокнами и склероидами не всегда Чисто. Переходы действительно существуют, иногда даже внутри одного и того же растение.

Волокна обычно длинные, тонкие, так называемые прозенхиматозные клетки, обычно встречающиеся в цепочках или связками. Такие пучки или совокупность пучков стебля являются в просторечии называемые волокнами. Их высокая несущая способность и легкость, с которой их можно обрабатывать, с древних времен сделала их исходный материал для ряда вещей, таких как веревки, ткани или матрасы. Волокна льна (Linum usitatissimum) прошли известные в Европе и Египте более 3000 лет, конопля (Canabis sativa) в Китае так же давно.Эти волокна и из джута (Corchorus capsularis) и рами ( Boehmeria nivea , крапива), чрезвычайно мягкие и эластичные, особенно хорошо подходит для обработки текстильных изделий. Их Основной материал клеточной стенки — целлюлоза.

Contrasting — это твердые волокна, которые в основном встречаются в однодольных. Типичными примерами являются волокна многих злаковых, агавы (сизаль: Агава сизалана ), лилии ( Юкка или Формиум tenax ), Musa textilis и другие.Их клеточные стенки содержат помимо целлюлозы высокая доля лигнина. Несущая вместимость Phormium tenax достигает 20-25 кг / мм ² и, следовательно, такой же, как у хорошей стальной проволоки (25 кг / мм ² ). Но волокно рвется, как только его кладут большая нагрузка на него, а проволока деформируется и рвется не раньше, чем деформация 80 кг / мм ² . Утолщение клеточной стенки имеет изучалась в Linum . Начиная с центра волокна слои утолщения вторичной стенки наносились один после Другие.Рост на обоих концах клетки приводит к одновременному удлинение. Во время проявки делают слои вторичного материала кажутся трубками, из которых внешняя всегда длиннее и старше чем следующий. После завершения роста недостающие части дополняется, так что стена равномерно утолщена до кончиков волокна.

Волокна обычно происходят из меристематических ткани. Камбий и прокамбий — их главные центры производство. Они часто связаны с ксилемой сосудов. связки.Волокна ксилемы всегда одревесневший. Надежные доказательства эволюционного происхождения волоконных клеток трахеид существует. В процессе эволюции прочность клеточных стенок была увеличена, способность проводить воду была потеряна и размер ямы уменьшились. Волокна, не относящиеся к ксилеме, лубяные. (вне кольца камбия) и такие волокна, которые расположены в характерные узоры на разных участках побега.

Склереиды имеют различную форму.Клетки могут быть изодиаметрическими, прозенхиматическими, раздвоенными или разветвленными. фантастически разветвленный. Они могут быть сгруппированы в связки, могут образовывать полные трубки, расположенные на периферии, или могут встречаться в виде отдельных ячеек или небольшие группы клеток в тканях паренхимы. Но по сравнению с большинство волокон склереидов относительно короткие. Характерные примеры каменных ячеек (называемых каменными клетки из-за их твердости) груш (Pyrus communis) и айва (Cydonia oblonga) и побеги воска Растение (Hoya carnosa) .Стенки ячеек заполняют почти все объем ячейки. Многослойность стен и наличие разветвленных ямы хорошо видны. Такие разветвленные ямы называются ямки ветвистой формы. Оболочка многих семян, как орехи, а также косточки ягод, таких как вишня или сливы состоят из склереид.

---

© Петер фон Зенгбуш — Выходные данные

---

Структура

Структура

PLSC 210: Лекция 4

ЗАВОД СТРУКТУРА

Строение и морфология растений по отношению к будут обсуждаться функции и полезность садовых культур.Темы В этой лекции будут рассмотрены: 1) клетка и ее компоненты, 2) ткань и ее системы, 3) анатомические области, 4) морфологические структуры корней, побегов, листьев, цветов и семян.

I. ЯЧЕЙКА

Ячейка — структурное подразделение заводов

Цитология — исследование клеток относительно их организации, структуры и функций. Клетки растений различаются по форме и измеряются от 0,025 мм до 0,25 мм (24-250) дюйма размер.Некоторые клетки (длинные трубчатые волокна) достигают 2 футов в длину.

Цитоплазма (протоплазма) — все живая единица протопласта вне ядра клетки.

Плазменная мембрана — мембрана что окружает цитоплазму. Он полупроницаем для растворенных веществ, в то время как клеточная стенка в некоторой степени проницаема для всех растворенных веществ и растворителей. это состоит из липопротеинов.

Эндоплазматическая сеть (ER) — парные мембраны в цитоплазме, тесно связанные с внешняя оболочка ядерной оболочки.

Ядро — плотное протоплазматическое тело, необходимое для клеточного синтеза и развития виды деятельности; присутствует во всех живых растительных клетках, кроме зрелых сито-трубчатые элементы. Центр управления ячейки, содержащей хромосомы. Хромосома содержит ДНК.

Рибосомы — мелкие частицы (100-200 A), которые являются фактическими сайтами синтеза белка РНК.

Клеточная стенка — конструкция изготовлена полисахаридов (длинноцепочечные звенья простых сахаров, таких как глюкоза), лигнин и пектин.Основной полисахарид — это целлюлоза, которая представляет собой неразветвленный полимер молекул глюкозы. В разветвленные полисахариды — гемицеллюлозы, разветвленные цепи полисахариды, содержащие различные моносахаридные звенья, только одним из которых является глюкоза, а также несахарные компоненты, такие как белок.

Лигнин — полимеры фенольные кислота, которая делает клеточную стенку неэластичным и прочным материалом устойчив к микробному разложению. (лигнин необходимо удалить до предотвращает пожелтение при изготовлении бумаги)

Пектины — кислые полисахариды, в частности водорастворимые полимеры галактуроновой кислоты кислота, образующая с водой золи и гели (отвердитель для варенья и желе).

Вся клеточная стенка у растений не сплошная. Похоже, пронизана цитоплазматической цепью (плазмодесматами), которые обеспечивают жизнедеятельность связь между ячейками.

Пластиды — специализированные дискообразные тела в цитоплазме (только в клетках растений). Они могут быть лейкопласты (бесцветные) или хромопласты (окрашенные). Хлоропласты бывают хромопласты, содержащие хлорофилл. Их около 20-100 хлоропласты в каждой хлорофильной клетке типичного зеленого листа (зрелые клетки листьев шпината могут содержать до 500 хлоропластов).

Хлоропласты — содержат грану которые представляют собой структурные единицы, напоминающие сложенные монеты. Грана содержит хлорофилл, пигментная система, которая является рецептором света. В фактическая фиксация углекислого газа в углеводные соединения происходит в окружающий материал называется стромой. У хлоропластов свои ДНК и самовоспроизводятся под влиянием ядерных генов.

Митохондрия — малая цитоплазматическая частица, связанная с межклеточным дыханием.А энергетический центр клетки, митохондрии состоят из белков и фосфолипиды. Осуществляет ферментативную активность окислительного дыхание. Эта деятельность происходит через формирование энергонесущее вещество под названием АТФ. Митохондрии содержат ДНК для самовоспроизведение.

Vacuoles — с мембранным покрытием полости, расположенные внутри цитоплазмы. Они наполнены водянистым вещество, известное как клеточный сок, которое содержит ряд растворенных материалы-соли, пигменты и различные метаболические органические вещества.Они маленькие и многочисленны в активно делящихся клетках; они сливаются в одну большую вакуоль, которая занимает центр клетки, выталкивая цитоплазма и ядро ​​рядом с клеточной стенкой.

Прочие компоненты цитоплазмы … (резерв продуктов жизнедеятельности ячейка) кристаллы, зерна крахмала, капли масла, кремнезем, смолы, камеди алкалоиды и многие органические вещества.

II. ТКАНИ И ТКАНИ СИСТЕМЫ

Хотя растение в конечном итоге происходит из одной клетки ( оплодотворенное яйцо), чудеса деления и дифференциации клеток производить организм, состоящий из многих видов клеток, которые структурно и физиологически разнообразны.Это разница в морфология клеток и расположение клеток, что приводит к сложному различия между растениями и внутри отдельного растения. Растения могут будет показано, что они состоят из групп однотипных ячеек, которые организованы по определенной схеме. Непрерывные организованные массы подобные клетки известны как ткани.

Ткани — Непрерывные организованные массы подобных клеток
Meristematic ткань — активно делящиеся недифференцированные клетки
Постоянные ткани — неделящиеся дифференцированные клетки
Простые ткани — состоящие из одного типа клеток
Паренхима — простые тонкостенные клетки
колленхима — толстостенные «паренхима»
Склеренхима — толстостенная опорные клетки
Сложные ткани — состоящие из более одного типа ячейки
Xylem — водопроводящая ткань
Флоэма — пищевая проводящая ткань

1.Меристематические ткани

Меристематическая ткань состоит из клеток, активно или потенциально участвует в делении и росте клеток. Меристем не только увековечивает образование новой ткани, но также увековечивает себя.

а. Апикальная меристема — меристемы на концах побегов и корнях. Они известны в садоводстве как точка роста.

г. Камбий — боковые меристемы отвечает за увеличение обхвата древесных стеблей; активно делящиеся и расширяющиеся в результате увеличения диаметра стебля.

г. Интеркалярные меристемы — (в трава) изолированные меристематические области вблизи узлов. Покос газоны не мешают росту травяных растений из точки роста не повреждаются при скашивании.

г. Первичные ткани — ткани дифференцирован от апикальных меристем
e. Вторичные ткани — ткани сформирован из камбия

2. Постоянные ткани

Постоянные ткани состоят из неделящихся дифференцированных клеток происходит непосредственно из меристем.Их называют простыми ткани, когда они состоят из одного типа клеток и как сложные ткани, когда они представляют собой смесь типов клеток.

а. Салфетки простые

Паренхима — относительно недифференцированный, неспециализированный вегетативный ткань. (Он составляет большую часть многих растений, таких как мясистая часть плодов, корней и клубней)
Collenchyma — ткань характеризуется удлиненными ячейками с утолщенными первичными стенками состоит из целлюлозы и пектиновых соединений.(Толстостенный паренхима). Эта ткань функционирует в основном как механическая опора в ранний рост. (Пряди на внешнем крае стебля сельдерея колленхима).

Склеренхима — тканевый состав особенно толстостенных клеток, часто одревесневших. Когда эти клетки длинные и заостренные, их обычно называют волокнами. Остальные — склереиды. Группы этих склереид или «каменных клеток» отвечают за зернистую консистенцию груш. В массах склереиды отвечают за твердость скорлупы грецкого ореха, персика и вишневые косточки.В отличие от паренхимы и колленхимы клетки склеренхимы неживой в зрелом возрасте.

г. Сложные ткани

Xylem -это основная водопроводящая ткань состояла из живых и неживых клетки. Древесина в основном состоит из ксилемы. (Травянистые растения также содержат ксилему но объем намного меньше). Ксилема состоит из трахеид (удлиненные конусообразные ячейки с твердыми стенками, обычно одревесневшие, хотя и не особенно толстые) и сосуды (сформированные из меристематических ячеек, из которых содержимое ячеек и торцевые стенки были распущены).Вода легко движется по пустому трахеида, протекающая от клетки к клетке через многочисленные ямки между их. Ячейки сосуда выстроены встык, и серий может быть много. ноги в длину. Ксилема образована дифференцировкой апикальных меристем. корня и побега. У многолетних древесных растений вторичная ксилема также образуются в привычных годовых кольцах. Весенняя древесина состоит из более крупные клетки с более тонкими стенками и кажутся более светлыми или менее плотными чем летний лес.

Флоэма — основная пищевая проводящая ткань.Они состоят из специализированных ячеек, называемых ситовые элементы. Элементы сита удлиненные живые клетки с тонкими целлюлозными стенками, через которые питание проводится от одной части растения к другой. Ядро ячейки сита исчезает. Ситчатые клетки физически связаны с клетками-компаньонами, имеющими ядро. Помимо сита и клетки-компаньоны, волокна и склереиды могут присутствовать во флоэме. В волокна конопли и льна происходят из ткани флоэмы.

Флоэма недолговечна, и старая флоэма распадается в древесных стеблях.Флоэма защищена особой меристематикой. ткани (камбий пробки), производящие паренхиматозную ткань. Кора это состоит из флоэмы, пробковой ткани и других побочных тканей.

III. АНАТОМИЧЕСКИЕ ОБЛАСТИ

1. Сосудистая система

Садовые растения грубо делятся на сосудистая система (водопровод), кора (каркас и изоляция) и эпидермис (сайдинг, пол, крыша).Сердцевина, перицикл, энтодерма и секреторные железы — одна или несколько из этих областей.

Сосудистая система = ксилема + флоэма = проводящая система растения.

(поскольку он также поддерживает растение, его можно сравнить как с кровеносная и костная системы животных)

Сосудистая система образует в ножке сплошное кольцо, в котором внутренняя часть — ксилема, окружающая область паренхиматозной ткани известная как пробковая .Сосудистый система может быть непрерывной и может проявляться в виде серии нитей в продольный разрез и пучки в поперечном разрезе (как у картофеля, так и однодольные растения).

Сердцевина в корнях отсутствует. В корнях сосудистая система отделена от коры специализированные ткани, называемые перициклом и энтодермой. Перицикл состоит из паренхиматозной ткани и является источником корни ветвей и стебли, которые возникают из корня. Эндодерма — это обычно один лист клеток, отделяющий сосудистую систему от кора головного мозга.Имеет защитную функцию. Перицикл и энтодермы в стебле отсутствуют.

2. Cortex

Ткань между сосудистой системой и эпидермисом. Он состоит из первичных тканей, преимущественно паренхимы. Пробка это образуется, когда зрелая ткань инфильтрируется воскообразным веществом, известным как суберин (который делает стенки клеток водонепроницаемыми, или суберин). Periderm представляет собой пробковую защитную оболочку, полученную путем суберизации. Пробка промышленность разработана на основе этой ткани (как у Quercus suber).

3. Эпидермис

Сплошной слой клеток, окружающий растение. Корневые волоски трубчатые расширения, которые поглощают питательные вещества и воду.
Устьица — эпидермальное строение состоит из двух замыкающих клеток, образующих поры. Газы, такие как кислород и углекислый газ попадает в растения через устьица.

Кутикула — образованный восковой слой (кутином) на поверхности эпидермиса (как у яблока).

4.Секреторные железы

Сальники сложные секреторные структуры, производящие аромат (от цветов), эфирные масла, смолы, камеди, слизи. Трихомы многоклеточные, волосковидные эпидермальные придатки.

IV. МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ

1. Корни

Первичный корень — изначальный корень саженца. Это становится стержневым корнем корневой системы растения. система… тонкие боковые корни (как у травы) толстые функционируют как кормовые корни.

Изменения корня -Корни опухшие и мясистые от хранящихся продуктов в виде крахмала и сахара. (Морковь, сладкий картофель, репа, редис, сахарная свекла, георгин).

2. Стреляет

а. Шток:

Стрельба — а центральная ось с придатками. Центральная ось, шток, опоры листья, производящие пищу, и соединяет их с корни, собирающие питательные вещества.(Центральные лидеры, виноградники)

г. Почки:

Бутон — эмбриональный корень.

Не все бутоны активно растут; многие демонстрируют задержку развития или покой, но являются потенциальными источниками дальнейшего роста.

Типы бутонов

Концевые вкладыши — почки на кончике стебля
Боковые почки (пазушные почки) — на оси листа
Придаточные почки — бутоны, образующиеся в межузловые области стебля, листьев или корней часто в результате травма, повреждение.

По содержанию:

Листовые почки … бутоны плодовые листья
Цветочные бутоны … бутоны, которые производят цветы
Смешанные бутоны … бутоны, которые производят листья и цветы
Дополнительные бутоны … бутоны, кроме бутон центральный

Аранжировки бутонов:

напротив … в противоположном положении
Поочередно … поочередно
Whorled … рожденный в мутовке позиция
Филлотаксия … спираль образец расположения листьев, выраженный дробью (1/2, 1/3, 2/5, 3/8), где количество поворотов, чтобы добраться до листа прямо над другой, а знаменатель — это количество распространившихся почек.

г. Модификации штока

Шток надземный Модификации:

Корона … соединение стебля на уровне земли, которое соединяет корень (корона в лесное хозяйство относится к разветвленной верхушке дерева).Корона — это «сжатый шток», поскольку приложение GA удлиняет его, как показано на клубника. Деление кроны применяют при размножении в травянистых многолетние растения, такие как спаржа и лилейники.

Ответвления … короткие, многогранные, горизонтальные ветви, вырастающие из кроны.
Stolons … растущие стебли горизонтально по земле. Бегун — столон с длинным междоузлия берут начало от макушки.
шпоры … стебли древесных растений чей рост ограничен.Шпоры — это участки, на которых этажи переносятся яблоки, груши и айва.

Модификации подземного ствола:

Лампа … a сжатая модификация побега. Он состоит из короткого, уплощенный или дискообразный стебель, окруженный мясистыми листовыми структурами называемые чешуйки
клубнелуковицы … короткие, мясистые под землей стебли (гладиолусы, крокусы)
Корневища … горизонтальные подземные стебли. Они могут быть сжатыми и мясистыми (радужная оболочка)
или тонкими с удлиненными междоузлиями (дерн).
Клубни … сильно увеличенные мясистые части подземных стеблей (как у картофеля).

3. Лист

Листья — это плоские придатки стебля, на которых фотосинтез происходит. Лист , лезвие опирается на стебель, называемый черешком . Прилистники листовидные наросты черешков

а. Вены … сосудистая система, разветвленная через листок ткань. Жилки у двудольных обычно сетчатые, а у двудольных параллельны. однодольные.Листовая пластинка обычно двусторонне симметрична, но не радиально-симметричный, так как имеет четкую верхнюю и нижнюю стороны.

г. Палисад ячеек … удлиненный плотно упакованные клетки (содержащие большое количество хлоропластов) расположен под верхней (адаксиальной) поверхностью листа. Большинство фотосинтетическая активность происходит в этих палисадных клетках паренхимы.

г. Губчатый мезофил клетки … свободно расположенные клетки в губчатой ​​области ткань листа между палисадным слоем и нижним (абаксиальным) эпидермис.Эти ткани обеспечивают газообмен, необходимый для фотосинтез и транспирация.

4. Цветок

а. Чашечки (вместе чашечка) … маленькие, зеленые листообразные структуры, которые окружают или поддерживают лепестки в цветке.
г. Лепестки (вместе венчик) … заметная часть большинства цветов. Они часто сильно окрашены и могут содержать парфюмерные железы.
г. Тычинки … мужская часть цветы.Тычинка состоит из пыльника, несущего пыльцу, и пыльника. нить.
г. Пестик … женская часть цветка. Он состоит из семяпочки , завязи , типа и стигмы . Семяпочка дает начало семенам и семяпочкам. зрелая завязь становится плодом. Части цветка часто ложатся на увеличенная часть поддерживающего цветы стебля, называемая розеткой .

e. Цветок в комплекте … цветок, содержащий чашелистики, лепестки, тычинки и пестики.
Цветок неполный … цветок отсутствует одна или несколько частей цветка

Пистиллятный цветок (женский цветок) … без тычинок
Тычиночный цветок (мужской цветок) … без пестиков
The perfect цветок … гермафродитный цветок с тычинками и пестики

ф. Видов растений по цветам:

Однодомный … несущий как тычинки, так и пестичные цветки на одном растении (огурец, кукуруза)
Двудомный …виды, у которых растения делятся на тычиночные (мужские) и пестичные (женские) растения (финиковая пальма, папайя, шпинат, спаржа, конопля)
Андромоносное … прекрасное несущее цветков и тычиночных цветков на том же растении (как и у дыни)
Гиномоноэз … прекрасное плодоношение цветки и цветки пестика на том же растении (как и у тыквенных)
Trimonoecious … несущий самец, женские и прекрасные цветы на одном и том же растении. (как в somecucurbit виды)

г. Соцветия обыкновенные (грозди цветов)

Голова (Asteraceae, подсолнечник)
Колос (пшеница)
Кисть (редис)
Коримб (вишня)
Метелка (рис)
Cyme (простой дихазий или сложный дихазий; т. е. клубника)
Простой зонтик [Apiaceae (ранее Umbelliferae), лук]
Зонтик сложный (Apiaceae, морковь)

5.Фрукты

Ботанический плод относится к зрелой завязи и другим частям цветка. связанные с ним.

а. Простые плоды (состоящие из один яичник):

Сухой (состоит из неживые клетки склеренхимы с одревесневшими или суберизованными стенками)
Плоть (состоит из больших частей живых тканей суккулентной паренхимы)
Околоугольник (стенка яичника) состоит из экзокарпия, мезокарпа и эндокарпа
Ягода … весь околоплодник мякоть (как помидор, виноград, перец)
Мускусная дыня … ягодные фрукты ( pepo ) состоит из твердой корки ( экзокарп , сосудовидная ткань), mesocarp ( съедобная мякоть)
Костянки … (косточковые) простые мякоть плодов с каменистым эндокарпием (как у вишни, сливы, персика, оливковое). Костянка состоит из камня (эндокарпий), кожи (экзокарпия) и мясистая съедобная часть (мезокарпий).
Семечки … простые плоды с мякотью в внутренняя часть околоплодника образует сухую, похожую на бумагу, «сердцевину» (как яблоко, груша, айва)
Сухофрукты … Стручки (горох), фолликулы (молочный сорняк), капсулы (джимсонский сорняк), силикаты (крестоцветные) очищают плоды
Ахен (подсолнечник), зерновок (кукуруза), самара (клен), шизокарпов (морковь), орехи (грецкий орех) не раскрытие шкуры.

г. Фруктов в совокупности (каждый совокупный плод получается из цветка, имеющего много пестиков на общая розетка.

Blackberry … индивидуальный Плоды совокупности — костянок, костянок.

Земляника … отдельные плоды в совокупности составляют семянок (односемянные, прикрепленные сухие плоды к емкости в одной точке) (съедобная часть — это розетка)

г. Множественные плоды (производные из множества отдельных, но близко расположенных цветов) ананасы, инжир и шелковица — это множественные плоды.

6. Семя

A seed — это миниатюрное растение в остановленном развитии.Конструктивно семя — созревшая семяпочка.

а. Семенная оболочка … созревшая (высушенная) кожа семяпочки
б. Зародыш семян дифференцируется на рудиментарный побег (оперение , ), корень (корешок) и семя листья (семядоли). Гипокотиль переходная зона между рудиментарным корнем и побегом.
г. Endosperm … хранение пищевых продуктов ткани внутри семени
Белок семя … формы эндосперма специализированная область семян (кукуруза).
Exalbuminous семя … эндосперм поглощается развивающимся зародышем (фасоль, грецкие орехи).

Орган, ткань и клеточная структура растений — неодушевленная жизнь

Рис. 1 Роголистник, растение со слоевищем, очень рудиментарное строение.

Большинство рабочих считают растения монофилетической группой, полученной из зеленых водорослей. Все растения считаются «поистине многоклеточными», хотя есть некоторые представители с очень слабой клеточной специализацией и лишь очень рудиментарным строением тканей и органов (рис.1). Большинство растений, а также те, которые наблюдают большинство людей, являются «сосудистыми растениями», монофилетической группой, название которой относится к определенным типам клеток и тканям, которыми они обладают. Остальные растения, несосудистые (мхи, печеночники и роголистники), часто объединяют в группу. Однако группирование организмов на основе того, чего им не хватает, обычно бесполезно в филогенетическом смысле, и, конечно, не в этом случае: несосудистые растения не образуют «естественную группировку». Более того, ни одна из трех групп, по-видимому, не связана с сосудистыми растениями более тесно, чем другие.Таким образом, группу растений лучше всего разделить на четыре единицы (обычно относящиеся к уровню филума): мхи, печеночники, роголистники и сосудистые растения. Мхи, печеночники и роголистники все мелкие, часто менее сантиметра в высоту, но могут распространяться на значительную площадь. Они действительно различаются по форме и демонстрируют три основных плана тела, которые не соответствуют филогенетическим группам. Они описаны ниже. Несосудистые растения и все растения чередуются между двумя стадиями: гаплоидная форма, продуцирующая гамет (гаметофит), и диплоидная форма, продуцирующая споры (спорофит) (Глава 11).У всех несосудистых растений гаметофиты встречаются гораздо чаще из-за их большего размера и продолжительности жизни. Когда они присутствуют, спорофиты часто кажутся придатком гаметофита, которым они и являются в структурном смысле. Для сосудистых растений доминирует спорофит (намного крупнее, чем долгожитель), и стадия гаметофита будет рассмотрена здесь лишь кратко, но будет описана при рассмотрении пола и размножения.

• Структура гаметофита несосудистых растений
  • Простые формы таллоидов
  • Сложные таллоидные формы
  • Стволовые и листовые формы
• Спорофиты несосудистых растений
• Строение спорофита сосудистых растений
  • Органы
  • Ткани
  • Типы ячеек

Гаметофиты несосудистых растений

Формы простых таллоидов

Слоевище относится к форме тела, в которой отсутствуют органы и ткани, и является относительно аморфным, часто встречается в виде сплющенного листа.У всех роголистников (рис. 1) и некоторых печеночников форма гаметофита представляет собой простой лист клеток, несколько клеток толщиной, часто достаточно тонких, чтобы слоевище было полупрозрачным. Внутри слоевища нет клеточной специализации, хотя на нижней поверхности образуются одноклеточные ризоиды, которые прикрепляют слоевище к субстрату. В этих клетках отсутствует хлорофилл, поэтому они должны получать питание от фотосинтетических клеток, указанных выше.

Сложные таллоидные формы

Рис.2 Поперечный разрез сложного таллоида печеночника

Эта форма присутствует только в группе печеночников. Как и в предыдущей форме, здесь нет очевидных органов, кроме тех, которые связаны с половым или бесполым размножением. Слоевище состоит из уплощенных пластин, которые покрывают субстрат (почву, камни или стволы и ветви деревьев, листья) и обычно раздваиваются, разделяясь на две части. Толщина слоевища часто превышает 20 клеток и имеет различимые слои. Существует верхняя «кожа» (эпидермис), покрытая кутикулой и часто регулярно перфорированная порами.Поры образованы бочкообразными скоплениями клеток, которые охватывают эпидермис и, по крайней мере, в некоторых формах, способны закрывать поры в сухих условиях. Под эпидермисом находится пористый слой клеток, то есть клетки не плотно упакованы и между ними есть воздушные промежутки. В клетках этого слоя много хлоропластов. Как правило, самые большие воздушные пространства находятся ниже пор. Пористая природа верхнего слоевища также присутствует в листьях большинства сосудистых растений. Нижние слои слоевища менее пористы и содержат клетки без хлорофилла.Нижний эпидермис часто производит ризоиды, то есть некоторые клетки имеют нитевидные отростки, которые прикрепляют организм к субстрату. Структуры, связанные с бесполым размножением (чашечки геммы), и структуры, связанные с половым размножением (антеридиофоры и архегониофоры), иногда наблюдаются выступающими от верхней поверхности, их структура и функция будут обсуждены в более поздней главе.

Стебель и форма листа

Это форма, встречающаяся в большинстве мхов и многих печеночников.Организм имеет цилиндрический «стебель», к которому прикреплены небольшие плоские отростки, «листья», которые обычно имеют длину 2 мм или меньше и увеличивают площадь поглощения света. «Листья» обычно не имеют кутикулы и имеют толщину всего в одну клетку, хотя листья мха обычно утолщены с большим количеством клеток вдоль их центральной линии, образуя нерв (коста). Стебель часто меньше 2 мм в диаметре и, как правило, мало клеточной специализации. У некоторых видов мхов есть клетки (гидроиды), которые специализируются на переносе воды, будучи удлиненными и полыми (т.е., клетка умерла, а цитозоль отсутствует) с отверстиями в их наклонных торцевых стенках, которые позволяют воде перемещаться между клетками. Точно так же некоторые мхи обладают клетками (лептоидами), которые способствуют транспортировке углеводов. Хотя гидроиды и лептоиды функционируют аналогично клеточным типам сосудистых растений, им не хватает лигнина, и они не считаются сосудистой тканью. Они представляют собой конвергентную эволюцию, а не тесную связь между сосудистыми растениями и несколькими мхами, которые ими обладают.

Рис. 3 «Лист и стебель» — форма двух мхов: ярко-зеленый мох прямостоячий, высотой 3-4 см и с листьями почти 1 см длиной. Желто-зеленый мох также имеет структуру «лист и стебель», но растение распростертое, а листья намного меньше, как у печеночника, показанного ниже. Рис. 4. Листовая и стеблевая форма печеночника листового. «Листья» имеют размер ~ 2 мм и прикреплены к цилиндрической ножке диаметром 1 мм. Это лишь одна из трех форм, встречающихся в группе печеночников.

Спорофиты несосудистых растений

Рис. 5 Спорофиты мха Polytrichium. Они растут на верхушках «листовых» зеленых гаметофитов. На переднем плане — новые спорофиты (загар), которые только начинают удлиняться.

Диплоидная спорообразующая форма (спорофит) всех несосудистых растений вырастает из продуцирующей гамет формы (гаметофит), обычно недолговечна и мало фотосинтезирует. Хотя они иногда зеленые и фотосинтетические, у них нет сплющенных частей, чтобы увеличить фотосинтетическое поглощение света, и они должны зависеть от гаметофита для углеводов в течение некоторого или всего своего существования.У роголистников спорофит представляет собой тонкий цилиндр, который раскрывается в продольном направлении от кончика для высвобождения спор. У печеночников и мхов наиболее распространенной формой спорофитов является «шар на палочке» с примерно сферической структурой, производящей споры (спорангий) на конце стебля, которая почти во всех случаях служит для поднятия спорангия на более высокое положение. предположительно, чтобы способствовать распространению спор. Спорангий открывается для высвобождения спор путем расщепления (печеночники) или через отверстие (мхи), размер которого регулируется зубами, которые перемещаются в ответ на влажность, закрывая отверстие во влажных условиях.У некоторых печеночников спорофит чрезвычайно мал, и, хотя он не приподнят, его стебель образуется в приподнятом органе в форме зонтика (архегониофор).

Органы, ткани и клетки сосудистых растений

Хотя несосудистые растения явно успешно существуют и процветают в большинстве наземных местообитаний, их размер и активность сильно ограничены способами, которые были преодолены с появлением у сосудистых растений сосудистых тканей, обладающих типами клеток, которые делают возможным перенос воды на большие расстояния. и углеводы.Сосудистая ткань позволила наземным автотрофам существовать как две связанные сущности, важные друг для друга: структура, поглощающая воду и питательные вещества, и структура фотосинтеза. Три органа сосудистых растений, корни, стебли и листья, отражают основную биологию наземных автотрофов: листья получают солнечный свет и осуществляют фотосинтез, чтобы « кормить » организм, корни исследуют почву и получают воду и питательные вещества, необходимые для фотосинтеза. и рост, а стебли соединяют фотосинтетическую часть с частью, поглощающей воду и питательные вещества, а также служат для эффективного распределения листьев в их воздушной среде.Каждый из этих трех органов имеет три основных ткани: «кожу» (кожная ткань), транспортная ткань (сосудистая ткань) и основная ткань (все остальное, ткань, заполняющая пространства между кожной тканью и тканью сосудов).

Рис. 6 Поперечный разрез листа, показывающий три основные ткани (кожные, сосудистые и наземные ткани) и несколько различных типов клеток.

Клетки сосудистых растений демонстрируют значительно большую специализацию, чем у несосудистых растений, и было обнаружено несколько типов клеток. определены, в первую очередь, на основе следующих характеристик, кратко изложенных в таблице 1.

1. Будет ли клетка жива или мертва при наступлении срока погашения . Некоторые типы растительных клеток имеют важное значение для функционирования организма только после того, как они отмирают. В частности, элементы, важные для водного транспорта, для структурной целостности (предохранение растений от падения при ветре) и для механической защиты, часто оказываются мертвыми, когда они выполняют эти функции. Очевидно, что клетка функционирует до своей смерти, но ее наиболее значительный вклад в организм в целом происходит, когда она мертва.Эти клетки «умирают молодыми» в результате запрограммированной гибели клеток, то есть в этих клетках запускается генетическая программа, заставляющая их умирать «сама по себе». Хотя клетки живы только в течение короткого периода времени по сравнению с жизнью организма, они способствуют долголетию растения в течение длительного периода после их смерти и тем самым способствуют его эволюционному успеху.
2. Характеристики клеточной стенки. Все клетки растений имеют так называемую первичную клеточную стенку, описанную в главе 3.Он состоит из микрофибрилл целлюлозы, встроенных в матрицу из гемицеллюлозы и пектинов, молекул, которые связывают микрофибриллы целлюлозы друг с другом, а также поглощают воду, образуя гель. Первичная клеточная стенка присутствует, когда клетка растет, и когда клетка расширяется, стенка уступает давлению, которое присутствует внутри клетки. Клетка перестает расти, когда клеточная стенка становится жесткой и больше не поддается давлению, создаваемому внутри нее. В этот момент некоторые клетки откладывают особый тип материала клеточной стенки, называемый вторичной клеточной стенкой, внутри первичной клеточной стенки.Поскольку клетка не растет, чем больше откладывается вторичная клеточная стенка, тем меньше становится пространство внутри клеточной стенки. Когда клетка умирает, это пространство, где раньше находился цитозоль (обычно с большой вакуолью), называется просветом. Как и первичная клеточная стенка, вторичная клеточная стенка содержит микрофибриллы целлюлозы, но они встроены в матрицу из лигнина, а не гемицеллюлозы и пектина. Лигнин — сложный полимер, состоящий из фенольных субъединиц. В отличие от первичной клеточной стенки, вторичная клеточная стенка обладает значительной прочностью на сжатие и не нуждается в клеточной мембране и повышении давления воды внутри клетки, чтобы клетка сопротивлялась сжатию (подробности этого процесса обсуждаются в главе 22).Убийство растительных клеток с помощью только первичных клеточных стенок резко влияет на их структурную целостность (приготовление шпината наглядно демонстрирует влияние убийства растительных клеток на форму растения). Клетка с вторичной клеточной стенкой остается жесткой даже после того, как клетка умерла и мембрана исчезла; стебли кукурузы стоят прямо даже после гибели растения из-за клеток со вторичными клеточными стенками. Лигнин — это материал, который делает растения древесными, жесткими и жесткими, но недревесные растения (например, кукуруза) могут иметь одревесневшие клетки, которые имеют важное структурное значение; растения или части растений (например,g., шпинат и многие другие листья) с клетками, имеющими только первичную клеточную стенку, травянистые и гораздо менее устойчивы к силам, создаваемым гравитацией или ветром. Такие растения / части растений теряют всю структурную целостность, если клеточная мембрана разрушается или если потерянная вода не восстанавливается
3. Форма ячейки . Клетки растений бывают самых разных форм. Многие клетки имеют круглую или почти круглую форму или прямоугольную форму, причем их длинный размер в два-десять раз больше, чем короткий.Другие клетки имеют очень большую длину, их размер до 1000 раз превышает их диаметр. Как правило, длинная ось клеток проходит в том же направлении, что и длинная ось растения, то есть вверх и вниз по стеблю / корню.

Эти функции кратко описаны ниже. Конкретные типы клеток будут рассмотрены более подробно при рассмотрении функционирования этих тканей.

Таблица 1. Типы клеток сосудистых растений. Обратите внимание, что некоторые исследователи классифицируют волокна, трахеиды и элементы сосудистой трубки как типы клеток склеренхимы.Точно так же некоторые исследователи рассматривают ситовые клетки и элементы ситовых трубок как типы клеток паренхимы.

Тип ячейки	Стенка ячейки	Форма	Живы при наступлении срока погашения?
Паренхима	Как правило, только основные, но могут иметь второстепенные стены	Круглая, прямоугольная, обычно не удлиненная	Есть
Колленхима	Только первичный, но обычно он значительно утолщен, часто в углах ячейки	Удлиненный	Есть
Склеренхима	Толстая вторичная стенка, оставляющая очень маленький просвет	Переменная	№
Волокна (иногда считаются разновидностью склеренхимы)	Толстая вторичная стенка, оставляющая очень маленький просвет	Удлиненный	№
Трахеиды	Вторичная стенка нанесена по разным узорам, а иногда и равномерно	Удлиненные, со значительным просветом, клетки не сложены встык, а накладываются друг на друга	№
Элементы трубки сосуда (элементы трубы сосуда)	Вторичная стенка нанесена по разным узорам, а иногда и равномерно	Удлиненная, с большим просветом; несколько ячеек уложены друг на друга, образуя сосуды	№
Ситовые трубчатые элементы	Только первичный	Удлиненная, с большим просветом; несколько ячеек уложены друг на друга, образуя ситовые пробирки	Есть
Ситчатые ячейки	Только первичный	Вытянутые, с относительно большим просветом, перекрывающиеся клетки, не штабелированные	да

Рис.7 Поперечные срезы стволовой ткани, показывающие различные типы клеток Рис. 8 Сравнение двух типов клеток ксилемы, трахей слева и трубок сосудов справа.

Слева: Трахеиды — клетки удлиненной формы с вторичной стенкой и большим просветом. Клетки перекрывают друг друга по длинной оси растения. Отдельные ячейки не выстраиваются в стопки

Справа: Трубчатые элементы сосудов также представляют собой удлиненную ячейку с вторичной стенкой, но они уложены друг на друга, верх одной ячейки находится непосредственно под нижней частью следующей ячейки, а соединение между ячейками имеет отверстия, образующие «перфорационная пластина». Стек ячеек называется сосуд.Отдельные ячейки сосуда называются элементами трубок сосуда или элементами трубок сосуда. В целом, элементы трубчатых сосудов короче и имеют больший диаметр, чем трахеидные клетки.

И элементы трубки сосуда, и трахиды имеют толстые стенки ячеек, но различаются по диаметру (элементы трубок сосуда больше). В поперечном сечении трудно различить два типа клеток. Однако в продольном сечении трубчатые элементы сосуда различимы благодаря их штабелированию. Дополнительные различия будут учтены при обсуждении водного транспорта.

Рис. 9 Поперечные сечения стволовой ткани, показывающие различные типы клеток.

Несколько других типов ячеек

Защитные камеры

Защитные клетки — это особые клетки, попарно обнаруживаемые в эпидермисе листьев. Сторожевые клетки открывают поры, называемые устьицами , , в листе, которые позволяют проникать углекислому газу. Защитные ячейки меняют форму по мере того, как они поглощают (или теряют) воду и повышают или понижают давление. Изменения формы вызывают появление или исчезновение отверстия в пространстве между парой замыкающих ячеек (обсуждается в главе 22)

Гаустория грибковая

Грибковые гаустории — это специализированные клетки, обнаруженные в биотрофных грибах, грибах, которые питаются живыми существами, обычно растениями, иногда другими грибами, животными или простейшими.Эти грибы получают питательные вещества из клеток-хозяев, а гаустории проникают в клетки-хозяева и вызывают передачу материалов от хозяина к грибку. Биотрофные грибы иногда также имеют специализированные клетки (аппрессории), способные проникать в кутикулу своего хозяина.

Споры, сперма и яйцеклетки

Эти клетки связаны с полом и размножением. Иногда они имеют особые структурные особенности, но наиболее значительными являются их способности и возможности. Они присутствуют в большинстве рассматриваемых здесь групп и будут рассмотрены в следующих главах.

Сайтов с отличными изображениями растительных клеток и тканей:

LON-CAPA Botany online: Supporting Tissues

LON-CAPA Botany online: Поддерживающие ткани — проводящие ткани

---

---

---

Поддержка Ткани

Разработка стабильных опорных элементов была важная предпосылка для эволюции крупных земных организмы. У животных есть эндо- или экзоскелеты, соответствующие функции древесных стеблей или стволов растений.Архитектурный конструкция растительного тела растения очень сложна. Тонкий черешки несут тяжелые и плоские пластинки, стебли поддерживают листья, цветы и фрукты. Механическим воздействиям подвергаются все органы растений. Надземные органы следуют за ветром. Их высокая эластичность позволяет им либо вернуться в исходное положение, либо заставляет их качаться вокруг воображаемой оси. Стволы достаточно устойчивы, чтобы противостоять ветер тянет. Они выдерживают давление и негибкие, хотя их выступающие верхушки деревьев создают сильный ветер. цель.Ветер заставляет верхние органы растения и ствол действовать как рычаг, поэтому большая часть силы прилагается к корням, которые закрепляют растение в почве. Другие функции рута: поглощение воды и питательных веществ.

Сила тканей защищает и от врагов. Трудно скорлупа многих семян предотвращает разжевывание на куски или пробивание животных и избегает того, что паразиты, такие как грибы или бактерии, заставляют их путь в них.

В предыдущей теме упоминалось высокое содержание воды растительных клеток, который придает высокое напряжение растительным тканям и вызванный тургором.Он поставляет ткани растений с определенной устойчивостью. Его актуальная важность видна лучше всего при увядании листьев или цветов после того, как их водоснабжение было прекращено. остановился. Обширные специализированные поддерживающие ткани существуют только в сосудистых растений . Несмотря на существование огромных морских бурых водорослей (водоросли, такие как Macrocystis, Ламинария ), ни одной наземной водоросли, слоевище которой поднимает известно более чем несколько слоев клеток над землей. Сосудистые растения иметь до трех типов поддерживающей ткани:

1. Колленхима, ткань живой ячейки,
2. склеренхима, ткань почти всегда мертвые клетки, и
3. сосудистая ткань, состоящая из как живые, так и мертвые клетки.Он отвечает за транспорт и рассредоточение воды, питательных веществ и ассимилятов.

Все три типа рассматриваются ниже.

Чем больше сосудистое растение, тем больше в нем мертвых клетки. Мертвые клетки — исключение среди мохообразных, но очень часто встречаются у цветущие растения. Обычно это клетки вытянутой формы (прозенхиматозные), параллельно оси соответствующего органа и часто объединяются в связки волокна . Ботаник ЧАС.v. MOHL из Тюбингена признали еще в 30-х гг. XIX в., что все эти волокна возникают из нормальных живых клеток.

Поддерживающие ткани обычно находятся на периферии растения органы. Если ячейки объединены слоями, то трубки, устойчивость которых намного больше, чем у палочек такого же диаметра. Опорные ткани ребристых или ребристых стеблей сосредоточены в эти ребра или края. У подводных живых сосудистых растений поддерживающая ткань сведена к минимуму.

---

Колленхима

Колленхима является типичной поддерживающей тканью первичного тело растения и растущие части растения. Его прозенхиматозные клетки живут в зрелом возрасте и всегда содержатся в первичном состоянии, которое означает, что они никогда не одревесневают. Стены колленхимы перемежается группами ям, которые, как правило, организованы в специальные области. Название колленхима происходит от греческого слова «колла», что означает «клей», означает толстый, блестящий появление стен в свежих тканях.

Колленхима является типичной поддерживающей тканью первичного тело растения и растущие части растения, хотя и хранятся в неизменном виде. структура и функции даже в отросших органах, таких как стебли, черешки, пластинки или корни. На срезах стеблей колленхима обычно выглядит как отдельные нити или как периферийный цилиндр, который лежит, в зависимости от вида, либо непосредственно под эпидермисом или отделен от него несколькими слоями паренхимы. Цилиндр обычно состоит из нескольких слоев.Также встречается колленхима окаймляет жилки листьев двудольных. Он образует волокна в острых стеблях которые проходят по краям или ребрам. Часто либо флоэма или ксилема сосудистых пучков связана с клетками колленхимы.

Множество переходов доказывают происхождение колленхимы из паренхимы. Дифференциация обратима, перерождение в меристематическое. состояний часто наблюдается. Стенки клеток колленхимы усилен отложением целлюлозы и покрытием пектин.Эти усиления часто ограничивается отдельными частями или краями ячейки. Стены клетки паренхимы открыты ямками, которые часто располагаются в специальные области.

Неравномерно утолщенные клеточные стенки привели немецкого ботаника К. МЮЛЛЕР (1890) различал разные колленхимы. типы:

1. Угловая колленхима. А На поперечном срезе видно утолщение краев ячейки. Продольные сечения показывают удлиненную форму как ячейки, так и утолщение.Поперечный разрез стебля бегонии rex или родственные ему виды — типичный образец, используемый в ботанические микроскопические курсы. Встречается также угловатая колленхима. у видов следующих родов: Ficus, Vitis, Ампелопсис, Полигоний, Бета, Румекс, Бемерия, Морус, Каннабис, пеларгония и другие.
2. Тангенциальная колленхима. Касательные стенки этого типа колленхимы толще, чем радиальные стены.Примеры: Sambucus nigra , виды роды Sanguisorba, Rhoeo, Eupatoria.
3. Лакунарная колленхима. Хотя межклеточные пространства этих двух типов практически отсутствуют. выше, те, что этого типа, очень большие. Очистить пробелы можно признается между клетками. Встречаемость: виды родов. Lactuca, Salvia, Prunella и семейство Composite.

Клеточные стенки клеток колленхимы деформируются при растянулся.Форма и расположение ячеек обуславливают высокую механику устойчивость при нагрузке 10-12 кг / мм ² . Это качество особенно выгоден при выращивании органов растений. Это позволяет клетки колленхимы растягиваются синхронно с другими клетками без нарушения прочности ткани. Новое состояние стабилизируется одновременной обработкой дополнительной стены материал.

---

Склеренхима

Другой истинной поддерживающей тканью является склеренхима.Две группы из клеток склеренхимы существуют: волокна и склереиды. Их стенки состоят из целлюлозы. и / или лигнин. Клетки склеренхимы основные поддерживающие клетки в частях растений, которые перестали удлинение. Волокна склеренхимы очень экономичны. важность, поскольку они составляют исходный материал для многих ткани (лен, конопля, джут, рами).

В отличие от колленхимы зрелая склеренхима состоит из мертвые клетки с очень толстыми клеточными стенками (вторичные стенки), составляющие до 90% всего объема клетки.Срок «склеренхима» происходит от греческого «scleros», что означает «твердый». Именно их твердые, толстые стенки делают клетки склеренхимы важными. укрепляющие и поддерживающие элементы в частях растений, которые перестали удлинение. Разница между волокнами и склероидами не всегда Чисто. Переходы действительно существуют, иногда даже внутри одного и того же растение.

Волокна обычно длинные, тонкие, так называемые прозенхиматозные клетки, обычно встречающиеся в цепочках или связками.Такие пучки или совокупность пучков стебля являются в просторечии называемые волокнами. Их высокая несущая способность и легкость, с которой их можно обрабатывать, с древних времен сделала их исходный материал для ряда вещей, таких как веревки, ткани или матрасы. Волокна льна (Linum usitatissimum) прошли известные в Европе и Египте более 3000 лет, конопля (Canabis sativa) в Китае так же давно. Эти волокна и из джута (Corchorus capsularis) и рами ( Boehmeria nivea , крапива), чрезвычайно мягкие и эластичные, особенно хорошо подходит для обработки текстильных изделий.Их Основной материал клеточной стенки — целлюлоза.

Contrasting — это твердые волокна, которые в основном встречаются в однодольных. Типичными примерами являются волокна многих злаковых, агавы (сизаль: Агава сизалана ), лилии ( Юкка или Формиум tenax ), Musa textilis и другие. Их клеточные стенки содержат помимо целлюлозы высокая доля лигнина. Несущая вместимость Phormium tenax достигает 20-25 кг / мм ² и, следовательно, такой же, как у хорошей стальной проволоки (25 кг / мм ² ).Но волокно рвется, как только его кладут большая нагрузка на него, а проволока деформируется и рвется не раньше, чем деформация 80 кг / мм ² . Утолщение клеточной стенки имеет изучалась в Linum . Начиная с центра волокна слои утолщения вторичной стенки наносились один после Другие. Рост на обоих концах клетки приводит к одновременному удлинение. Во время проявки делают слои вторичного материала кажутся трубками, из которых внешняя всегда длиннее и старше чем следующий.После завершения роста недостающие части дополняется, так что стена равномерно утолщена до кончиков волокна.

Волокна обычно происходят из меристематических ткани. Камбий и прокамбий — их главные центры производство. Они часто связаны с ксилемой сосудов. связки. Волокна ксилемы всегда одревесневший. Надежные доказательства эволюционного происхождения волоконных клеток трахеид существует. В процессе эволюции прочность клеточных стенок была увеличена, способность проводить воду была потеряна и размер ямы уменьшились.Волокна, не относящиеся к ксилеме, лубяные. (вне кольца камбия) и такие волокна, которые расположены в характерные узоры на разных участках побега.

Склереиды имеют различную форму. Клетки могут быть изодиаметрическими, прозенхиматическими, раздвоенными или разветвленными. фантастически разветвленный. Они могут быть сгруппированы в связки, могут образовывать полные трубки, расположенные на периферии, или могут встречаться в виде отдельных ячеек или небольшие группы клеток в тканях паренхимы. Но по сравнению с большинство волокон склереидов относительно короткие.Характерные примеры каменных ячеек (называемых каменными клетки из-за их твердости) груш (Pyrus communis) и айва (Cydonia oblonga) и побеги воска Растение (Hoya carnosa) . Стенки ячеек заполняют почти все объем ячейки. Многослойность стен и наличие разветвленных ямы хорошо видны. Такие разветвленные ямы называются ямки ветвистой формы. Оболочка многих семян, как орехи, а также косточки ягод, таких как вишня или сливы состоят из склереид.

---

© Питер фон Зенгбуш — [email protected]

---

Установки обладают широким спектром механических свойств, считают инженеры | MIT News

С точки зрения инженера, такие растения, как пальмы, бамбук, клены и даже картофель, являются примерами точной инженерии в микроскопическом масштабе. Подобно деревянным балкам, укрепляющим дом, ячеистые стены составляют структурную опору всех растений. В зависимости от того, как устроены клеточные стенки и из чего они сделаны, растение может быть хрупким, как тростник, или крепким, как дуб.

Исследователь из Массачусетского технологического института собрал данные о микроструктуре ряда различных растений, от яблок и картофеля до ив и елей, и обнаружил, что растения обладают огромным диапазоном механических свойств, в зависимости от расположения четырех основных элементов клеточной стенки. строительные блоки: целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин и пектин.

Лорна Гибсон, профессор материаловедения и инженерии Матулы С. Салапатаса в Массачусетском технологическом институте, говорит, что понимание микроскопической организации растений может помочь инженерам создавать новые биологические материалы.

«Если вы посмотрите на инженерные материалы, у нас есть много разных типов, тысячи материалов, которые имеют более или менее тот же диапазон свойств, что и растения», — говорит Гибсон. «Но вот растения, которые собирают всего четыре основных компонента. Так что, может быть, ты сможешь кое-что узнать о дизайне инженерных материалов ».

В этом месяце в журнале « Journal of the Royal Society Interface» был опубликован документ с подробным описанием открытий Гибсона.

Для Гибсона компоненты клеточной стенки очень похожи на определенные искусственные материалы.Например, целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин могут быть такими же жесткими и прочными, как промышленные полимеры. Ячеистая структура растения также может иметь инженерные параллели: например, клетки в древесине выровнены, как инженерные соты, а многогранные конфигурации ячеек, такие как те, что встречаются в яблоках, напоминают некоторые промышленные пены.

Чтобы изучить естественную механику растений, Гибсон сосредоточился на трех основных растительных материалах: древесине, такой как кедр и дуб; клетки паренхимы, которые содержатся во фруктах и ​​корнеплодах; и древовидные пальмовые стебли, такие как кокосовые пальмы.Она собрала данные из своих экспериментов и экспериментов других групп и проанализировала два основных механических свойства каждого растения: жесткость и прочность.

Гибсон обнаружил большое разнообразие обоих свойств среди всех растений. Фрукты и овощи, такие как яблоки и картофель, были наименее жесткими, а самые густые пальмы были в 100 000 раз жестче. Точно так же яблоки и картофель попали в нижнюю границу шкалы силы, а ладони были в 1000 раз сильнее.

«Есть растения со свойствами во всем этом диапазоне», — говорит Гибсон.«Так что это не похоже на то, что картофель здесь внизу, а там дрова, и между ними ничего нет. Есть растения, свойства которых охватывают весь этот огромный диапазон. И интересно, как растения это делают ».

Оказывается, большой диапазон жесткости и прочности обусловлен сложной комбинацией микроструктур растений: состав клеточной стенки, количество слоев в клеточной стенке, расположение целлюлозных волокон в этих слоях и сколько места клеточная стенка занимает.

У таких деревьев, как клены и дубы, клетки растут и размножаются в слое камбия, непосредственно под корой, увеличивая диаметр деревьев. Стенки ячеек в древесине состоят из первичного слоя с хаотично распределенными по нему целлюлозными волокнами. Под ними лежат три вторичных слоя, каждый с различным составом лигнина и целлюлозы, которые спирально наматываются через каждый слой.

Взятые вместе, клеточные стенки занимают большую часть клетки, обеспечивая структурную поддержку.Ячейки в древесине организованы в виде сот — геометрическое расположение, которое придает дереву жесткость и прочность.

Клетки паренхимы, содержащиеся во фруктах и ​​корнеплодах, намного менее жесткие и прочные, чем древесина. Стенки ячеек яблок, картофеля и моркови намного тоньше, чем у деревянных ячеек, и состоят только из одного слоя. Волокна целлюлозы беспорядочно проходят через этот слой, укрепляя матрицу из гемицеллюлозы и пектина. В клетках паренхимы лигнин отсутствует; Гибсон говорит, что в сочетании с их тонкими стенками и случайным расположением целлюлозных волокон это может объяснить низкую жесткость их клеточных стенок.Ячейки на каждом заводе плотно упакованы вместе, подобно промышленным пеноматериалам, используемым в матрасах и упаковке.

В отличие от древесных деревьев, диаметр которых увеличивается со временем, стебли древовидных пальм, таких как кокосовые пальмы, сохраняют одинаковый диаметр на протяжении всей своей жизни. Вместо этого, когда стебель становится выше, ладони поддерживают этот дополнительный вес, увеличивая толщину своих клеточных стенок. Толщина клеточной стенки зависит от того, где она находится вдоль данного ствола ладони: клеточные стенки толще у основания и на периферии ствола, где напряжения изгиба являются наибольшими.

Гибсон считает механику оборудования ценным ресурсом для инженеров, разрабатывающих новые материалы. Например, по ее словам, исследователи разработали широкий спектр материалов, от мягких эластомеров до жестких и прочных сплавов. Углеродные нанотрубки использовались для усиления композитных материалов, и инженеры создали материалы с сотовым рисунком с ячейками размером всего несколько миллиметров. Но исследователи не смогли изготавливать ячеистые композитные материалы с таким уровнем контроля, который довели до совершенства растения.

«Растения многофункциональны», — говорит Гибсон. «Они должны удовлетворять ряду требований: механическим, но также росту, площади поверхности для солнечного света и транспортировке жидкостей. Созданные заводы по микроструктуре удовлетворяют всем этим требованиям. Я думаю, что с развитием нанотехнологий есть потенциал для разработки многофункциональных инженерных материалов, вдохновленных микроструктурами растений ».

Карл Никлас, профессор биологии растений Корнельского университета, считает, что инженерные параллели Гибсона уместны.По его словам, в некотором смысле растения — это «в основном структурные элементы… химические заводы, построенные по архитектурному принципу».

«Растения на Земле эволюционировали в течение трех с половиной миллиардов лет, и это гигантский эволюционный эксперимент методом проб и ошибок, потому что то, что не работает, вымерло, а то, что работает, больше в изобилии », — говорит Никлас. «Мы можем учиться у природы и применять ее для создания более качественных панельных плит, пенополистирола и фотоэлектрических элементов, которые помогут обществу.”

— это живая механическая ткань a Паренхима b Колленхима, класс 11, биология CBSE

Совет: Ткань, которая поддерживает растения и растущие органы растений от любых деформаций, а также обеспечивает механическую прочность, называется механическими тканями. У них так много терминов для механических тканей, в том числе стереома, стероиды.

Полный ответ:
Паренхима — это живая ткань, это тонкостенная и неспециализированная структура, и она легко адаптируется.Паренхима различает различные функции и встречается во многих местах растений. Паренхима состоит из мезофилла листьев, коры головного мозга и сердцевины стебля, корней, нагруженного хлоропластами, а также образует мягкую ткань плодов, клетки паренхимы, обнаруженные в ксилеме и флоэме, и клетки пучков пучков, окружающих сосудистые тяжи, где бы они ни находились. В настоящее время основная функция этих клеток — хранение пищи, поэтому это неправильный ответ.
Колленхима является одной из основных живых тканей растений, где они являются поддерживающей тканью для живых удлиненных клеток с нерегулярными клеточными стенками, а клетки колленхимы имеют более толстые отложения целлюлозы в своих клеточных стенках, и они также выглядят многоугольными в поперечном сечении, прочность ткани является результатом утолщения клеточной стенки, а также из-за продольного сцепления клетки колленхима может иметь форму цилиндров или отдельных нитей.