Тема 3. Ткани растений.

Тема 3.
Ткани растений.
План:
1.Понятие о тканях.
2.Классификация
тканей.
3.Функции тканей
4.Использование тканей
в производстве
Литература:
В.Г. Хржановский. «Курс общей ботаники» (I-П том) 1982.
М. Высшая школа.
П.М. Жуковский «Ботаника». М. 1982, Высшая школа
Суворов В.В., Воронова И.Н.- Ботаника с основами
геоботаники. Л. Колос. 1979
Н.С. Киселева « Анатомия и морфология растений»,1971
Минск, Высшая школа.
П. Рейвн, Р. Эверт, С.Айкхорн. Современная ботаника.
Мир, 1990
Э. Де Робертис, В.Новицкий, Ф. Сакс: Биология клетки
(перевод с англ) изд. Мир, М.: 1967
Кристиан де Дюв: Путешествие в мир живой клетки. (пер.
С англ) М. Мир. 1987.
Группы морфологически сходных клеток, связанные
общностью происхождения и выполняющие одинаковые
функции
носят
название
растительных
тканей.
Основоположником учения о тканях является английский
ботаник Н. Грю (1671).
Современная классификация тканей основана на единстве :
физиологической функции ( назначения);
морфологии;
происхождения;
местоположения.
Ботаника
насчитывает
шесть
групп
тканей:
образовательные, покровные. Основные, механические,
проводящие, выделительные.
Рассмотрим более детально каждую группу тканей.
1.Система образовательных тканей (меристематические)
а) верхушечная (апикальная) меристема
б) боковая (латеральная) меристема
в) интеркалярная меристема
г) раневая меристема
Один из важнейших признаков меристемы - рост в течении
всей жизни. Слово «меристема» происходит от греч. «меристос»
- делящийся и « тема « - ткань, т.е. делющаяся ткань.
Верхушечная меристема находится на концах главных и
боковых осей стебля и корне.
По происхождению различают меристемы первичные и вторичные,
первичная меристема происходит от тех эмбриональных тканей, которые
всегда характеризуются высокой активностью роста и деления, и образования
разнообразных тканей.
Вторичные
меристемы возникают позднее первичных и и
обуславливают рост органов в толщину.
Боковые меристемы расположены кольцом на периферии органов.
Боковые меристемы различают по происхождению и местоположению.
А) первичные - по местоположению и происхождению связаны с
верхушечными ( прокамбий, перицикл) и
б) вторичные - возникают позднее и не из верхушечной меристемы, а из
клеток постоянной ткани ( камбий, феллоген).
Интеркалярные (вставочные) меристемы закладываются в нижней
части междоузлий побегов и листьев (злаки, хвощи, однодольные, зонтичные)
Все вегетативные побеги при основании междоузлий способны к вставочному
( интеркалярному) росту.
Раневые меристемы могут возникать в любом участке тела растений,
где была нанесена травма. Возникают они из различных паренхиматических
тканей.
Клетка меристемы паренхимна. Полость клетки заполнена
цитоплазмой, вакуолей не видно. В центре крупное ядро. Стенки клеток очень
тонкие, пектиново-целлюлозные. Способность расти в течении всей жизни
растения используется при микроразмножении (меристемная культура),
разные способы прививок и вегетативном размножении. Покровные ткани
располагаются на наружных частях растений и защищают его органы от
неблагоприятных внешних воздействий: перегрева или охлаждения. От
излишнего испарения воды, проникновения внутрь растения вредных
микроорганизмов и от механических повреждений.
К покровным тканям относятся: кожица (эпидермис), пробка, корка.
Эпидермис возникает в меристеме из дерматогена и чаще состоит из
одного ряда клеток. Клетки живые и способны к делению, без цвета, т.к. не
содержат пигментов, наружная стенка эпидермиса утолщена сильнее. чем
другие и часто пропитана воскообразным веществом -кутином, в результате
чего на поверхности эпидермиса образуется тонкая пленка, называемая
кутикулой. Кутикула непроницаема для воды и газов и защищает растение от
излишнего испарения. Эпидермис покрывает растение лишь в течение
первого года жизни.
Из некоторых клеток эпидермиса вытягиваются волоски.
Они могут быть простыми и железистыми. Простые волоски
могут быть одно и многоклеточными. Функцией простых
волосков является преломление света и предохранение органа
растения от излишнего перегрева и испарения.
Среди клеток встречаются устьица- щелевидные
отверстия окаймленные с двух сторон замыкающимися
клетками, имеющими бобовидную форму. Интенсивность
испарения регулируется замыкающимися клетками.
Пробка- вторичная покровная ткань цветковых
растений, возникающая к концу первого года их жизни. Пробка
возникает от деления образовательной ткани - феллогена или
пробкового камбия. Пробковый камбий работает двусторонне.
Наружу он откладывает клетки пробки, а внутрь живую
запасающую ткань феллодерму.
Пробковый камбий образуется из субэпидермального слоя
первичной коры. Клетки пробковой ткани расположены плотно.
Оболочки их пропитаны суберином и не пропускают воздух и
воду. Аэрация у многолетних органов протекает через чечевички.
Чечевички- образуются под устьицами. Где феллоген
откладывает живые клетки, которые делятся и образуют
выполняющие клетки, выполняющие клетки давят на пробку,
раздавливают её и чечевичка раскрывается, способствуя обмену
газов. Пробка широко используется в строительном деле,
электротехнической промышленности, пищевой, др., где
необходимо её качества: звуконепроницаемости, теплоизоляции,
химически устойчивость.
Корка - с
возникновением корки в
более глубоких слоях коры
ткани расположенные
снаружи от пробки
отмирают, высыхают
отодвигаются и образуется
корка. Корка является
покровной тканью у
деревьев и кустарников.
Основные ткани - состоят из паренхимных клеток.
Клетки могут быть живыми и мертвыми. Оболочка клеток
целлюлозная. В живых клетках откладываются запасные
питательные вещества. Если клетка основной ткани содержит
хлорофилл они несут ассимиляционную функцию. Мертвые
клетки заполнены водой и воздухом.
Функция основной ткани: превращение веществ и
энергии. Процессы синтеза и гидролиза. Накопление
питательных веществ. К основным живым тканям относится
коровая паренхима, лубяная паренхима, древесная паренхима. К
ассимиляционным тканям относятся столбчатая и губчатая
ткани мякоти ( мезофилла) листа. К мертвым основным тканям
можно отнести сердцевину и основную паренхиму.
Механические ткани. Функция механических тканей
сводится к приданию телу растений прочности. Характерной
особенностью строения механической ткани - сильное
утолщение клеточных оболочек.
В зависимости от формы клеток, химического состава
оболочек и способа утолщения их различают;
1) колленхиму
2) склеренхиму
3) древесные волокна
4) лубянные волокна
5) каменистые клетки ( склереиды).
Колленхима -живая механическая ткань. Расположена
всегда в периферических слоях стебля, черешках и жилках
листа. Клетки колленхима паренхимные, оболочка целлюлозная
с уголковым или пластинчатым утолщением. Колленхима
встречается только у двудольных растений.
Склеренхима - клетки прозенхимные. Мертвые, оболочка
одревесневшая. Встречается у однодольных растений под
эпидермисом и вокруг пучков, у двудольных несколько глубже, в
слоях коры.
Древесные волокна (либриформ - клетки прозенхимные,
мертвые. Оболочка клеток одревесневшая встречается в
древесине.
Лубяные волокна - проземхимные с
заостренными концами. Оболочка клеток
целлюлозная. С возрастом становится
слегка одревесневшей. Встречается в лубе.
Лубяные волокна с целлюлозной оболочкой
в текстильной промышленности идут на
изготовление пряжи (лён, кенаф, джут,
конопля).
Каменистые клетки ( склереиды) паренхимные клетки с
сильно утолщенной, одревесневшей оболочкой. Оболочка
снабжена узкими канальцами. Встречаются в мякоти плодов
груши, айвы, в корке косточковых плодов вишни, абрикоса.
Проводящие ткани. Функцией проводящих тканей является
проведение воды и питательных веществ по телу растения. К
ним относятся: 1) сосуды 2) трахеиды 3) ситовидные трубки
1. Сосуды - это капиллярные трубки без поперечных
перегородок с неравномерно утолщенной одревесневшей
оболочкой. В зависимости от формы утолщения различают
несколько видов сосудов: кольчатые, спиральные, сетчатые,
лестничные, точечные, пористые. Сосуды встречаются в
древесине всех цветковых растений и служат для проведения
восходящего тока воды от корней в стебль и листья
2. Трахеиды - мертвая прозенхимная клетка с
заостренными концами. Оболочка клеток одревесневшая. В
оболочке имеются поры с окаймлением. Трахеиды, как и
сосуды, служат для проведения восходящего тока. Трахеиды, в
массе встречаются в древесине голосеменных растений.
3. Ситовидные трубки - это капиллярные трубки с
целлюлозной
оболочкой.
В
поперечнике
имеют
продырявленные в виде сит перегородки. Ситовидные трубки
встречаются в лубе и несут функции проведения нисходящего
тока, т.е. они проводят органические вещества из листа в
стебель и корень. К ситовидным трубкам примыкают клетки
спутницы -живые, прозенхимные клетки.
Сосудисто-волокнистые
пучки (СВП). Элементы отдельных
тканей в растении собраны в группы
- пучки. В состав пучка входят
приводящие и механические ткани.
Поэтому они называются сосудистоволокнистыми пучками (СВП) и
бывают погружены в основную
паренхиму. СВП устроены очень
сложно. Они состоят из двух частей
- древесины (ксилемы) и луба
(флоэмы). Древесина и луб сложные
ткани, т.к. в их состав входят
проводящие,
механические
и
запасающие элементы.
В состав древесины входят:
проводящий элемент- сосуды или трахеиды
запасающий элемент - древесная паренхима
механический элемент - древесные волокна придающие
крепость древесине
В состав луба также входят:
проводимый элемент - ситовидные трубки
Запасающий - лубяная паренхима
механический - лубяные волокна (у первичного луба
волокна отсутствуют)
По
строению
СВП
многообразны.
СВП
с
односторонним лубом называются коллатеральными пучками.
СВП с двусторонним лубом называются биколлатеральными.
СВП не имеющие камбий не способные нарастать в толщину
называются закрытыми. СВП содержащие камбий и
способные нарастать в толщину называются открытыми.
Выделительные ткани. В процессе жизнедеятельности растения
образуются различные вещества, которые не используются в дальнейшей
жизни. Они отделены от живого протопласта и могут накапливаться
внутри растения в особых клетках, различных тканях, вместилищах.
Ткани
в
которых
скапливаются
эти
вещества
называются
выделительными. К выделительной системе можно отнести железистые
волоски и железки, вместилища, смолянные и эфирномасличные ходы.
Железистые волоски бывают головчатые, сосудистой или овальной
головкой (листья мяты, шалфея, пеларгоний)
Желёзки встречаются на поверхность эпидермы (ромашка, мята,
полыни, тысячелистники и др.)
Эфирные масла и другие вещества могут накапливаться в
растениях в специальных вместилищах выделений. По происхождению
вместилища бывают двух типов: схизогенные и лизигенные.
Схизогенное вместилище образуется на месте межклеточного
пространства, за счет постепенного расхождения клеток (хвойные
растения). Они тянутся на большие расстояния и называются смоляными
ходами. При поражении смоляных ходов вытекает смола из которой
получают скипидар и канифоль.
Лизигенные вместилища выстланы внутри разрушенными
клетками. Этот тип вместилищ возникает в результате растворения
(лизиса) большой группы клеток ( в корке плода мандарина, лимона)
Млечники представляют систему каналов, разветвленных в теле
растения (одуванчик, мак, гевея, осота и др.) Возникают они из
отдельных паренхимных клеток или путем соединения ряда клеток.
Млечный сок ( подобно клеточному соку) состоит из жидкой основы,
в которую включены органические вещества: одни находятся в
растворенном, другие во взвешенном состоянии.
В состав млечного сока входят вода (50-60 %) различные
питательные вещества (сахар, крахмал, жиры, белки) кристаллы - сок
яблочной, щавелевой кислот. Около 1800 видов двудольных растений
имеют млечный, в которых содержится каучук. Но лишь несколько видов
растений содержат чистый каучук, имеющий промышленное значение.
Эфирные масла выделяемые растениями находят большое
применение в парфюмерной и кондитерской промышленности
(мускатный шалфей, лаванда, кориандр, зира и др.)
Практическое значение имеют и некоторые другие вещества
выдаваемые растениями: смолы, бальзамы, камеди.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Какие характерные признаки меристематических клеток?
2. Какие меристемы обеспечивают рост органов в длину?
3. Какие особенности камбия?
4. Какие функции выполняет устьице?
5. Какие покровные ткани Вы знаете?
6. Что такое кутикула?
7. Из чего формируется пробка?
8. Из чего и как формируется корка?
9. В каком возрасте стебли многолетних растений покрываются
коркой?
10.Какова роль механических тканей в растении?
11.Чем отличается колленхима от склеренхимы?
12.Где и как используется склеренхима?
13.Какие гистологические элементы входят в состав ксилемы?
14.Какие гистологические элементы входят в состав флоэмы?
15.Что такое проводящий пучок?
16.Какие типы проводящих пучков Вы знаете?