М-класс 1. Строение стебля документ MS Word

Тема: Анатомическое строение стебля
Цель работы: изучить особенности строения стеблей у растений с
разным строением проводящего пучка.
Задачи работы: познакомиться с общим планом строения стеблей
однодольного и двудольного растений, а также с типами вторичных
изменений проводящей системы двудольных растений (пучковым,
переходным, непучковым).
Материал: микропрепараты стебля кукурузы (Zea mays L.),
подсолнечника (Helianthus annuus L.), кирказона (Aristolochia sp.), тыквы
(Cucurbita pepo).
Ход работы:
1. Изучить строение стебля кирказона (пучковое строение). Зарисовать один
сектор и сделать обозначения.
2. Изучить строение стебля подсолнечника (переходного типа). Зарисовать
один сектор и сделать обозначения.
3. Изучить строение стебля тыквы пучкового типа без межпучкового камбия.
Зарисовать схематично и сделать обозначения.
4. Изучить строение стебля кукурузы (первичное строение). Зарисовать
схематично и сделать обозначения.
Информация для изучения
Анатомическое строение стебля соответствует его функциям. В нем
развита система проводящих тканей, которая соединяет воедино все органы
растения. С помощью механических тканей стебель выполняет опорную
функцию.
Благодаря
деятельности
меристем
стебель
обладает
неограниченным ростом, на нем регулярно возникают новые органы.
Различают первичное и вторичное строение стебля. У однодольных в
течение всей жизни наблюдается первичное строение стебля, а у двудольных
растений первичное строение быстро сменяется вторичным. Разнообразие
первичного строения стебля меньше вторичного.
При первичном строении в стебле выделяют центральный цилиндр
с
хорошо выраженной сердцевиной и первичную кору. Граница между
первичной корой и центральным цилиндром выражена нечетко и
представлена эндодермой, в которой могут откладываться крахмальные зерна,
почему ее называют крахмалоносным влагалищем. Снаружи первичная кора
покрыта эпидермисом. В состав первичной коры входят хлоренхима,
неспециализированные клетки паренхимы, колленхима, склеренхима,
элементы выделительных тканей. Центральный цилиндр представлен
проводящими
тканями,
разделяющимися на
проводящие пучки
паренхимными клетками, но иногда проводящие ткани располагаются
сплошным слоем. Наружной границей центрального цилиндра служит
перицикл, который находится под эндодермой и из которой чаще всего
образуются механические волокна. Сердцевина представлена рыхло
расположенными неспециализированными клетками паренхимы, в которых
могут откладываться запасные вещества, танины, слизи и т.д. Часто с
возрастом клетки сердцевины отмирают, а в стебля образуется воздушная
полость.
Переход к вторичному строению в стебле осуществляется с
появлением камбия. Вторичное строение отличается наибольшим
разнообразием у травянистых двудольных растений. В зависимости от
особенностей заложения прокамбия и камбия формируются различные типы
стеблей. Для непучкового (сплошного) типа строения характерно заложение
прокамбия, а затем и камбия в виде сплошного кольца, из которого
формируются сплошные кольца флоэмы и ксилемы (лен, барвинок, вьюнок,
тысячелистник, древесные двудольные растения, голосеменные). Пучковый
тип строения стеблей характеризуется заложением камбия в виде отдельных
тяжей, что способствует формированию отдельных проводящих пучков
(клевер, лютик, подсолнечник, кирказон, виноград). При переходном типе
строения наблюдается формирование пучкового и межпучкового слоев
камбия, которые постепенно соединяются в одно сплошное кольцо. При этом
образуются новые проводящие пучки, расположенные между старыми. Такой
тип строения характерен для топинамбура, бодяка и других растений.
Строение стеблей однодольных растений
У однодольных растений первичное строение стебля сохраняется в
течение всей жизни. В развитии стеблей однодольных растений большое
значение играет долго функционирующая интеркалярная меристема, которая
обеспечивает вставочный рост. Для типичных стеблей характерно резко
выраженное пучковое строение, обилие проводящих пучков, полное или
почти полное отсутствие камбия, вторичного роста, тип стелы - атактостела.
Стебель однодольных растений сверху покрыт эпидермисом, перидерма не
образуется. Отсутствие вторичного прироста часто приводит к мощному
развитию в стеблях однодольных растений механических тканей и
склерификации эпидермиса и паренхимы первичной коры (злаки).
Проводящие пучки в стеблях однодольных растений многочисленные,
распределены по всему сечению стебля, величина их возрастает в
направлении от периферии к центру стебля, а частота расположения и
мощность механических обкладок при них увеличивается в обратном
направлении - от центра к периферии стебля. Проводящие пучки - закрытые
коллатеральные. Флоэма в проводящих пучках однодольных растений
состоит из правильно расположенных ситовидных трубок и клеток-спутниц.
Паренхима отсутствует. Проводящие пучки окружены склеренхимой.
У однодольных растений строение стебля тесно связано с условиями
существования и их можно отнести к двум основным типам:
а) с хорошо выраженной первичной корой, когда наблюдается четкое
разграничение первичной коры и центрального цилиндра, а границей между
ними является эндодерма (лилейные, аспарагусовые, ирисовые,
амариллисовые);
б) с невыраженной первичной корой, когда первичная кора не
отделена четко от центрального цилиндра или вообще не развита (пальмы,
злаки). В некоторых случаях проводящие пучки оказываются сдвинуты к
периферии, а в центре образуется крупная воздушная полость (соломина
злаков) или несколько воздушных полостей (камыш, ситник).
Строение стеблей травянистых двудольных растений
Выделяют первичное и вторичное строение стебля. Первичное
строение стебля сохраняется у двудольных растений недолго. При первичном
строении выделяют первичную кору, центральный цилиндр и сердцевину.
Первичная кора состоит в основном из недифференцированных
паренхимных клеток, сверху она покрыта эпидермисом, под которым
находится ассимиляционная ткань. У водных растений в первичной коре
образуется аэренхима. Часто ассимиляционная ткань располагается
участками, чередуясь с участками механической ткани. Механическая ткань колленхима - располагается под эпидермисом в виде тяжей в углах стебля
(губоцветные), в ребрах (зонтичные) или в виде кольца (тыквенные,
пасленовые).
Границей между первичной корой и центральным цилиндром служит
эндодерма. В ряде случаев эндодерма дифференцируется в крахмалоносное
влагалище. Центральный цилиндр состоит из перицикла, прокамбия, флоэмы
и ксилемы. Перицикл представлен одним рядом клеток, иногда только
паренхимой, иногда включает элементы механических тканей склеренхимные волокна. Из клеток перицикла образуются боковые и
придаточные корни, придаточные почки, добавочные слои камбия, феллоген.
Сердцевина располагается в центре стебля, состоит из рыхлых
паренхимных клеток. Клетки сердцевины у одних растений сохраняются
живыми в течение всей жизни, у других - отмирают, образуя в стебле
воздушную полость.
Вторичные изменения в строении стебля у двудольных растений
связаны с заложением камбиального кольца, благодаря чему происходит
вторичное утолщение стебля, а проводящие пучки располагаются в
определенном порядке, формируя определенный тип стелы. Для травянистых
двудольных растений характерно образование сифоностелы и эустелы.
Для двудольных травянистых растений возможны пучковый,
промежуточный и непучковый типы строения стеблей. Главная особенность
вторичного строения стебля травянистых растений - усиленное развитие
паренхимных тканей. Паренхима располагается в сердцевине, коре,
сердцевинных лучах.
Характерным для травянистых растений является порядок
размещения механических тканей. Обычно под покровной тканью
закладывается кольцо механической ткани: у двудольных чаще встречается
колленхима, а у однодольных - склеренхима.
Клетки камбия по форме напоминают четырехугольные призмы,
заостренные с двух концов. Деление клеток камбия осуществляется
тангентально, причем одна из клеток остается камбиальной, а другая (в
зависимости от расположения) становится элементом флоэмы или ксилемы.
Более энергично клетки камбия делятся в сторону ксилемы. По мере
образования вторичной ксилемы и флоэмы и утолщения стебля камбий
смещается в центробежном направлении. Кроме прозенхимных клеток,
камбий содержит инициальные клетки лубодревесных лучей, в дальнейшем
из них образуются паренхимные элементы.
Разнообразие анатомического строения травянистых двудольных
растений связано также с экологическими условиями среды.
Выполнение работы:
Задание 1. На постоянном микропрепарате поперечного среза стебля
кирказона (Aristolochia sp.) ознакомиться с вторичным анатомическим
строением стебля двудольных растений, расположением пучкового и
межпучкового камбия. Зарисовать фрагмент стебля и выполнить
соответствующие обозначения (рис.1).
Ответить на вопросы:
Какими особенностями характеризуется данный тип строения стебля?
Какие ткани входят в состав первичной коры?
Какая ткань является границей между первичной корой и центральным
цилиндром?
Какую функцию выполняет перицикл?
Рис. 1. Схема строения стебля кирказона (Aristolochia sp.): 1 - эпидермис;
2 - колленхима первичной коры; 3 - паренхима первичной коры; 4 - эндодерма; 5 склеренхима; 6 - паренхима перицикла; 7 - первичная флоэма; 8 - вторичная флоэма; 9 пучковый камбий; 10- вторичная ксилема; 11 - первичная ксилема; 12 - межпучковый
камбий; 13 - сердцевина
Задание 2. На постоянном микропрепарате поперечного среза стебля
подсолнечника (Helianthus annuus) ознакомиться с анатомическим строением
стебля двудольных растений с пучком переходного типа. Зарисовать
фрагмент стебля и выполнить соответствующие обозначения (рис.2).
Рис. 2. Схема строения стебля подсолнечника (Helianthus annuus): 1 - эпидерма; 2 колленхима; 3 - эндодерма; 4 - перицикл; 5 - флоэма (первичная и вторичная); 6 - камбий
пучковый и межпучковый; 7 - вторичная ксилема; 8 - смоляные ходы; 9 - первичная кора;
10 - центральный цилиндр; 11 - волосок
Задание 3. На постоянном микропрепарате поперечного среза стебля тыквы
(Cucurbita pepo) ознакомиться с внутренним строением стебля двудольного
растения пучкового типа без межпучкового камбия. Найти закрытые
биколлатеральные проводящие пучки, ситовидные пластинки во вторичной
флоэме и полости сосудов во вторичной ксилеме. На рисунке 3 сделать
соответствующие обозначения. Дорисовать недостающие ткани коры и
центрального цилиндра.
Рис. 3. Поперечный срез стебля тыквы. Сделать подписи к рисунку
Задание 4. На постоянном препарате поперечного среза стебля кукурузы
(Zea mays) ознакомиться с первичным анатомическим строением стебля
однодольных растений. Найти закрытые коллатеральные проводящие пучки,
пучковый и межпучковый камбий, изучить их строение. Выполнить рисунок
и сделать соответствующие обозначения. Дорисовать недостающие ткани.
Какие ткани входят в состав первичной коры и центрального цилиндра?
Рис. 4. Поперечный разрез стебля кукурузы (Zea mays). Сделать подписи к рисунку
Задание 5. Сделать вывод о различие в анатомическом строении стеблей
кукурузы (Zea mays L.), подсолнечника (Helianthus annuus L.), кирказона
(Aristolochia sp.), тыквы (Cucurbita pepo).
Задание 6. На рисунках 5 - 6 рассмотреть, прочитать и расшифровать
препараты анатомического строения стеблей различных растений.
Определить план строения (первичное, вторичное), местоположение камбия
(пучковый, межпучковый, промежуточный), тип пучка, тип стелы.
Рис. 5. Анатомическое строение травянистых стеблей различных растений
Рис. 6. Анатомическое строение стебля древесного растения