Ткани растений: общая характеристика. образовательные и покровные ткани – биология

Общая характеристика тканей растений

Общая характеристика тканей растений.

Переход растений от сравнительно однообразных условий жизни в водной среде к наземным сопровождался интенсивным процессом расчленения однородного вегетативного тела на органы – стебель, листья и корень.

Эти органы состоят из разнообразных по структуре клеток, которые составляют легко различимые группы. Группы однородных по структуре клеток, выполняющие одинаковую функцию и имеющие общее происхождение, называют тканями.

Часто несколько тканей, имеющих одинаковое происхождение, образуют комплекс, функционирующий как единое целое.

Выделяют шесть основных групп тканей: меристематические (образовательные), покровные, основные, механические, проводящие и выделительные.

Образовательные ткани.

Образовательные ткани, или меристемы, являются эмбриональными тканями. Благодаря долго сохраняющейся способности к делению (некоторые клетки делятся в течение всей жизни) меристемы участвуют в образовании всех постоянных тканей и тем самым формируют растение, а также определяют его длительный рост.

Клетки образовательной ткани тонкостенные, многогранные, плотно сомкнутые, с густой цитоплазмой, с крупным ядром и очень мелкими вакуолями. Они способны делиться в разных направлениях.

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.

Покровные ткани.

Главное назначение покровных тканей – предохранение растения от высыхания и других неблагоприятных воздействий внешней среды. В зависимости от происхождения различают три группы покровных тканей: эпидерму, пробку, корку.

Эпидерма. Первичная покровная ткань, которая образуется из протодермы, покрывает листья и молодые стебли. Чаще всего эпидерма состоит из одного слоя живых, плотно сомкнутых клеток. Хлоропластов в них мало или (чаще) нет совсем, и они фотосинтетически малоактивны.

Стенки клеток обычно извилистые, благодаря чему достигается прочное соединение их между собой. Толщина стенок неодинакова: наружные, граничащие с внешней средой, более толстые, чем остальные, и покрыты слоем кутикулы.

Защитная функция эпидермы усиливается выростами ее клеток (трихомами) – волосками разнообразного строения, чешуйками и др.

В эпидерме имеются особые образования для газообмена и транспирации – устьичные аппараты, состоящие из двух замыкающих клеток и межклетника между ними, называемого устьичной щелью. Замыкающие клетки содержат хлоропласты. Стенка их со стороны клеток эпидермы гораздо тоньше, чем со стороны щели.

Клетки эпидермы, примыкающие к замыкающим клеткам, часто имеют иную форму, чем остальные. Такие клетки называют побочными. Устьичные аппараты у наземных растений расположены преимущественно на нижней стороне листовой пластинки, а у плавающих листьев водных растений – только на верхней стороне.

Пробка. Клетки эпидермы вследствие роста стебля в толщину деформируются и отмирают. К этому времени появляется вторичная покровная ткань – пробка. Ее образование связано с деятельностью вторичной меристемы – пробкового камбия (феллогена).

Комплекс, состоящий из трех тканей: феллогена, феллемы и феллодермы, называют перидермой. Защитную функцию выполняет только пробка. В результате опробковения стенок содержимое клеток отмирает.

Для транспирации и газообмена в пробке имеются особые образования – чечевички, заполненные округлыми клетками, между которыми имеются большие межклетники.

Корка (ритидом) образуется у деревьев и кустарников на смену пробке, которая под напором разрастающегося в толщину стебля через 2 – 3 года разрывается.

В более глубоколежащих тканях коры закладываются новые участки пробкового камбия, дающие начало новым слоям пробки. Поэтому наружные ткани изолируются от центральной части стебля, деформируются и отмирают.

На поверхности стебля образуется комплекс мертвых тканей, состоящий из нескольких слоев пробки и отмерших участков коры. Наружные слои корки постепенно разрушаются.

Основные ткани.

Под этим названием объединяют ткани, составляющие основную массу различных органов растения. Их называют также выполняющими, основной паренхимой или просто паренхимой.

Основная ткань состоит из живых паренхимных клеток с тонкими стенками. Между клетками имеются межклетники.

Паренхимные клетки выполняют разнообразные функции: фотосинтез, хранение запасных продуктов, поглощение веществ и др. Выделяют следующие основные ткани.

Ассимиляционная, или хлорофиллоносная, паренхима (хлоренхима) расположена в листьях и коре молодых стеблей. Клетки ассимиляционной паренхимы содержат хлоропласты и осуществляют фотосинтез.

Запасающая паренхима находится преимущественно в сердцевине стебля и коре корня, а также в органах размножения – семенах, плодах, луковицах, клубнях и др. К запасающей ткани можно отнести также водозапасающую ткань растений засушливых местообитаний (кактусов, алоэ и др.).

Поглощающая паренхима наиболее типично представлена во всасывающей зоне корня (зоне корневых волосков).

Аэренхима особенно хорошо выражена в подводных органах растений, в воздушных и дыхательных корнях. Она имеет крупные межклетники, соединенные между собой в одну вентиляционную сеть.

Механические ткани.

Механические ткани в совокупности составляют остов, поддерживающий все органы растения, противодействуя их излому или разрыву. Эти ткани состоят из клеток с толстыми стенками, часто (но не всегда) одревесневающими.

Во многих случаях это мертвые клетки. В зависимости от формы клеток, химического состава клеточных стенок и способа их утолщения механические ткани подразделяют на три группы: колленхима, склеренхима, склереиды.

Колленхима состоит из живых, обычно паренхимных клеток с неравномерно утолщенными целлюлозными стенками. Стенки клеток колленхимы способны растягиваться, так как имеют тонкие участки, поэтому она служит опорой молодых растущих органов. Колленхима чаще встречается у двудольных растений.

Склеренхима состоит из клеток с равномерно утолщенными стенками. Только молодые клетки живые. По мере старения содержимое их отмирает.

Это широко распространенная механическая ткань вегетативных органов наземных растений.

По химическому составу стенки клетки различают два вида склеренхимы: лубяные волокна – стенка целлюлозная или слегка одревесневающая, древесинные волокна – стенка всегда одревесневающая.

Склереиды. Это мертвые паренхимные клетки с равномерно толстыми одревесневающими стенками. Они обычны в плодах (каменистые клетки), листьях (опорные клетки) и других органах.

Выделительные ткани.

Растения не имеют специализированных органов выделения, но все же экскреторные вещества у них так или иначе удаляются из организма или накапливаются в особых вместилищах. Поэтому выделительные ткани можно разделить на две группы: внутренней и внешней секреции.

К первым относят млечники, одиночные выделительные клетки. Продукты внутренней секреции – дубильные вещества, смолы, эфирные масла и др. Ко вторым относят железистые волоски и желёзки, расположенные на поверхности органов.

Продукты внешней секреции – эфирные масла, нектар, вода и др.

Млечники – это живые клетки с цитоплазмой, множеством ядер и вакуолью, заполненной млечным соком (латексом). Стенка их состоит из целлюлозы. О выделительной и запасающей функциях млечников можно судить по составу латекса. У разных растений состав латекса очень разнообразен.

Из экскреторных веществ он часто содержит каучук, танниды, алкалоиды, смолы и др., из запасных – крахмал, сахара, белки, масло и др. Иногда в латексе имеются ферменты. Цвет латекса белый или оранжево-красный.

Млечники присущи лишь некоторым группам растений, например, части сложноцветных, маковым, молочайным и др.

Выделительные клетки рассеяны среди клеток других тканей. По мере накопления экскрета протопласт их отмирает, а на стенку клетки изнутри откладывается суберин, изолирующий ядовитые вещества от окружающих клеток. Выделительные клетки имеются в листьях чая, лавра, в корневищах бадана и др.

Железистые волоски образуются из клеток эпидермы. В них накапливаются и выводятся из тела растения во внешнюю среду разнообразные экскреторные вещества в газообразном, жидком и твердом виде. По строению они очень разнообразны, но сохраняют постоянство структуры для каждой группы растений.

Нектарии, или нектарники – желёзки, выделяющие на поверхность органа раствор углеводов. Сахаристые выделения нектариев цветка привлекают насекомых-опылителей.

Гидатоды – это желёзки, выделяющие наружу через устьичные аппараты воду. Замыкающие клетки таких аппаратов лишены подвижности, устьичные щели постоянно открыты. Они сосредоточены по краю листа, преимущественно на верхушках зубчиков.

Проводящие ткани.

Растение имеет два полюса питания: листья, осуществляющие воздушное питание, и корни, обеспечивающие почвенное питание.

В соответствии с этим существуют два основных пути для транзита питательных веществ: путь, по которому вода и минеральные соли поднимаются от корня по стеблю к листьям, и путь, по которому органические вещества из листьев направляются во все остальные органы растений, где они потребляются или откладываются в запас.

Сосуды (трахеи) и трахеиды – проводящие ткани, по которым осуществляется передвижение воды и минеральных солей. Сосуды (трахеи) – трубки, состоящие из члеников.

Они дифференцируются из вертикального ряда клеток прокамбия или камбия, у которых утолщаются и одревесневают боковые стенки, отмирает содержимое, а в поперечных стенках образуются одна или несколько перфораций. Средняя длина сосудов 10 см.

Трахеиды, как и сосуды – мертвые образования, но в отличие от последних это не трубки, а прозенхимные клетки, в стенках которых имеются окаймленные поры. Длина трахеид в среднем 1 – 10 мм.

В зависимости от формы утолщений стенки сосуды и трахеиды бывают кольчатые, спиральные, сетчатые и др.. Кольчатые и спиральные сосуды имеют небольшой диаметр. Они свойственны молодым органам, так как стенки их имеют неодревесневающие участки и способны растягиваться.

Сетчатые и пористые сосуды гораздо большего диаметра, стенки их полностью одревесневают. Они обычно образуются позднее кольчатых и спиральных сосудов из камбия. Сосуды и трахеиды выполняют также и механическую функцию, придавая прочность растению.

Они функционируют несколько лет, пока не происходит их закупорка окружающими живыми клетками паренхимы.

Ситовидные трубки – проводящая ткань, по которой осуществляется передвижение органических веществ, синтезируемых в листьях. Это вертикальный ряд живых клеток (члеников), у которых поперечные стенки пронизаны перфорациями (ситовидные пластинки). Стенка членика ситовидной трубки целлюлозная, ядро разрушается, большинство органелл цитоплазмы деградирует.

В протопласте возникают фибриллярные структуры белковой природы (флоэмный белок). Рядом с члеником ситовидной трубки обычно расположены одна или несколько так называемых сопровождающих клеток (клеток-спутниц) имеющих ядро.

Наличие большого числа митохондрий в сопровождающих клетках дает основание считать, что они обеспечивают энергией процесс передвижения органических веществ по ситовидным трубкам.

Сосуды, трахеиды и ситовидные трубки расположены в растениях, как правило, не беспорядочно, а собраны в особые комплексы – ксилему и флоэму.

Ксилема (древесина) состоит из сосудов и трахеид, древесинной паренхимы и (не всегда) древесинных волокон (либриформа). По ксилеме передвигаются вода и минеральные вещества. Вторичную ксилему называют древесиной.

Флоэма состоит из ситовидных трубок и сопровождающих клеток, лубяной паренхимы и (также не всегда) лубяных волокон. По флоэме передвигаются органические вещества. Вторичную флоэму называют лубом.

Ксилема и флоэма, в свою очередь, часто (но не всегда) располагаются внутри органов растения в виде сосудисто-волокнистых, или проводящих, пучков.

Выполните задания.

Прочность и упругость корня обеспечивает:

А) покровная ткань Б) проводящая ткань В) механическая ткань

2. Какова функция кожицы:

А) придает растению форму

Б) способствует продвижению органических веществ

В) придает растению прочность и упругость

Г) защищает внутренние ткани от потери воды, проникновения пыли, микробов

3. Клетки образовательной ткани:

А) мелкие, постоянно делящиеся клетки с крупными ядрами, без вакуолей

Б) крупные клетки, содержащие много межклеточного вещества

В) клетки с толстыми стенками

Г) крупные клетки с большим количеством хлоропластов

4. Образовательная ткань выполняет следующие функции:

А) дыхания растений

Б) рост растений

В) фотосинтез

Г) защита от повреждения

5. Покровная ткань:

А) обеспечивает рост органа и всего растения в целом

Б) защищает от неблагоприятных воздействий и повреждений

В) дает опору органам и растению в целом

Г) обеспечивает образование и накопление питательных веществ

6. Механическая ткань:

А) обеспечивает рост органа и всего растения в целом

Б) защищает от неблагоприятных воздействий и повреждений

В) дает опору органам и всему растению в целом

Г) обеспечивает образование и накопление питательных веществ

7. К какой группе тканей относится кожица листа:

А) к покровным Б) к образовательным

В) к механическим Г) к проводящим

8. Какая особенность строения клеток покровной ткани обеспечивает ее защитную функцию:

А) вытянутая форма, отсутствие ядра Б) наличие ядра, тонкая оболочка

В) плотное расположение клеток, утолщенные оболочки

Г) плотное расположение клеток, тонкие оболочки

9. Какой признак НЕ характерен для клеток проводящей ткани:

А) живые клетки

Б) мертвые клетки

В) крупное ядро

Г) вид трубочек или сосудов

10. Найдите соответствие между типом тканей и их функциями:

Тип тканей	Функции
А. покровные	1. запасание питательных веществ
Б. проводящие	2. синтез веществ
В. образовательные	3. рост органов растения
4. обеспечение прочности растения
5. передвижение веществ
6. защитная
(5 баллов)

11 (4 балла).

Восстановите логическую цепь:

1) Клетки ®? ® орган ®система органов® организм

2) Группа клеток + ? ® ткань

3) Всасывание корнем минеральных веществ и воды ®? ® органы и ткани растения

4) Образование органических веществ путем фотосинтеза в основной ткани листа ® ? ® органы и ткани растения

Источник: http://mognovse.ru/vnb-obshaya-harakteristika-tkanej-rastenij.html

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ, ОСНОВНЫЕ И ПОКРОВНЫЕ РАСТИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ

ПОЯВЛЕНИЕ ТКАНЕВОГО СТРОЕНИЯ У РАСТЕНИЙ.

План лекции

1. Ткани и принципы их классификации.

2. Меристемы.

3. Основные ткани.

4. Покровные ткани.

5. Всасывающие ткани.

1. Ткани и принципы их классификации

Ткани – это устойчивые, т.е. закономерно повторяющиеся, группы клеток, сходные по происхождению, строению и приспособленные к выполнению одной или нескольких функций. Ткань называется простой, если все ее клетки одинаковы по форме и функциям (паренхима, склеренхима).

Сложные ткани (покровные, проводящие) состоят из клеток, неодинаковых по форме, внутреннему строению и функциям, но связанных общим происхождением.

Все ткани растений можно разделить на две неравные по объему группы: недифференцированные образовательные ткани, или меристемы, и дифференцированные, или постоянные ткани.

По анатомо-физиологическому принципу выделяют образовательные, ассимиляционные, запасающие, воздухоносные, покровные, всасывающие, секреторные, механические и проводящие ткани.

В различных тканях могут встречаться одноклеточные или многоклеточные структуры, резко отличающиеся по строению и функциям от клеток основной ткани и называемые идиобластами.

2. Меристемы

У взрослых растений образование новых клеток приурочено к определенным участкам – меристемам.

Важная особенность меристем состоит в том, что одни ее клетки (инициальные) способны делиться неограниченное число раз, обеспечивая непрерывное нарастание массы растения; другие клетки, являющиеся производными от инициалей, делятся только ограниченное количество раз и затем переходят к специализации.

Меристемы состоят из плотно расположенных мелких клеток с большими ядрами и тонкими оболочками. По местоположению меристемы можно разделить на апикальные, краевые, латеральные, интеркалярные и раневые.

Апикальные (верхушечные) располагаются на верхушке побегов и на кончике всех молодых корешков и обеспечивают рост растения в длину.

Топографически и онтогенетически с апикальной меристемой побега связано образование краевой (маргинальной) меристемы, формирующей пластинку листа.

Латеральные (боковые) способствуют росту растения в толщину и располагаются параллельно боковой поверхности того органа, в котором они находятся.

Первичные латеральные меристемы (прокамбий, перицикл) возникают непосредственно под апексами и являются их производными.

Вто- ричные меристемы (камбий и феллоген) образуются из тканей первичных меристем или из клеток постоянных тканей в процессе упрощения их структуры и приобретения свойств меристемы.

Интеркалярные (вставочные) располагаются обычно у основания междоузлий и обеспечивают рост растения в длину. Они имеют временный характер и превращаются в постоянные ткани.

Раневые (травматические) возникают в любой части растения при поранениях. Клетки постоянных тканей, окружающие повреждение, дедифференцируются, приобретают способность к делению и образуют раневую ткань каллус. Клетки каллуса постепенно превращаются в клетки постоянной ткани (раневой пробки).

Расположение клеток разнообразно, что обусловлено различиями в характере их деления и роста. Если серединная пластинка перпендикулярна поверхности органа, такое деление называют антиклинальным. В результате образуется пластинчатая меристема (формирование листа).

Читайте также: Наружные покровы тела

При заложении серединной пластинки параллельно поверхности органа возникает периклинальное деление, формирующее колончатую меристему (образование древесины, пробки). Деление с заложением перегородки касательно окружности определяют как тангенциальное.

Клеточное деление при этом происходит во всех плоскостях, и в результате образуется меристема массы (образование спор, эндосперма).

3. Основные ткани.

Ассимиляционная ткань (хлоренхима) расположена под эпидермисом в листьях, неодревесневших стеблях, незрелых плодах, чашелистиках, т.е. в зеленых частях растения. Ее основная функция – фотосинтез. Клетки ассимиляционной ткани обычно паренхимные, тонкостенные, с большим количеством хлоропластов и межклетниками.

Запасающие ткани представлены паренхимными тонкостенными клетками, в которых могут откладываться такие вещества, как крахмал, белки, сахара, жиры, вода.

Данный тип тканей может быть локализован в различных органах растения (в семенах, корнях, клубнях, луковицах, корневищах, стеблях, листьях).

Воздухоносная ткань, или аэренхима, характеризуется наличием больших межклетников, осуществляющих газообмен и сообщающихся с внешней средой, как правило, посредством чечевичек и устьиц (рис. 4).

Аэренхима хорошо развита у водных растений, а также видов, произрастающих на уплотненных и заболоченных почвах, где затруднено поглощение кислорода корнями.

4. Покровные ткани

Покровные ткани защищают внутренние ткани растений от прямого влияния факторов внешней среды, регулируют испарение и газообмен.

Эпидермис является сложной первичной покровной тканью и располагается на поверхности листьев и молодых стеблей. Основные клетки эпидермиса относительно неспециализированны и слагают основную массу ткани.

Это живые, бесцветные, плотно прилегающие друг к другу клетки. Боковые стенки основных клеток часто бывают извилистыми, что повышает прочность их сцепления.

Наружные стенки эпидермальных клеток наиболее утолщены и покрыты кутикулой – гидрофобным веществом, препятствующим излишнему испарению воды. Поверх кутикулы обычно откладывается воск, придающий поверхности органа сизоватый оттенок.

У некоторых растений (например, у хвойных) оболочки основных клеток одревесневают, а у хвощей – окремневают.

Устьица являются высокоспециализированными эпидермальными клетками, выполняющими функцию газообмена и транспирации. У большинства наземных растений устьица располагаются на нижней стороне листа. Они представляют собой отверстия, ограниченные двумя замыкающими клетками.

Рядом часто находятся побочные клетки, отличающиеся от основных клеток эпидермиса размерами и формой и участвующие в движении устьиц. Замыкающие и побочные клетки составляют устьичный аппарат. Замыкающие клетки всегда живые и содержат много хлоропластов, митохондрий и рибосом. Открытие устьиц – процесс активный, он идет с затратой энергии.

Движение устьиц обусловлено изменением тургорного давления в замыкающих клетках за счет активного транспорта в них ионов калия.

Одни ученые считают, что в процессе движения устьиц большую роль играет неравномерное утолщение клеточных стенок.

У бобовидных клеток тонкие стенки растягиваются в тангенциальном направлении и тянут за собой толстые стенки, обращенные к устьичной щели. Цилиндрические клетки злаков остаются прямыми, но их тонкостенные концевые участки раздуваются.

По другой гипотезе большее значение для движения имеет радиальное расположение микрофибрилл целлюлозы в оболочке замыкающих клеток

(центр схождения – в районе устьичной щели), что даказано экспериментальным путем.

В целом же необходимо отметить, что движение устьичных клеток имеет очень сложный характер, так как зависит от различных условий (степень обеспеченности клетки водой, уровень освещения, концентрация СО2, температура).

Трихомы (волоски) представляют собой одно- и многоклеточные выросты эпидермиса. Если в образовании выроста задействованы ткани, лежащие под эпидермисом, такие выросты называют эмергенцами (шипы розы, волоски хмеля).

Трихомы можно разделить на кроющие и железистые. Кроющие волоски – обычно мертвые образования, заполненные воздухом и покрывающие стебли и листья многих ксерофитов.

Железистые волоски структуры, выделяющие смолы, сахара, эфирные масла, слизи.

К основным функциям трихомов относятся защита органов растений от перегрева, выведение токсичных солей из тканей листа, а также механическая и химическая защита от насекомых.

Перидерма. Продолжительность жизни эпидермиса различна у разных видов и их органов. Например, на листьях и стеблях травянистых растений эпидермис сохраняется до конца их жизни.

В стеблях и корнях, которые разрастаются в толщину путем вторичного роста, возникает вторичная покровная ткань – феллема (пробка).

Вместе с феллогеном (пробковым камбием) и феллодермой она входит в состав перидермы, относимой в последнее время к особой анатомо-топографической зоне.

Феллоген представлен меристематической тканью, формирующей перидерму. На срезе он выглядит как слой, состоящий из прямоугольных клеток, уплощенных по радиусу органа. Феллоген внутрь откладывает клетки феллодермы, снаружи – пробки.

Феллодерма представлена одним или не-сколькими слоями радиально расположенных паренхимных живых клеток, изнутри примыкающих к феллогену, и выполняет функцию его питания. Молодые клетки феллемы (пробки), отложенные феллогеном, имеют тонкие оболочки.

Затем возникают вторичные оболочки, содержащие ламеллы су- берина и воска, вследствие чего их клеточная стенка опробковевает, теряет живое содержимое и заполняется воздухом. Пробка защищает растение от потери влаги, резких колебаний температуры, механических повреждений, микроорганизмов.

Лежащие под пробкой живые ткани испытывают потребность в газообмене. Поэтому в перидерме формируются чечевички – участки, через которые происходит газообмен. На поверхности молодых побегов деревьев и кустарников просматриваются бугорки.

Выполняющая чечевичку ткань образуется у побегов первого года еще до появления сплошного слоя феллогена в результате деления паренхимных клеток, лежащих под устьичным аппаратом. В последующие годы выполняющую ткань продуцирует и дополняет ее новыми слоями феллоген.

С наступлением холодов феллоген откладывает под выполняющей тканью замыкающий слой из опробковевших клеток, который разрывается весной под напором новых клеток.

Корка (ритидом) приходит на смену гладкой перидерме у некоторых древесных растений и состоит из чередующихся слоев перидермы и мертвой паренхимы, т. е. имеет сложный гистологический состав. Она предохраняет растение от механических повреждений, резких колебаний температуры, пожаров.

5. Всасывающие ткани

Всасывающие ткани обеспечивают поступление в растение воды и растворенных в ней веществ. Они различны по структуре и распространению среди растений. Наиболее типична ризодерма – наружный слой клеток молодых корешков с корневыми волосками. Через него происходит всасывание воды и минеральных веществ.

Остальные типы всасывающих тканей, как правило, связаны с определенными условиями или приурочены к какому-то таксону. Всасывающая ткань гаусторий (присосок) хорошо развита у растений-паразитов (заразиха, повилика), губчатая ткань веламен – на воздушных корнях орхидных.

Поглощающие ткани развиваются в прорастающих семенах (например, на щитке у зародышей злаков) и в водопоглощающих волосках листьев. У некоторых водных растений известны гидроподы – клетки

или группы клеток на поверхности листьев, избирательно поглощающие растворенные в воде вещества.

Источник: https://studlib.info/biologiya/2192248-obrazovatelnye-osnovnye-i-pokrovnye-rastitelnye-tkani/

Лекция Тема 3 : «Растительные ткани: образовательные, основные, покровные»

Ф КГМА 4/3-04/02 ИП № 6 от 14 июня 2007 г.

Карагандинский государственный медицинский университет

Кафедра молекулярной биологии и медицинской генетики

Лекция

Тема 3: «Растительные ткани: образовательные, основные, покровные»

Дисциплина: Ботаника
Специальность: 5В110300 «Фармация»
Курс: 1
Время: 50 мин.

Караганда 2013

Утверждена на заседании кафедры Протокол № ______1______«___02_» ______09____ 2013 г.Зав. каф.: Култанов Б.Ж.

Структура лекции

Тема: «Растительные ткани: образовательные, основные, покровные»
Цель: Изучение изучение происхождения и строения тканей. Классификация тканей.
План лекции:

Общая характеристика тканей.
Классификация тканей.
Образовательные ткани, строение и функции.
Ассимиляционные ткани, строение и функции.
Запасающие ткани, типы запасных веществ.
Аэренхима.
Пограничные ткани. Эпидерма. Перидерма. Корка.
Внутренние пограничные ткани.

Тезисы лекции

МЕРИСТЕМЫ – состоят из недифференцированных (т.е. неспециализированных) клеток, способных многократно делиться. Возникающие из меристем клетки дифференцируются и дают начало всем тканям и органам растения. Меристемы могут сохраняться долго, в течении жизни растения (а это у некоторых, тысячи лет), т.к. содержат инициали или инициальные клетки , способные делиться неопределенное число раз. От инициалей ведет начало все тело растения.Остальные клетки меристемы являются производными инициалей, делятся ограниченное число раз и могут превращаться в постоянные ткани.

^ У высших растений характерное распределение меристем устанавливается очень рано. На кончике зародышевого корешка и в первичной почечке локализуются группы инициальных клеток, формирующих:

1. Верхушечные (апикальные) меристемы. Эти меристемы наращивают корень и побег в длину. При ветвлении каждый боковой побег и боковой корень имеют верхушечные меристемы и свои инициали.2. Боковые (латеральные) меристемы в осевых органах – стеблях, корнях образуют цилиндрические слои, имеющие на поперечных срезах вид колец. Различают первичные меристемы (прокамбий, перицикл) и вторичные меристемы ( камбий, феллоген) – возникают позже. Молодые ткани формируются из апикальных меристем акропетально, т.е. развитие идет от основания органа к верхушке.3. Вставочные (интеркалярные) меристемы расположены в основном у оснований стеблевых междоузлий. Вставочные меристемы не имеют инициальных клеток, поэтому имеют временный характер.4. Раневые (травматические, каллюс) меристемы возникают при заболевании поврежденных тканей и органов.

^ Состоят из многогранных клеток, не разделенных межклетниками. Оболочки тонкие, мало целлюлозы, способны к растяжению. Цитоплазма густая, ядро крупное.

^ Главная функция – фотосинтез, именно здесь синтезируются основная масса органических веществ.

Ассимиляционные ткани, имеют простое строение, состоят из однородных тонкостенных паренхимных клеток, содержащих хлоропласты в постенном слое цитоплазмы. Эту ткань называют хлорофиллоносной паренхимой или хлоренхимой.

Хлоропласты располагаются одним слоем вдоль стенок, что позволяет уместить больше хлоропластов, не затеняют друг друга, и ближе к источнику СО2.

ассимиляционные ткани залегают под прозрачной эпидермой (кожицей), лежат рыхло, между ними есть межклетники, облегчающие циркуляцию газов, необходимых для фотосинтеза. Хлоренхима придает листьям зеленый цвет.

Вещества, синтезируемые растением или поступившие в клетку могут откладываться в виде запасов.Запасающие ткани встречаются в различных органах (семенах, корнях, корневищах, клубнях, луковицах) и расходуются после периода покоя.Запасающие ткани состоят из живых паренхимных клеток.

^ 1. В виде твердых зерен откладывается крахмал и запасные белки (алейроновые зерна).

2. В растворенном виде накапливаются сахара (свекла, морковь).Растения, испытывающие недостаток воды, образуют особые запасающие водоносные ткани, чаще эти ткани состоят из крупных тонкостенных паренхимных клеток, содержащих слизи, для удерживания воды (стебель кактуса, лист алое).

Аэренхима. Во всех органах и почти во всех тканях имеются межклетники, связные системы. Газовый состав межклетников отличается от газового состава атмосферы, т.к. в процессе жизнедеятельности (фотосинтеза, дыхания, испарения) выделяют в межклетники одни газы и поглощают другие.

Часто в растениях образуются ткань с большими межклетниками, выполняющая функцию вентиляции, ее называют аэренхима.

^ Клетки имеют различную форму, межклетники возникают при различных сочетаниях клеток.

В черешке кувшинки аэренхима имеет округлые клетки, в стебле ситника – звездчатые . хорошо развита аэренхима у растений, обитающих в среде, которая затрудняет газообмен (водные или растения болот).Кислород поступает из надземных органов в корневища и корни по межклетникам.

Пограничные ткани состоят из наружных (через которые растение связано с внешней средой – почвой, атмосферой) и внутренних, разделяющих ткани, различные в физиологическом отношении.

^ группа наружных пограничных тканей с функцией регуляции газообмена и транспирации, а также функцией механической защиты.

Выделяют три важные покровные ткани:

эпидерма (первичная ткань)- (эпидермис, кожица)
перидерма (вторичная)
корка (ритидом) – (третичная)

Эпидерма образуется на поверхности побегов, листьев, стеблях. Перидерма образуется на стеблях и корнях.

^ – наружные пограничные с преобладанием функции всасывания

– ризодерма- веламен, так называемых (воздушных корней)

ВНУТРЕННИЕ ПОГРАНИЧНЫЕ ТКАНИ находятся в разных органах

– эндодерма – в корнях и стеблях- экзодерма – в корнях, обкладки проводящих пучков в листьях.

Представляют физиологические барьеры, регулируют скорость и избирательность проникновения веществ.
Многофункциональные – ткани осуществляют защиту от потери влаги, всасывание, выделение.
Сменяют другу друга при возрастных изменениях. Например: (эпидерма, на молодых побегах, заменяется перидермой, потом коркой; ризодерма – на молодых корнях заменяется экзодермой или перидермой).

^ Эпидерма (эпидермис, кожица) – составлена наружным слоем клеток, облекающим листья и молодые стебли. Клетки плотно сомкнуты, кроме устьиц, защищая внутренние ткани от сильной транспирации.Эпидерма возникает из наружного слоя верхушечной меристемы и поэтому она относится к первичным тканям.Главная функция – уменьшение транспирации и регуляция газообмена, благодаря наличию устьиц, изменяющих свои отверстия или устьичные щели.Другие функции – препятствует проникновению внутрь растения болезнетворных бактерий, защита от механических повреждений, придает прочность, выделение эфирных масел, воды, солей.Выполняет функцию всасывания, синтез веществ, восприятии раздражений.Следовательно, эпидерма многофункциональная ткань.В состав эпидермы входят морфологические различные клетки:1. основные клетки эпидермы2. замыкающие и побочные клетки3. трихомы, т.е. производные эпидермальных клеток в виде выростов.

УСТЬИЦА

Располагаются среди основных клеток эпидермы.

Устьице состоит из двух бобовидных замыкающих клеток, между которыми находятся устьичная щель, которая расширяясь и сжимаясь регулирует транспирацию и газообмен.

Клетки эпидермы, примыкающие к устьицу отличаются от других клеток, называются побочными, участвуют в движении замыкающих клеток. Замыкающие и побочные клетки образуют устьичный аппарат.

ТРИХОМЫ

Наружные структуры, образованные клетками эпидермы называют трихомы.Трихомы отличаются большим разнообразием, но они типичны для видов, родов и семейств.Трихомы делят на:

Железистые образуют различные вещества, которые рассматривают как выделения.
Кроющие – имеют форму одноклеточных, многоклеточных, разветвленных, звездчатых волосков.

Одни образуют на растениях шерстистый, войлочный покров, уменьшают нагревание, отражают часть солнечных лучей, иногда волоски образуют густой покров там, где есть устьица (на нижней стороне листьев мать- и – мачехи, на семенах хлопчатника волоски достигают 50-60 мм – ценное сырье для текстильной промышленности).

Это сложная многослойная пограничная ткань, по происхождению вторична.

Состоит из комплекса клеток, различных по строению и функциям: эти клетки образуют ткани:

феллема (пробка) – выполняет защитные функции;
феллоген (пробковый камбий) – за счет которого перидерма нарастает в толщину;
феллодерма – первый слой меристематических клеток, откладывающих клетки пробки наружу, а феллодермы – внутрь органа.

Клетки пробки, образованные феллогеном, вначале имеют тонкие стенки, постепенно возникают вторичные оболочки из субериня и растительного воска, происходит опробковение оболочек, живое содержимое отмирает и клетки пробки заполняются воздухом. Пробка состоит из таблитчатых клеток без межклетников.Главное назначение пробки- защита от потери влаги, от проникновения болезнетворных микроорганизмов, механическая защита от резкий колебаний температуры.Перидерма придает бурый цвет побегам чечевички – проходные отверстия для газообмена и проветривания органа.

Приходит на смену перидерме. У яблони на 6-8 году, у граба – через 50 лет, корка образуется за счет многократного заложения новых прослоек перидермы в глубоких тканях коры. Живые клетки между этими прослойками гибнут.

Таким образом, корка состоит из чередующихся слоев пробки и заключенных между ними отмерших тканей коры.Мертвые ткани не могут растягиваться, поэтому на стволе появляются трещины, не доходящие до глубоких живых слоев. Граница между перидермой и коркой внешне заметна по появлению этих трещин.

Особенно у березы (белая береста – перидерма) сменяется черной коркой, имеющей трещины.

Эндодерма – непрерывным слоем окружает центральные ткани корня, ограничивая кору от проводящих тканей.Экзодерма – образуется в корнях, приходит на смену ризодерме. Возникает как внутренняя пограничная ткань, очень часто после отмирания ризодермы, оказывается на поверхности корня и приобретает свойства покровной ткани с защитной функцией.

^ Презентация

Список используемой литературы:

Основная:

1.Г.П.Яковлев, В.А.Челомбитько; Под ред. Р.В.Камелина: Ботаника:Учебник для вузов (по спец. 0405 Фармация). 2-е изд., испр.- СПб.:СпецЛит, СПХФА,2003.-647с.

Дополнительная:

1.В.Н.Кислицкая: Высшие растения: Учеб.- метод.пос/КГМА.-Караганда,2007.- 56 с.2.Практические работы по систематике низших растений: Лаборатор. Практикум по грибам и лишайникам.- Караганда: КарГУ.- 2001. Ч.2.- 144с.

Контрольные вопросы: