Растения. Гистология.
Сегодня мы начинаем проходить сложный и интересный раздел биологии - гистологию.
Несколько странно, что слово 'ткань' знают все, а науку, которая изучает ткани живых организмов, то есть 'гистологию' -нет.
Ты знаешь, что многоклеточные организмы состоят из миллионов клеток; они являются структурной и функциональной единицей жизни.
- Также клетки показывают разделение труда, и каждая клетка эффективно выполняет определенную функцию. Такие клетки сгруппированы и называются тканями.
Иными словами, ткань - это группа клеток, которые похожи по структуре и происхождению и выполняют сходную функцию, например, мышечная ткань у животных (у растений такой ткани нет), нервная, или колленхима (у растений).
На первом уроке гистологии мы изучим ткани растений.
- Некоторые из них вообще отсутствуют в организме животных, по причине специфичности обмена веществ и жизнедеятельности организма растений, например склеренхима, флоэма, ксилема.
Теперь поговорим про систематику тканей растений; есть отличительная черта между тканями растений и животных - если у животных разделяют 4 типа тканей: эпителиальную, нервную, мышечную и соединительную, которые, соответственно, имеют разное строение и функции от самого зарождения ткани, и большая часть клеток - живые, то у растений большая часть групп клеток мертва и обеспечивает механическую прочность.
Растительные ткани бывают двух типов: меристема (образовательная ткань) и постоянная ткань.
- Посмотри на картинку, на ней ты отчетливо видишь строение листа (срез) и ткани, которые входят в состав растения.
Меристема здесь не представлена, так как она дифференцировалась в процессе роста в другие ткани (паренхиму, эпидермис, флоэму).
Но, все по порядку.
Меристема - это группа клеток, сохраняющих способность к митотическому делению с образованием дочерних клеток.
- Эти клетки растут, создавая постоянную ткань, уже не способных к делению.
Существуют три типа меристем (смотри таблицу 1), которые обуславливают первичный и вторичный рост.
Что же это значит?
- Дело в том, что у растения сначала происходит первичный рост, в результате которого может сформироваться целое растение (у однодольных и травянистых двудольных это единственный тип роста).
- У некоторых растений за первичным ростом следует вторичный рост (хорошо выражен у кустарников и деревьев), который обуславливает усложнение общей организации растения, и высокую продолжительность жизни.
В процессе роста растения меристема дает начало другим тканям, которые разделяют на три типа:
1) протодерма - дает начало эпидермису;
2) прокамбий - образует проводящие ткани: перицикл, флоэму, сосудистый камбий, ксилему;
3) основная меристема - образует паренхимные основные ткани (кора, сердцевина и др.).
- Эти меристематические ткани закладываются в результате деления инициалей (клеток апикальной меристемы) в верхушке побега.
Таким образом, клетки растут, увеличивая рост растения за счет постоянного деления.
В таблице 2 описаны постоянные ткани, которые образуются из меристемы в ходе роста растения, и стоит запомнить, что ткани, которые развиваются из образовательной ткани, бывают двух типов: состоящие из одинаковых клеток, к которым относят колленхиму, паренхиму и склеренхиму; и ткани, образующиеся из клеток разных типов- это ксилема и флоэма (таблица 3)
Для удобства я выделила эти два типа тканей в разные таблицы.
Тебе осталось только просмотреть их и выучить.
Таблица 1
Меристема (образовательная ткань)1) клетки обладают способностью к постоянному делению; 2) новые клетки похожи на родительские, но со временем дифференцируются; 3) увеличивают длину и ширину растения, находятся в растущих областях; 4) всегда живые, имеют плотную цитоплазму, тонкие целлюлозные стенки, не имеют вакуоль (так как вакуоли обеспечивают жесткость клеток, предотвращая быстрое деление) |
||
|
Апикальная меристема Обеспечивает первичный рост |
Боковая (латеральная) меристема- камбий Обеспечивает вторичный рост |
Интеркалярная меристема |
|
Местоположение: На растущих кончиках стебля и корня; Функции: Увеличение длины растения |
Местоположение: По бокам стебля и корня; Функции: Увеличение обхвата и диаметра растения (в толщину) |
Местоположение: В основании листьев и междоузлий; Функции: Помогает увеличить длину органов (листьев, междоузлий) |
Таблица 2
Постоянные ткани растений (состоят из клеток одного типа) | ||
Паренхима (основная ткань) | Колленхима (механическая ткань) | Склеренхима |
Характеристика: Основная упаковочная ткань, заполняет промежутки между другими тканями, встречается в изобилии в растениях; Содержит не специфичные клетки с тонкими целлюлозными стенками; Имеет большие межклеточные пространства, таким образом, клетки свободно упакованы; Клетки имеют плотную цитоплазму, ядро, большую вакуоль; | Характеристика: Клетки живые, удлиненные, нерегулярно толстые в уголках (из целлюлозы), мало межклеточных пространств; Клетки имеют ядро, плотную цитоплазму и большую вакуоль; | Характеристика: Клетки мертвые, длинные, узкие, толстостенные из-за отложения лигнина; Отсутствует межклеточное пространство; Не имеют цитоплазмы и ядра; |
Функции: Обеспечивает поддержку растениям, тканям стебля и корня; Опора растения за счет тургесцентного состояния (цитоплазма прижимается к клеточной стенке – упругость); Хранение запасных питательных веществ; и воды; Система воздухоносных межклетников обеспечивает газообмен; | Функции: Опора, механическая прочность; Гибкость (эластичность) и механическая поддержка надземным частям растений(позволяет им сгибаться); | Функции: Опора, твердость, механическая прочность; |
Распределение: Кора, сердцевина, сердцевинные лучи, в ксилеме и флоэме -древесинная и лубяная паренхима; | Распределение: Наружная часть коры (вдоль стебля по ребрам, в средних жилках листьев); | Распределение: Стебли, вокруг сосудистых пучков, в жилках листьев; |
Разновидности паренхимы: Эпидермис – клетки живые, защита от высыхания и бактерий; однослойная ткань; Мезофилл – клетки живые, функция фотосинтез (палисадная паренхима); функция - газообмен (губчатая паренхима); Эндодерма – клетки живые, функция- избирательный проницаемый барьер воды и минеральных солей в корне; Перицикл – клетки живые, функция- сохраняет меристематическую активность, образует боковые корни, участие во вторичном росте | Разновидности колленхимы: Уголковая - клеточные стенки утолщены в углах (тыква, щавель) Пластинчатая - в утолщении принимают участие как наружные, так и внутренние стенки клеток (подсолнечник, молодые стебли деревьев); Рыхлая - богата межклетниками, утолщены стенки вокруг межклетников (мать -и- махеча, горец земноводный) | Разновидности клеток склеренхимы: Волокна - перицикл стебля, ксилема, флоэма, опора; Бывают двух типов: Древесинные волокна Лубяные волокна Склереиды - кора, сердцевина, флоэма, плоды, семена (придают ‘зернистость’ плода груши), опора, механическая прочность; Разновидности ткани склеренхимы: Первичная Вторичная |
Таблица 3
Комплексные постоянные ткани растений (состоящие из клеток нескольких типов)- проводящие ткани | |
Ксилема (древесина) | Флоэма (луб) |
Характеристика: Проводящая ткань, состоит из клеток нескольких типов, большая часть которых мертвые (кроме клеток паренхимы); Транспорт в ксилеме осуществляется в одном направлении-восходящем: от корней к другим частям растения;
| Характеристика: Проводящая ткань, состоит из клеток нескольких типов, большая часть которых живые (кроме волокон флоэмы); Транспорт во флоэме осуществляется в двух направлениях: 1)от органов, в которых происходит фотосинтез (листья) - к органам или областям, в которых продукты фотосинтеза потребляются или запасаются (корни, побеги, луковицы, клубни и корневища) 2)от органов, в которых находится ЗПВ- к органам, в которых происходят активные процессы вегетации (роста)-к листьям; |
Функции: Транспорт воды и минеральных солей от корней к листьям; Поддержка растений и деревьев благодаря своим жестким одревесневшим сосудам; | Функции: Транспорт продуктов фотосинтеза к частям растения, в которых он не происходит; Вместе с ксилемой образует проводящие пучки; |
Распределение: Во всех органах растения | Распределение: Во всех органах растения |
Разновидности: Состоит из 4 типов элементов: 1) Трахеиды - мертвые одиночные клетки, длинные трубки, содержат лигнин; концы соприкасающихся трахеид перекрываются, обеспечивая опору растения; внутри пустые, по ним передвигается вода; 2) Сосуды - мертвые клетки; длинные трубки, короче и шире трахеид; происхождение от трахеид; образуется в результате слияния клеток и исчезновения перегородок между ними; в процессе жизни растения образует протиксилему (клетки растягиваются, накапливают лигнин) и позже метаксилему (полное одревеснение- лигнификация) 3) Волокна - мертвые клетки, Уже и короче трахеид, происхождение от трахеид; стенки толстые; воду не проводят (придают прочность) 4) Паренхимные клетки - живые клетки, тонкие целлюлозные стенки; вторичная ксилема образует сердцевинные лучи -связь между сердцевиной и корой (ЗПВ)
| Разновидности: Состоит из 5 типов элементов: 1) членики ситовидных трубок - живые клетки, с тонкими целлюлозными оболочками, при созревании отмирают ядра, при этом клетка остается живой, вместе с клеткой-спутницей формирует функциональную единицу; образуют ситовидные трубки (длинные трубчатые структуры, по ним движутся растворы органических веществ (глюкоза)); 2) клетки-спутницы - живые клетки, с густой цитоплазмой; 3) лубяные паренхимные клетки - есть только у двудольных; клетки вытянутые, живые; образуют сердцевинные лучи; 4) лубяные волокна - клетки живые, схожи с волокнами склеренхимы; образуют вертикальные тяжи; 5) склереиды - часто встречаются в старой флоэме; придают прочность |
Станьте первым!