Ткани растений

Отдел Покрытосеменные (цветковые)

Покрытосеменные, или цветковые, растения в настоящее время господствуют в растительном покрове Земли. Их насчитывают около 250 тыс. видов.

Покрытосеменные — наиболее высокоорганизованные растения. Они представлены разными жизненными формами — деревьями, кустарниками, травами; имеют различную продолжительность жизни — однолетние, двулетние, многолетние.

Их широкое распространение, многообразие и приспособленность к различным условиям внешней среды связаны с рядом прогрессивных черт, которые они приобрели в процессе эволюции:

· наличие органа полового размножения — цветка;

· максимальная редукция гаметофитов. Архегонии и антеридии не образуются;

· двойное оплодотворение, в результате которого формируется диплоидный зародыш и триплоидный (3n) эндосперм;

· расположение семяпочек в завязи пестика, развитие плода из завязи, а семян — внутри плода (откуда и их название — «покрытосеменные»);

· усложнение и дифференцировка вегетативных органов и тканей и проводящей системы (ксилема представлена трахеями);

· симподиальное ветвление, что обеспечивает большую поверхность для ассимиляции и испарения.

Ткани растений

Ткань – группа клеток, имеющих сходное строение, единое происхождение и выполняющих одинаковую функцию.

1. Образовательная ткань (меристема). Образовательными называются ткани, клетки которых сохраняют длительную способность к делению, обеспечивая рост растения и отдельных его органов. Представлена молодыми живыми тонкостенными клетками с крупным ядром и густой цитоплазмой. Активно делятся митозом.

С учетом положения в теле растения образовательные ткани делят на:

1. верхушечные (апикальные) - находится на конусах нарастания корня и побега – обеспечивают рост в длину

2. вставочные (интеркалярные) - свойственны побегу — находятся у основания стеблевых междоузлий между зонами дифференцированных тканей – обеспечивают рост растения в длину после прекращения верхушечного роста;

3. боковые (прокамбий, перицикл и камбий - представлены в корне и стебле голосеменных и двудольных покрытосемянных, обеспечивают рост стебля в толщину).

1. верхушечная меристема

2. вставочная меристема

3. боковая меристема

2. Основная ткань, или паренхима. Основные ткани состоят из живых паренхимных клеток, разнообразных по форме. Клетки обычно тонкостенные, с простыми порами, но иногда их оболочки утолщаются и одревесневают. Основная ткань в противоположность другим очень богата межклеточными пространствами.

Выделяют несколько видов основной ткани:

· Ассимиляционная паренхима (мякоть листа, зеленые стебли) осуществляет фотосинтез и состоит из тонкостенных живых клеток с большим количеством хлоропластов. Образует столбчатую и губчатую паренхимные ткани.

· Водоносная паренхима. Назначение этой ткани – запасание воды. Крупноклеточная тонкостенная водоносная паренхима имеется в стеблях и листьях растений – суккулентов (кактусы, агавы, алоэ) и растений засолённых местообитаний (солерос). Крупные водоносные клетки встречаются в листьях злаков. В вакуолях клеток водоносной паренхимы есть слизистые вещества, способствующие удержанию влаги.

· Воздухоносная паренхима (аэренхима). Паренхиму со значительно развитыми межклетниками называют аэренхимой. Она хорошо развита в разных органах водных и болотных растений, но встречается и у сухопутных видов. Назначение аэренхимы – снабжение тканей воздухом для обеспечения плавучести растений.

· Запасающая паренхима выполняет функцию хранения и запаса питательных веществ. Обычно сосредоточена в сердцевине многолетних стеблей, в луковицах, клубнях и корневищах, в плодах и семенах. В качестве запасных веществ, откладывающихся в тканях запасающей паренхимы, могут быть крахмал и другие сахара, белки и жиры.

3. Покровная ткань (эпидерма, пробка и корка). Покровные ткани предохраняют органы растения от высыхания, от температурных воздействий, механических повреждений, болезнетворных бактерий и вирусов и других неблагоприятных воздействий окружающей среды. Осуществляют всасывание и выделение воды и других веществ. Через покровные ткани стебля осуществляется газообмен. В эпидерме он происходит через устьица.

· Эпидермис (эпидерма) или кожица,— живая ткань. Представляет собой плотно сомкнутые живые клетки с утолщенными клеточными стенками. Клетки ее содержат цитоплазму, ядро, вакуоли, лейкопласты и нередко — хлоропласты. Эпидерма имеет ряд придаточных образований в виде кутикулы, воскового налета, различных волосков. Покрывает листья, зеленые стебли, части цветка.

· Пробка — вторичная покровная ткань — возникает на месте эпидермы, покрывает стебли и корни многолетних растений. Клетки ее мертвы, пропитаны жироподобным веществом и непроницаемы для воды и газов. Газообмен растения осуществляется через чечевички.

· Комплекс отмерших пробки и основной ткани образует корку (кору) — наружный слой ветвей, стволов и корней старых деревьев.

4. Проводящая ткань (ксилема и флоэма). Обеспечивает проведение ко всем частям растения воды, растворов минеральных солей и органических веществ.

Ксилема, по которой идёт восходящий ток воды и минеральных веществ от корней к стеблям и листьям, образована мёртвыми, разными по величине клетками. Цитоплазмы в них нет, стенки одревеснели и снабжены многочисленными порами. Представляют собой цепочки из прилегающих друг к другу длинных мёртвых водопроводящих клеток. В местах соприкосновения у них имеются поры (рис.4), по которым и передвигаются растворы из клетки в клетку по направлению к листьям. Поры часто окаймлены мембраной, в результате чего ток жидкости в них медленный. Так устроены трахеиды (рис.2). У большинства хвощевидных, плауновидных, папоротниковидных и голосеменных они являются единственными проводящими элементами ксилемы. Благодаря прочным стенкам трахеиды выполняют также механические функции.

У цветковых растений появляются и более совершенные проводящие ткани — сосуды (трахеи) (рис.1). В сосудах поперечные стенки клеток в большей или меньшей степени разрушаются, и представляют собой полые трубки. Таким образом, сосуды — это соединения многих мёртвых трубчатых клеток, называемых члениками. Располагаясь друг над другом, они образуют трубочку. По таким сосудам растворы передвигаются быстро.

Ситовидные трубки (элемент флоэмы (луба)) осуществляют нисходящий ток — передвижение органических веществ (продуктов ассимиляции) от листьев к корням, стеблям и цветкам. Это живые вытянутые клетки, содержащие цитоплазму и лишенные ядер. Их поперечные перегородки пронизаны отверстиями. Ситовидные трубки обычно расположены пучками и следуют параллельно сосудам

5 - ситовидные трубки;

6 – клетки – спутницы;

7 – ситовидные поля;

8 – клетки лубяной паренхимы.

5. Механические ткани. Основное назначение – обеспечить механическую прочность различным органам растения. Они очень хорошо развиты у растений, растущих в воздушной среде. Состоят из клеток с толстыми стенками, часто одревесневшими. Различают два вида механической ткани – колленхиму и склеренхиму.

· Колленхима, первичная механическая ткань, развита главным образом в растущих стеблях, черешках и листьях двудольных растений. Образована живыми, вытянутыми в длину клетками, часто содержащими хлоропласты. Клеточные стенки неравномерно утолщены.

· Склеренхима – наиболее важная механическая ткань высших растений. Образована клетками с равномерно утолщенными, часто одревесневшими стенками. Живое содержимое отмирает рано, и опорную функцию выполняют мертвые клетки, которые называют волокнами. Различают лубяные волокна (во вторичном приросте луба, или флоэмы) и древесинные волокна (во вторичной древесине, или ксилеме).