Хлоренхима

Слайд 5. В систему ассимиляционных (синтезирующих, хлорофиллоносных) тканей объединяют ткани, основной функцией которых является ассимиляция в узком смысле, т. е. фотосинтез. У всех растений эти ткани по общей форме их клеток относятся к паренхимным; у высших растений они обычно имеют зеленую окраску, их часто называют хлоренхимой. Клетки хлоренхимы имеют целлюлозные оболочки, обычно тонкие, без выраженных пор. Протопласт расположен в постенном слое. Хлоропласты чаще располагаются одним слоем вдоль стенок, не затеняя друг друга. Центральная часть клетки занята крупной вакуолью.

Слайд 6. В разных органах размеры и форма клеток хлоренхимы неодинаковы. Наиболее разнообразна хлоренхима листьев – мезофилл. Хлоренхима, клетки которой имеют продолговатую форму, называется столбчатой, или палисадной, а состоящая из округлых клеток с большими межклетниками – губчатой.

Слайд7. Наибольшей фотосинтетической активностью характеризуется столбчатый мезофилл, а губчатый мезофилл, в котором хорошо развита система межклетников, сообщающихся с устьицами, интенсивно участвует в газообмене.

Слайд 8. Межклетники – воздухоносные полости, резко увеличивающие зеленый экран листа, т.е. площадь соприкосновения клеток мезофилла с воздушной средой. Из воздухоносных полостей хлоренхимы в клетки поступает диоксид углерода, необходимый для фотосинтеза, а в них выделяется кислород.

Слайд 9. Фотосинтетическая активность хлоренхимы листа пропорциональна числу находящихся в ее клетках хлоропластов, например, у пеперомии - 3-5, у фасоли – 30-40, у мха мниума - 100.

Хлоропласты могут менять положение в клетке. Их пассивное перемещение обусловлено движением цитоплазмы, а активное связано с изменениями интенсивности освещения.

Слайд 10. На рассеянном свету они приурочены к стенкам, параллельным поверхности органа, т.е. перпендикулярным падающим лучам. На ярком свету пластиды перемещаются на боковые стенки, параллельные падающим лучам. В этом случае свет не попадает прямо на пластиды, а рассеиваясь, более равномерно их освещает. В темноте пластиды находятся близ внутренних стенок клетки. Это отличие в расположении губчатого и столбчатого мезофилла хорошо прослеживается у теневых и световых листьев. На слайде изображен рисунок, на котором есть отличия между световыми и теневыми листьями, подумайте и ответьте.

Слайд 11. В некоторых случаях внутренняя поверхность хлоренхимы листа увеличивается за счет образования многочисленных складок клеточных оболочек. Такая паренхима называется складчатой.

Слайд 12. Хлоренхима образуется также в молодых стеблях, органах цветка, плодах и залегает непосредственно под эпидермисом, что обеспечивает ее хорошее освещение и газообмен.

Иногда хлоренхима располагается в глубине стебля, вокруг пучков или более поверхностно, под механической тканью. В данном случае функция, вероятно, связана со снабжением внутренних тканей стебля, в первую очередь живых клеток проводящих пучков кислородом, который образуется в процессе дыхания.

Слайд 13. В редких случаях хлоренхима образуется и в корнях, доступных свету, - в корнях водных растений, в воздушных корнях.

Аэренхима (воздухоносная ткань)

Слайд 14. Аэренхима (воздухоносная ткань) - ткань, с преобладающей функцией газообмена (вентиляции), имеющая крупные межклетники. Аэренхима развита у растений, которые обитают в среде, затрудняющей нормальный газообмен и снабжение внутренних тканей кислородом, например у водных и болотных растений, у растений, произрастающих в сильно уплотненной почве целинных степей. Кроме того, аэренхима водным растениям придает еще и плавучесть.

Слайд 15.Живые клетки аэренхимы имеют тонкие оболочки, покрытые со стороны воздухоносной полости слизью, вероятно, уменьшающей транспирацию. Клетки содержат крупную вакуоль и постенную цитоплазму с полным набором органелл, пластиды представлены многочисленными мелкими лейкопластами.

Паренхимные клетки воздухоносной ткани могут иметь различные модификации и сочетания, что обуславливает характер межклетников. У одних видов (Жюссиея перуанская) они изодиаметрические и слагают стенки воздухоносных полостей, имеющих вид каналов. На определенных расстояниях такие каналы перегорожены диафрагмами – однослойными пластинками из лопастных клеток с мелкими межклетниками. Диафрагмы затрудняют проведение газов, но позволяют локализовать затопление воздухоносных полостей при поранении растений и проникновении внутрь их тела воды. У других видов (Ситник развесистый) клетки аэренхимы звездчатые, соединяющиеся друг с другом концами длинных лопастей. Поэтому такая ткань имеет вид ажурной трехмерной сети. Газы в аэренхиме перемещаются исключительно путем диффузии.

Слайд 16. Рассмотреть аэренхиму можно на постоянном препарате поперечного среза стебля рдеста (Potamogeton natans) на препарате поперечного среза черешка листа кувшинки (Nymphaea), стебля осоки (Carex).

Слайд 17. Стебель лотоса.

Слайд 18. Аэренхима встречается также в лепестках многих растений, если их клетки не содержат пигментов (снежно-белые кувшинки, розы и т.д.), т.к. содержащийся в межклетниках воздух отражает весь спектр падающих на цветок солнечных лучей. При отмирании клеток содержимое их вакуолей инфильтруется в межклетники, вытесняя находящийся в них воздух, белый цвет исчезает, лепестки становятся прозрачными.

Слайд 19. Запасающие ткани

Запасающие ткани несут функцию накопления и хранения запасов воды и пластических (органических) веществ.

Запасающие ткани состоят из живых изодиаметрических клеток, с мелкими простыми порами в оболочках.

Слайд 20. Особенности строения клеток запасающей паренхимы зависят от локализации накапливаемых ими веществ (в вакуолях, гиалоплазме, пластидах, оболочках).

В вакуолях, которые занимают большую часть полости клетки, накапливаются водорастворимые углеводы: моносахариды (глюкоза и фруктоза), дисахариды (сахароза) и полисахариды (крахмал, инулин).

Слайд 21. В клубне картофеля при малом увеличении можно рассмотреть крупные тонкостенные клетки, которые заполнены крахмальными зернами различного размера.

Слайд 22. Крахмальное зерно под микроскопом выглядит слоистым, что объясняется периодичностью отложения крахмала. Если в амилопласте возникает один центр полимеризации крахмала, то формируется простое крахмальное зерно, если центров несколько, то образуется несколько крахмальных зерен, в совокупности составляя сложное крахмальное зерно. Если ввести под покровное стекло каплю раствора йода в йодистом калии, то срез окрасится в фиолетовый цвет, благодаря наличию крахмала – запасного вещества картофеля.

В мелких вакуолях клеток запасающих тканей семян может накапливаться запасной белок – алейрон, который при созревании семени в клетке образует алейроновое или протеиновое зерно.

Слайд 23. В гиалоплазме (жидкой фракции цитоплазмы) накапливаются жиры – сложные эфиры глицерина и жирных кислот. Жир – наиболее калорийный из всех запасных веществ, он встречается в семенах у 90% покрытосеменных. Запасание жиров в клетке осуществляют сферосомы, в зависимости от соотношения насыщенных и ненасыщенных кислот в молекулах липидов в сферосоме содержится жидкий жир (масло, например у растений умеренных областей, льна, мака, подсолнечника) и твердый жир (в семенах кокосовой пальмы, какао, мускатного ореха).

В клетках может храниться несколько типов органических веществ, например, в семенах гороха (крахмал и алейрон), в семенах клещевины (жир и алейрон), в зерновках злаков (алейрон и крахмал).

Слайд 24. В клеточных стенках обычно откладываются гемицеллюлозы. В этих случаях стенки чрезвычайно сильно утолщаются. Особенно богаты гемицеллюлозой первичные оболочки клеток эндосперма тропической пальмы фителефас (Phytelephas), которую называют «растительной слоновой костью»

Слайд 25. Запасающей ткани у однолетников немного, у многолетников она особенно хорошо развита в корневищах, клубнях, луковицах, также встречается в обычных стеблях и корнях. Запасные вещества откладываются в сердцевине и первичной коре, в клетках флоэмной и ксилемной паренхимы.

Запасающая ткань составляет большую часть околоплодников сочных плодов, где она является одной из самых крупноклеточных, диаметр их клеток составляет 1-2 мм. В семенах запасные вещества сосредоточены в зародыше (бобовые, крестоцветные) либо в специализированных тканях (триплоидном эндосперме и диплоидном перисперме).

Слайд 26. Водоносные ткани

Наличие водоносных тканей характерно для некоторых ксерофитов - растений, приспособленных переносить длительный засушливый период. Чаще всего водоносные ткани встречаются в листьях. Они являются резервуарами влаги. При подсыхании растения водоносные клетки передают воду главным образом ассимиляционным тканям.

Слайд 27. Ткани, запасающие воду (водоносные ткани), состоят либо из живых паренхимных клеток с тонкими целлюлозными оболочками, иногда ослизняющимися, либо из мертвых клеток - трахеид с одревесневающими оболочками.

Как правило, клетки водоносных тканей чрезвычайно гигроскопичны, т.е. способны быстро впитывать влагу, и удерживать ее благодаря высокой сосущей силе клеточного сока, обеспечивамой повышенным содержанием в нем водорастворимых низкомолекулярных органических соединений.

Слайд 28. Мощно развитая водоносная ткань встречается у суккулентов - растений с мясистыми сочными листьями и стеблями: агавы, алоэ, кактусы, молочаи.

Слайд 29. У саксаула (Haloxylon sp.) 80% запасенной воды содержится именно в склеренхиме, выполняющей ствол. От обычной механической ткани ее отличают сильно вакуолизированные протопласты, которые остаются живыми. Благодаря упругости и жесткости их оболочек даже при отрицательном давлении они сохраняют свою форму, тем самым не позволяют вакуоли уменьшиться в объеме, и так удерживают воду в клетке.

Слайд 30. Интересная водозапасающая ткань у бальсы.

Слайд 31. Однако подлинными рекордсменами в запасании влаги являются сфагновые мхи. Они могут накапливать такое количество влаги, которое в 40 - 50 раз превышает их сухой вес. Такая высокая гигроскопичность сфагнов связана с особенностями их анатомического строения. В листьях сфагновых мхов имеются две группы клеток: особые гиалиновые клетки, имеющие большие или многочисленные поры и накапливающие воду и обычные хлорофиллоносные клетки. Гиалиновые клетки занимают большую часть объема. Нередко крупные водоносные клетки имеют спиральные или кольчатые утолщения оболочек, придающих клеткам дополнительную прочность и предохраняющие их от слияния.

Слайд 32. Развитой водоносной тканью (веламеном) снабжены клубневидные вздутия стеблей многих эпифитных орхидных, т.к. функция запасания воды в некоторых случаях сопряжена с ее поглощением.

Слайд 33. Таким образом, запасающие ткани и отдельные клетки имеют неодинаковое происхождение, функцию запасания веществ могут выполнять клетки разных специализированных тканей.