Лекция 3 Анатомическое строение вегетативных органов покрытосеменных растений

Лекция 3: «Анатомическое строение вегетативных органов покрытосеменных растений. Ткани корня, стебля и листа»

ТКАНИ РАСТЕНИЙ n Ткань – это группа клеток однородных по строению, выполняющих одну функцию и имеющих одно происхождение

ТКАНИ РАСТЕНИЙ n Покровные n Ассимилляционные (фотосинтез) n Проводящие n Механические n Запасающие n Образовательные (меристема) n Выделительные

ТКАНИ РАСТЕНИЙ Из тканей формируются органы растений – вегетативные – ЛИСТ, КОРЕНЬ, СТЕБЕЛЬ n и генеративные – ОРГАНЫ РАЗМНОЖЕНИЯ: ГАМЕТАНГИИ И СПОРАНГИИ (РАССЕЛЕНИЕ) n

КЛАССИФИКАЦИЯ ТКАНЕЙ

ЛИСТ n. Главный орган фотосинтеза и транспирации

ЛИСТ ОЛИСТВЛЕННЫЙ СТЕБЕЛЬ – ПОБЕГ n ПОБЕГ ИЗ ПОЧКИ, ПОКРЫТОЙ ПОЧЕЧНЫМИ ЧЕШУЯМИ n ВЕРХУШЕЧНЫЕ, БОКОВЫЕ, СПЯЩИЕ, ПРИДАТОЧНЫЕ n ТРИ ТИПА ЛИСТОВ – НИЗОВЫЕ, СРЕДИННЫЕ, ВЕРХОВЫЕ n

ЛИСТ СРЕДИННЫЕ ЛИСТЬЯ НАИБОЛЕЕ ВАЖНАЯ РОЛЬ ПРИ ФОТОСИНТЕЗЕ И ТРАНСПИРАЦИИ n ЛИСТ СОСТОИТ ИЗ ПЛАСТИНКИ, ЧЕРЕШКА И ПРИЛИСТНИКОВ n ПЛАСТЬИНКА УЛАВЛИВАЕТ СВЕТ n ЛИСТ ПЛАСТИЧЕН, ЕГО ФОРМА ИНДИКАТОР УСЛОВИЙ МЕСТООБИТАНИЙ РАСТЕНИЙ n

фотосинтез n 6 СО 2 + 6 Н 2 О + 673, 8 ккал = С 6 Н 12 О 6 + 6 О 2

Лист герани

Эпидермис различных растений

Лист сирени

Сверху и снизу – эпидермис n Далее – хлоренхима, образует мезофилл листа n Палисадная прозенхима и губчатая паренхима n В центре листа – жилка, вокруг жилки механ. Волокна (склеренхима) n

Лист мятлика

Эпидермис – первичная покровная ткань n Кутикула (кутина, жироподобное вещество), восковой налет n Волоски – простые, железистые (эфирные масла, ясенец – неополимая купина), жгучие (живая клетка, муравьиная кислота) n

ВОЛОСКИ

Препарат хвоинки

Корень как орган водно-минерального питания растений Функции: n Якорная n Всасывающая n Проводящая (по ксилеме вода и минеральные вещ-ва поднимаются из корня в стебель и листья, а по флоэме полисахариды поступают в корневую систему) n

Корень Запасающая n Возобнавляющая n Микориза (брусника, черника, дуб, сосна) n Симбиоз – клубеньковые бактерии (азот) n

Корневые системы – стержнекорневые, мочковатые n Сосна и ель n Проникновение корня – гребенщик (30 м) n Верблюжья колючка – 20 м и глубже n ФРЕАТОФИТЫ - зеленые n

Корень состоит Из наружного слоя эпидермы n Покрывающей кору из паренхимы (запас) и n Центрального цилиндра проводящей ткани n

СТРОЕНИЕ КОРНЯ Конус нарастания n Корневой чехлик n Конус нарастания n Зона растяжения n Зона всасывания n Зона проведения n

Корень тыквы

Препарат корня тыквы

СТЕБЕЛЬ

СТЕБЕЛЬ n Основные функции n Опорная, поддержание ветвей в воздушной среде n Ориентирующая n Проводящая n Запасающая (в паренхиме орган. вещ-ва) n Есть фотосинтез и запасание воды

СТЕБЕЛЬ n Рост верхушкой (конус нарастания) n Он состоит из: двух зон меристемы n 1 -я мерист. зона – наружная (1 -2 слоя недифферен. клеток). Из него ЭПИДЕРМИС и ПЕРВИЧНАЯ КОРА у нек. растений n 2 -я меристем. зона (корпус) - серединная часть конуса нарастания и представлена массой дел. клеток. Это ПРОКАМБИАЛЬНОЕ КОЛЬЦО (ПРЕДКАМБИЙ)

Верхушечная меристема побега элодеи

Элодея - меристема

СТЕБЕЛЬ n Дифференциация клеток корпуса приводит к возникновению внут. тканей стебля: наруж. часть прокамбия – ЛУБ, внутр. – ДРЕВЕСИНА. n СЕРДЦЕВИНА из центр. части конуса. n ЛУБ+ДРЕВЕСИНА=ПРЕДКАМБИЙ у однодольных растений

ирис паренхима ксилема склеренхима эндодерма

У многолетних растений вторичное строение стебля n Кроме луба и древесины предкамбий реализуется во вторичную образов. ткань – КАМБИЙ n Срез липы: отмерший эпителий прикрывает слои пробки (кирпичики). n Под пробкой камбий (феллоген) и феллодерма (первичная кора). n Далее пластинчатая колленхима и паренхима (друзы, крахмал)

Строение n Лубяная часть коры – трапецевидные участки, где волокна с ситовидными трубками и луб. паренхимой. n Откуда? КАМБИЙ – его деятельность. n Между участками луба – паренхима. n Внутрь от камбия – ДРЕВЕСИНА. Концентрические слои, годичные кольца.

Строение n Весной – крупные элем. Древесины: (сетчатые сосуды), а осенью деление камбия к зиме приостанавливается (мелкие сосуды, кольчатые), поэтому видна граница колец n Сердцевина из крупных, с воздухом, клеток – механ. и выдел. функции n Строение стебля схоже со строением корня в зоне проведения (волоски)

ПРОБКА И КОРКА n Под эпидермисом из паренхимы образуется ФЕЛЛОГЕН (пробковый камбий) n Это защита от излишней транспирации, от перегрева, от микроорганизмов. n Для аэрации образуются ЧЕЧЕВИЧКИ – участки в пробке из рыхлой паренхимы n Феллоген делится двустронне: внутрь – живые клетки (ФЕЛЛОДЕРМА)

Пробка и корка n ФЕЛЛОДЕРМА+ФЕЛЛОГЕН+ПРОБКА =ПЕРИДЕРМА n Старые слои пробки слущиваются (у пробкового дуба накапливаются) 10 -15 лет срез n Пробковый камбий через несколько месяцев отмирает – приходит из глубины паренхимы новый слой, который изолирует ткани, лежащие кнаружи и они погибают

Пробка и корка n СТАРАЯ ПРОБКА+СЛОИ ВТОРИЧНОЙ КОРЫ (до молодого пробкового камбия) = КОРКА (трещиноватый характер ее заметен)

Пучковое строение стебля: однодорльные Предкамбий из кольца превращается в пучки В связи с более суровыми условиями жизни. n У однодольных прокамбий в пучке реализуется в луб и древесину. Это закрытые сосудисто-волокнистые пучки. n Без камбия невозможно утолщение и пучки разбросаны среди паренхимы. Полая сердцевина – соломина. n

кукуруза

кукуруза

Стебель кукурузы

У Двудольных n Из наружной части прокамбиального пучка – луб, из срединной – камбий, из внутренней – древесина. n Такие пучки – наз. Открытыми и способны к утолщению за счет КАМБИЯ.

СХЕМА ВОДНОГО ТОКА И ПЕРЕДВИЖЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В РАСТЕНИИ n Вода передвигается от корневого волоска до сосуда по живым клеткам паренхимы корня (1 -1, 5 мм). n Затем по трахеидам и сосудам (до 100 м)! n От сосуда до испаряющей клетки (устьице) по живым клеткам (доли мм) n Фильтрация воды по живым клеткам с большим трудом n Протоплазма труднопроницаема

2 n Большие усилия – передвижение на 1 мм воды затраты силы 1 атм (1000 атм на 1 м!!!) n Поэтому минимум передвижения по живым клеткам и основной путь по мертвым сосудам и трахеидам n Это позволило и быть такими высокими n Двигатели водного тока: нижний – КОРНЕВОЕ ДАВЛЕНИЕ n Верхний - ТРАНСПИРАЦИЯ

3 n Корневое давление возникает вследствие того, что в сосудах центрального цилиндра корня нет тургора (мертвые). n Возникает сосущая сила за счет осмотического давления водноминерального раствора в сосудах n Концентр. Раствор в сосудах отбирает воду у клеток перицикла (цепочка до коровой паренхимы)

4 n Засасывание воды корневыми волосками возможно при условии что концентрация растворов в сосудах больше чем концентрация почвенного раствора. n Весной этим определяется движение восходящего тока. n После появления листьев восходящий ток поддерживается за счет транспирации: в мякоти листа более высокая концентрация клеточного сока по сравнению с сосудами жилок

5 n Около устьиц понижается тургор – сосущая сила n Отбирается вода из ближних клеток и по цепочке до сосуда с водой. n Движение воды по живым клеткам за счет осмоса. Это ВЕРХНИЙ КОНЦЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ (25 -30 атм) n Выбор двигателя зависит от условий: при высокой насыщенности водяными парами – корневое давление и обратно

6 n Движение медленное: за 1 час сосуды с сечением стебля 1 кв. мм у лиственных пород – 30 куб. см (кровеносные сосуды – 40 -50, водопровод -100) n Т. О. Для передвижения воды нужно работа концевых двигателей (В и Н) и силы молекулярного сцепления воды для целостности водяных нитей

ПЕРЕДВИЖЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ n Кол-во орган. вещ-в, синтезированных растением, в несколько раз превышает расход на дыхание днем n Зимой и ночью наоборот. Поэтому нгужны запасы. Поэтому нисходящий ток. n Орган. вещ-ва передвигаются во флоэме – ситовидные трубки в коре стебля n Двигаются растворимые сахара от выс. концентрации в зеленых листьях к низкой, в ситовидных трубках флоэмы

2 n В клетках, окружающих жилки, глюкоза в сахарозу (это форма передвигается) n MAX сахарозы в листе – в стебле ее концентрация на пути к потребляющим органам (корень, точки роста, плод) снижается. n Но механизм передвижения ОВ менее ясен (100 куб. см в час). Диффузия веществ не объясняет скорости передвижения ОВ.

ТЕРМИНЫ и ОПРЕДЕЛЕНИЯ n Первичная кора, Предкамбий, Меристема, Корпус, Камбий, Луб, Древесина n Склеренхима, Ксилема, Флоэма, Пробковый камбий (феллоген), Феллодерма, Перидерма, Чечевички, Корка n Концевые двигатели, Корневое давление, Транспирация, Тургор, Осмос