Ткани и органы растений Лекция № 8 1
Ткани растений • • • Покровные Механические Образовательные Основные Проводящие 2
Покровные ткани • ткани, покрывающие органы растений. • защищают внутренние ткани от – от резких температурных колебаний (сильного нагревания или охлаждения), – от чрезмерной потери воды, путем испарения – от механических повреждений – от проникновения внутрь растения болезнетворных организмов • У корней роль первичной защитной покровной ткани играет экзодерма, а у стеблей и листьев ≈ эпидерма (кожица). • На смену первичной покровной ткани у многих растений образуется вторичная покровная ткань ≈ пробка (феллема), она является частью комплекса тканей, называемого перидермой. • Еще позже, во многих случаях образуется весьма сложный тканевый комплекс ≈ корка (третичная покровная ткань). 3
Эпидерма • функция эпидермы - регуляция газообмена и транспирации (естественного испарения воды живыми тканями). • может функционировать как всасывающая ткань, • участие в синтезе веществ, в восприятии раздражений, в движении листьев многофункциональная ткань. • - сложная ткань, ряд морфологически различных элементов: • основные клетки эпидермы; • замыкающие и побочные клетки устьиц; • трихомы (производные эпидермальных клеток в виде выростов и волосков). 4
Основная ткань эпидермы • живые плотно сомкнутые клетки - прочность. • Клетки прозрачны - проходят солнечные лучи. • Оболочки клеток утолщены неравномерно: толстая наружная стенка, • покрыты тонкой пленкой ≈ кутикула. • пропитана воском 5
Газообмен ≈ устьица • Чем толще кутикула, тем многочисленнее устьица. • Через устьица - диффузия водяного пара, кислорода и углекислого газа. • устьице состоит из пары замыкающих клеток и устьичной щели, которая представляет собой межклетник. • Замыкающие клетки отличаются - формой и наличием хлоропластов. • окружены так называемыми побочными клетками устьиц - устьичный аппарат (или устьичный комплекс). • механизм работы устьичного аппарата - изменение тургора (осмотического давления) внутри замыкающих клеток. 6
выросты ≈ трихомы • выросты эпидермы • Трихомы • железистые • кроющие. В железистых трихомах накапливаются экскреты, поэтому их относят к выделительной системе. 7
Перидерма эпидерма не растет, разрывается и слущивается. вторичная покровная ткань ≈ перидерма. Пробковый камбий или феллоген. Феллоген работает на две стороны. Наружу он откладывает слои пробки (или феллему), а внутрь органа ≈ живую паренхимную ткань ≈ феллодерму. • На поперечном срезе органа феллоген выглядит в виде кольца плотно сомкнутых тонкостенных клеток, имеющих, как правило, прямоугольные очертания • Пробка - покровная (защитная) ткань • непроницаема для воды, предохраняет от высыхания • • 8
Ритидом • корка или ритидом. • Корка сложный тканевый комплекс, состоящий из чередующихся слоев пробки и других отмерших тканей. • Мертвые ткани, составляющие корку, растрескиваются под напором нарастающих изнутри тканей, поэтому в отличие от гладкой пробки, корка характеризуется трещиноватостью. • Особенно ярко граница между гладкой перидермой (берестой) и трещиноватой коркой выражена при основании стволов березы. • Грубая, нередко толстая корка надежно предохраняет стволы деревьев от механических повреждений, резкой смены температур и даже лесных пожаров 9
Механические ткани Колленхима - опорная ткань из толстостенных клеток близка к паренхиме у колленхимы оболочки толще, а клетки вытянуты в длину и имеют скошенные концы • функции опоры растущих листьев и стеблей • выполняет свое назначение только в состоянии тургора • • 10
Склеренхима • • Склеренхима ≈ состоит из вытянутых заостренных на концах клеток равномерно утолщенных, плотно сомкнутых • теряют живое содержимое и их полости заполняются воздухом • клеточные стенки одревесневают • Выполняет функцию после отмирания протопластов. • Материал клеточных стенок склеренхимы обладает высокой прочностью и упругостью. По прочности на разрыв он близок к строительной стали, а по упругости даже превышает ее. Склеренхима значительно превосходит сталь в способности противостоять динамическим (ударным) нагрузкам без деформации. • Склеренхима имеется в вегетативных органах почти всех сосудистых растений. Ее нет или она слабо развита в погруженных в воду органах. 11
Образовательные ткани меристемы • В отличие от типичных животных, высшие растения растут и образуют новые клетки в течение всей жизни • Локализованность роста: растут в точках роста • функция зон роста - активное деление • клетки растут и дифференцируются в постоянные ткани • Форма клеток меристем – паренхимны многогранники • Тело зародыша - из промеристемы. • на двух противоположных полюсах, в точках роста ≈ на кончиках зародышевого корешка и стебля формируются верхушечные (апикальные) меристемы. 12
Основные ткани • • • клетки - паренхимное строение - основная паренхима. богата межклеточными пространствами питающие ткани функция ассимиляции выделительная функция. основную паренхиму делят на • • • Ассимиляционную Вентиляционную Всасывающую запасающую выделительную. 13
Вентиляционная ткань (Аэренхима) • межклетники образуют единую систему • в состав аэренхимы - механические клетки - прочность. • Особенно развита аэренхима у водных и болотных растений, в условиях, где затруднен нормальный газообмен. 14
Ассимиляционные (фотосинтезирующие) ткани • Ткани, основной функцией которых является работа ассимиляции, то есть фотосинтез, объединяют в систему ассимиляционных тканей. • Имеют зеленую окраску (≈ хлоренхима). • Устроена просто • состоит из однородных тонкостенных клеток. • Хлоропласты расположены в один ряд в постенном слое цитоплазмы • Центральная часть полости клетки занята крупной вакуолью. • Доступ углекислоты - система межклетников, сообщающаяся с атмосферой – газообмен • располагается в местах, доступных свету: под кожицей листьев и стеблей. 15
проводящие ткани • проведение воды из одной живой клетки в другую - медленно и требует энергетических затрат • лучше - водопроводящая система из мертвых клеток - механически укрепленных • две части: надземную и подземную (корень и побег), обеспечивающие почвенное и воздушное питание • две проводящие ткани, по которым вещества передвигаются в 2 -х противоположных направлениях. • Восходящий ток воды и минеральных солей из корней - ксилема; • Нисходящий ток пластических веществ из листьев - флоэма. 16
Ксилема и флоэма : • проводящие элементы имеют удлиненную форму тока веществ; • поперечные стенки проводящих клеток имеют ≈ перфорации и не препятствуют продвижению жидкости; • в рабочем состоянии проводящие элементы лишены живого содержимого ≈ протопласта, который затруднял бы передвижение веществ, или имеют особый проницаемый протопласт. • В состав входят разнородные элементы: проводящие, механические, запасающие. • ксилема и флоэма пространственно в проводящие пучки. 17
Ксилема (древесина) • состоит из : • трахеальные элементы ≈ выполняют проводящую функцию; • древесные волокна (или волокна либриформа) ≈ обеспечивают опорную (мех) функцию; • паренхимные клетки ≈ осуществляют запасание и передвижение пластических веществ. 18
Флоэма (луб) • Флоэма ≈ проводит пластические вещества, • состоит из нескольких типов клеток • ситовидные элементы, которые представлены либо ситовидными клетками, либо члениками ситовидных трубок с клетками спутницами ≈ обеспечивают дальний транспорт пластических веществ; • склеренхимные клетки 2 -х типов: волокна и склереиды ≈ несут опорную функцию; • паренхимные клетки запасают и транспортируют пластические вещества в радиальном направлении 19
Органы растения 20
побег • 1) вегетативные – воздушное питание • 2) генеративные или спороносные размножение. • побег - сложное строение и расчленен на специализированные части. • состоит из – оси (стебля – Листьев - боковых органов на оси – почки ≈ зачатки новых побегов обеспечивают ветвление побега -образование системы побегов. 21
22
23
24
Главную функцию побега • ≈ фотосинтез ≈ осуществляют листья. • Стебли - несущие органы - оптимальное размещение листьев в пространстве. • Их функции – механическая – проводящая • Стебель - метамерное строение состоит из – узлов ≈ участков, к которым крепятся листья – междоузлий ≈ промежутков между узлами. 25
главный побег • Образуется из верхушечной меристемы зародыша – пока сохраняется верхушечная или терминальная почка, главный побег способен к дальнейшему росту. • боковые (пазушные) почки над узлами, в пазухах листьев • Из боковых почек - боковые побеги 26
Почка • ≈ зачаточныйпобег. • Верхушка оси заканчивается конусом нарастания или апексом • зачаточные листья • в почке заложен весь побег. – Вегетативные почки – генеративные почки- зачаток соцветия или цветка – смешанные вегетативно-генеративные почки 27
лист боковой вырост стебля из черешка и листовой лист ≈ орган фотосинтеза, газообмена и транспирации зеленые, ассимилирующие (питающие) листья - трофофиллами. • представлены следующие ткани: • • – питательная или ассимиляционная; – покровная, регулирующая испарение воды и газообмен; – проводящие такни - обеспечивают подведение почвенных растворов и отток продуктов ассимиляции; – механические ткани, придающие листу прочность. 28
29
корень • обладает радиальной симметрией • открытая система роста как и стебель, нарастает в длину - апикальная (верхушечной) меристема • точка роста корня прикрыта чехликом • способен ветвиться • безлистен; • 7) корень имеет особый всасывающий слой, состоящий из корневых волосков; 30
корень • имеет всасывающий слой, состоящий из корневых волосков; • проводящие и механические ткани сосредоточены в центре • нарастает только верхушкой, в то время как для побега характерен еще и вставочный (интеркалярный) рост. 31
функции корней • всасывание воды с раствором минеральных веществ из почвы и подача их в стебель (функция питания); • закрепление, заякоривание растения в почве • в корнях синтезируются многие специфические аминокислоты, гормоны, алкалоиды, откладываются запасные вещества • корни большинства растений взаимодействуют с грибами (микориза). 32
дополнительные физиологические особенност • корень положительно (+) геотропичен, то есть растем вертикально вниз под действием силы тяжести • отрицательно (-) фототропичен, это проявляется в том, что корни уклоняются от падающих лучей света в противоположную сторону • положительно (+) гидротропичен, то есть, ориентирует свой рост в почве в сторону большей влажности. 33
Водные макрофиты • свободноплавающие на поверхности или в глубине стоячей воды • укорененные с плавающими на поверхности листьями • укорененные или прикрепленные ко дну, все части которых, иногда кроме генеративных, находятся под водой • полупогруженные укорененные растения типа тростника, у которых стебли и часто листья поднимаются над водой • четкой границы между группами нет 34
• Поскольку для роста корней необходим кислород, а донные почвы им бедны, тело многих водных растений пронизано губчатой воздухопроводящей тканью - аэренхимой. В нее поступают образующийся при фотосинтезе кислород и воздух, проникающий в подводные и воздушные части растения. 35