ТКАНИ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ Лекция 2 ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ И ПОКРОВНЫЕ

ТКАНИ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ Лекция 2. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ И ПОКРОВНЫЕ ТКАНИ

Содержание лекции 1. Классификация и особенности растительных тканей 2. Образовательные ткани: структурные особенности и классификация 3. Покровные ткани. Цитологическая характеристика. Типы покровных тканей

1. Классификация и особенности растительных тканей § Ткань – устойчивый (закономерно повторяющийся) комплекс клеток, сходных по происхождению, строению и приспособленный к выполнению одной или нескольких функций. § Количество типов тканей у различных растений: - У бурых водорослей – 10 - У мхов – 20 - У папоротникообразных – 40 - У покрытосеменных - 80

Особенности растительных тканей 1. Большинство тканей многофункционально (например ксилема и флоэма выполняют функции проведения веществ и укрепления растения). 2. Одна ткань может состоять из разнородных элементов, выполняющих разные функции (сложная ткань), либо из однородных элементов (простая ткань).

3. Часто ткань с возрастом меняет функции (древесина: водопроведение меняется на преимущественное укрепление). 4. Клетки, относящиеся к одной ткани, могут быть рассеяны поодиночке среди клеток других тканей и разобщены. Это – идиобласты (от греч. «идиос» особенный, «бластос» - образование, структура). Например, опорные клетки в стеблях кубышки.

10 основных видов растительных тканей 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Образовательные (меристемы) Ассимиляционные Запасающие Аэренхима Всасывающие Покровные Ткани, регулирующие прохождение веществ (будут рассматриваться в теме «Корень» ) 8. Выделительные 9. Механические 10. Проводящие

2. Образовательные ткани (меристемы). Цитологическая характеристика Растение растет всю жизнь. Такой рост возможен благодаря наличию образовательных тканей – меристем. Возникающие из меристем клетки дифференцируются и дают начало всем органам и тканям растения. § Меристемы имеют изодиаметрические многогранные клетки § Межклетников нет § Оболочки тонкие, в них мало целлюлозы, они легко растягиваются § Цитоплазма густая, много рибосом и митохондрий § Крупное ядро

Классификация меристемы 1 1. апикальные (верхушечные) 2 2. латеральные (боковые) 3 4 3. вставочные (интеркалярные) 4. раневые (травматические)

1 – апикальные меристемы § «апекс» - верхушка § апикальные меристемы наращивают корень и побег в длину

2 – латеральные меристемы § В осевых органах образуют цилиндрические слои (кольца на срезе) первичные (возникают под апексами) • прокамбий • перицикл у большинства однодольных только они отвечают за рост побегав толщину латеральные меристемы вторичные (возникают позже из клеток постоянной ткани путем дедифференциации • камбий • феллоген

3 – вставочные меристемы § Чаще всего находятся в основании междоузлий. § Это остаточные меристемы: происходят от апикальных меристем, но их развитие задерживается. § Нет постоянно действующих инициальных клеток. Это временная меристема.

4 – раневые меристемы § образуются путем дедифференциации живых клеток, окружающих повреждение

Особенности роста клеток меристемы § Клетки, возникшие в меристеме, делятся несколько раз и далее оттесняются другими клетками. § Каждая клетка имеет свой срок пребывания в составе меристемы. § Пока оболочка тонка, клетка увеличивает свой объем, принимая форму, характерную для окончательного состояния.

Особенности роста клеток меристемы § Оболочки соседних клеток обычно растягиваются согласованно и не скользят друг относительно друга. Это обеспечивает сохранность плазмодесм. Образуется симпласт. Такой рост называется симпластическим. § Если клетка внедряется между соседними и при ее росте оболочки скользят одна по другой, такой рост называется интрузивным (intrudere – вталкивать) § Молодые клетки меристемы потенциально способны к превращению в любые ткани, но конкретный их путь определен их положением относительно соседних клеток в ткани и в органе.

3. Покровные ткани 1). Эпидерма Возникает из наружного слоя апикальной меристемы побега 2). Перидерма Сложная, многослойная ткань. Приходит на смену эпидерме 3). Корка (ритидом). Приходит на смену перидерме

1). Эпидерма. Функции эпидермы § Регуляция газообмена и транспирации (естественного испарения воды). § Защита от микроорганизмов и механических повреждений. § Через эпидерму могут выделяться вода, соли, эфирные масла. § Может функционировать как всасывающая ткань. § Участие в синтезе веществ, восприятии раздражений, движении листьев.

1 - Основные клетки эпидермы. Цитологическая характеристика § Боковые (антиклинальные, направленные перпендикулярно поверхности органа) стенки клеток извилистые, что придает прочность их соединению. § Наружные стенки толще антиклинальных и внутренних и образованы целлюлозой с пектиновыми веществами и покрыты кутикулой (состоящей из кутина и воска). Воск может образовывать сизый налет на листьях, плодах и т. п.

§ § Кутикула более проницаема для газов и жидкостей во влажном состоянии. При подсушивании проницаемость резко падает. Хлоропласты мелкие и редкие. Иногда эпидерма состоит из нескольких слоев клеток (2 – 15) – у бегоний, пеперомий, фикусов. Функция – водозапасание. Под эпидермой может располагаться гиподерма – слой клеток, прилежащий изнутри к эпидерме, но возникающий независимо от нее. Функции: усиление механических свойств, накопление веществ (например, танинов, пигментов)

2 - Устьица. У обычных растений луга, леса и культурных растений количество устьиц – от 100 до 700 на 1 мм 2 Цитологическая характеристика § Устьице образовано: - двумя клетками бобовидной формы – замыкающими клетками – и - побочными клетками устьица – клетками эпидермы, примыкающими к замыкающим клеткам. § Замыкающие + побочные клетки = устьичный аппарат § В замыкающих клетках содержатся хлоропласты и большое число митохондрий.

Клетки устьичного аппарата против градиента концентрации (с затратой Е) оттягивают от окружающих клеток К+ Работа устьица Повышается осмотическое давление Устьичная щель открывается Устьичная щель закрывается Уменьшается объем замыкающих клеток Снижается осмотическое давление К+ уходит из замыкающих клеток по градиенту концентрации

§ Когда устьица открыты, испарение идет с такой же скоростью, как если бы эпидермы не было. § Когда устьица закрыты, испарения почти нет (оно происходит только через кутикулу).

3 - Трихомы (волоски) § Трихомы (или волоски) – наружные выросты эпидермы. Они очень индивидуальны для разных видов. Являются диагностическими признаками при систематике растений. Функции трихом: 1. Образование покрова, отражающего солнечные лучи, что уменьшает нагрев. 2. Создают «затишное пространство» около эпидермы, что уменьшает испарение, снижает охлаждение.

одноклеточные Трихомы многоклеточные простые Железистые (образуют экскреты или секреты) звездчатые Кроющие ветвистые

Эмергенцы § Эмергенцы – наружные выросты, в образовании которых принимают участие не только волоски эпидермы, но и более глубоко расположенные ткани.

4 - Эпиблема (или ризодерма) § Эпиблема – это первичная однослойная покровная ткань корня. Возникает из наружного слоя клеток апикальной меристемы корня. Цитологическая характеристика § В клетках много митохондрий. § Клетки тонкостенные, с вязкой цитоплазмой, лишены устьиц. § Некоторые клетки (трихобласты) образуют корневые волоски, атрихобласты – клетки, не образующие корневых волосков.

2). Перидерма § Перидерма – это сложная многослойная покровная ткань. Приходит на смену эпидерме и эпиблеме. § Состоит из феллемы (пробки), феллогена (пробкового камбия) и феллодермы. § В основе перидермы – феллоген: он откладывает наружу клетки пробки, а внутрь – клетки феллодермы.

§ Феллоген возникает из клеток основной паренхимы, лежащей под эпидермой и сохранившей слабую меристематическую активность. § Феллема (пробка) вначале представлена клетками с тонкими оболочками, которые затем пропитываются суберином (пробковым веществом) и воском. После этого клетки отмирают и заполняются воздухом. Побеги приобретают бурый цвет. § Феллодерма представлена живыми, паренхимными по форме клетками с узкими межклетниками. Может образовывать один или несколько слоев.

Чечевички § В перидерме возникают чечевички – отверстия, через которые происходит газообмен. § Пробковые слои разрываются, между ними остаются рыхло соединенные паренхимные клетки. § Впоследствии чечевички могут менять форму: у березы – черточки, у осины – ромбы.

3). Корка (ритидом) § Образуется в результате многократного заложения во все более глубоких слоях коры новых прослоек перидермы. § Живые клетки между этими прослойками гибнут. § Т. о. корка = слои пробки + прочие отмершие ткани коры § Мертвые ткани корки не растягиваются, в корке образуются трещины. Например, у березы этот процесс вызывает почернение нижней части стволов. § Корка формируется у деревьев на разном году жизни: у яблони – на 6 -8 -м году, у граба – на 50 -м, у эвкалипта – не появляется вовсе.