Образовательные ткани растений таблица. Растительные ткани. Органы цветкового растения

Ткань - группа клеток, структурно и функционально взаимосвязанных друг с другом, сходных по происхождению, строению и выполняющих определенные функции в организме.

Ткани возникли у высших растений в связи с выходом на сушу и наибольшей специализации достигли у покрытосеменных, у которых их выделяют до 80 видов. Важнейшие ткани растений:

Образовательные,

Покровные,

Проводящие,

Механические

Основные.

Ткани могут быть простыми и сложными. Простые ткани состоят из одного вида клеток (например, колленхима, меристема), а сложные - из различных по строению клеток, выполняющих кроме основных и дополнительные функции (эпидерма, ксилема, флоэма и др.).

Образовательные ткани , или меристемы , являются эмбриональными тканями. Благодаря ним долго сохраняющейся способности к делению (некоторые клетки делятся в течение всей жизни) меристемы участвуют в образовании всех постоянных тканей и тем самым формируют растение, а также определяют его длительный рост.

Клетки образовательной ткани тонкостенные, многогранные, плотно сомкнутые, с густой цитоплазмой, с крупным ядром и очень мелкими вакуолями. Они способны делиться в разных направлениях.

По происхождению меристемы бывают первичные и вторичные. Первичная меристема составляет зародыш семени, а у взрослого растения сохраняется на кончике корней и верхушках побегов, что делает возможным их нарастание в длину. Дальнейшее разрастание корня и стебля по диаметру (вторичный рост) обеспечивается вторичными меристемами - камбием и феллоге-ном. По расположению в теле растения различают верхушечные (апикальные), боковые (латеральные), вставочные (интеркаляр-ные) и раневые (травматические) меристемы.

Покровные ткани располагаются на поверхности всех органов растения. Они выполняют главным образом защитную функцию - защищают растения от механических повреждений, проникновения микроорганизмов, резких колебаний температуры, излишнего испарения и т. п. В зависимости от происхождения различают три группы покровных тканей -эпидермис, перидерму и корку.

Эпидермис (эпидерма, кожица) - первичная покровная ткань, расположенная на поверхности листьев и молодых зеленых побегов (рис. 8.1). Она состоит из одного слоя живых, плотно сомкнутых клеток, не имеющих хлоропластов. Оболочки клеток обычно извилистые, что обусловливает их прочное смыкание. Наружная поверхность клеток этой ткани часто одета кутикулой или восковым налетом, что является дополнительным защитным приспособлением. В эпидерме листьев и зеленых стеблей имеются устьица, которые регулируют транспирацию и газообмен растения.

Перидерма - вторичная покровная ткань стеблей и корней, сменяющая эпидермис у многолетних (реже однолетних) растений (рис. 8.2.). Ее образование связано с деятельностью вторичной меристемы -феллогена (пробкового камбия), клетки которого делятся и дифференцируются в центробежном направлении (наружу) в пробку (феллему), а в центростремительном, (внутрь) - в слой живых паренхимных клеток (феллодерму). Пробка, феллоген и феллодерма составляют перидерму.

Рис. 8.1. Эпидерма листа различных растений: а -хлорофитум; 6 - плющ обыкновенный: в - герань душистая; г - шелковица белая; 1 - клетки эпидермы; 2 - замыкающие клетки устьиц; 3 - устьичная щель.

Рис 8.2. Перидерма стебля бузины (а - поперечный разрез побега, б - чечевички): I -выполняющая ткань; 2 - остатки эпидермы; 3 -пробка (феллема); 4 - феллоген; 5 - феллодерма.

Клетки пробки пропитаны жироподобным веществом - суберином -и не пропускают воду и воздух, поэтому содержимое клетки отмирает и она заполняется воздухом. Многослойная пробка образует своеобразный чехол стебля, надежно предохраняющий растение от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Для газообмена и транспирации живых тканей, лежащих под пробкой, в последней имеются особые образования -чечевички; это разрывы в пробке, заполненные рыхло расположенными клетками.

Корка образуется у деревьев и кустарников на смену пробке. В более глубоко лежащих тканях коры закладываются новые участки феллогена, формирующие новые слои пробки. Вследствие этого наружные ткани изолируются от центральной части стебля, деформируются и отмирают, На поверхности стебля постепенно образуется комплекс мертвых тканей, состоящий из нескольких слоев пробки и отмерших участков коры. Толстая корка служит более надежной защитой для растения, чем пробка.

Проводящие ткани обеспечивают передвижение воды и растворенных в ней питательных веществ по растению. Различают два вида проводящей ткани - ксилему (древесину) и флоэму (луб).

Ксилема -это главная водопроводящая ткань высших сосудистых растений, обеспечивающая передвижение воды с растворенными в ней минеральными веществами от корней к листьям и другим частям растения (восходящий ток). Она также выполняет опорную функцию. В состав ксилемы входят трахеиды и трахеи (сосуды) (рис. 8.3), древесинная паренхима и механическая ткань.

Трахеиды представляют собой узкие, сильно вытянутые в длину мертвые клетки с заостренными концами и одревесневшими оболочками. Проникновение растворов из одной трахеиды в другую происходит путем фильтрации через поры - углубления, затянутые мембраной. Жидкость по трахеидам протекает медленно, так как поровая мембрана препятствует движению воды. Трахеиды встречаются у всех высших растений, а у большинства хвощей, плаунов, папоротников и голосеменных служат единственным проводящим элементом ксилемы. У покрытосеменных растений наряду с трахеидами имеются сосуды.

Рис 8.3. Элементы ксилемы (а) и флоэмы (6): 1-5 - кольчатая, спиральная, лестничная и пористая (4, 5) трахеи соответственно; 6 - коль чатая и пористая трахеиды; 7 - ситовидная трубка с клеткой-спутницей.

Трахеи (сосуды) -это полые трубки, состоящие из отдельных члеников, расположенных друг над другом. В члениках на поперечных стенках образуются сквозные отверстия - перфорации, или эти стенки полностью разрушаются, благодаря чему скорость тока растворов по сосудам многократно увеличивается. Оболочки сосудов пропитываются лигнином и придают стеблю дополнительную прочность. В зависимости от характера утолщения оболочек различают трахеи кольчатые, спиральные, лестничные и др. (см. рис. 8.3).

Флоэма проводит органические вещества, синтезированные в листьях, ко всем органам растения (нисходящий ток). Как и ксилема, она является сложной тканью и состоит из ситовидных трубок с клетками-спутницами (см. рис. 8.3), паренхимы и механической ткани. Ситовидные трубки образованы живыми клетками, расположенными одна над другой. Их поперечные стенки пронизаны мелкими отверстиями, образующими как бы сито. Клетки ситовидных трубок лишены ядер, но содержат в центральной части цитоплазму, тяжи которой через сквозные отверстия в поперечных перегородках проходят в соседние клетки. Ситовидные трубки, как и сосуды, тянутся по всей длине растения. Клетки-спутницы соединены с члениками ситовидных трубок многочисленными плазмодесмами и, по-видимому, выполняют часть функций, утраченных ситовидными трубками (синтез ферментов, образование АТФ).

Ксилема и флоэма находятся в тесном взаимодействии друг с другом и образуют в органах растения особые комплексные группы - проводящие пучки.

Механические ткани обеспечивают прочность органов растений. Они составляют каркас, поддерживающий все органы растений, противодействуя их излому, сжатию, разрыву. Основными характеристиками строения механических тканей, обеспечивающими их прочность и упругость, являются мощное утолщение и одревеснение их оболочек, тесное смыкание между клетками, отсутствие перфораций в клеточных стенках.

Механические ткани наиболее развиты в стебле, где они представлены лубяными и древесинными волокнами. В корнях механическая ткань сосредоточена в центре органа.

В зависимости от формы клеток, их строения, физиологического состояния и способа утолщения клеточных оболочек различают два вида механической ткани: колленхиму и склеренхиму, (рис. 8.4).

Рис. 8.4. Механические ткани: а -уголковая колленхима; 6 - склеренхима; в -- склереиды из плодов алычи: 1 - цитоплазма, 2 -утолщенная клеточная стенка, 3 - поровые канальцы.

Колленхима представлена живыми паренхимными клетками с неравномерно утолщенными оболочками, делающими их особенно хорошо приспособленными для укрепления молодых растущих органов. Будучи первичными, клетки колленхимы легко растягиваются и практически не мешают удлинению той части растения, в которой находятся. Обычно колленхима располагается отдельными тяжами или непрерывным цилиндром под эпидермой молодого стебля и черешков листьев, а также окаймляет жилки в листьях двудольных. Иногда колленхима содержит хлоропласты.

Склеренхима состоит из вытянутых клеток с равномерно утолщенными, часто одревесневшими оболочками, содержимое которых отмирает на ранних стадиях. Оболочки склеренхимных клеток обладают высокой прочностью, близкой к прочности стали. Эта ткань широко представлена в вегетативных органах наземных растений и составляет их осевую опору.

Различают два типа склеренхимных клеток: волокна и склереиды. Волокна - это длинные тонкие клетки, обычно собранные в тяжи или пучки (например, лубяные или древесинные волокна). Склереиды - это округлые мертвые клетки с очень толстыми одревесневшими оболочками. Ими образованы семенная кожура, скорлупа орехов, косточки вишни, сливы, абрикоса; они придают мякоти груш характерный крупчатый характер.

Основная ткань , или паренхима , состоит из живых, обычно тонкостенных клеток, которые составляют основу органов (откуда и название ткани). В ней размещены механические, проводящие и другие постоянные ткани. Основная ткань выполняет ряд функций, в связи с чем различают ассимиляционную (хлоренхиму), запасающую, воздухоносную (аэренхиму) и водоносную паренхиму (рис. 8.5).

Рис 8.5. Паренхимные ткани: 1-3 - хлорофиллоносная (столбчатая, губчатая и складчатая соответственно); 4-запасающая (клетки с зернами крахмала); 5 - воздухоносная, или аэренхима.

Клетки ассимиляционной ткани содержат хлоропласты и выполняют функцию фотосинтеза. Основная масса этой ткани сосредоточена в листьях, меньшая часть - в молодых зеленых стеблях.

В клетках запасающей паренхимы откладываются белки, углеводы и другие вещества. Она хорошо развита в стеблях древесных растений, в корнеплодах, клубнях, луковицах, плодах и семенах. У растений пустынных местообитаний (кактусы) и солончаков в стеблях и листьях имеется водоносная паренхима, служащая для накопления воды (например, у крупных экземпляров кактусов из рода карнегия в тканях содержится до 2-3 тыс. л воды). У водных и болотных растений развивается особый тип основной ткани - воздухоносная паренхима, или аэренхима . Клетки аэренхимы образуют крупные воздухоносные межклетники, по которым воздух доставляется к тем частям растения, связь которых с атмосферой затруднена

Чешуя лука под микроскопом

Со стороны поперечного разреза кусочка древесины сосны делают несколько тонких срезов, действуют на них флороглюцином и действием флороглюцина в красный цвет, резко выделяющиеся округлые группы неокрашенных клеток с межклетным пространством в центре. При большом увеличении видно, что клетки, окружающие межклетник (эпителиальные клетки), живые, так как они заполнены густой цитоплазмой с ясно заметными ядрами, В межклетнике иногда сохраняются капли смолы. Он имеет схизо-генное происхождение, т. е. возникает путем разъединения клеток. Межклетное пространство обычно образуется между четырьмя клетками, куда и поступают выделяемые вещества. Группы эпителиальных клеток с межклетником в центре располагаются друг над другом, образуя длинный выделительный канал. Клетки, окружающие канал, могут делиться, тогда он становится шире.

Зарисовывают смоляной канал с прилегающими клетками и обозначают: схизогенный смоляной канал, эпителиальные клетки, трахеиды.

Растительные ткани

Разнообразие растений - результат их длительной эволюции, сопровождающейся переходом растений к наземным условиям существования. В процессе этого развития появляются клетки разнообразные по строению, происхождению и выполняемым функциям. Из них формируются ткани и органы растения.

Дать определение ткани, охарактеризовать простые (состоящие из одного типа клеток) и сложные, комплексные ткани (состоящие из разных типов клеток).

Показать, что в зависимости от основной функции, растительные ткани делят на следующие группы:

образовательные или меристемы;

покровные;

механические;

проводящие;

секреторные или выделительные.

Образовательные ткани или меристемы

Отметить, что лишь клетки образовательных тканей способны к делению, клетки других тканей делиться не способны, и их число увеличивается за счет соответствующих меристем. Дать морфофизическую характеристику меристемы: форму клеток, их размеры, расположение в органах растения, способность к делению и т.д.

Классифицировать меристемы:

По происхождению:

1. первичные, которые способны к делению изначально и обуславливают пер­вичный рост органов проростка (прокамбий и перицикл);

вторичные, возникающие позднее пер­вичных и обуславливающие рост органов преимущественно в толщину (камбий, феллоген).

По месту происхождения:

верхушечные или апикальные;

боковые или латеральные;

вставочные или интеркалярные;

раневые, или травматические.

Остановиться на особенностях строения этих видов меристем и их функциях.

Покровные ткани

Характеризуя покровные ткани, необходимо отметить, что они располагаются на границе с внешней средой и выполняют барьерную функцию, защищая внутренние ткани от высыхания и повреждения, проникновения микроорганизмов; участвуют в регуляции газообмена и транспирации.

Перечислить виды покровной ткани:

первичные, образующие в результате дифференцировки клеток первичных меристем (эпидерма и эпиблема);

вторичные (перидерма), образующиеся из вторичной меристемы (из феллогена).

Рассказать об особенностях строения эпидермы, указав расположение этой ткани в органах растения и ее основные функции. Остановиться на строении устьиц и устьичного аппарата.

Охарактеризовать покровную ткань корня -эпиблему в связи с выполняемой ей функцией поглощения воды и минеральных солей из почвы.

Рассмотреть вторичную покровную ткань -перидерму , указав расположение ее в органах растения. Отметить, что основную массу перидермы составляют опробковевшие клетки. Описать строение пробки, функции этой ткани, наличие в ней чечевичек.

Рассказать об образовании корки, ее строении и функциях.

Механические ткани

Обратить внимание на то, что механические ткани представляют собой «арматуру» растительного организма, которая скрепляет ткани и части органов между собой. Они образуют скелет растения, обеспечивают его прочность, выполняют опорную функцию.

Назвать типы механической ткани:

колленхиму;

склеренхиму;

склереиды.

Рассматриваяколленхиму , необходимо отметить, что эта ткань имеет первичное происхождение (указать из какой ткани эволюционно возникает) и состоит из клеток, стенки которых неравномерно утолщены. Пояснить, ка­кое это имеет значение для растения, где и в каких органах растения располагается.

Напротив, что стенки клетоксклеренхимы утолщены равномерно, и объяснить, какое значение это имеет для растения, где и в каких организмах встречается. Указать, что по своему происхождению склеренхима делится на:

первичную (возникает из клеток основной меристемы апексов, прокамбия или из перицикла);

вторичную (возникает из клеток камбия).

Уточнить, что склеренхимные волокна, входящие в состав флоэмы, называютсялубяными , а входящие в состав ксилемы -древесинными (показать, где они встречаются у растений, особенности строения и свойства).

Описать особенности строения клетоксклереид , их расположение в различных частях растения и назначение (привести примеры).

Проводящие ткани

Характеристику проводящих тканей следует начать с того, что эти ткани, подобно покровным, возникли как средство приспособления растений к жизни в двух средах: почвенной и воздушной. В связи с этим возникла необходимость транспорта питательных веществ в двух направлениях.

Показать восходящий и нисходящий ток веществ, объяснив, по каким элементам и в каком направлении происходит передвижение тех или иных питательных веществ. Объяснить к каким видам (простым или сложным) относятся проводящие ткани, уточнив, что элементы этих тканей имеют общее происхождение, располагаются рядом, и во многих органах растений формируют проводящие пучки. Классифицировать проводящие ткани на:

первичные (дифференцируются из клеток прокамбия);

вторичные (возникают из камбия), и указать где они закладываются.

Рассмотреть морфофизиологическую характеристику ксилемы, или древесины. Показать что основной частью её являются проводящие элементы - сосуды и трахеиды. а так же в состав ксилемы входят лучевые элементы (сердцевидные лучи) и механические волокна. Подробно остановиться на особенностях строения и функциях данных элементов, указать направление транспорта веществ по ним. Отметить что флоэма, ила луб (так же как и ксилема) состоит из проводящих элементов – ситовидных трубок с клетками-спутницами, а так же из флоэмной (лубяной) паренхимы и лубяных волокон. Рассказать о строении, функциях данных элементов и показать направление транспорта веществ по ним. Показать, что совокупность проводящих тканей формирует проводящие пучки, в состав которых входят так же механические ткани и клетки паренхимы.

Объяснить, в каком случае пучок называют открытым или закрытым, для каких растений характерен тот или иной тип пучков, их значение.

Пояснить, чем отличаются пучки:

коллатерального типа,

биколлатерального типа,

радиального типа,

концентрического типа.

В каких органах растений встречаются данные типы пучков.

Основные ткани

Характеризуя основные ткани, следует показать их:

происхождение,

расположение в растении,

разнообразие форм клеток,

особенности строения этих клеток.

Дать функциональную классификацию основных тканей:

ассимиляционная,

запасающая,

водоносная,

воздухоносная.

Рассказать об особенностях строения и функциях каждой из перечисленных тканей и указать места расположения их в органах растения.

Выделительные ткани

Следует рассказать, что выделительные ткани представлены структурными образованиями, способными выделять из растения или изолировать в его тканях продукты метаболизма и воду.

Показать типы выделительной ткани:

млечники,

секреторные ткани (наружной и внутренней секреции).

Дать характеристику членистых и не членистых млечников, привести примеры растений, у которых они встречаются. Рассказать, что в вакуолях млечников находится млечный сок - латекс, который представляет собой эмульсию различных запасных веществ и конечных продуктов обмена.

Пояснить, в каких органах растений встречаются млечники и использование этих растений человеком. Охарактеризовать выделительные ткани наружной секреции (нектарные железы, железистые волоски, осмофоры, гидатоды) и внутренней секреции (клетки - идиобласты, схизогенные и лизигенные вместилища). Привести примеры растений, имеющих данные виды выделительных тканей.

Группы растительных клеток с единой функцией, строением и происхождением называются тканями растений. Важнейшими из них являются: покровные, основные, выделительные, проводящие, механические и образовательные. Рассмотрим строение и функции растительных тканей.

Образовательные ткани (меристемы)

Располагаются в зонах роста:

• на верхушках побегов;
• на кончиках корней;
• вдоль стеблей и корней (камбий или боковая меристема, обеспечивает рост стеблей и корней в толщину).

Клетки меристем активно делятся и даже не успевают вырасти, они как бы всегда молодые, и потому не имеют вакуолей, стенки их тонкие, ядро крупное.

Поразительна активность верхушечной меристемы бамбука. Он растёт буквально на глазах, каждый час на 2 - 3 см!

Покровные ткани

Известно, как быстро высыхают плоды со снятой кожурой, или как легко заражается гнилью плод с нарушенной кожицей. Именно барьер покровных тканей обеспечивает сохранность мягких частей растения.

Существует три вида покровных тканей:

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

• эпидерма;
• перидерма;
• корка.

Эпидерма (кожица) - поверхностные живые клетки различных органов. Защищает нижележащие ткани и регулирует газообмен и испарение воды растением.

Рис. 1. Клетки эпидермы под микроскопом.

Перидерма образуется у древесных растений, когда зелёный цвет побега переходит в бурый. Перидерма состоит из пробковых клеток, которые защищают побег от мороза, микробов и потерь влаги.

Корка - мёртвая ткань. Она не может растягиваться, следуя за утолщением ствола, и трескается.

Основные ткани (паренхима)

Существует три вида паренхимы:

• фотосинтезирующая (ассимиляционная);
• аэренхима, обеспечивает проведение воздуха внутрь растения через межклеточное пространство;
• запасающая.

Рис. 2. Паренхима зелёного листа под микроскопом.

Проводящие ткани

Обеспечивают перемещение веществ в растительном организме. Движение осуществляется в двух основных направлениях:

• восходящий ток , осуществляемый ксилемой;
• нисходящий ток , осуществляемый флоэмой.

Ксилема и флоэма образуют непрерывную, похожую на водопровод, систему.

Рис. 3. Схема строения флоэмы и ксилемы.

Сосуды флоэмы составлены из ситовидных элементов, или трубок, - вытянутых клеток, поперечные грани которых похожи на сито. Ток веществ идёт через поры сита из одной клетки в другую. Клетки в сосуде как бы поставлены одна на одну.

Проводящие элементы ксилемы тоже представлены вытянутыми клетками, но поры у них расположены также и на боковых стенках клеток.

Механические ткани

Обеспечивают защиту и устойчивость растения или отдельных его частей (косточки плодов). Оболочки клеток утолщены.

Виды механической ткани:

• колленхима (живые клетки);
• склеренхима (мёртвые клетки).

Колленхима расположена в растущих листьях и стебле, она не препятствует их росту. Содержит клетки вытянутой формы. После прекращения роста данного участка растения колленхима постепенно превращается в склеренхиму - становится жёстче, оболочки одревесневают и толстеют.

Одревеснение повышает хрупкость склеренхимы. Льняное волокно является исключением из правила, это не одревесневшая склеренхима. Поэтому из льна получается такая мягкая ткань как батист.

Выделительные ткани

Это ткани, выделяющие из растения воду или какой-либо секрет (эфирное масло, нектар, смолу, соли и т. д.). К этому типу тканей относятся и такие, секрет которых остаётся внутри растения. Это, например, млечники, которые содержат в вакуолях млечный сок (чистотел, одуванчик).

Их основная функция - выведение ненужных веществ и защита. Так, смола в древесине хвойных защищает её от гниения.

С помощью таблицы «Ткани растений» кратко обобщим сказанное:

Что мы узнали?

Из статьи по биологии для 6 класса мы узнали, что существует шесть основных типов растительных тканей. Растение - это система, в которой ткани являются элементами. Каждая ткань обеспечивает какую-либо сферу жизнедеятельности растения. Каждая ткань жизненно важна, от её успешной работы зависит нормальное развитие всего растения. Клетки тканей специализированы, они имеют особенности строения, соответствующие выполняемым функциям.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.7 . Всего получено оценок: 548.

К основным тканям растений относят запасающую и рующую. Начало всем тканям растения дают образовательные ткани.

Фотосинтезирующая ткань

Фотосинтезирующая ткань есть только у зеленых растений. Она состоит из тонкостенных живых клеток, в цитоплазме которых содержатся многочисленные хлоропласты. В них образуются органические вещества. Фотосинтезирующая ткань имеет зеленую окраску. Кроме зеленого пигмента, в клетках фотосинтезирующей ткани содержатся желтые и оранжевые пигменты.

Клетки ткани расположены рыхло, между ними есть межклетники - пространства, заполненные воздухом, который проникает сюда через устьица.

Фотосинтезирующая ткань чаще всего располагается в мякоти листа под прозрачной кожицей, которая не препятствует проникновению солнечного света к хлоронластам.

Запасающая ткань

К накоплению запасных веществ способны все живые клетки и ткани растений. Запасающими называются такие ткани, у которых запасающая функция является главной.

Клетки запасающей ткани крупные, живые, с тонкими стенками. В них содержатся различные питательные вещества в виде зерен крахмала, капель масла, растворенного в клеточном соке сахара.

Запасающие ткани располагаются в различных органах растений. В семенах они содержат питательные вещества, необходимые для развития зародыша. В корнях, клубнях, луковицах запас питательных веществ используется для роста растений после перезимовки.

Растения, обитающие в засушливых местах, имеют особую водозапасающую ткань, находящуюся в стеблях или .

Образовательная ткань

Образовательная ткань состоит из клеток с тонкими оболочками, которые плотно прилегают друг к другу и содержат цитоплазму и крупное ядро с ядрышками. Вакуоли у таких клеток часто отсутствуют.

Клетки образовательной ткани расположены на верхушках , на кончике корня, у основания молодых листьев, между древесиной и корой стволов деревьев и кустарников. Зародыш, из которого развивается растение, целиком состоит из образовательной ткани.

Основная образовательных тканей - деление. Они могут делиться в течение всей жизни растения. Благодаря делению клеток распускаются почки и бутоны. Стебли, листья и корни растут в длину и толщину, а из семян вырастают проростки. Образовательная ткань обеспечивает рост растения и образование новых тканей и органов.

Основные ткани составляют основную массу тела растения. Они состоят из живых, относительно мало специализированных клеток, чаще паренхимной формы, поэтому их часто называют паренхимными тканями , или паренхимой . В зависимости от выполняемой функции, различают несколько типов основных тканей.

Ассимиляционная ткань (хлорофиллоносная паренхима, хлоренхима) выполняет функцию фотосинтеза. Она располагается в основном в листьях и стеблях травянистых растений сразу за эпидермой. Клетки живые, тонкостенные, чаще паренхимной формы. 70-80% объема протопласта составляют хлоропласты. Характерно наличие межклетников, которые облегчают газообмен ( рис. 3.2).

Рис. 3.2. Поперечный срез листа красавки : 1 – клетки ассимиляционной ткани; 2 – клетки, заполненные кристаллическим песком кальция оксалата.

Запасающая паренхима служит местом отложения питательных веществ (крахмала, белков, жирных масел). Запасные питательные вещества могут откладываться в живых клетках любой ткани, но особенно ярко эта функция проявляется у специализированных запасающих тканей, хорошо развитых в семенах, корнях, подземных побегах (рис. 3.3.А ). Состоят запасающие ткани из живых тонкостенных клеток, чаще паренхимной формы.

Разновидностью запасающей ткани является водоносная паренхима, выполняющая функцию запасания воды. Она состоит из крупных живых тонкостенных клеток, как правило, паренхимной формы. Вода запасается в вакуолях за счет большого содержания слизей, обладающих высокой водоудерживающей способностью. Водоносная паренхима имеется в стеблях и листьях суккулентов (кактусы, агавы, алоэ), у многих растений солончаков (солерос, анабазис, саксаул), в листьях многих злаков. Много воды содержится в запасающих тканях луковиц и клубней.

Воздухоносная паренхима (аэренхима) выполняет функцию вентиляции, снабжая ткани и органы кислородом. Она хорошо развита в погруженных органах водных и болотных растений (кувшинка, кубышка, аир, вахта). Аэренхима состоит из живых клеток различной формы и крупных межклетников (рис. 3.3.Б ).

Рис. 3.3. Запасающая паренхима клубня картофеля (A ) и аэренхима стебля рдеста (Б): 1 – межклетник.

Механическая паренхима занимает промежуточное положение между основными и механическими тканями. Это живые паренхимные клетки со слегка утолщенной одревесневшей клеточной стенкой.

Неспециализированная паренхима (основная паренхима, неспецифическая паренхима) представляет собой живую паренхимную ткань без выраженной функции. Эта ткань всегда присутствует в теле растения, составляя его большую часть.

3.4. Покровные ткани

Покровные ткани располагаются на поверхности органов растений на границе с внешней средой. Они состоят из плотно сомкнутых клеток и защищают внутренние части растения от неблагоприятных внешних воздействий, излишнего испарения и иссушения, резкой перемены температуры, проникновения микроорганизмов, служат для газообмена и транспирации. В соответствии с происхождением из различных меристем выделяют первичные и вторичные покровные ткани.

К первичным покровным тканям относят: 1) ризодерму , или эпиблему и 2) эпидерму .

Ризодерма (эпиблема) – первичная однослойная поверхностная ткань корня. Образуется из протодермы – наружного слоя клеток апикальной меристемы корня. Основная функция ризодермы – всасывание, избирательное поглощение из почвы воды с растворенными в ней элементами минерального питания. Через ризодерму происходит выделение веществ, действующих на субстрат и преобразующих его. Клетки ризодермы тонкостенные, с вязкой цитоплазмой и большим количеством митохондрий (минеральные ионы поглощаются активно, с затратой энергии, против градиента концентрации). Характерной особенностью ризодермы является образование у части клеток корневых волосков – трубчатых выростов, в отличие от трихомов не отделенных стенкой от материнской клетки (рис. 3.4). Корневые волоски увеличивают поглощающую поверхность ризодермы в десять и более раз. Волоски имеют длину 1-2 (3) мм. Ризодерму часто рассматривают как всасывающую ткань.

Рис. 3.4. Кончик корня ожики многоцветковой: 1 – корневой волосок.

Эпидерма - первичная покровная ткань, образующаяся из протодермы конуса нарастания побега. Она покрывает листья, стебли травянистых и молодых побегов древесных растений, цветки, плоды и семена. Основная функция эпидермы – регуляция газообмена и транспирации (испарения воды живыми тканями). Кроме того, эпидерма выполняет целый ряд других функций. Она препятствует проникновению внутрь растения болезнетворных организмов, защищает внутренние ткани от механических повреждений и придает органам прочность. Через эпидерму могут выделяться наружу эфирные масла, вода, соли. Эпидерма может функционировать как всасывающая ткань. Она принимает участие в синтезе различных веществ, в восприятии раздражений, в движении листьев.

Эпидерма - сложная ткань, в ее состав входят морфологически различные типы клеток: 1) основные клетки эпидермы ; 2) замыкающие и побочные клетки устьиц ; 3) трихомы .

Основные клетки эпидермы – живые клетки таблитчатой формы. Вид клеток с поверхности различен (рис. 3.5 ). Клетки плотно сомкнуты, межклетники отсутствуют. Боковые стенки (перпендикулярные поверхности органа) часто извилистые, что повышает прочность их сцепления, реже прямые. Эпидермальные клетки осевых органов и листьев многих однодольных сильно вытянуты вдоль оси органа.

Рис. 3.5. Эпидерма листа различных растений (вид с поверхности): 1 - ирис; 2 - кукуруза; 3 – арбуз; 4 - буквица.

Наружные стенки клеток обычно толще остальных. Их внутренний, более мощный, слой состоит из целлюлозы и пектиновых веществ; наружный слой подвергается кутинизации. Поверх наружных стенок выделяется сплошной слой кутина, образующий защитную пленку – кутикулу . Помимо кутина в ее состав входят вкрапления воска, что еще больше снижает проницаемость кутикулы для воды и для газов. Воск может откладываться в кристаллической форме и на поверхности кутикулы в виде чешуек, палочек, трубочек и других структур, видимых только в электронный микроскоп. Этот сизый, легко стирающийся налет хорошо заметен на листьях капусты, плодах сливы, винограда. Мощность кутикулы, распределение в ней восков и кутина определяют химическую стойкость и проницаемость эпидермы для газов и растворов. В условиях засушливого климата у растений развивается более толстая кутикула. У растений, погруженных в воду, кутикула отсутствует.

Клетки эпидермы имеют живой протопласт, обычно с хорошо развитой эндоплазматической сетью и аппаратом Гольджи. У большинства видов растений в цитоплазме присутствуют лейкопласты. У водных растений, папоротников, обитателей тенистых мест (гибискус) встречаются редкие хлоропласты. Эпидерма чаще всего состоит из одного слоя клеток. Редко встречается двух- или многослойная эпидерма, преимущественно у тропических растений, живущих в условиях непостоянной обеспеченности водой (бегонии, пеперомии, фикусы). Нижние слои многослойной эпидермы функционируют как водозапасающая ткань. У некоторых растений клеточные стенки могут пропитываться кремнеземом (хвощи, злаки, осоки) или содержать слизи (семена льна, айвы, подорожников).

Устьица – образования для регуляции транспирации и газообмена. Устьице состоит из двух замыкающих клеток бобовидной формы, между которыми находится устьичная щель , которая может расширяться и сужаться. Под щелью располагается крупный межклетник – подустьичная полость . Клетки эпидермы, примыкающие к замыкающим клеткам, часто отличаются от остальных клеток, и тогда их называют побочными , или околоустьичными клетками (рис. 3.6 ). Они участвуют в движении замыкающих клеток.

Рис. 3.6. Схема строения устьица.

Замыкающие и побочные клетки образуют устьичный аппарат . В зависимости от числа побочных клеток и их расположения относительно устьичной щели выделяют несколько типов устьичного аппарата (рис. 3.7 ). В фармакогнозии типы устьичного аппарата используются для диагностики лекарственного растительного сырья.

Рис. 3.7. Типы устьичного аппарата : 1 – аномоцитный; 2 – диацитный; 3 – парацитный; 4 – анизоцитный; 5 – тетрацитный; 5 – энциклоцитный.

Аномоцитный тип устьичного аппарата обычен для всех групп растений, исключая хвощи. Побочные клетки в этом случае не отличаются от остальных клеток эпидермы. Диацитный тип характеризуется двумя побочными клетками, которые располагаются перпендикулярно устьичной щели. Этот тип обнаружен у некоторых цветковых растений, в частности, у большинства губоцветных (мята, шалфей, чабрец, душица) и гвоздичных. При парацитном типе две побочные клетки располагаются параллельно замыкающим и устьичной щели. Он найден у папоротников, хвощей и ряда цветковых растений. Анизоцитный тип обнаружен только у цветковых растений, в частности, он встречается у крестоцветных (пастушья сумка, желтушник) и пасленовых (белена, дурман, красавка). В этом случае замыкающие клетки окружены тремя побочными, одна из которых заметно крупнее или мельче остальных. Тетрацитным типом устьичного аппарата характеризуются преимущественно однодольные. При энциклоцитном типе побочные клетки образуют узкое кольцо вокруг замыкающих клеток. Подобная структура найдена у папоротников, голосеменных и некоторых цветковых.

Механизм движения замыкающих клеток основан на том, что стенки их утолщены неравномерно, поэтому форма клеток меняется при изменении их объема. Изменение объема клеток устьичного аппарата происходит вследствие изменения осмотического давления. Увеличение давления происходит за счет активного поступления из соседних клеток ионов калия, а также за счет повышения концентрации сахаров, образующихся в процессе фотосинтеза. За счет поступления воды объем вакуоли увеличивается, тургорное давление растет, и устьичная щель открывается. Отток ионов совершается пассивно, вода выходит из замыкающих клеток, их объем уменьшается, и устьичная щель закрывается. У большинства растений устьица открываются в светлое время суток и закрываются ночью. Это связано с тем, что фотосинтез протекает только на свету, и для него необходим приток из атмосферы углекислого газа.

Число и распределение устьиц очень варьируют в зависимости от вида растения и экологических условий. У большинства растений их число составляет 100-700 на 1мм 2 поверхности листа. С помощью устьиц эпидерма эффективно регулирует газообмен и транспирацию. Если устьица полностью открыты, то транспирация идет с такой же скоростью, как если бы эпидермы не было вовсе (согласно закону Дальтона, при одной и той же суммарной площади отверстий скорость испарения тем выше, чем больше число отверстий). При закрытых устьицах транспирация резко снижается и фактически может идти только через кутикулу.

У многих растений эпидерма образует наружные одно- или многоклеточные выросты различной формы – трихомы . Трихомы отличаются крайним разнообразием, оставаясь вместе с тем вполне устойчивыми и типичными для определенных видов, родов и даже семейств. Поэтому признаки трихомов широко используются в систематике растений и в фармакогнозии в качестве диагностических.

Трихомы делятся на: 1) кроющие и 2) железистые . Железистые трихомы образуют вещества, которые рассматриваются как выделения. Они будут рассмотрены в разделе, посвященном выделительным тканям.

Кроющие трихомы имеют вид простых, разветвленных или звездчатых волосков, одно- или многоклеточных (рис. 3.8 ). Кроющие трихомы могут длительное время оставаться живыми, но чаще они быстро отмирают и заполняются воздухом.

Густой слой волосков отражает часть солнечных лучей и уменьшает нагрев, создает затишное пространство около эпидермы, что в совокупности снижает транспирацию. Часто волоски образуют покров только там, где располагаются устьица, например на нижней стороне листьев мать-и-мачехи, багульника. Жесткие, колючие волоски защищают растения от поедания животными, сосочки на лепестках привлекают насекомых.

Рис. 3.8. Кроющие трихомы : 1-3 – простые одноклеточные, 4 – простой многоклеточный, 5 – ветвистый многоклеточный, 6 – простой двурогий, 7,8 – звездчатый (в плане и на поперечном разрезе листа).

От трихомов, образующихся только из эпидермальных клеток, следует отличать эмергенцы , в формировании которых принимают участие и более глубоко расположенные ткани. К ним относят шипы розы, малины, ежевики, покрывающие черешки листьев и молодые побеги.

К вторичным покровным тканям относятся: 1) перидерма и 2) корка , или ритидом .

Перидерма – сложная многослойная покровная ткань, которая приходит на смену первичным покровным тканям – ризодерме и эпидерме. Перидерма покрывает корни вторичного строения и стебли многолетних побегов. Она может возникнуть и в результате залечивания поврежденных тканей раневой меристемой.

Перидерма состоит из трех комплексов клеток, различных по строению и функциям. Это: 1) феллема , или пробка , выполняющая главные защитные функции; 2) феллоген , или пробковый камбий , за счет работы которого образуется перидерма в целом; 3) феллодерма , или пробковая паренхима , выполняющая функцию питания феллогена ( рис. 3.9).

Рис. 3.9. Строение перидермы стебля бузины .

Феллема (пробка) состоит из нескольких слоев таблитчатых клеток, расположенных плотно, без межклетников. Вторичные клеточные стенки состоят из чередующихся слоев суберина и воска, что делает их непроницаемыми для воды и газов. Клетки пробки мертвые, они не имеют протопласта и заполнены воздухом. В полости клеток могут также откладываться вещества, повышающие защитные свойства пробки.

Феллоген (пробковый камбий) – вторичная латеральная меристема. Это один слой меристематических клеток, откладывающих клетки пробки наружу и клетки феллодермы внутрь органа. Феллодерма (пробковая паренхима) относится к основным тканям и состоит из живых паренхимных клеток. Однако часто феллоген работает односторонне, откладывая только пробку, а феллодерма остается однослойной (рис. 3.9).

Главная функция пробки – защита от потери влаги. Кроме того, пробка предохраняет растение от проникновения болезнетворных организмов, а также дает механическую защиту стволам и ветвям деревьев, а феллоген залечивает нанесенные повреждения, образуя новые слои пробки. Поскольку клетки пробки заполнены воздухом, пробковый футляр обладает малой теплопроводностью и хорошо предохраняет от резких колебаний температуры.

У большинства деревьев и кустарников феллоген закладывается в однолетних побегах уже в середине лета. Чаще всего он возникает из паренхимных клеток, лежащих сразу под эпидермой (рис. 3.9 ). Иногда феллоген образуется в более глубоких слоях коры (смородина, малина). Редко эпидермальные клетки, делясь, превращаются в феллоген (ива, айва, олеандр).

Газообмен и транспирация в органах, покрытых перидермой, происходят через чечевички (рис. 3.10 ). В местах чечевичек пробковые слои разорваны и чередуются с паренхимными клетками, рыхло соединенными между собой. По межклетникам этой выполняющей ткани циркулируют газы. Феллоген подстилает выполняющую ткань и, по мере ее отмирания, дополняет новыми слоями. С наступлением холодного сезона феллоген откладывает под выполняющей тканью замыкающий слой , состоящий из клеток пробки. Весной этот слой под напором новых клеток разрывается. В замыкающих слоях имеются небольшие межклетники, так что живые ткани ветвей деревьев даже зимой не отграничены наглухо от окружающей среды.

Рис. 3.10. Строение чечевички бузины на поперечном разрезе.

На молодых побегах чечевички выглядят как небольшие бугорки. По мере утолщения ветвей их форма меняется. У березы они растягиваются по окружности ствола и образуют характерный рисунок из черных черточек на белом фоне. У осины чечевички принимают форму ромбов.

У большинства древесных растений на смену гладкой перидерме приходит трещиноватая корка (ритидом) . У сосны это происходит на 8-10-м году, у дуба – в 25-30 лет, у граба – в 50 лет. Лишь у некоторых деревьев (осина, бук, платан, эвкалипт) корка вообще не образуется.

Корка возникает в результате многократного заложения новых прослоек перидермы во все более глубоких слоях коры. Живые клетки, заключенные между этими прослойками, погибают. Таким образом, корка состоит из чередующихся слоев пробки и прочих отмерших тканей коры (рис. 3.11 ).

Рис. 3.11. Корка дуба на поперечном разрезе .

Мертвые ткани корки не могут растягиваться, следуя за утолщением ствола, поэтому на стволе появляются трещины, не доходящие, однако, до глубинных живых тканей. Граница между перидермой и коркой внешне заметна по появлению этих трещин, особенно ясна эта граница у березы, у которой белая береста (перидерма) сменяется черной трещиноватой коркой. Толстая корка надежно предохраняет стволы деревьев от механических повреждений, лесных пожаров, резкой смены температур.