Растительные ткани: понятие, функции, виды

Растительные ткани: понятие, виды

Ткань - это группа клеток, имеющих одинаковое происхождение, однородное строение и выполняющих одну и ту же функцию.

Выделяют 6 типов тканей:

1. Образовательная

2. Покровная

3. Механическая

4. Проводящая

5. Выделительная

6. Основная

1.Образовательная ткань (меристемы) находятся в растениях где происходит рост, а именно на верхушке корня, стебля. Представляют собой небольшие по размеру клетки, с тонкими и крупными ядрами, плотно прилегающие друг к другу, способные к постоянному делению. Функции: деление клеток, рост растения, образование новых органов (рис.1). Выделяют 4 типа меристем:

1. Верхушечные меристемы, располагаются на верхушке осевых органов растений - стебель или корень. С помощью их растение растет в длину.

2. Боковые меристемы, характерны тоже для осевых органов, располагаются концентрически, в виде муфты. С помощью их растение растягивается в толщину.

3. Вставочные меристемы, располагаются в междоузлиях стеблей. Характерны для злаковых растений.

4. Раневые меристемы, восстанавливают поврежденный участок тела.

Рис. 1. Образовательная ткань (меристема)

1. Покровная ткань выполняет защитные функции. Различают три типа

покровной ткани: первичную, вторичную, третичную (рис.2).

Первичная покровная ткань (эпидерма, эпидермис). Эпидермис состоит из одного слоя живых клеток, плотно прилегающих друг к другу. Покрывает травянистые растения. Состоит из двух типов клеток: основных клеток и замыкающих клеток (устьица). Функции: уменьшает испарение воды и регулирует газообмен. Клетки эпидермиса имеют различную форму у разных растений. Например, эпидермис у однодольных растений имеет удлиненные клетки, устьица направленные в одну сторону. У двудольных растений клетки сильно извилистые, устьица окружены несколькими клетками.

Рис. 2. Строение устьиц

А, Б - кожица листа тимьяна (вид сверху и на поперечном срезе); В - кожица со стебля цереус (сем.кактусовых); 1 - собственно эпидермальные клетки; 2 - замыкающие клетки устьица; 3 - устьичная щель; 4 - воздухоносная полость; 5 - клетки хлорофиллоносной паренхимы; а - кутикула; б - кутикулярный слой - оболочка с суберином и воском; в - целлюлозный слой стенки; г - ядро с ядрышком; д – хлоропласты

Эпидермис имеет приспособления:

- кутикула, клетки пропитываются кутином, жироподобным веществом, защищает растения от испарения и ожогов солнечных лучей;

- волоски (трихомы) бывают одноклеточными, многоклеточными. Служат механической защитой, уменьшают потерю воды. Одноклеточные волоски могут быть ветвистыми, коническими, вильчатыми. Многоклеточные волоски бывают различной формы – звездчатые, головчатые, жгучие, простые одноклеточные и т.д. (рис.3).

- восковой налет образуется на поверхности надземных органов растений. Например: на листьях (суккуленты), плода (слива, виноград), стеблях (ива, клещевина). Восковые отложения по форме могут быть в виде зернышек, палочек или составлять однородный слой. Защищает растения от высыхания.

Рис. 3. Эпидермальные волоски

1, 2 - подмаренника; 3 - хмеля; 4 - наперстянки; 5 - коровяка; 6 – лоха

Вторичная покровная ткань (перидерма) - это комплексная ткань, состоит из феллемы (пробки), пробкового камбия и феллодермы (см. рис. 4).

Пробка (феллема) образуется на смену эпидермы, покрывает однолетние побеги древесных растений. Пробка - мертвая ткань, многослойная, пропитана суберином, имеет чечевички, которые регулируют испарение воды, газообмен и осуществляют связь с внешней средой. Функции пробки: защищает от потери влаги, колебаний температуры, болезнетворных бактерий.

Рис. 4. Строение перидермы с чечевичкой

1 - выполняющая ткань чечевички; 2 - остатки эпидермы; 3 - пробка (феллема); 4 - феллоген; 5 – феллодерма

Третичная покровная ткань (корка) образуется у многолетних древесных растений в корне, стебле, корневище. Многослойная мертвая ткань. Каждый год в более глубоких слоях закладывается новый слой феллогена и образуется перидерма. Наружный слой перидермы – пробка изолирует все вышележащие ткани, в результате чего они отмирают. Таким образом, совокупность многочисленных перидерм с отмершими между ними тканями и является коркой. Выполняет следующие функции: защита от механических повреждений, резких перепадов температур (см. рис.5).

Рис. 5. Корка дуба

1 - слои пробки; 2 - волокна; 3 - остатки первичной коры; 4 - друзы оксалата кальция

1. Механическая ткань выполняет главную функцию - придает растениям прочность и устойчивость (рис.6).

Рис. 6. Механическая ткань

Различают следующие типы механической ткани: 1. Колленхима. 2. Склеренхима. 3.Склереиды.

Колленхима – живая ткань, вытянута вдоль оси органа.

Особенности: имеет неравномерные утолщения оболочки, оболочка не подвергается одревеснению (рис.7). Различают:

1.Уголковую колленхиму, которая располагается в уголках растений;

2.Пластинчатую колленхиму, которая располагается параллельными рядами;

3.Рыхлую колленхиму, располагается рыхло с обильными межклетниками.

Рис. 7. Колленхима

А - уголковая колленхима; Б - поперечный разрез через пластинчатую колленхиму; В - рыхлая колленхима с межклетниками; Г - объемное изображение уголковой колленхимы: 1 - постенный слой цитоплазмы; 2 - ядро; 3 - вакуоль; 4 - утолщенная оболочка

Склеренхима - мертвая ткань, имеет очень толстые стенки, равномерно утолщены, оболочки клеток одревесневают (рис.8). Склеренхима представлена волокнами. В зависимости от месторасположения волокна подразделяют на 2 группы:

1.Ксилемные (древесные);

2.Флоэмные (дубяные).

Рис.8. Склеренхима

Склереиды или каменистые клетки-это мертвая ткань, стенки сильно утолщены и одревеснение представлено округлыми или ветвистыми клетками, располагаются группами или поодиночке.

4. Выделительные ткани

Выполняют следующие функции:

1.Выделение различных веществ в окружающую среду или внутрь растений.

2.Защита от поедания животными, повреждения насекомыми, микроорганизмов.

3.Привлечение насекомых – опылителей.

В зависимости от расположения выделительные ткани могут быть наружными и внутренними.

Наружные выделительные ткани:

1.Железистые волоски. Морфологически они очень вариабельны, могут иметь многоклеточную головку, быть вытянутыми, жгучими и т. д.

2.Гидатоды – выделяют избыточное количество воды.

3.Нектарники различают цветковые и внецветковые. Выделяют нектар (сахаристая жидкость), служит приманкой для насекомых - опылителей.

4.Железки, выделяют эфирное масло.

Внутренние выделительные ткани (рис.9).

1.Вместилища, в них накапливаются эфирные масла. Различают:

- схизогенные вместилища, которые образуются из межклетников за счет расхождения клеток, запасаются выделительными веществами(хвойные, зонтичные, аралиевые);

- лизигенные вместилища, образуются в результате растворения клеток (цитрусовые);

- схизолизигенные вместилища, образуются за счет расхождения и растворения клеток.

2. Млечники содержат млечный сок. Бывают членистые и нечленистые. Членистые образуются из клеток, внутри которых произошло растворение поперечных перегородок, и образовались ряды сквозных трубок. Между рядами имеются поперечные соединения- анастомозы. Нечленистые млечные трубки образуются из клеток, находящихся в зародыше семени. Эти клетки разрастаются вместе с ростом самого растения. Они удлиняются, ветвятся и образуют гигантские клетки, пронизывающие всю клетку.

Рис.9. Выделительные ткани

А - лизигенное вместилище эфирных масел в листе лимона; Б - схизогенное вместилище (смоляной ход) в древесине сосны: 1 - клетки эпителия; 2 - капли эфирного масла; 3 - полость смоляного хода; 4 - капля смолы; 5 – склеренхима

5. Основная ткань (паренхима) занимает пространство между покровными, механическими и проводящими тканями (см. рис.10). Различают:

1. Фотосинтезирующую паренхиму, содержит большое количество хлоропластов, располагается в листьях, стеблях травянистых растений. Функция - образование органических веществ в процессе фотосинтеза

2. Запасающая паренхима, состоит из тонкостенных клеток плотно прилегающих друг другу, располагаются в корневищах, клубнях, луковицах, плодах. Функция - запасание органических веществ.

3. Воздухоносная паренхима, имеет крупные межклетники, соединенные между собой в вентиляционную сеть. Функция - обеспечение клеток кислородом;

4. Водоносная паренхима, запасает воду, характерна для растений засушливых мест обитания.

Рис.10.Форма и структура оболочки паренхимных клеток (содержимое клеток не показано)

А, Б. Паренхима сердцевины стебля березы. В более молодом стебле (А) клетки имеют только первичные оболочки, а в более старом (Б) также и вторичные. В, Г. Паренхима аэренхимного типа (В), которая встречается в лакунах черешков и средних жилок (Г) листьев комнатного растения Карина. Клетки могут иметь много отростков. Д. Длинная ветвистая клетка из мезофилла диско-видного цветка Гайлардии. 1 — межклетник; 2 — межклетники.

6. Проводящие ткани. Выполняют функцию передвижение воды и минеральных солей. Различают два тока (см. рис.11а):

- восходящий ток, идет от корней по стеблю к листьям. Несет воду и минеральные вещества с помощью сосудов и трахеид.
Сосуды представляют собой вытянутые в длину трубки, располагаются в один ряд, соединяются между собой члениками. Различают: кольчатые, спиральные сетчатые, лестничные, сосуды с окаймленными стенками. Трахеиды - вытянутые в длину, заостренные, значительно утолщены.

- нисходящий ток, идет от листьев по стеблю к корням. Несет органические кислоты и продукты обмена с помощью ситовидных трубок и клеток спутниц.
Ситовидные трубки состоят из ряда удлиненных клеток, между которыми имеются продырявленные перегородки, напоминают сито.

Рис. 11а. Типы трахеид и сосудов

А - трахеиды древесины сосны: 1 - окаймленная пора. Б - типы утолщения и поровости боковых стенок у сосудов: 1 - кольчатое; 2, 3 - спиральные; 4 - сетчатое; 5 - лестничное; 6 – супротивное

Сосудисто - волокнистые пучки бывают:

1. Коллатеральными;

2.Биколлатеральными;

3.Концентрическими;

4.Радиальными

Пучки бывают открытыми и закрытыми. Открытый пучок - когда между флоэмой и ксилемой располагается слой камбия. Закрытый пучок - отсутствует камбий (рис.11б).

Рис.11б. Схема разных типов проводящих сосудисто-волокнистых пучков (поперечные срезы)

1 - открытый коллатеральный; 2 - биколлатеральный; 3 - закрытый коллатеральный; 4, 5 - концентрические (4 - центрофлоэмный, 5 - центроксилемный); 6 - радиальный.

Ксилема зачернена, флоэма показана точками, камбий – штрихами