Какие ткани бывают у растений

Обновлено: 07.07.2024

Ткань — это группа клеток, сходных по происхождению, строению и приспособленных для выполнения одной или нескольких функций.

У высших растений выделяют следующие виды тканей:

Образовательные
Покровные
Механические
Проводящие
Основные
Выделительные

Из клеток этой ткани образуются все остальные виды тканей растения.

Клетки образовательной ткани плотно сомкнуты друг с другом, здесь нет межклетников. Клетки имеют очень тонкую оболочку, густую цитоплазму и большое ядро. Вакуоли слабо развиты. Клетки образовательной ткани способны многократно делиться путем митоза.

Из этого вида клеток на ранней стадии состоит весь зародыш растения. В последующем клетки образовательной ткани превращаются в клетки других тканей.

У взрослого растения образовательная ткань находится:

На верхушках корней и стеблей, обеспечивая рост этих органов в длину — это верхушечная образовательная ткань
Внутри стебля, обеспечивая его нарастание в толщину (камбий) — это боковая образовательная ткань.

Покровная ткань

Покровные ткани служат для защиты растения от неблагоприятных факторов внешней среды — механических повреждений, излишнего испарения воды, резких колебаний температуры, проникновения микробов и грибов, поедания животными и т.д.

Выделяют несколько видов покровных тканей:

Кожица (эпидерма)
Пробка (перидерма)
Корка

Кожица

Кожица покрывает листья, зеленые однолетние стебли, части цветка. Ее клетки живые, плотно сомкнутые, имеют плотную оболочку, и обычно располагаются в один слой, образуя эластичный чехол, защищающий внутренние ткани растения. Снаружи клетки кожицы покрыты кутикулой — пленкой жироподобного вещества. Листья и плоды многих растений бывают покрыты восковым налетом, который, как и кутикула, вырабатывается клетками кожицы.

Кроме того, на кожице часто имеются многочисленные волоски, образованные разрастанием ее клеток. Волоски бывают живые и мертвые, одно- и двухклеточные, простые и железистые. Пушок, образованный волосками. защищает растение от излишних потерь воды.

В эпидерме имеются отверстия — устьица, окаймленные двумя полулунными клетками. Через устьица происходит газообмен и испарение воды.

Пробка (перидерма)

Пробка представляет собой слой мертвых клеток с толстыми оболочками, пропитанными особым жироподобным веществом — суберином. Оболочки не пропускают в клетки воздух и воду, поэтому их цитоплазма и ядро отмирают. Пробка образуется под кожицей при делении ее клеток, и покрывает стебли и корни многолетних растений, защищая их от неблагоприятных воздействий окружающей среды. После образования пробки кожица отмирает и слущивается.

Внешне чечевички выглядят как штрихи, бугорки или бородавки на стволе дерева:

Корка

Корка — еще более прочная защитная ткань для растения, она покрывает старые ветки и корни деревьев и кустарников.

В корке пробка образуется не только на поверхности, но и в более глубоких слоях, при этом вышележащие слои отмирают.

Корка состоит из чередующихся слоев пробки (2) и других мертвых тканей (1).

Для дыхания в корке образуются трещины, на дне которых имеются чечевички.

Механические ткани

Механические ткани служат для придания растению прочности и составляют как бы каркас растения. Выделяют два основных вида механических тканей :

Клетки механических тканей вытянуты, и имеют равномерно утолщенные оболочки — целлюлозные или одревесневшие.

Благодаря наличию механической ткани растения противостоят дождю и ветру, выдерживают жару и холод, не ломаются под тяжестью листьев и плодов.

Проводящие ткани

Проводящие ткани служат для транспорта воды с растворенными в ней веществами. У высших растений существует два потока, и соответственно две транспортные системы:

восходящая — от корней — к другим органам растения
нисходящая — от листьев — ко всем остальным органам .

От корней вверх подается вода с растворенными в ней минеральными веществами. Она идет по трахеидам и сосудам.

И трахеиды, и сосуды — это вытянутые вдоль оси органа полые мертвые клетки с неравномерно утолщенными или одревесневшими оболочками , сообщающиеся между собой с помощью отверстий, только в трахеидах отверстия прикрыты полупроницаемой пленкой, через которую медленно просачивается вода путем осмоса, а в сосудах эти пленки разрушены, и поэтому ток воды значительно быстрее. Сосуды более совершенные , чем трахеиды, водопроводные элементы.

От листьев оттекает вода с растворенными в ней органическими веществами — продуктами фотосинтеза. Это нисходящий ток , и он идет по ситовидным трубкам.

Ситовидная трубка образована живыми клетками, расположенными друг над другом. Поперечные перегородки между ними продырявлены как сито, и цитоплазма свободно перетекает из клетки в клетку. Ядра и некоторые органоиды в клетках ситовидных трубок разрушаются. Рядом с ситовидными трубками находятся клетки-спутницы с ядрами.

Ксилема и флоэма

Древесина и луб вместе, окруженные механической тканью, называются сосудисто-волокнистыми пучками. Эти пучки, как кровеносная сеть, пронизывают все растение, соединяя его в одно целое.

Основная ткань (паренхима)

Основная ткань составляет большую часть массы растения, являясь основой всех органов. В паренхиму погружены все остальные виды тканей. Эта ткань живая, и может выполнять различные функции, в связи с чем выделяют несколько видов основной ткани:

ассимиляционная
запасающая
водоносная
воздухоносная

Ассимиляционная паренхима — фотосинтезирующая, и составляет основу листьев и других зеленых частей растения. В ней идет синтез органических веществ.

Запасающая паренхима состоит из тонкостенных клеток с большими вакуолями. заполненными углеводами, белками, жирами. Она хорошо развита в плодах, семенах. клубнях,луковицах. корнеплодах

Водоносная паренхима , запасающая воду, встречается у растений пустыни — кактусов и др.

Воздухоносная паренхима — рыхлая ткань из клеток с тонкими стенками, между которыми имеются крупные воздухоносные межклеточные пространства, сообщающиеся через устьица или чечевички с атмосферой. Такая ткань хорошо развита у водных и болотных растений, испытывающих недостаток кислорода, например, в корнях риса.

Выделительные ткани

Выделительные ткани делятся на два вида:

Ткани внутренней секреции — млечники, смоляные ходы хвойных растений, Эфирно-масличные ходы цитрусовых.

Ткани наружной секреции — железистые волоски, нектарники, осмофоры, придающие аромат цветкам.

Если у вас не открываются игры или тренажёры, читайте здесь .

Ткань – это совокупность клеток, имеющих общее происхождение, положение и выполняющих общую функцию. Перед тем как разбираться во всем разнообразии тканей высших растений, следует вспомнить строение растительной клетки и ее отличия от животных клеток. Клетки высших растений состоят из клеточной оболочки (клеточной стенки), протопласта (ядра и цитоплазмы) и вакуоли с клеточным соком. В цитоплазме находятся различные органеллы – рибосомы, пластиды, митохондрии, аппарат Гольджи и т.д. Отличительными чертами растительной клетки является наличие целлюлозной клеточной стенки, большой центральной вакуоли с клеточным соком, а также присутствие пластид в цитоплазме. Запасным веществом растительных клеток в отличие от животных является крахмал, а деление клеток происходит с образованием фрагмопласта.

Признаки

Клетки растений

Клетки животных

Немногочисленные крупные с клеточным соком

Многочисленные мелкие пищеварительные или сократительные

С образованием фрагмопласта

Строение растительной клетки. 1 – плазмалемма; 2 – пластида; 3 – клеточная стенка; 4 – цитоплазма; 5 – митохондрия; 6 – плазмодесма; 7 – комплекс Гольджи (диктосомы); 8 — эндоплазматическая сеть; 9 — оболочка ядра; 10 – ядрышко; 11 – ядро; 12 – тонопласт (оболочка вакуоли); 13 – вакуоль.

Ткани высших растений можно классифицировать по-разному. Так, можно различать простые и сложные ткани. Простые ткани сложены одинаковыми клетками. Например, к простым тканям относятся склеренхима, паренхима и хлоренхима. Сложные ткани состоят из разных клеток (проводящих, механических, запасающих). Примерами сложных тканей могут служить флоэма и ксилема. Также ткани можно разделить по происхождению на первичные и вторичные – образовавшиеся в результате деятельности первичных или вторичных меристем соответственно (например, первичная ксилема и вторичная ксилема). Говоря о разнообразии тканей высших растений, чаще всего прибегают к классификации, основанной на их функциях в организме растения. Так, ткани растений разделяют по выполняемым ими функциям на следующие группы:

покровные (эпидерма, пробка);
механические (склеренхима, колленхима);
ассимилирующие (хлоренхима);
поглощающие (ризодерма, веламен);
проводящие (ксилема, флоэма);
запасающие (запасающая паренхима);
основные (основная паренхима);
образовательные (апикальная меристема, камбий, феллоген);
секреторные (железистые волоски, смоляные ходы);
вентиляционные (аэренхима).

Покровные ткани

Рисунок 1: Эпидерма.

Рисунок 2: Основные типы устьичных аппаратов. 1 – диацитный; 2 –парацитный; 3 –анизоцитный; 4 — аномоцитный.

Вторичная покровная ткань высших растений – это пробка. Пробковый слой обычно образуется на вторично утолщенных стеблях и корнях высших растений. Пробка (она же феллема), образуется в результате работы так называемого пробкового камбия (или феллогена). В феллогене клетки делятся и откладываются наружу, их клеточные стенки утолщаются и суберинизируются (опрбковевают). Суберин – это вещество непроницаемое для воды и воздуха, следовательно, внутреннее содержимое клеток вскоре отмирает. В результате пробковый слой состоит из мертвых клеток и является газо- и водонепроницаемой покровной тканью.

Рисунок 3: Феллема, феллоген, феллодерма.

Механические ткани

Существует две специализированные механические ткани высших растений – склеренхима и колленхима.

Склеренхима, как правило, состоит из клеток вытянутой формы – волокнообразных. Их клеточные стенки утолщаются и лигнифицируются, то есть одревесневают. Живое содержимое клетки впоследствии отмирает. Таким образом, склеренхима – это мертвая ткань, механическую функцию в которой выполняют жесткие клеточные стенки. Склеренхима твердая жесткая ткань и в растении она выполняет армирующую функцию, располагаясь обычно тяжами или слоями. Однако иногда склеренхима может быть представлена в виде отдельных клеток с одревесневшими клеточными стенками, разбросанных в толще некой мягкой ткани (например, паренхимы). Такие клетки называются склереидами. По форме различают разные типы склереид: брахисклереиды, астросклереиды, остеосклереиды и волокнистые склереиды. Все склеренхимные элементы вместе составляют стереом – совокупность всех толстостенных одревесневших клеток растения. Следует также помнить, что отчасти механическую функцию, подобно склеренхиме, выполняет водопроводящая ткань ксилема (в особенности ядровая древесина – вторичная ксилема, прекратившая проводить воду).

Рисунок 1: Склеренхима.

Рисунок 2: Колленхима. А – рыхлая; Б – пластинчатая; В – уголковая. 1 – первичная; клеточная стенка; 2 – вторичная клеточная стенка; 3 – межклетник; 4 – протопласт.

Ассимилирующие ткани (хлоренхима)

Рисунок 1: Хлоренхима.

Рисунок 2: Поперечный срез листа. 1 – эпидерма; 2 – столбчатая хлоренхима; 3 – губчатая хлоренхима; 4 – подустьичная полость; 5 – устьице.

Поглощающие ткани

Высшие растения поглощают воду с помощью специальных тканей. У мохообразных отсутствуют корни, и всасывание воды происходит всей поверхностью тела (например, с помощью гиалиновых клеток у сфагновых мхов) или с помощью ризоидов – длинных тонкостенных клеток. Сосудистые растения имеют корни, поверхность которых покрыта ризодермой (эпиблемой) – специализированной всасывающей тканью. Ризодерма гомологична эпидерме, то есть также формируется из одного внешнего слоя клеток, покрывающих орган. Однако ризодерма не является покровной тканью, поскольку практически не выполняет защитную функцию. Ее клетки тонкостенные и специализируются на поглощении воды и минеральных солей из почвы, поглощение при этом происходит избирательно и с затратой энергии. В ризодерме различают два типа клеток: трихобласты и атрихобласты. У трихобластов наружная часть клетки выпячивается и образует длинный вырост – корневой волосок, служащий для увеличения поверхности всасывания. Корневой волосок выделяет слизь, которая помогает растворять поглощать минеральные вещества из почвы. Атрихобласты не формируют корневых волосков, но также поглощают вещества своей поверхностью.

Рисунок: Ризодерма. А – Продольный разрез корня; Б – Клетки ризодермы. 1 – зона проведения; 2 – зона всасывания; 3 – зона роста; 4 – зона деления; 5 – корневые волоски; 6 – корневой чехлик.

У некоторых тропических эпифитных растений вместо ризодермы развивается веламен. Веламен гомологичен ризодерме, но в отличие от нее является многослойной тканью и состоит из отмерших клеток. Их клеточные стенки имеют спиральные утолщения, которые служат ребрами жесткости, сами клеточные стенки частично разрушаются, а внутреннее содержимое клеток отмирает. В результате получается структура наподобие губки, которая способна впитывать воду из влажного воздуха, тумана или осадков. Таким образом, веламен поглощает вещества пассивно и не избирательно. Направленный и избирательный транспорт воды дальше внутрь корня происходит при участии экзодермы, подстилающей веламен (как, впрочем, и любую ризодерму).

Проводящие ткани (ксилема, флоэма)

Ксилема – сложная ткань, то есть состоит из клеток разной морфологии. В состав ксилемы одновременно входят и проводящие, и механические, и запасающие элементы.

Ксилема проводит воду с растворенными в ней минеральными веществами от корней по всему остальному телу растения. Таким образом, по ксилеме в основном осуществляется восходящий ток. Проводящие элементы ксилемы – это сосуды и трахеиды. Следует помнить, что ксилема голосеменных растений лишена сосудов. Трахеида образуется из клетки удлиненной формы, ее клеточная стенка утолщается и лигнифицируется, то есть одревесневает. Протопласт при этом отмирает и в результате получается мелкий капилляр, по которому может транспортироваться вода. Прочные клеточные стенки предохраняют просвет капилляра от схлопывания. От трахеиды к трахеиде вода транспортируется через специальные поры. Сосуд, по сути, является таким же капилляром, как и трахеида, но более длинным, широкопросветным и многоклеточным. Каждый сосуд состоит из отдельных клеток (члеников сосуда) с одревесневшей оболочкой и отмершим протопластом, между члениками сосуда формируются уже не поры, а перфорационные пластинки (то есть сквозные отверстия). Между сосудами, как и между трахеидами, есть поры, через которые также может транспортироваться вода. Кроме проводящих элементов, в состав ксилемы входят механические волокна – волокна либриформа. Это удлиненные клетки, похожие на трахеиды, однако их клеточные стенки очень сильно утолщены и лигнифицированы. Просвет таких капилляров слишком мал для осуществления транспорта воды, зато толстая и прочная клеточная стенка выполняет механическую функцию подобно склеренхиме. Ксилема в основном состоит из мертвых клеток, обычно небольшой процент живых клеток представлен древесинной паренхимой. Эти клетки в основном выполняют запасающую функцию.

Флоэма, как и ксилема, – это сложная ткань, которая состоит из разных клеток. В состав флоэмы входят проводящие механические и паренхимные (в том числе запасающие) элементы.

Рисунок: Проводящие ткани. А – ксилема; Б – флоэма. 1 – сосуды ксилемы; 2 – трахеиды; 3 – клетки древесной паренхимы; 4 – поры; 5 - ситовидные трубки; 6 – клетки – спутницы; 7 – ситовидные поля; 8 – клетки лубяной паренхимы.

Запасающие ткани (запасающая паренхима)

Запасающие ткани высших растений бывают различными по происхождению, также различия заключаются в том, какие именно вещества и в какой части клетки запасаются.

Главное запасное вещество высших растений – это крахмал. Крахмал синтезируется и откладывается в виде зерен в специальных пластидах – амилопластах. Крахмальные зерна увеличиваются в размере и растягивают пластиду. В результате клетка такой запасающей ткани содержит множество крупных зерен крахмала – примером может служить запасающая ткань в клубне картофеля.

Если растение запасает питательные вещества не на очень долгий срок, то они могу откладываться в виде сахаров в вакуолях клеток. Например, в сочной ткани многих плодов. Сочный плод рассчитан на то, что его съест некое животное, а значит, он должен быть привлекательным для него – питательным и сладким.

В эндосперме некоторых семян запасание происходит за счет утолщения клеточной стенки, в которой откладывается гемицеллюлоза.

При прорастании семени клетки частично растворяют свои клеточные стенки и потребляют углеводы, из которых она состоит. В качестве запасного вещества может выступать белок. Он может откладываться в вакуолях (алейрон) или в лейкопластах. В цитоплазме запасаются жиры в виде сферосом.

Кроме питательных веществ, ткань может запасать воду. Клетки водоносной ткани бывают ослизнены и имеют крупные вакуоли, в которых сохраняется влага.

Рисунок: Запасающая паренхима клубня картофеля. 1 – крахмальные зерна.

Основные ткани (основная паренхима)

К системе тканей основной паренхимы традиционно относят все ткани, образованные из основной меристемы (не являющиеся покровными и проводящими) то есть запасающие, фотосинтезирующие и т.д. Однако эти ткани специализированы на выполнении конкретной функции и рассматриваются обычно отдельно. Основной паренхимой в узком смысле называют ткань, состоящую из рыхло расположенных более или менее шарообразных клеток.

Между клетками есть заметные межклетники.

Данная ткань не специализирована для выполнения какой-то определенной функции, это структурная ткань, заполняющая пространство того или иного органа. Поскольку клетки основной паренхимы живые, их клеточные стенки не лигнифицированы, а в цитоплазме есть полный набор клеточных органелл, при необходимости она может становиться запасающей, водоносной или фотосинтезирующей тканью.

Также основная паренхима может проявлять меристематическую активность – клетки могу начать делиться. Со временем клеточные стенки паренхимы могут одревесневать, тем самым начиная выполнять механическую функцию.

Таким образом, основная паренхима – это неспециализированная структурная ткань, которая может специализироваться при определенных условиях.

Рисунок: Основная паренхима.

Образовательные ткани

Массив ткани, в которой происходят клеточные деления в теле высшего растения, следует назвать образовательной тканью или меристемой. Образовательные ткани не являются постоянными. Клетки меристемы недифференцированные и не специализированные, у них тонкие клеточные оболочки. Данные клетки делятся и в дальнейшем преобразуются в ту или иную специализированную ткань.

Высшие растения имеют верхушечный рост, их побеги (и корни) нарастают за счет верхушечной или апикальной меристемы. Рассмотрим апикальную меристему стебля. Это массив делящихся клеток на вершине растущей оси побега, ниже апекса ткань разделяется на три отдельные меристемы: протодерму, прокамбий и основную меристему. Протодерма – это один поверхностный слой клеток меристемы. Из протодермы в дальнейшем формируется эпидерма. Прокамбий представлен тяжами клеток, которые дифференцируясь, становятся проводящими тканями (формируют проводящие пучки). Остальные ткани стебля (паренхима, хлоренхима, склеренхима и т.д.) формируются из основной меристемы.

Рисунок 1: Апикальная меристема стебля.

У высших растений выделяют две вторичные латеральные меристематические ткани – камбий и феллоген. Камбий (или сосудистый камбий) закладывается в проводящих пучках стебля или корня между флоэмой и ксилемой. В результате клеточных делений внутрь откладывается ткань, дифференцирующаяся в ксилему, а наружу – будущая флоэма. За счет работы камбия происходит процесс вторичного утолщения стебля или корня. Соответственно, сформированные камбием проводящие ткани будут называться вторичными – вторичная ксилема и вторичная флоэма. Следует помнить, что при вторичном утолщении камбиальная зона возникает не только внутри проводящих пучков, но и формируется так называемый межпучковый камбий. В результате на поперечном срезе камбий имеет вид общего меристематического кольца.

Рисунок 2: Камбий. 1 – эпидерма; 2 – паренхима; 3 – флоэмные волокна; 4 – флоэма; 5 – пучковый камбий; 6 – ксилема; 7 – межпучковый камбий.

Феллоген (или пробковый камбий) возникает в корнях и стеблях растений при их вторичном утолщении. При утолщении эпидерма и впоследствии первичная кора опадает и отмирает, покровную функцию в данном случае выполняет пробковый слой, формируемый феллогеном. В результате клеточных делений в феллогене, наружу откладываются клетки феллемы (или пробка). Феллоген снизу подстилается слоем клеток – феллодермой. Комплекс из трех данных тканей носит название перидерма.

Рисунок 3: Феллема, феллоген, феллодерма.

Секреторные ткани (железистые волоски, смоляные ходы)

Секреторные (или выделительные) структуры высших растений очень разнообразны как по строению, так и по происхождению. Они делятся на две группы: экзогенные и эндогенные.

Экзогенные секреторные структуры расположены на поверхности тела растения. К ним относятся гидатоды – структуры, выделяющие капельно-жидкую воду. Их наличие характерно для растений, обитающих в условиях повышенной влажности. К гидатоде подходят проводящие элементы ксилемы, по которым транспортируется вода. Также к экзогенным структурам относятся различные железистые волоски или более крупные многоклеточные железки. Они, как правило, выделяют эфирные масла, которые скапливаются под кутикулой наружных клеток структуры. Нектарники также являются экзогенными секреторными структурами. Они выделяют секрет богатый сахарами, сахара поступают в нектарники по флоэмным элементам. Различают флоральные (расположенные в цветке) и экстрафлоральные нектарники.

Эндогенные секреторные структуры находятся внутри тела растения. Они бывают одноклеточные и многоклеточные. Одноклеточные структуры могут быть разнообразными по содержанию – это слизевые, кристаллоносные, масляные клетки, одноклеточные млечники, а также прочие клетки, накапливающие в себе те или иные вещества. Многоклеточные эндогенные структуры обычно выделяют секрет в некую полость, представляющую собой межклетник. По типу межклетников различают схизогенные и лизигенные вместилища. По типу содержащегося в них секрета различают смоляные, слизевые, камеденосные ходы и т.д. К многоклеточным структурам также относят млечники. Они состоят из трубчатых клеток, внутри которых находится млечный сок. Если концевые стенки трубчатых клеток деградируют, то такой млечник называют нечленистым.

Рисунок: Секреторные структуры.

Вентиляционные ткани (аэренхима)

Аэренхима – это вентиляционная ткань или ткань проветривания. Главную функцию аэренхимы выполняют крупные межклетники, по которым и циркулирует воздух. Воздух необходим высшим растениям как для дыхания, так и для процессов фотосинтеза. Наличие аэренхимы характерно для водных или околоводных высших растений. Воздух, находящийся в системе полостей аэренхимы, не только вентилирует все части растения (в особенности подводные), но и придает им плавучесть, как, например, листьям кувшинки.

Рисунок: Аэренхима. А – аэренхима на поперечном срезе стебля; Б – клетки пленчатой перегородки, разделяющей полости аэренхимы; В – аэренхима из трехмерно расположенных звездчатых клеток.

Вентиляционная ткань выполняет свою функцию за счет многочисленных увеличенных межклетников. Стоит помнить, что межклетники по типу происхождения делятся на три типа. Схизогенные межклетники образовались в результате простого расхождения клеток в пространстве. Лизигенные полости формируются в результате деградации (лизиса) некоторых клеток. Крупные рексигенные полости являются результатом механического разрыва тканей, например, в центре черешков или стеблей некоторых растений.

Ассимиляционная ткань (хлоренхима)

Ассимиляционная - синтезирующая. За счет содержания хлорофилла в данной ткани, здесь активно идет процесс фотосинтеза, хлоропласты в ее клетках выстроены вдоль стенок одним слоем, не затеняя друг друга, подобно солнечным батареям. Наиболее яркий пример местоположения этой ткани - столбчатая ткань мякоти листа (палисадная ткань, от франц. palissade - частокол, загородка), или мезофилл - мягкая ткань, заключенная между двумя слоями эпидермиса в листьях растений.

Хлоренхима расположена непосредственно под эпидермисом, это обеспечивает ее хорошее освещение и газообмен с окружающей средой. Она встречается в надземных органах растений, таких как листья, молодые побеги. Но это не исключает возможность ее возникновения на освещенных корнях, к примеру, в корнях водных растений, воздушных корнях.

Воздухоносная ткань (аэренхима)

Главная ее функция - газообмен. Отличается, прежде всего, наличием межклетников - тканевых пространств, служащих вместилищем для газов. Сквозь устьица воздух межклетников путем диффузии уравнивается по составу с атмосферным воздухом. В межклетниках из атмосферного воздуха клетки растения поглощают углекислый газ и выделяют в полость кислород, который затем поступает в окружающую среду.

Запомните одно из стратегически важных расположений этой ткани - губчатая ткань листа.

У аэренхимы имеется еще одна значимая функция - уменьшение удельного веса растения. Вообразите внутреннюю среду растения, сплошь забитую клеточной массой без всяких промежутков и полостей. Если бы не было аэренхимы, растения, оказавшись тяжелее воды - тонули и опускались на дно, не имея достаточной прочности механической ткани.

Благодаря наличию межклетников в ткани ее удельный вес уменьшается, и она замечательно держится на плаву.

А мы с вами имеем возможность (благодаря аэренхиме! :) получить истинное эстетическое удовольствие от цветущих кувшинок и наслаждаться видом многих других водных растений.

В листьях (на картинке ниже) встречаются клетки с друзой - представляют собой внутриклеточные сростки кристаллов в вакуолях растительных клеток.

Запасающая ткань

Главные функции: запасание и хранение питательных веществ: белков, жиров и углеводов. Преобладает в плодах, сердцевине, луковицах и семенах, клубнях и корневищах. Отдельно отметим, что запасным питательным веществом растений является крахмал.

На рисунке ниже изображен поперечный разрез зоны всасывания корня, видны корневые волоски ризодермы (эпиблемы).

Водоносная паренхима

Водоносная паренхима при наступлении засухи постепенно отдает свои запасы воды другим, жизненно важным для растения тканям, в первую очередь хлорофиллоносной паренхиме.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Для клеток растений характерно наличие некоторых специфических особенностей строения. Так, в отличие от клеток животных они имеют клеточную стенку, состоящую из целлюлозы, содержат вакуоли и хлоропласты. Запасным питательным веществом в клетках растений является крахмал. Дифференциация тела на ткани и органы у растений явилась результатом их приспособления к наземным условиям среды. Ткань — совокупность клеток и межклеточного вещества, сходных по происхождению, строению и выполняемым функциям. После выхода на сушу у растений в зависимости от выполняемой функции сформировались следующие виды тканей: образовательные (меристемы), покровные, проводящие, механические и основные (паренхимы). По строению ткани бывают простые и сложные. Простые ткани состоят из одного типа клеток, а сложные включают клетки разных типов. Общая характеристика тканей растений приведена в таблице.

Таблица. Общая характеристика строения, местоположения и функций тканей растений

Название тканей

Особенности строения

Местоположение в растении

Функции

боковые

Клетки мелкие, с тонкой оболочкой, густой цитоплазмой, мелкими вакуолями, крупным ядром.
Они плотно прилегают друг к другу и постоянно делятся в разных направлениях

На верхушке стебля, кончике корня у всех растений.
В междоузлиях злаков; внутри стебля и корня голосеменных и двудольных покрытосеменных растений

Образуют все постоянные ткани и обеспечивают рост растения в высоту и толщину в течение всей жизни

Живые (эпидермис) или мертвые (перидерма, корка) клетки с толстыми стенками, плотно прилегают друг к другу, образуя один или несколько слоев. Живые клетки снаружи покрыты восковым налетом или кутикулой

На поверхности всех органов (стебля, корня, листа, цветка, плода и семени)

Защищают внутренние ткани растения от воздействия внешних факторов, регулируют его водный и газовый обмен со средой

Трахеиды, сосуды, древесные волокна, древесная паренхима.
Ситовидные трубки, клетки-спутницы, лубяные волокна, лубяная паренхима

Во всех органах растения

Обеспечивают транспорт в организме:

воды, минеральных веществ (восходящий ток);
органических веществ (нисходящий ток)

колленхима;

склеренхима

Живые клетки с неравномерно утолщенными оболочками.
Мертвые клетки с утолщенными стенками

Во всех органах растения (наиболее развиты в стебле, в корне занимают центральное положение)

Придают прочность и упругость всем органам растения и обеспечивают их ориентацию в пространстве

Крупные, круглые или овальные, рыхло расположенные клетки, между которыми имеются межклетники

Во всех органах растения (наиболее развиты в плодах, семенах и запасающих органах)

Функция зависит от особенностей строения и места расположения ткани:

фотосинтез;
запасание питательных веществ;
запасание воздуха;
запасание воды

Далее рассмотрим более подробно характеристику вышеуказанных тканей.

Образовательные ткани

Образовательные ткани (меристемы) по происхождению бывают первичные и вторичные. Ткань зародыша, сохранившаяся у взрослого растения, называется первичной меристемой, а образовательная ткань, появившаяся в течение жизни растения, — вторичной меристемой. Первичные меристемы находятся на верхушке стебля (конус нарастания), на кончике корня (зона деления), в узлах злаковых (вставочная меристема), в стебле и корне (прокамбий, перицикл). К вторичным меристемам относятся камбий, пробковый камбий (феллоген). Вторичные меристемы имеются у голосеменных и двудольных покрытосеменных растений.

По расположению в органах растения меристемы разделяют на верхушечные (апикальные), боковые (латеральные) и вставочные (интеркалярные). К верхушечным меристемам относятся зона деления корня и конус нарастания стебля. За счет их происходит рост корня и стебля в длину.

К боковым меристемам относятся камбий, пробковый камбий (феллоген), перицикл.

Камбий формирует вторичные проводящие ткани, за счет чего происходит рост стебля и корня в толщину.

Пробковый камбий закладывается под эпидермисом на стебле и в верхней части корня у древесных растений в виде одного слоя клеток и формирует покровные ткани — перидерму (пробку) и корку.

Перицикл представлен одним (реже несколькими) слоем клеток, окружающих проводящие ткани (центральный цилиндр) корня. В нем закладываются боковые и придаточные корни. У травянистых растений перицикл в молодых стеблях может формировать механические ткани (склеренхиму), выделительные структуры (млечные или смоляные ходы).

Вставочная меристема обеспечивает вставочный рост стебля злаковых в длину.

Покровные ткани

Покровные ткани возникли при выходе растений на сушу. У древесных растений с возрастом они изменяются в такой последовательности:

эпидермис (кожица) → перидерма → корка.

Эпидермис (кожица) — первичная покровная ткань, состоящая из одного слоя живых, не имеющих хлоропластов клеток. Эпидермис покрывает все органы проростков и травянистых растений. У многолетних древесных растений эпидермис покрывает листья, молодые побеги и корень, за исключением зоны проведения. Транспирация и газообмен через эпидермис происходят с помощью устьиц. Каждое устьице состоит из двух бобовидных клеток (замыкающие клетки), содержащих хлоропласты. Между клетками имеется устьичная щель, которая может открываться или закрываться в зависимости от обеспеченности растения влагой. На корнях в зоне всасывания наружные оболочки клеток эпидермиса образуют выросты — корневые волоски, обеспечивающие всасывание воды и минеральных веществ. Эпидермис с корневыми волосками называется ризодермой (эпиблемой).

К осени эпидермис на стеблях молодых побегов у голосеменных и древесных покрытосеменных заменяется вторичной покровной тканью — перидермой . Она формируется за счет пробкового камбия (феллогена), который закладывается под эпидермисом в виде одного слоя клеток. Клетки феллогена делятся в продольном направлении и кнаружи образуют многослойную мертвую ткань — пробку, а внутрь откладывают клетки, которые формируют феллодерму. Феллоген, феллодерма и пробка в совокупности составляют перидерму. Газообмен и транспирация через перидерму происходят с помощью чечевичек — разрывов в пробке, заполненных рыхло расположенными клетками паренхимы. На корнях древесных растений в зоне проведения эпидермис также заменяется перидермой.

На стеблях старых древесных растений в результате неоднократной более глубокой закладки пробкового камбия в паренхиме коры формируется несколько слоев перидермы. Изолированные между слоями перидермы клетки паренхимы коры отмирают, и образуется сложная многослойная мертвая ткань — корка. Корка не может растягиваться, и при росте стебля в толщину в ней образуются глубокие трещины, через которые происходит газообмен и транспирация.

Проводящие ткани

Проводящие ткани относятся к сложным тканям, так как состоят из нескольких видов клеток. В зависимости от особенностей строения и выполняемой функции различают два вида проводящих тканей — это ксилема и флоэма. У древесных растений ксилему еще называют древесиной, а флоэму — лубом.

Ксилема обеспечивает транспорт воды и минеральных веществ из корня ко всем органам растения (восходящий ток) с помощью проводящих элементов. У моховидных проводящие элементы отсутствуют, их функцию выполняют специализированные клетки стебля. У плауновидных, хвощевидных, папоротниковидных и голосеменных проводящие элементы представлены трахеидами — удлиненными и косо заостренными с двух сторон клетками, стенки которых пронизаны порами. Они располагаются друг над другом и обеспечивают относительно медленный транспорт воды и минеральных веществ. Проводящие элементы ксилемы у покрытосеменных растений представлены преимущественно сосудами (трахеями). Сосуды состоят из цилиндрических клеток, не имеющих поперечных перегородок. Они расположены друг над другом и образуют сквозной канал, обеспечивающий быстрый ток воды и минеральных веществ. Стенки сосудов и трахеид одревесневшие и дополнительно придают органам прочность. Ксилема включает не только проводящие элементы, но и механическую ткань (древесные волокна — склеренхиму), осуществляющую опорную функцию, и запасающую ткань — древесную паренхиму.

Флоэма обеспечивает транспорт органических веществ из листьев ко всем органам растения (нисходящий ток). В наибольшей степени органические вещества оттекают к семенам, плодам и запасающим органам. Проводящими элементами флоэмы являются ситовидные трубки, состоящие из живых клеток, расположенных друг над другом. В этих клетках имеется цитоплазма, но отсутствует ядро. Цитоплазмы соседних клеток сообщаются друг с другом через особые мелкие отверстия в поперечных стенках, напоминающих сито (ситовидные пластинки). У покрытосеменных рядом с ситовидными трубками располагаются клетки-спутницы, имеющие ядра и выполняющие вспомогательные функции. В состав флоэмы, как и в состав ксилемы, кроме проводящих элементов входит механическая ткань (лубяные волокна — склеренхима) и запасающая ткань — лубяная паренхима.

Проводящие элементы ксилемы и флоэмы в совокупности с лубяными волокнами и лубяной паренхимой формируют сосудисто-волокнистые проводящие пучки, которые проникают во все органы растения. В листьях их называют жилками.

Механические ткани

Склеренхима образована двумя видами мертвых клеток: волокнами (древесными и лубяными) и склереидами (каменистыми клетками). Волокна представлены длинными клетками с заостренными концами, стенки которых пропитаны лигнином. Древесные волокна входят в состав ксилемы у покрытосеменных и придают растениям прочность. У остальных растений они отсутствуют, и их функцию выполняют трахеиды. Лубяные волокна входят в состав флоэмы и придают растениям упругость. Стенки склереид пропитаны кремнеземом. Такие клетки встречаются в скорлупе орехов, в косточках (вишня, слива, абрикос) или в мякоти некоторых плодов.

Основные ткани

Основные ткани (паренхима) в органах растения заполняют пространство между другими тканями и могут выполнять разные функции в зависимости от особенностей строения. Паренхима состоит из крупных, рыхло расположенных клеток. В связи с выполняемыми функциями выделяют следующие виды паренхимы: ассимиляционную (хлоренхиму), запасающую, воздухоносную (аэренхиму), водоносную.

Ассимиляционная паренхима содержит хлоропласты и выполняет функцию фотосинтеза. Она содержится во всех зеленых частях растений. Запасающая паренхима состоит из крупных тонкостенных живых клеток, в которых накапливаются питательные вещества: крахмальные (картофель) или белковые (пшеница) зерна, капли жира (подсолнечник). Она хорошо развита в плодах, семенах и запасающих органах. В воздухоносной паренхиме (аэренхиме) имеются большие межклетники (полости), в которых запасается воздух, участвующий в газообмене и обеспечивающий плавучесть растений. Аэренхима содержится во всех органах водных растений, в дыхательных корнях болотных растений. Водоносная паренхима накапливает в межклетниках запас воды и хорошо развита в листьях и стеблях растений засушливых мест.

Повторим главное. У наземных растений имеются образовательные (меристемы), покровные, проводящие, механические и основные (паренхимы) ткани. Образовательные ткани обеспечивают рост растения за счет формирования всех остальных тканей. Покровные ткани расположены на поверхности органов растения и выполняют защитную функцию. У молодых и травянистых растений — это эпидермис (кожица). У древесных растений он заменяется перидермой (пробкой), а к старости формируется корка. К проводящим тканям относятся ксилема и флоэма, состоящие из проводящих элементов и клеток основной и механической тканей. Их функция — транспорт воды, минеральных и органических веществ в растении. Механическую функцию выполняют колленхима — живая ткань и склеренхима (древесные и лубяные волокна, склереиды) — мертвая ткань. К основным тканям относятся ассимиляционная, запасающая, воздухоносная, водоносная паренхима.

Проверим знания

Ключевые вопросы

1. Какие функции у растений выполняют проводящие ткани?
2. Чем отличается строение ксилемы у голосеменных и покрытосеменных?
3. Почему у травянистых растений не происходит рост стебля в толщину?
4. В чем различие колленхимы и склеренхимы? Почему склеренхима заменяет колленхиму у взрослых растений?
5. Какие виды покровных тканей и в каком порядке сменяют друг друга у древесных растений? Какой вид образовательной ткани принимает в этом участие?

Сложные вопросы

1. Из маленького кусочка растительной ткани ученые могут вырастить сотни взрослых растений. Как вы думаете, какую ткань растения берут для этих исследований? Почему не удаются подобные опыты на животных?
2. Объясните, почему в ходе эволюции растений возникли проводящие, механические и покровные ткани?
3. Как вы думаете, существуют ли у растений ткани, выполняющие выделительную функцию?

Читайте также: