Клетки покровной ткани стебля позволяют расти стеблю в толщину

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 19.09.2024

Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ

Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation

Внешнее строение стебля. Стебель – это осевая часть побега. Стебель слагается из узлов и междоузлий. В зависимости от степени вытянутости междоузлий стебель может быть удлиненным или укороченным. Так, у подсолничника, кукурузы, астр, гладиолуса стебель удлиненный. А у подорожника, одуванчика, маргаритки, примулы, эхеверии, сенполии стебель укороченный.

На поперечном разрезе видно, что стебель чаще всего имеет округлую форму. Но он может быть и трехгранным (у осоки ), и четырехгранным (у крапивы ) или иметь другую форму.

Внутреннее строение стебля. Рассмотрим внутреннее строение стебля на поперечном разрезе. Снаружи стебель защищен покровными тканями. У молодых стеблей весной клетки покровной ткани покрыты тонкой кожицей. У многолетних растений к концу первого года жизни кожица замещается многослойной пробкой, состоящей из мертвых клеток, заполненных воздухом. Для дыхания в кожице (у молодых побегов) имеются устьица, а позже образуются чечевички – крупные, рыхло расположенные клетки с большими межклетниками.

К покровной ткани прилегает кора, образованная разными тканями. Наружная часть коры представлена слоями клеток механической ткани с утолщенными оболочками и тонкостенных клеток основной ткани. Внутренняя часть коры образована клетками проводящей ткани и называется лубом.

В состав луба входят ситовидные трубки, по которым идет нисходящий ток: органические вещества передвигаются от листьев. Ситовидные трубки состоят из клеток, соединенных концами в длинную трубку. Между соседними клетками имеются мелкие отверстия. Через них, как через сито, передвигаются органические вещества, образующиеся в листьях.

Ситовидные трубки остаются живыми недолго, чаще 2-3 года, изредка – 10-15 лет. На смену им постоянно образуются новые. Ситовидные трубки составляют небольшую часть в лубе и обычно собраны в пучки. Кроме этих пучков в лубе имеются клетки механической ткани, главным образом в виде лубяных волокон, и клетки основной ткани.

К центру от луба в стебле расположена другая проводящая ткань – древесина.

Древесина образована разными по форме и величине клетками и состоит из сосудов (трахей), трахеид и древесных волокон. По ним идет восходящий ток: вода с растворенными в ней веществами передвигается от корней к листьям.

В центре стебля лежит толстый слой рыхлых клеток основной ткани, в которых откладываются запасы питательных веществ, – это сердцевина.

У некоторых растений ( георгина, тюльпан, огурец, бамбук ) сердцевина занята воздушной полостью.

Между древесиной и лубом у двудольных растений находится тонкий слой клеток образовательной ткани – камбий. В результате деления клеток камбия увеличивается (растет) толщина стебля. Клетки камбия делятся вдоль своей оси. Одна из дочерних появляющихся клеток отходит к древесине, а другая – к лубу. Прирост особенно заметен в древесине. Деление клеток камбия зависит от сезонного ритма – весной и летом происходит активно (образуются крупные клетки), осенью замедляется (образуются мелкие клетки), а зимой останавливается. В итоге образуется годичный прирост древесины, хорошо заметный у многих деревьев, называемый годичным кольцом. По числу годичных колец можно подсчитать возраст побега и дерева в целом.

Ширина годичных колец у древесных растений зависит от условий окружающей среды. Так, в холодном климате, на болотных почвах величина годичных колец древесины очень мала. В благоприятных климатических условиях, на богатых почвах толщина годичных колец увеличивается. Сопоставляя чередование широких и узких годичных колец у ствола, можно определить, в каких условиях жило растение, а также установить колебания погодных условий за многие годы.

Функции стебля. В жизни растений стебель выполняет разные функции. Он проводит воду с растворами минеральных солей от корня к листьям и отводит образующиеся в них органические вещества. Проводящая – главная функция стебля.

Стебель служит опорой растению, он держит на себе тяжесть находящихся на нем листьев, цветков и плодов. Опорная – другая важная функция стебля.

В стебле могут откладываться запасные питательные вещества. В этом проявляется запасающая функция стебля.

С помощью стебля побег выносит свои листья и почки к свету в ходе роста растения. В этом проявляются важная осевая функция стебля и функция роста.

Все эти функции стебель выполняет посредством проводящих, механических и запасающих образовательных тканей.

Интерактивный урок-тренажёр. (Выполните все задания урока)

Стебель – важная часть побега. Он выполняет различные функции: осевую, проводящую, опорную, запасающую. Внешнее и внутреннее строение стебля обусловлено теми функциями, которые стебель выполняет в жизни растения. По древесине стебля идет восходящий ток, а по лубу – нисходящий ток. Посредством деления клеток камбия стебель растет в толщину. По годичным кольцам можно определить возраст растения и условия, в которых оно произрастало.

Высшие растения делятся на травяные и древесные, соответственно выделяют два типа строения стебля. Отличительной чертой древесных растений является постоянный рост в толщину, который останавливается только при гибели организма. Травянистые растения ограничены в росте из-за особенностей жизненного цикла. Существенных же различий в строении стеблей растений нет.

Стебель – это ось побега, с расположенными на нем листьями, почками. Строение стебля может быть первичным — при формировании нового растения, когда клетки еще не дифференцированы (у однодольных остается на всю жизнь). Для двудольных и голосеменных характерно быстрое изменение первичного стебля, как следствие образуется вторичное строение стебля (из-за действия камбия и феллогена).

Из чего состоит стебель

Строение стебля древесного растения включает 5 отделов:

Пробка;
луб;
камбий;
древесина;
сердцевина.

Пробка

У только проросших растений внешний слой представлен кожицей, которая, за определенное время, заменяется на пробку. Кожица защищает стебель от испарений влаги и действия вредоносных микроорганизмов, которые приводят к заболеваниям растений.

На поверхности расположены устьица, необходимые для эффективного газообмена. Непосредственное поглощение кислорода осуществляется благодаря чечевичкам – небольшие бугорки на коре, оснащены отверстием. Образуются из клеток с большим межклеточным пространством. Под кожицей располагаются зеленые клетки (в них находятся хлоропласты). После формирования пробки преобразуются в белые и относятся уже к лубу.

Функции клеток наружного покрова стебля: фотосинтезирующая, защитная, газообмена.

Луб делится на мягкий (включает проводящую систему и паренхиматозные структуры) и твердый. Окрас – белесоватый, выделяют такие единицы строения луба: ситовидные трубки, лубяные волокна, клетки основной ткани.

Ситовидные трубки – это совокупность клеток, имеющих не поверхности множество отверстий, через которые протекают органические вещества.

Лубяные волокна – это механическая ткань, имеет клетки вытянутой формы, с плотной стенкой. Придает растениям гибкости и прочности.

Камбий

Между наружным и внутренним шаром клеток находится образовательная сосудистая ткань – камбий. Прекамбий первичной структуры растения служит основой для формирования ткани.

Клетки камбия имеют вытянутую форму, цитоплазма окрашена в зеленый цвет, ядро веретенообразное. На срезе можно увидеть циркулярный слой образовательной ткани, но истинные камбиальные клетки образуют однослойный шар, потому что после деления только одна клетка сохраняет свойства исходной.

Строение стебля

Внутреннее строение стебля

Древесина

Древесина – это главная составляющая стебля. Плотная, широкая, в ее составе видны клетки разного типа и размера. Выделяют такие части: сосудистую ткань, трахеиды, древесные волокна.

Сосуды сформировались из соединенных трубчатых клеток размещенных друг на друге, стенки между ними частично растворились, поэтому жидкость может свободно передвигаться. Основные функции сосудов стебля – это перемещение растворенных солей, питательных веществ из корня в листья, новые побеги.

Трахеиды представляют собой систему отмерших клеток с межклеточными порами, по которым идет ток жидкости. Скорость движения растворенных веществ ниже, чем в проводящих тканях.

Древесные волокна состоят из паренхиматозных клеток, которые накапливают питательные вещества и толстостенных, выполняющих опорную функцию.

Сердцевина

Сердцевина – располагается в центре ствола, формируется из крупных живых и омертвевших клеток. Живая ткань содержит дубильные вещества. Мелкие клетки, расположенные возле древесины, накапливают сахара, крахмал.

Какую функцию выполняет сердцевина стебля?

Основная функция сердцевины стебля – запасание питательных веществ, необходимых для роста растений. В сердцевине есть эфирные масла (бук), смолы, дубильные вещества (чайный куст). В некоторых растений (в корневище, клубнях) клетки сердцевины сохраняют функцию меристемы (образовательной ткани, способной к делению всю жизнь).

Внутреннее строение стебля

Какие функции выполняет стебель

Опорная – стебель это стержень растения, осуществляет его поддержку; место для роста листьев, цветков;
проводящая – транспорт растворенных веществ от корневой системы к листьям и веткам, новым побегам;
запасающая – обеспечивает постоянное наличие внутри стебля воды и питательных веществ;
защитная – защищает от действия опасных агентов, поедания животными (развиваются колючки, шипы);
вегетативного размножения – для отдельных растений (цитрусовые, ананас) единственный способ получения потомства;
фотосинтез – наличие хлоропластов в зеленых клетках дает возможность участвовать в процессах преобразования энергии;
ассимиляция органических веществ, пример кактусы, у которых стебель на себя берет функцию листьев;
осевая (механическая) – выносит растение к солнцу (листья — для фотосинтеза, цветки – для опыления).

Рост стебля

Рост стебля в толщину происходит за счет наличия образовательной ткани (камбия).

Благоприятными условиями для утолщения ствола являются наличие тепла и достаточной влаги, в зимний период размножение клеток не происходит. Толщина кадмия не изменяется в процессе деления, так как из двух новообразованных клеток только одна остается в структуре образовательной ткани, а другая переходит к древесине или лубу. Число клеток отошедших к центральной части стебля превышает численность клеток доставшихся лубу в четыре раза.

Годичные кольца, которые видны на поперечном срезе стебля, формируются из-за разной формы клеток образованных в весенний период и осенний. После весеннего пробуждения кадмий начинает активно делиться, образуя крупные клетки с тонкими стенками. С наступлением лета, а особенно осени клетки становятся мельче. Зимой деление образовательной ткани не происходит, а весной снова включается процесс размножения клеток крупных размеров. Такое клеточное чередование легко прослеживается на срезах деревьев. Таким образом, подсчитывают их возраст.

Годичные кольца деревьев

С помощью годичных колец судят о погоде в определенный год. Если кольцо широкое, то дерево получало много влаги и солнечного тепла, если – узкое, то в весенне-осенний период было мало дождей. Также с южной стороны наблюдается более широкая часть кольца, потому что дерево здесь получало больше тепла.

Рост стебля в высоту осуществляется с помощью меристемы конуса нарастания (верхушечной почки). Клетки нижней части конуса дают начало образованию листьев. После чего клетки начинают свой рост, прекращая деление. Увеличение размеров клеток идет за счет разрастания вакуолей.

Если стебель будет сломан или искусственно лишен верхушечной почки, рост в высоту прекращается, начинают развиваться боковые побеги.

Расположение листьев на стебле

Участки стебля, на которых развиваются листья, называются узлами. С одного узла может расти несколько листьев, этим определяется их расположение.

Очередное – из одного узла прорастает один лист, размещены они на стебле спирально, не препятствуют поступлению солнечного света на нижерасположенные листья (береза).

Супротивное – два листа находятся в одном узле, противоположно друг другу (мята).

Мутовчатое – один узел имеет три или больше листьев, такое расположение встречается довольно редко (вороний глаз).

Расположение листьев на стебле

Типы расположения почек на стебле

Верхушечное – почка находится на верхушке побега.

Боковое расположение делится на пазушное и придаточное.

Пазушные почки образуются в пазухах листьев, их количество соответствует числу листьев на стебле, а придаточные почки расположены на междуузелковых участках, корне, листьях. С их помощью осуществляется вегетативное размножение растений.

Типы роста стебля

Встречаются растения с прямостоячими стеблями – растут перпендикулярно относительно почвы (подсолнух, береза);

Ползучими – распространяются по земле, укореняясь в узлах (земляника);

Вьющимися – также стелются по субстрату, но не укореняются в узлах (хмель);

Укороченными у одуванчика, подорожника.

Разнообразие стеблей

Форма стебля бывает:

цилиндрической;
трехгранной;
многогранной;
сплющенной.

Ветвление стебля

Увеличение размеров растение увеличивает его потребности в питательных веществах, энергии. Поэтому стебель начинает ветвление, чтобы увеличить количество листьев и выполнять больше фотосинтезирующих процессов. На стволе формируются стебли второго порядка, из них – третьего, и так дальше. По типу ветвления растения делятся на:

Дихотомические – при этом основной ствол дает два побега, которые также делятся на два, и так происходит многократное деление.

Ложнодихотомические – ветви начинают рост от боковых почек, которые расположены на противоположной стороне стебля.

Моноподиальные – выделяется основная массивная ось растения, от которой идут боковые ответвления.

Симподиальные – стебель первого порядка отмирает или его ось заканчивается цветком, тогда рост продолжается за счет побега от нижерасположенной почки.

Типы ветвления стебля

В зависимости от строения стебля выделяют следующие формы растений:

Травы – имеют не одревесневшие стебли, жизненный цикл которых продолжается один вегетационный период.

Деревья – многолетние растения с одревесневшим стволом.

Кустарники – из корня прорастает большое количество одревесневших стволов.

Стебель — осевой орган растения, соединяющий все органы воедино.

Стебель выполняет функции опоры, передвижения и запасания веществ. Стебель состоит из коры, древесины и сердцевины. Стебли способны расти в толщину благодаря делению клеток камбия. Стебли могут ветвиться, формируя определенной формы крону и увеличивая листовую поверхность растения.

Функции стебля

Опорная функция

Ствол дерева является его стеблем. Стебель — это осевая часть побега растения, состоящая из узлов и междоузлий. На нем развиваются листья, почки, цветки и плоды. Таким образом, стебель выполняет опорную функцию.

Проводящая функция

Стебель выполняет и проводящую функцию. По стеблю из листьев передвигаются к корням органические вещества, а из корней в листья — вода с растворенными в ней минеральными веществами.

Запасающая функция

В стеблях запасаются питательные вещества, иногда — вода (кактусы).

Фотосинтезирующая функция

Часто стебель является фотосинтезирующим органом (у большинства травянистых растений).

Разнообразие стеблей

Стебли бывают длинными и короткими, мясистыми, уплощенными, трубчатыми и т. д. Они могут расти вертикально, наклонно, свисать, стелиться или располагаться в почве. Стебли одних растений прочные и самостоятельно удерживают листья и цветки в пространстве. У других растений, например у вьюнка полевого, стебли обвивают опору или цепляются за нее (рис. 118). Стебли деревьев и кустарников многолетние, деревянистые. Стебли травянистых растений нежные, гибкие, зеленые, на зиму чаще всего отмирают.

Строение стебля

Внутреннее строение стебля

Рассмотреть строение стебля можно на примере древесного растения. На поперечном спиле дерева даже невооруженным глазом можно различить три слоя: кору, древесину и сердцевину (рис. 119).

Молодые стебли снаружи покрыты эпидермисом (кожицей) — покровной тканью, которая к осени заменяется пробкой.

Наружный слой коры — пробка, как вы уже знаете, состоит из мертвых клеток, заполненных воздухом. Она защищает расположенные глубже живые клетки от воздействия факторов внешней среды, излишнего испарения воды, проникновения микроорганизмов.

Весной в пробке образуются чечевички — маленькие бугорки с отверстиями (рис. 120). Они образованы крупными клетками основной ткани с большими межклетниками. Через чечевички осуществляется газообмен. Осенью отверстия чечевичек закупориваются. Чечевички хорошо видны на одревесневших стеблях (стволах) вишни, бузины, сливы, дуба, черемухи и других растений.

Под пробкой залегают клетки основной ткани. В некоторых из них содержатся запасные питательные вещества.

Внутренний слой коры — луб (см. рис. 119). Луб состоит из проводящей, механической и основной ткани. Проводящая ткань обеспечивает передвижение органических веществ из листьев в стебель и в корень (нисходящий ток). Клетки механической ткани придают коре прочность и гибкость. Клетки основной ткани запасают питательные вещества.

Луб особенно хорошо развит в стеблях льна, липы, крапивы и некоторых других растений. Из луба льна изготавливают льняное полотно. В старину из луба липы изготавливали обувь — лапти (рис. 121).

К центру от луба находится камбий — слой образовательной ткани, обеспечивающий рост стебля в толщину.

Древесина

Под камбием залегает древесина (чем старше стебель, тем толще в нем древесина). По проводящим элементам древесины осуществляется транспорт воды и минеральных веществ из корня в стебель и листья (восходящий ток). На долю древесины приходится около 80% всего объема стебля. Древесина придает стеблю прочность.

Сердцевина

В центре стебля располагается мягкая сердцевина, в клетках которой откладываются в запас питательные вещества.

Рост стебля

Стебель растет в высоту за счет деления и роста клеток конуса нарастания верхушечной почки. Для некоторых растений характерен вставочный рост.

В толщину стебель нарастает за счет деления клеток камбия. Камбий образует к наружной части стебля луб, а к внутренней — древесину. Наибольшей толщины достигают стволы деревьев. Деятельность камбия у семенных растений носит сезонный характер. В результате образуются хорошо различимые годичные кольца (см. рис. 119).

Стебель. Стебель - это осевая часть побега, несущая листья, цветы, соцветия и плоды. В этом заключается опорная функция стебля. К другим функциям стебля относятся; транспортная - проведение воды с растворенными в ней веществами от корня к наземным органам; фотосинтезирующая; запасающая - отложение в его тканях белков, жиров, углеводов.

Ткани стебля:

1. Проводящая: внутреннюю часть коры представляют ситовидные трубки и клетки-спутницы луба (флоэма), ближе к центру расположены клетки древесины (ксилеме), по которым осуществляется транспорт веществ.

2. Покровная- кожица у молодых и пробка у старых одревесневших стеблей.

3. Запасающая- специализированные клетки луба и древесины.

4. Образовательная (камбий) - постоянно делящиеся клетки, дающие напало всем тканям стебля. За счет деятельности камбия стебель растет в толщину, и образуются годичные кольца.

Видоизменения стеблей:

луковица — укороченный конический стебель с многочисленными видоизмененными листьями - чешуями и укороченным стеблем - донцем (лук, лилия);

Корневище — это горизонтально растущий специализированный побег, подземный или, реже, надземный. Он состоит из узлов и междоузлий и несет чешуевидные листья и почки. В узлах, кроме того, образуются придаточные корни и боковые побеги

клубнелуковицы (гладиолус, крокус и др.);

клубнелуковицы (гладиолус, крокус и др.); это утолщенная и укороченная нижняя часть стебля, окруженная видоизмененными чешуевидными листьями. Они прикрепляются к стеблю в узлах, и здесь же, в пазухах листьев, располагаются почки. Почка, образующаяся в верхней части клубнелуковицы, дает листья и цветоносный побег.

Читайте также: