Наружный слой коры покрытосеменных содержит

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 19.09.2024

Камбий Ка́мбий (от лат. cambium — обмен, смена) , образовательная ткань в
стеблях и корнях преимущественно двудольных и голосеменных растений, дающая
начало вторичным проводящим тканям и обеспечивающая рост их в толщину

Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.

Отдел покрытосеменные (цветковые) самый многочисленный, он включает 235-250 тысяч видов. Его представители обитают по всему миру: от холодной тундры до жарких тропиков, отдельные виды освоили пресные и морские водоемы.

Покрытосеменные составляют большую часть массы растительного сообщества, являются звеном в цепи питания (продуцентами) - важнейшими производителями органических веществ на суше, как водоросли - в морях и океанах.

Цветок - генеративный орган покрытосеменных (цветковых), высшая ступень полового размножения. Цветок характерен только для покрытосеменных растений, ни один из других отделов подобным генеративным органом не обладает. По своему строению цветок это видоизмененный обоеполый стробил, гомологичный стробилам голосеменных.

В отличие от голосеменных, у которых семязачатки лежат открыто на семенных чешуях, у цветковых семязачаток находится в замкнутом вместилище - завязи, сформированной из плодолистика (-ов).

Двойное оплодотворение, открытое Навашиным Сергеем Гавриловичем, уникальное явление, характерное только для цветковых. Оно связано с тем, что в зародышевый мешок попадают два спермия, один из которых (n) сливается с центральной клеткой (2n), с образованием запасного питательного вещества - эндосперма (3n). Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) с образованием зиготы (2n), из которой развивается зародыш.

У цветковых появляется плод - генеративный орган, служащий для защиты и распространения семян.

Ксилема - проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток воды и растворенных в ней минеральных солей, представлена не трахеидами, а сосудами. Во флоэме ситовидные элементы окружены клетками-спутницами.

У покрытосеменных мы не найдем антеридиев и архегониев: гаметофиты максимально редуцированы.

В процессе опыления покрытосеменных участвуют насекомые, летучие мыши, птицы. Также опыление может происходить с помощью воды или ветра.

Особенностью цветковых является способность образовывать многоярусные сообщества, более устойчивые и продуктивные.

Многоярусность растительного сообщества служит приспособлением к равномерному распределению света: светолюбивые растения занимают верхний ярус, а теневыносливые растения отлично чувствуют себя в тени светолюбивых :)

Классы покрытосеменных

Отдел покрытосеменные состоит из двух классов: однодольные и двудольные. К классу двудольных относятся семейства: крестоцветные, сложноцветные, розоцветные, бобовые (мотыльковые), пасленовые. Класс однодольные включает в себя семейства: злаковые, лилейные. Для каждого класса имеются характерные признаки.

В семядолях содержится запас питательных веществ. При надземном прорастании семядоли (зародышевые листья) могут выполнять функцию фотосинтеза.

Листья двудольных простые и сложные, для двудольных характерно перистое и пальчатое жилкование.

За счет камбия растения растут в толщину, возможен вторичный рост осевых органов (стебля и корня).

Корневая система чаще всего стержневого типа, с хорошо выраженным главным корнем, от которого отходят боковые корни. Главный корень развивается из зародышевого корешка.

Цветки пятичленные, реже встречаются четырехчленные. Хорошо обособлены чашечка и венчик.

Цветок с простым околоцветником. Цветки чаще трехчленные, четырехчленные. Никогда не бывают пятичленными.

Эндосперм семени

Эндосперм (от греч. endon - внутри + греч. sperma - семя) - запасное питательное вещество, у покрытосеменных триплоидный (3n).

Эндосперм в семени есть у подавляющего большинства однодольных (лука, ландыша, пшеницы) и двудольных (тмина, хурмы, фиалки). Отсутствует эндосперм в семенах тыквенных, крестоцветных (капусты), сложноцветных (подсолнечника), бобовых (гороха, фасоли), также у - березы, липы, дуба, клена, так как на ранней стадии развития растущий зародыш поглощает эндосперм.

Жизненный цикл

Из генеративных почек спорофита развиваются цветки. У взрослого растения спорофита (2n) в цветке в гнездах пыльников тычинок в ходе микроспорогенеза образуется пыльцевое зерно (n) - мужской гаметофит. В завязи пестика в семязачатке формируется женский гаметофит - зародышевый мешок, внутри которого находятся центральная клетка (2n) и яйцеклетка (n).

В результате опыления (насекомым, ветром, человеком) пыльца с тычинок переносится на рыльце пестика. Пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток. Вегетативная клетка начинает растворять ткани пестика, образует пыльцевую трубку и прорастает до зародышевого мешка. Генеративная клетка делится, образуя два спермия (n), из которых один сливается с центральной клеткой (2n) с образование эндосперма (3n) - запасного питательного вещества. Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n), образуя зиготу (2n).

В дальнейшем из семязачатка формируется семя, а завязь превращается в околоплодник - образуется плод. Своим внешним видом плоды привлекают животных, и те их охотно поедают) Благодаря семенной кожуре семена не подвергаются расщеплению в желудочно-кишечном тракте человека и животных. Они выходят из ЖКТ в неизменном виде и остаются способны к прорастанию: так происходит расселение растений. Попав в благоприятные условия, они прорастают в спорофит (2n). Цикл замыкается.

Значение покрытосеменных

Покрытосеменным в жизни человека отведено важное место. Только подумайте - почти все культурные растения принадлежат к этому отделу! Цветковые имеют медицинское значение, из многих растений изготавливаются лекарства. Их древесина используется для изготовления бумаги, мебели, применяются в промышленности.

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.

Все стебли древесных растений, произрастающие в умеренных широтах, характеризуются определенным строением. Так из чего же состоит стебель? Стебель состоит из:

древесина. Это центральная часть стебля;
камбий. Это тонкий слой образовательной ткани;
кора. Она находится снаружи.

Остановимся на строении стебля подробнее и рассмотрим элементы стебля: кору, древесину и сердцевину.

Древесина

Почти весь объем древесины представляет собой отмершие клетки. В основном — сосуды и трахеи, выполняющие проводящую функцию, а также склеренхимные клетки (то есть механические).

Древесина (ксилема) является основной частью стебля. Она включает сосуды (трахеи), трахеиды, древесные волокна (механическая ткань). Одно кольцо древесины образуется в течение года. Годичные кольца древесины служат для определения возраста растения.

Но в случае с тропическими растениями, сделать это довольно сложно: тропические растения растут постоянно на протяжении года, поэтому их кольца почти незаметны.

Годичные кольца хорошо видны весной, с пробуждением растения, и осенью, когда растение засыпает на зиму. Весенняя древесина включает тонкостенные клетки, а осенняя — толстостенные. Это говорит о том, что переход от весны к осени постепенный, а от осени к весне — внезапный.

Древесина также состоит из паренхимных клеток, которые в основном концентрируются в центральной части и образуют сердцевину.

Сердцевина — центральная часть стебля.

Внешний слой сердцевины включает живые паренхимные клетки и служит местом откладывания питательных веществ, а центральный слой — из больших и часто отмерших клеток.

Клетки сердцевины характеризуются наличием между ними межклеточного пространства. Также стоит отметить сердцевидный луч.

Сердцевидный луч — это ряд паренхимных клеток, которые берут начало в сердцевине и двигаются к первичной коре: они направлены радиально через древесину и луб. Луч выполняет важные функции: запасающую и проводящую.

Различают первичную и вторичную кору, так как у коры есть два отдела: луб и пробка.

Первичная кора — это участок стебля, состоящий из двух слоев: колленхимы или механической ткани, которая находится под перидермой, и паренхимы первичной коры, выполняющей запасающую функцию.

Первичная кора с типом ткани покрывным выполняет свою функцию недолго — сразу же за ней образуется вторичная покровная ткань — перидерма. Она включает 3 слоя клеток:

пробку (внешний слой);
пробковый камбий (средний слой);
феллодерму (внутренний слой).

Пробка находится снаружи и возникает в результате многоразового заложения слоев перидермы. Таким образом она выполняет защитную функцию. На поверхности пробки можно обнаружить трещины. Их появление — результат утолщения стебля: пробковые клетки мертвые и не могут растягиваться.

Вторичная кора — это луб или флоэма. Луб включает в себя ситоподобные элементы, паренхимные клетки и лубовые волокна. Он прилегает к камбию.

Лубовые волокна — механическая ткань, поэтому они выполняют опорную функцию. Они образуют слой, получивший название твердый луб. Другие элементы луба образуют мягкий луб.

Появление клеток луба — результат деления и дифференциации камбия.

Камбий

Какую роль играет камбий? Камбий представляет собой образовательную ткань. Снаружи вторичную кору образуют клетки луба, а внутри — клетки древесины.

Стебель растет в толщину за счет деления клеток камбия. Зимой клетки камбия не делятся — их деление возобновляется весной.

Проводящие элементы древесины (ксилемы) обеспечивают перемещение воды и растворенных в ней веществ от корней до листьев.

Проводящие элементы луба (флоэмы) перемещают продукты ассимиляции от листков до корней.

Распределение флоэмы и ксилемы при образовании проводящих пучков осуществляется в определенном порядке и с учетом расположения других структур стебля. Ксилема входит в состав древесины и располагается в середине от камбия. Флоэма — составляющая луба: она располагается снаружи от камбия.

Мы рассмотрели внутреннее строение стеблей.

Первичное и вторичное анатомическое строение стебля

Анатомия стебля

Первичное строение стебля характеризуется наличием центрального цилиндра и первичной корки, между которыми граница определяется довольно условно.

Первичная кора состоит из следующих тканей:

механические;
ассимиляционные;
запасающие;
выделительные;
воздухоносные.

Участки паренхимы разделяют проводящие пучки, которые собраны из первичных проводящих тканей. Расположение первичной флоэмы — периферия пучка. Первичная ксилема направлена к середине стебля. Расположение сердцевины — центральная часть.

Возникновение первичного камбия происходит вначале в первичных пучках. Поэтому между прослойками пучкового камбия появляются перемычки межпучкового камбия. Проводящие пучки легко различимы, так как пучковый камбий закладывает проводящие элементы, а межпучковый — паренхиму.

Строение стеблей древесных растений отдельных видов отличаются не пучковым типом вторичного утолщения.

Проводящие пучки сближаются и образуют 3 концентрических слоя:

Древесину или вторичную ксилему.
Камбий.
Луб или вторичную флоэму.

Центральная часть — это сердцевина, которую составляют живые тонкостенные паренхимные клетки. Функция таких клеток заключается в накапливании питательных веществ.

Древесина занимает около 90% объема ствола и располагается снаружи от сердцевины.

Отдельно нужно отметить механические древесные волокна, обеспечивающие стволу прочность.

Древесина также включает паренхимные клетки (они образуют сердцевинные лучи) и клетки вертикальной паренхимы. Камбий находится между корой и древесиной и состоит из образовательной ткани. Последняя, в свою очередь, образует ксилему и флоэму.

Снаружи от камбия — вторичная кора или луб: ее образует камбий.

В луб входят ситовидные трубки, лубяные волокна и лубяная паренхима. Луб также может выполнять функцию накапливания питательных веществ. Около луба располагается запасающая паренхима, а за ней — перидерма или вторичная покровная ткань. Слой перидермы, который выполняет функцию защиты — это пробка. Пробка трансформируется в корку (третичную покровную ткань) спустя несколько лет.

Как минеральные вещества передвигаются по стеблю

Корни всасывают воду и минеральные соли из почвы, и они перемещаются по стеблю к листьям, цветам и плодам. Такое движение называют восходящим током. Оно осуществляется по древесине с помощью основных проводящих сосудов. Эти сосуды — мертвые пустые трубки, которые образуются из живых паренхимных клеток. Восходящий ток может осуществляться трахеидами: мертвыми клетками, которые связаны друг с другом при помощи окаймленных пор.

Образование органических веществ происходит в листьях. Затем они доставляются во всех органы растения, в том числе корень и стебель.

Нисходящий ток — это обратная транспортировка. В ней принимают участи луб (по нему перемещаются) и ситовидные трубки (с их помощью). Ситовидные трубки — это живые клетки, которые связаны между собой ситечками: тонкими перегородками с отверстиями. Эти трубки находятся в продольных и поперечных стенках. При помощи сердцевидных лучей питательные вещества у древесных растений перемещаются в горизонтальной плоскости.

Как органические вещества откладываются в стеблях

Внутреннее строение стебля создано для откладывания питательных веществ. Органические вещества внутри клеток или в оболочках клеток накапливаются в специальных запасающих тканях. Эти ткани образуются из паренхимных клеток. Среди таких органических веществ — крахмал, аминокислоты, инсулин, сахара, масла, белки.

Органические вещества откладываются в стебле в разных местах: в паренхимных клетках первичной коры, в живых клетках сердцевины, в сердцевидных лучах.

Запасающие ткани играют важную роль в питании растения органическими веществами. Запас органических веществ растениями — это еще и продукт питания для животных и человека. Питательные вещества растений используются людьми в качестве сырья.

В зависимости от экологических условий у большинства растений меняется характер элементов, из которых они состоят. Вместе с тем перераспределяются и ткани, большинство из которых проходит через все органы растения непрерывно. Однако видоизменяются они в разных частях в соответствии с их функциями.

В начальный период развития в стебле древесного и травянистого двудольного растения чаще всего выделяют первичную кору, центральный цилиндр и сердцевину.

Стебель

Вам будет интересно: Куранты - это символ России. Описание главных часов страны

Первичная кора стебля является его внешней частью. Покрыта она эпидермисом и простирается до центрального цилиндра. Включает в себя основную паренхиму, ассимиляционную, механическую, выделительную, запасающую, секреторную и другие ткани. Преимущественно формируется многослойной туникой конуса нарастания. Первичная кора при переходе к строению стебля вторичного типа деформируется и по результатам деятельности феллогена отторгается в корковый слой.

Особенности строения первичной коры

Между двумя соседствующими тканями: эпидермисом и эндодермой, заключена эта кора. Для разных групп растений неодинаковы цитологические свойства этой части стебля.

Первичная кора в своем составе помимо двух прилегающих друг к другу тканей имеет:

субэпидермальный слой — гиподерму, который большей частью состоит из живых клеток с зелеными пластидами;
механические ткани, наиболее распространенной из которых является колленхима (встречаются также волокна и склереиды);
основную паренхиму.

Функции

Первичная кора выполняет следующие функции:

защищает стелу;
способствует выборочному поглощению веществ из почвы и их транспортировке в стелу;
содействует в загрузке ксилемы;
является хранителем запасов воды (корневые шишки аспарагуса);
в ней также развиваются гифы грибов, образующие микоризу.

Эндодерма

Во всех органах растения присутствует эндодерма как внутренний слой коры. Наиболее дифференцирована она в корнях и представлена в стебле преимущественно однорядным, узким слоем клеток, которые расположены очень компактно.

На первых этапах развития эндодерма дифференцируется в онтогенезе растения и с клетками коры имеет общее начало, поэтому справедливым будет ее назвать самым глубоким слоем коры.

Стадии эндодермы

Меристематическая фаза эндодермы называется проэндодермой, или эмбриональной эндодермой. О типичной эндодерме можно говорить только после того, как утолщенная полоса другого химического состава возникает на мельчайших целлюлозных стенках ее клеток. На поперечном сечении эта полоса хорошо заметна. Она опоясывает поперечные и радиальные стенки клеток. Полоса носит название Каспари в честь ученого, впервые подробно описавшего ее. Первой стадией развития эндодермы является клетка с такой полосой.

Вторая стадия обусловлена появлением на стенках клеток субериновой пластинки, которая равномерно образуется по всей стенке. Полностью не объяснен механизм формирования суберина, однако известно, что причиной его возникновения является окисление и конденсация фенолов и ненасыщенных жирных кислот при содействии ферментативной системы.

Многочисленные слои целлюлозы постепенно накладываются на вторичную стенку на третьей стадии эндодермы. В большинстве случаев эти слои видны в микроскоп без предварительной обработки. Они лигнифицированы и могут содержать в себе всевозможные включения.

У каких растений присутствует эндодерма?

Эндодерма широко распространена среди разнообразных групп растений. Только у псилофитов (самых низших форм ископаемых, не имеющих листьев) она отсутствует. У птеридофитов эндодерма на первой и второй стадиях, за некоторыми исключениями, находится в корне, черешках вайи, стебле и листочках перистого листа, то есть она проходит через все тело растения. Эндодерма также находится в корнях голосеменных растений, там она быстро пересекает первую стадию и переходит во вторую, но третьей никогда не достигает. Также она не встречается в стеблях голосеменных, только более или менее глубоко заходит в гипокотиль у хвойных.

Очень правильное строение имеет эндодерма в корнях покрытосеменных. В зависимости от вида растения, первая, вторая или третья стадия могут сохраняться на большой длине корня. Для стеблевых органов и корней водных растений характерно длительное продолжение первой стадии эндодермы.

Как правило, типичная эндодерма отсутствует в надземных органах покрытосеменных. Однако отличительной чертой внутреннего слоя коры от остальных клеток является то, что он содержит в себе в большом количестве крупные крахмальные зерна. Данный слой считают гомологом эндодермы, так как он занимает ее место.

Более старые участки занимает обычная коровая паренхима, но бывает и так, что крахмалоносное влагалище, так еще называют внутренний слой первичной коры, разграничивается как типичная эндодерма, имеющая полосы Каспари.

Перидерма

Первичная кора у древесных растений недолговечна. Перидерма (вторичная покрывающая ткань) закладывается в различных слоях коры у разных растений на ветках первого года жизни. Все ткани, которые оказались снаружи перидермы, вскоре отмирают, так как они изолированы от центрального цилиндра и живых тканей коры. В связи с тем, что феллоген способствует отложению пробковой ткани, объем тканей первичной коры будет постепенно сокращаться. Когда произойдет заложение феллогена, она будет отодвинута наружу слоями пробки в эндодерму или в перициклу, где вскоре засохнет.

В это же время в центральном цилиндре происходят значительные изменения, благодаря деятельности камбия.

Обычно вторичную кору, древесину и сердцевину различают во вторичной структуре стебля.

Такие понятия, как первичная и вторичная кора, не являются гомологичными. Последняя отличается от первой составом, функцией и происхождением и представляет собой совокупность тканей, которые лежат снаружи от камбия, включая твердый и мягкий луб.

Если же сохраняются остатки первичной коры, то их называют вторичными покровными тканями. Именно таким образом различные по функциональному значению и происхождению ткани попадают во вторичную кору.