Описание образовательной ткани растений

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 18.09.2024

В многоклеточном организме клетки со сходными функциональными возможностями и строением объединены в группы и образуют растительные ткани.

Растительные ткани — это группа клеток, с общим происхождением, структурой, предназначенные для выполнения конкретных функций.

Существуют следующие типы растительных тканей:

Образовательные;
покровные;
основные;
механические;
проводящие.

Есть ткани простые, в которые входят однородные группы клеток (паренхима), и сложные, где встречаются клетки, отличающиеся по виду, размеру и функциям, но имеют одних предшественников (ксилема).

Образовательная

Клетки образовательной ткани тесно связаны между собой, с минимальным количеством межклеточного вещества, имеют тонкие мембраны. Цитоплазма вязкая, в ней находится генетическая информация. Клетки способны к длительному митотическому делению, служат основой для формирования всех тканей растения.

Образовательные ткани расположены в верхушечной части побегов, на кончике корня. Участки меристемы сохраняются также у основы черешков листьев и междоузлий. Есть латеральные или боковые меристемы, которые отвечают за увеличение размера стебля в поперечной плоскости. К ним относят прокамбий и камбий.

Раневая образовательная ткань формируется в месте повреждения, при этом пограничные клетки вступают в процесс деления и видоизменяются в плотную защитную ткань – каллюс.

Покровная

Отдельные части растения со всех сторон покрыты шаром плоских клеток – эпидермой. Основная их функция – защита глубже расположенных клеток от пересыхания или чрезмерной влаги, перегрева или заморозков, механических воздействий, проникновения инородных агентов.

Покровные ткани также отвечают за взаимодействие растения с внешней средой. Обмен газов, водяных паров осуществляется через мелкие поры в покровной ткани — устьица. Строение устьица простое: две замыкающие клетки и устьичная щель.

Замыкающие клетки реагируют на перемены факторов окружающей среды, при этом они смыкаются или размыкаются. Например, в светлое время суток, когда интенсивно идут фотосинтезирующие процессы, замыкающие клетки расходятся и пропускают максимальное количество углекислого газа. На ночь они закрываются. Смыкание происходит и при повышении температуры, для защиты от потери влаги.

Многолетние растения нуждаются в более прочной защите, поэтому под эпидермой в них развивается плотная защитная ткань — пробка, которая построена из отмерших клеток.

Вместо устьиц в пробке находятся чечевички, которые необходимы для газообмена.

На замену пробке у многих деревьев формируется корка – очень прочный и грубый слой мертвых клеток.

Проводящая

Строение проводящей ткани растений

Проводящая ткань отвечает за перенос питательных веществ в растительном организме. Известны 2 разновидности проводящих тканей — луб и древесина.

По восходящим путям идет транспорт воды и минералов от корневой системы к вышерасположенным органам растения — через сосуды и трахеиды древесины (ксилема). По нисходящим путям переносятся синтезированные органические соединения к корневой системе с помощью ситовидных трубок луба (флоэма).

Луб представляет собой совокупность безъядерных длинных клеток, вертикально идущих друг за другом. Стенки, которыми клетки соприкасаются, имеют множество выходов, поэтому жидкость может свободно передвигаться. На всем протяжение ситовидные трубки сопровождают вспомогательные клетки спутницы, они продуцируют ферментативные соединения необходимые для эффективного транспорта.

Древесина осуществляет ток жидкости с помощью трахеид и сосудов. Трахеиды – это отмершие клетки с отвердевшими стенками. Сосуды — это последовательный ряд клеток, идущих друг за другом цепочкой. Перегородки между смежными клетками разрушены, поэтому ничего не препятствует току жидкости.

Основная

Промежутки в растительных тканях заполнены основной тканью, которая построена из паренхиматозных клеток. Они образуются из верхушечной меристемы. Основная ткань играет важную роль: в паренхиме зеленых органов растения идут фотосинтезирующие процессы, в корневище накапливаются углеводы.

Воздухоносная паренхима включает множество полостей наполненных воздухом. Характерна для растений, населяющих поверхность водоемов, помогает им удерживаться наплаву. Отдельно выделяют водоносную паренхиму, которая долго может поддерживать стабильный уровень влаги, (развита у растений из семейства кактусовые).

Механическая

Механическая ткань придает стеблям и листьям прочность и гибкость. Так они могут выдерживать нагрузку, сгибания, сжатия. Клетки данной растительной ткани имеют утолщенную оболочку, иногда отвердевшую. Выделяют 2 подвида механической ткани: колленхиму и склеренхиму.

Колленхима построена из жизнеспособных клеток, что также содержат хлорофилл. Поэтому колленхима обеспечивает опору в листьях и стеблях.

Склеренхима — это группа клеток с твердой мембраной, продольно вытянутых и названых волокнами. Терминальные части клеток острые, а на срезе имеют многоугольную форму. Выделяют лубяные волокна, которые находятся в лубе и древесные, расположенные ближе к центральной оси.

Развитие всех живых организмов начинается с деления одной клетки. Из этой маленькой структуры формируются внутренние органы и сложные части тела животных. Благодаря образовательной ткани растений происходит рост побегов, корней и листьев. В биологии выделяют несколько классификаций меристем.

Особенности строения

Совокупность клеток, которые имеют общее происхождение, строение и функции, называют тканью. Наибольшее значение для развития организма имеет меристема, или образовательная система. Она выполняет ряд важных функций:

рост растения;
предоставление материала для создания новых специализированных тканей;
регенерация организма.

Главная особенность этих клеток заключается в способности к постоянному делению. В процессе митоза образуются 2 структуры. Один элемент остаётся в составе меристемы, а второй дифференцируется и даёт начало новому виду ткани

. В перерывах между делениями в цитоплазме и ядерном материале накапливаются питательные вещества и энергия.

Способность к частому делению определяется специфическим строением. Образовательная ткань состоит из мелких многоугольных структур. Биологи отмечают и другие характерные особенности:

Рибосома обеспечивает синтез белков, а митохондрия является поставщиком энергии для осуществления митоза. Как правило, из-за частого деления клетки меристемы не успевают вырасти, поэтому они имеют небольшой размер.

Классификация меристем

В биологии выделяют несколько видов образовательной ткани. Учёные классифицируют меристему по топографическому, онтогенетическому и морфологическому признаку.

Инициальный и производный тип

В состав образовательной ткани входят инициальные и производные клетки. Они отличаются друг от друга по форме, размеру и количеству вакуолей. Инициальные структуры могут делиться неограниченное количество раз. Процесс дифференциации для них не характерен, поэтому они всегда остаются в составе меристемы. За счёт инициалей происходит рост растения в длину и ширину.

Производные структуры, которые по-другому называют гистогенами, выполняют образовательную функцию. Они делятся несколько раз, а затем включаются в состав новой системы. В процессе дифференциации меняется строение структурной единицы. Например, ядро становится меньше, а толщина мембраны, напротив, увеличивается. После завершения процесса дифференциации клетка может утратить способность к делению.

Локализация образовательных клеток

Образовательная ткань находится в местах роста растения. Этим обусловлено образование корней, побегов, стволов и листьев. Исходя из топографической классификации, выделяют несколько меристем:

апикальную;
латеральную;
вставочную;
краевую.

Апикальная меристема локализуется в корнях и на верхушках стебля. При делении этих структур происходит рост растительного организма в длину. Латеральная или боковая ткань представлена камбием, добавочным камбием и феллогеном. Этот вид меристемы виден на поперечном срезе дерева. Кольца на стволе свидетельствуют об увеличении толщины растения. Вставочные меристемы располагаются в основании листьев, где со временем они превращаются в другие ткани. Краевые клетки дают начало листовой пластине.

Кроме этого, в биологии существует такое понятие, как раневые меристемы. Они появляются в местах повреждения корня, стебля или листьев. Специфические элементы отвечают за восстановление растения.

Онтогенетические и морфологические признаки

В соответствии со строением клеток выделяют пластинчатые, колончатые и массивные системы. Первый вид выглядит как однослойная ткань, состоящая из плоских структур. Эпидерма образована именно пластинчатой меристемой. Колончатая образовательная ткань представляет собой совокупность призматических структур, располагающихся рядами. Из неё состоит стебель растения. Массивная система представлена множеством многоугольных образований, из которой формируется спорообразующий орган.

Согласно онтогенетической классификации, образовательная система бывает общей и специальной. Это значит, что в процессе развития общая меристема зародыша преобразуется сначала в апикальные клетки, а затем в специальные образования. Например, в прокамбий, протодерму и в системы основной паренхимы.

Современные учёные до сих пор не изучили, каков истинный механизм дифференциации клетки. Каким образом из одинаковых структур формируются специализированные ткани, доподлинно неизвестно. Это и делает меристематическую систему растений уникальной.

Биология

Главная функция образовательной ткани растений (меристемы) — рост и деление клеток. Они состоят из ядра, оболочки и пор. В цитоплазме диффузно расположены рибосомы. Для бурых водорослей свойственно нарастание таллом (побегов), что способствует активации меристемы. У высших спор происходит повторное образование тканей с целью ускорения процесса заживления раны.

Принципы классификации

С учетом морфологического признака биологи различают 3 типа меристем: пластинчатый, колончатый и массивный. В первую группу входят однослойные органоиды. Их особенность — образование эпидермы. Строение колончатых клеток:

наличие призматических и кубических органоидов;
меристема находится в сердцевине стебля.

Массивный вид представлен в виде многоугольных клеток, которые делятся в различных направлениях. Таким способом обеспечивается равномерное увеличение их объема.

В основе онтогенетической классификации находится способ ее образования:

Общие. В группу входит меристема зародыша, которая участвует в развитии верхушечных и интеркалярных органоидов.
Специальные. Образуют эпидерму и паренхимы. За счет органичной способности к делению они могут являться полимеристемами.

Первичная проводящая ткань формируется из прокамбия (это клетки, которые находятся в наземных сосудистых растениях), а вторичная — из добавочного камбия (ему свойственно возвращаться из специального состояния к состоянию, схожему с эмбриональным). В растениях присутствуют раневые меристемы. Они восстанавливают участки, где присутствуют повреждения, включая листья, корн, побеги.

Постоянные компоненты образуют феллогену (пробковый материал), которая выполняет разделительную функцию. Она заключается в отделении внешней части пробки от внутренней.

Локализация структур

На рисунках со строением растений обозначаются апикальные меристемы как латеральные, краевые, интеркалярные структуры. Они входят в состав корня и стебля. В осевых органах размещены боковые, вставочные или латеральные меристемы. В их функции входит обеспечение вторичного роста, увеличение толщины и обхвата ствола.

Краевая ткань способствует образованию листовой пластинки, а интеркалярные клетки — вставочному росту. В комплексе образовательная ткань отвечает за удлинение междоузлия на первом этапе развития побега и черешков листьев. Она состоит не только из недифференцированных, но и из дифференцированных клеток.

Образовательная ткань состоит из 2-х типов клеток:

Многоугольные (изодиаметрические). Имеют ядро, которое занимает большую площадь внутреннего пространства. В клетках присутствуют митохондрии, рибосомы, вакуоли и тонкая оболочка. Подобное строение характерно для эумеристемы.
Прозенхимные. Имеют крупные вакуоли и клеточный сок. Из подобных структур состоят образовательная и проводящая системы.

Зародыш формируется в верхушке побега, и такая образовательная ткань называется апикальной. При наступлении фазы цветения верхушка стебля преобразуется в соцветие. От него начинается флоральная меристема, которая образует лепестки, тычинки, плодолистики.

Функциональные возможности

Образовательная ткань отвечает за рост растений на протяжении их жизни. Она способствует дифференциации и специализации других типов тканей, которые присутствуют в растениях. Таким способом обеспечивается нормальное развитие клеток. Другие функции образовательной ткани:

устранение повреждений;
восстановление утраченных структур;
многократное деление клеток с возможностью их накопления для постоянного использования разными частями растения.

Меристема сохраняет рост и активность клеток с учетом генетической определенности, которая заложена в геноме. Поэтому периодические изменения камбия — главная причина появления годичных колец у деревьев. Их внешний вид обусловлен следующей закономерностью: весной количество тонких и рыхлых структур увеличивается, а осенью — уменьшается. При достижении определенных размеров клетки образовательной ткани умирают. За счет подобного свойства меристема не присутствует в организме человека и животного.

Группы клеток, сходные по строению, происхождению и выполняемым функциям, образуют ткани.

Из тканей построены органы и системы органов. Разные органы растений вместе образуют единый организм:

группа клеток —> ткань —> орган —> организм

У растений различают 6 видов тканей: образовательную, покровную, основную, опорную, проводящую и выделительную.

Содержание

1.Образовательная ткань

Образовательная ткань находится на верхушке побега и на верхушке корня. Ее клетки плотно прилегают друг к другу. У них тонкие оболочки. За счет деления клеток растения растут.

Рост побега в длину и разрастание листьев, утолщение стеблей и корней, восстановление поврежденных мест деревьев — функции образовательной ткани. Из клеток образовательной ткани образуются все другие виды тканей.

Со временем клетки утрачивают способность делиться. Они становятся клетками постоянных тканей, таких как покровные, основные, проводящие и др.

2.Покровная ткань

Покровная ткань формируется на поверхности органов. Она представлена кожицей, пробкой и коркой. Защищает растения от высыхания, солнечных ожогов, неблагоприятных условий внешней среды.

Клетки кожицы — эпидермис — образуются на всех молодых органах растений. Эпидермис обеспечивает газообмен, испарение, всасывание, предохраняет органы растений от высыхания.

Но для зимующих растений это ненадежная защита. Вместо него перед наступлением зимы образуется пробка. Эта многослойная ткань состоит из мертвых, плотно прилегающих друг к другу клеток. Она защищает растения.

Корка — это наружная часть коры. Как и пробка, она состоит из мертвых клеток и защищает стволы и ветви от излишнего испарения, перегрева, вымерзания, ожога солнечными лучами, объедания животными.

3.Основная ткань

Основная ткань состоит из живых клеток и образует основу всех органов растения.

В зависимости от функции она подразделяется на фотосинтезирующую и запасающую.

Клетки фотосинтезирующей ткани содержат хлоропласты. В них осуществляется фотосинтез. Основная масса этой ткани сосредоточена в листьях, меньшая часть — в молодых зеленых стеблях.

Запасающая ткань плодов, семян, стеблей, луковиц, листьев, корнеплодов, корневищ участвует в накоплении питательных веществ, которые необходимы прежде всего многолетним растениям.

Часть клеток основной ткани служит для запасания воды. Водоносная ткань содержится в основном в стеблях и листьях растений пустынных мест обитания и солончаков, например в стеблях кактусов или листьях алоэ.

Воздухоносная ткань рыхлая. У нее хорошо развиты межклеточные пространства (межклетники), в которые проникает воздух. Особенно хорошо они сформированы у растений, произрастающих в воде (водные и болотные) и на глинистой почве.

По воздухоносным межклетникам кислород доставляется к тем частям растения, связь которых с атмосферой затруднена.

Основная ткань (фотосинтезирующая и запасающая)

4.Опорная или механическая ткань

Опорная, или механическая, ткань выполняет у растений функцию каркаса, опоры Она находится в стеблях, листьях и плодах растений. Опорная ткань придает упругость и прочность всем органам растений.

Поэтому при сильном ветре не ломаются хрупкие стебли, не разрываются большие листовые пластинки и листья не срываются с деревьев.

Опорная (механическая) ткань

В мякоти плодов груши, айвы, рябины, в семенах пальмы, в косточках вишни, сливы, абрикоса, персика встречаются каменистые клетки. Они тоже являются опорной тканью.

В органах молодых растений опорная ткань развивается не сразу. Например, косточки незрелых фруктов — сливы, вишни, абрикоса — мягкие, беловатого цвета. По мере созревания плодов их оболочка темнеет и становится твердой.

Семена от повреждений защищает опорная ткань, состоящая сначала из живых клеток. Позже они теряют цитоплазму, стенки утолщаются и древеснеют.

В размещении механической ткани в растительных органах существует особая закономерность. Изучая ее, человек учится у растений создавать прочные, экономичные, радующие глаз здания, башни, мосты, которые к тому же будут естественно вписываться в окружающую среду.

5.Проводящая ткань

Функции проводящей ткани заключаются в проведении воды и питательных веществ из одного органа растения в другой. Она состоит из двух частей.

Одна часть — ксилема, или древесина, — обеспечивает восходящий поток и доставляет воду и минеральные соли от корней в надземную часть растения.

Клетки древесины представляют собой полые трубки (сосуды) с одеревеневшими мертвыми стенками. В сосудах имеются отверстия, через которые вдоль всего сосуда осуществляется движение жидкости.

Другая часть — флоэма, или луб, — обеспечивает нисходящий поток, т. е. проведение образовавшихся в листьях органических веществ в подземные органы. В состав луба входят ситовидные трубки и клетки-спутницы. Луб и древесина расположены в стебле, корне, жилках листьев.

Проводящие ткани: Ксилема и Флоэма.

Органические вещества, образованные в листьях, доставляются к стеблям, корням, точкам роста, плодам, семенам по ситовидным трубкам. Клетки ситовидных трубок живые.

В поперечных перегородках члеников ситовидных трубок имеется большое количество мелких отверстий, как в сите.

У растений элементы проводящей, опорной и запасающей тканей образуют проводящие, или сосудисто-волокнистые, пучки. Они хорошо видны в листьях в виде жилок, распространены в стебле, корнях и плодах.

Осенью отверстия перегородок ситовидных трубок затягиваются мозолистым веществом, и ток органических веществ по трубке прекращается. Растение впадает в состояние покоя.

Весной мозолистое вещество растворяется, и ток по ситовидным трубкам возобновляется. Проводящая ткань осуществляет связь между корнем и побегом.

6.Выделительная ткань

Известно, что у растений нет специальных выделительных органов, как у животных. Но выделительные ткани есть у большинства растений. Ими представлены смоляные и эфирно-масляные ходы, железы, железистые волоски, нектарники и т. д.

Растения выделяют ароматические и сахаристые вещества, привлекающие насекомых-опылителей. Эфирные масла защищают растения от поедания травоядными животными.

Строение растительной клетки
Увеличительные приборы

Группы клеток, сходные по строению, происхождению и выполняемым функциям, образуют ткани. Из тканей построены органы и системы органов. Разные органы растений вместе образуют единый организм. Рост побега в длину и разрастание листьев, утолщение стеблей и корней, восстановление поврежденных мест деревьев функции образовательной ткани. Из клеток образовательной ткани образуются все другие виды тканей. Покровная ткань защищает растения от высыхания, солнечных ожогов, неблагоприятных условий внешней среды. Основная ткань состоит из живых клеток и образует основу всех органов растения. Опорная, или механическая, ткань выполняет у растений функцию каркаса, опоры.
Функции проводящей ткани заключаются в проведении воды и питательных веществ из одного органа растения в другой. У растений нет специальных выделительных органов. Но выделительные ткани есть у большинства растений. Ими представлены смоляные и эфирно-масляные ходы, железы, железистые волоски.

Читайте также: