Как выглядит проводящая ткань растений: Проводящая и образовательная ткани

Содержание

виды тканей, особенности строения клеток, функции, местоположение

Проводящие
ткани транспортируют питательные
вещества в двух направлениях. Восходящий
(транспирационный) ток
жидкости (водные растворы и соли) идет
по сосудам
и трахеидам
ксилемы от корней вверх по стеблю к
листьям и другим органам растения.
Нисходящий
ток (ассимиляционный)
органических веществ осуществляется
от листьев по стеблю к подземным органам
растения по специальным ситовидным
трубкам
флоэмы. Проводящая ткань растения чем-то
напоминает кровеносную систему человека,
так как имеет осевую и радиальную сильно
разветвленную сеть; питательные вещества
попадают в каждую клеточку живого
растения. В каждом органе растения
ксилема и флоэма располагаются рядом
и представлены в виде тяжей — проводящих
пучков. Существуют первичные и вторичные
проводящие ткани. Первичные дифференцируются
из прокамбия и закладываются в молодых
органах растения, вторичные проводящие
ткани более мощные, формируются из
камбия. Ксилема
(древесина)
представлена трахеидами
и трахеями,
или сосудами.
Трахеиды
— вытянутые замкнутые клетки с косо
срезанными зазубренными концами, в
зрелом состоянии представлены мертвыми
прозенхимными клетками. Длина клеток
в среднем 1 — 4 мм. Сообщение с соседними
трахеидами происходит через простые
или окаймленные поры. Стенки неравномерно
утолщены, по характеру утолщения стенок
различают трахеиды кольчатые, спиральные,
лестничные, сетчатые и пористые У
пористых трахеид всегда окаймленные
поры Спорофиты всех высших растений
имеют трахеиды, а у большинства
хвощевидных, плауновидных, папоротниковидных
и голосеменных они служат единственными
проводящими элементами ксилемы. Трахеиды
выполняют две основные функции:
проведение воды и механическое укрепление
органа. Трахеи,
или сосуды,
— главнейшие водопроводящие элементы
ксилемы покрытосеменных растений.
Трахеи представляют собой полые трубки,
состоящие из отдельных члеников; в
перегородках между члениками находятся
отверстия — перфорации,
благодаря которым осуществляется ток
жидкости. Трахеи, как и трахеиды, — это
замкнутая система: концы каждой трахеи
имеют скошенные поперечные стенки с
окаймленными порами. Сосуды и трахеиды
помимо первичной оболочки в большинстве
имеют вторичные утолщения в виде колец,
спиралей, лестниц и т.д. Вторичные
утолщения образуются на внутренней
стенке сосудов. Так, в кольчатом сосуде
внутренние утолщения стенок в виде
колец, находящихся на расстоянии друг
от друга. Кольца расположены поперек
сосуда и чуть наклонно. В спиральном
сосуде вторичная оболочка наслаивается
изнутри клетки в виде спирали; в сетчатом
сосуде неутолщенные места оболочки
выглядят в виде щелей, напоминающих
ячеи сетки; в лестничном сосуде утолщенные
места чередуются с неутолщенными,
образуя подобие лестницы. Трахеиды и
сосуды — трахеальные элементы —
распределяются в ксилеме различным
образом: на поперечном срезе сплошными
кольцами, образуя кольцесосудистую
древесину,
или рассеянно более или менее равномерно
по всей ксилеме, образуя рассеянно-сосудистую
древесину.
Вторичная оболочка, как правило,
пропитывается лигнином, придавая
растению дополнительную прочность, но
в то же время ограничивая его рост в
длину. Помимо сосудов и трахеид ксилема
включает лучевые
элементы,
состоящие из клеток, образующих
сердцевинные лучи. Сердцевинные лучи
состоят из тонкостенных живых паренхимных
клеток, по которым питательные вещества
оттекают в горизонтальном направлении.
В ксилеме присутствуют также живые
клетки древесинной паренхимы, которые
функционируют в качестве ближнего
транспорта, и служат местом хранения
запасных веществ. Все элементы ксилемы
происходят из камбия. Флоэма
— проводящая ткань, по которой
транспортируется глюкоза и другие
органические вещества — продукты
фотосинтеза от листьев к местам их
использования и отложения (к конусам
нарастания, клубням, луковицам, корневищам,
корням, плодам, семенам и др.). Флоэма
также бывает первичная и вторичная.
Первичная флоэма формируется из
прокамбия, вторичная (луб) — из камбия.
В первичной флоэме отсутствуют
сердцевинные лучи и менее мощная система
ситовидных элементов, нежели у трахеид.
В процессе формирования ситовидной
трубки в протопласте клеток — члеников
ситовидной трубки появляются слизевые
тельца, принимающие участие в образовании
слизевого тяжа около ситовидных пластинок
(рис. 36). На этом формирование членика
ситовидной трубки заканчивается.
Функционируют ситовидные трубки у
большинства травянистых растений один
вегетационный период и до 3-4 лет у
древесно-кустарниковых растений.
Ситовидные трубки состоят из ряда
удлиненных клеток, сообщающихся друг
с другом посредством продырявленных
перегородок — ситечек.
Оболочки функционирующих ситовидных
трубок не одревесневают и остаются
живыми. Старые клетки закупориваются
так называемым мозолистым телом, а потом
отмирают и под давлением на них более
молодых функционирующих клеток
сплющиваются. К флоэме относится лубяная
паренхима,
состоящая из тонкостенных клеток, в
которых откладываются запасные
питательные вещества. По сердцевинным
лучам
вторичной флоэмы осуществляется также
ближняя транспортировка органических
питательных веществ — продуктов
фотосинтеза. Проводящие
пучки
— тяжи, образуемые, как правило, ксилемой
и флоэмой. Если к проводящим пучкам
примыкают тяжи механической ткани (чаще
склеренхимы), то такие пучки называют
сосудисто-волокнистыми.
В проводящие пучки могут быть включены
и другие ткани — живая паренхима, млечники
и др. Проводящие пучки могут быть полными,
когда присутствуют и ксилема и флоэма,
и неполными, состоящими только из ксилемы
(ксилемный, или древесинный, проводящий
пучок) или флоэмы (флоэмный, или лубяной,
проводящий пучок). Проводящие пучки
первоначально образовались из прокамбия.
Выделяют несколько типов проводящих
пучков (рис. 37). Часть прокамбия может
сохраниться и затем превратиться в
камбий, тогда пучок способен к вторичному
утолщению. Это открытые
пучки (рис. 38). Такие проводящие пучки
преобладают у большинства двудольных
и голосеменных растений. Растения,
имеющие открытые пучки, способны
разрастаться в толщину за счет деятельности
камбия, причем древесинные участки
(рис. 39, 5) примерно в три раза крупнее
лубяных участков (рис. 39, 2).
Если при дифференцировке проводящего
пучка из прокамбиального тяжа вся
образовательная ткань полностью
расходуется на формирование постоянных
тканей, то пучок называется закрытым
(рис. 40). Закрытые проводящие пучки
встречаются в стеблях однодольных
растений. Древесина и луб в пучках могут
иметь различное взаимное расположение.
В связи с этим выделяют несколько типов
проводящих пучков: коллатеральные,
биколлатеральные (рис. 41), концентрические
и радиальные. Коллатеральные,
или бокобочные,
— пучки, в которых ксилема и флоэма
примыкают друг к другу. Биколлатеральные,
или двубокобочные,
— пучки, в которых к ксилеме примыкают
бок о бок два тяжа флоэмы. В концентрических
пучках ткань ксилемы полностью окружает
ткань флоэмы или наоборот (рис. 42). В
первом случае такой пучок называют
центрофлоэмным. Центрофлоэмные пучки
имеются у стеблей и корневищ некоторых
двудольных и однодольных растений
(бегония, щавель, ирис, многие осоковые
и лилейные). Ими обладают папоротники.
Существуют и промежуточные проводящие
пучки между закрытыми коллатеральными
и центрофлоэмными. В корнях встречаются
радиальные
пучки, в которых центральную часть и
лучи по радиусам оставляет древесина,
причем каждый луч древесины состоит из
центральных более крупных сосудов,
постепенно уменьшаясь по радиусам (рис.
43). Число лучей у разных растений
неодинаково. Между древесинными лучами
располагаются лубяные участки. Типы
проводящих пучков схематически
представлены на рис. 37. Проводящие пучки
тянутся вдоль всего растения в виде
тяжей, которые начинаются в корнях и
проходят вдоль всего растения по стеблю
к листьям и другим органам. В листьях
они называются жилками. Главная функция
их — проведение нисходящего и восходящего
токов воды и питательных веществ.

Проводящая ткань: особенности строения

Почти все многоклеточные живые организмы состоят из различных типов тканей. Это совокупность клеток, похожих по строению, объединенных общими функциями. Для растений и животных они неодинаковы.

Разнообразие тканей живых организмов

В первую очередь все ткани можно разделить на животные и растительные. Они бывают разными. Давайте рассмотрим их.

Какими могут быть животные ткани?

Животные ткани бывают таких типов:

нервная;
мышечная;
эпителиальная;
соединительная.

Все они, кроме первой, делятся на виды. Мышечная ткань бывает гладкой, поперечно-полосатой и сердечной. Эпителиальная делится на однослойную, многослойную — в зависимости от количества слоев, а также на кубическую, цилиндрическую и плоскую — в зависимости от формы клеток. Соединительная ткань объединяет такие виды, как рыхлая волокнистая, плотная волокнистая, ретикулярная, кровь и лимфа, жировая, костная и хрящевая.

Разнообразие тканей растений

Растительные ткани бывают следующих типов:

основная;
покровная;
проводящая ткань;
механическая;
образовательная.

Все типы растительных тканей объединяют несколько видов. Так, к основным относятся ассимиляционная, запасающая, водоносная и воздухоносная. Покровные ткани объединяют такие виды, как кора, пробка и эпидерма. К проводящей ткани относятся флоэма и ксилема. Механическая делится на колленхиму и склеренхиму. К образовательным относятся боковые, верхушечные и вставочные.

Все ткани выполняют определенные функции, и их строение соответствует роли, которую они выполняют. В этой статье будет рассмотрена подробнее проводящая ткань, особенности строения ее клеток. Также поговорим и о ее функциях.

Проводящая ткань: особенности строения

Эти ткани делятся на два вида: флоэму и ксилему. Так как они обе сформированы из одной и той же меристемы, то в растении они расположены рядом друг с другом. Однако строение проводящих тканей двух видов различается. Давайте поговорим подробнее о двух типах проводящих тканей.

Функции проводящих тканей

Их основная роль — транспорт веществ. Однако функции проводящих тканей, относящихся не к одному виду, различаются.

Роль ксилемы — проведение растворов химических веществ от корня вверх ко всем остальным органам растения.

А функция флоэмы — проведение растворов в обратном направлении — от определенных органов растения по стеблю вниз к корню.

Что такое ксилема?

Она также еще называется древесиной. Проводящая ткань данного вида состоит из двух разных проводящих элементов: трахеид и сосудов. Также в ее состав входят механические элементы — древесинные волокна, и основные элементы — древесинная паренхима.

Как устроены клетки ксилемы?

Клетки проводящей ткани делятся на два вида: трахеиды и членики сосудов. Трахеида — это очень длинная клетка с ненарушенными стенками, в которых присутствуют поры для транспорта веществ.

Второй проводящий элемент клетки — сосуд — состоит из нескольких клеток, которые называются члениками сосудов. Эти клетки расположены друг над другом. В местах соединения члеников одного и того же сосуда находятся сквозные отверстия. Они называются перфорациями. Эти отверстия необходимы для транспорта веществ по сосудам. Перемещение разнообразных растворов по сосудам происходит намного быстрее, чем по трахеидам.

Клетки обоих проводящих элементов являются мертвыми и не содержат протопластов (протопласты — это содержимое клетки, за исключением клеточной стенки, то есть это ядро, органоиды и клеточная мембрана). Протопласты отсутствуют, так как если бы они были в клетке, транспорт веществ по ней был бы очень затруднен.

По сосудам и трахеидам растворы могут транспортироваться не только вертикально, но и горизонтально — к живым клеткам или соседним проводящим элементам.

Стенки проводящих элементов имеют утолщения, которые придают клетке прочность. В зависимости от вида данных утолщений, проводящие элементы делятся на спиральные, кольчатые, лестничные, сетчатые и точечно-поровые.

Функции механических и основных элементов ксилемы

Древесинные волокна еще называются либриоформом. Это вытянутые в длину клетки, которые обладают утолщенными одревесеневшими стенками. Они выполняют опорную функцию, обеспечивающую прочность ксилемы.

Элементы основной ткани в ксилеме представлены древесинной паренхимой. Это клетки с одревесневшими оболочками, в которых располагаются простые поры. Однако в месте соединения клетки паренхимы с сосудом находится окаймленная пора, которая соединяется с его простой порой. Клетки древесинной паренхимы, в отличие от клеток сосудов, не пустые. Они обладают протопластами. Паренхима ксилемы выполняет резервную функцию — в ней запасаются питательные вещества.

Чем отличается ксилема разных растений?

Так как трахеиды в процессе эволюции возникли намного раньше, чем сосуды, эти проводящие элементы присутствуют и у низших наземных растений. Это споровые (папоротники, мхи, плауны, хвощи). Большинство голосеменных растений также обладают только трахеидами. Однако у некоторых голосеменных есть и сосуды (они присутствуют у гнетовых). Также, в порядке исключения, названные элементы присутствуют и у некоторых папоротников и хвощей.

А вот покрытосеменные (цветковые) растения все обладают и трахеидами, и сосудами.

Что такое флоэма?

Проводящая ткань данного вида еще называется лубом.

Основная часть флоэмы — ситовидные проводящие элементы. Также в структуре луба присутствуют механические элементы (флоэмные волокна) и элементы основной ткани (флоэмная паренхима).

Особенности проводящей ткани данного вида заключаются в том, что клетки ситовидных элементов, в отличие от проводящих элементов ксилемы, остаются живыми.

Строение ситовидных элементов

Существует два их вида: ситовидные клетки и ситовидные трубки. Первые вытянуты в длину и обладают заостренными концами. Они пронизаны сквозными отверстиями, через которые и происходит транспорт веществ. Ситовидные клетки более примитивны, чем многоклеточные ситовидные элементы. Они характерны для таких растений, как споровые и голосеменные.

У покрытосеменных растений проводящие элементы представлены ситовидными трубками, состоящими из множества клеток — члеников ситовидных элементов. Сквозные отверстия двух соседних клеток образуют ситовидные пластинки.

В отличие от ситовидных клеток, в упомянутых структурных единицах многоклеточных проводящих элементов отсутствуют ядра, однако они все равно остаются живыми. Важную роль в строении флоэмы покрытосеменных растений играют также клеки-спутницы, находятщиеся рядом с каждой клеткой-члеником ситовидных элементов. В спутницах есть как органоиды, так и ядра. В них происходит обмен веществ.

Учитывая то, что клетки флоэмы живые, эта проводящая ткань не может долго функционировать. У многолетних растений период ее жизни составляет три-четыре года, после чего клетки этой проводящей ткани отмирают.

Дополнительные элементы флоэмы

Кроме ситовидных клеток или трубок, в этой проводящей ткани также присутствуют элементы основной ткани и механические элементы. Последние представлены лубяными (флоэмными) волокнами. Они выполняют опорную функцию. Не все растения обладают флоэмными волокнами.

Элементы основной ткани представлены флоэмной паренхимой. Она, так же как и ксилемная паренхима, выполняет резервную роль. В ней запасаются такие вещества, как танниды, смолы и др. Особенно развиты эти элементы флоэмы у голосеменных растений.

Флоэма различных видов растений

У низших растений, таких как папоротники и мхи, она представлена ситовидными клетками. Такая же флоэма характерна и для большей части голосеменных растений.

Покрытосеменные растения обладают многоклеточными проводящими элементами: ситовидными трубками.

Структура проводящей системы растения

Ксилема и флоэма всегда располагаются рядом и образуют пучки. В зависимости от того, как два типа проводящей ткани располагаются друг относительно друга, различают несколько видов пучков. Наиболее часто встречаются коллатеральные. Они устроены таким образом, что флоэма лежит по одну сторону от ксилемы.

Также существуют концентрические пучки. В них одна проводящая ткань окружает другую. Они делятся на два вида: центрофлоэмные и центроксилемные.

Проводящая ткань корня обладает обычно радиальными пучками. В них лучи ксилемы отходят от центра, а флоэма находится между лучами ксилемы.

Коллатеральные пучки больше характерны для покрытосеменных растений, а концентрические — для споровых и голосеменных.

Заключение: сравнение двух типов проводящих тканей

В качестве вывода приведем таблицу, в которой сокращенно указаны основные данные о двух видах проводящих тканей растений.

Проводящие ткани растений
	Ксилема	Флоэма
Строение	Состоит из проводящих элементов (трахей и сосудов), древесинных волокон и древесинной паренхимы.	Состоит из проводящих элементов (ситовидных клеток или ситовидных трубок), флоэмных волокон и флоэмной паренхимы.
Особенности проводящих клеток	Мертвые клетки, не обладающие плазматическими мембранами, органоидами и ядрами. Имеют вытянутую форму. Располагаются друг над другом и не имеют горизонтальных перегородок.	Живые безъядерные клетки, в стенках которых присутствует большое количество сквозных отверстий.
Дополнительные элементы	Древесинная паренхима и древесинные волокна.	Флоэмная паренхима и флоэмные волокна.
Функции	Проведение растворенных в воде веществ вверх: от корня к органам растений.	Транспорт растворов химических веществ вниз: от наземных органов растений к корню.

Теперь вы знаете все о проводящих тканях растений: какими они бывают, какие функции выполняют и как устроены их клетки.

Ткани растений. Сосудистый. Атлас гистологии растений и животных.

Темный

Домашний
/
Ткани растений
/
Сосудистый

- Ткани растений
  Введение
  Меристемы
  Паренхима
  Поддержка
  Колленхима
  Склеренхима
  Сосуды
  Ксилема
  0 Флоэма
  00008
  Эпидермис
  Перидерма
  Железы
  Наружные
  Внутренние
  викторины
  Библиография
  Глоссарий

СОСУДИСТЫЙ

Сосудистые растения, в отличие от несосудистых, имеют специализированные ткани для транспорта воды, неорганических и органических веществ. Эти ткани известны как сосудистые ткани: ксилема и флоэма, возникшие около 450 миллионов лет назад, когда растения заселили сушу. Ксилема переносит большое количество воды и неорганических и органических соединений от корней к листьям, в то время как флоэма переносит органические вещества, синтезированные в органах тела растения, таких как листья и запасающие ткани, к остальной части растения.

Физиологически растения нуждаются в сосудистых тканях для увеличения своего размера за счет распределения воды и органических веществ, но они также играют роль в поддержании надземной части растения, включая стебель, ветви и органы, такие как листья, цветы и плоды, а также дают сила до корней. Различные части тела растения могут общаться друг с другом, отправляя значимые молекулы, такие как некоторые фитогормоны, через сосудистую систему.

Сосудистые ткани возникают в разных частях растения на разных стадиях развития. Во время первичного роста растения ксилема и флоэма происходят из меристемы прокамбия. Протоксилема и протофлоэма возникают сначала как на эмбриональной, так и на постэмбриональной стадиях, но они постепенно заменяются метаксилемой и метафлоэмой, которые представляют собой зрелую сосудистую систему в органах, которые демонстрируют только первичный рост. Если имеет место вторичный рост, вторичная ксилема и вторичная флоэма возникают из меристемы сосудистого камбия, тогда как метафлоэма и метаксилема становятся нефункциональными.

Организация сосудистых тканей разнообразна в зависимости от изучаемого органа, возраста и вида. Например, в корнях они устроены иначе, чем в побегах, а также есть отличия в одном и том же органе (например, листьях) у разных видов. Сосудистые ткани сложны и состоят из нескольких типов клеток, некоторые из них изучаются как соответствующие эволюционные признаки. Большинство клеточных типов сосудистых тканей продуцируются одними и теми же меристемными клетками. Вот почему ксилема и флоэма физически близки друг к другу.

Сосудистые пучки в побегах и корнях известны как стелы, и по организации различают стелы разных типов. Когда сосудистый пучок расположен в виде сплошного цилиндра, это называется протостела, а если они образуют полый цилиндр с паренхимой внутри, стела известна как сифоностела. Эустела, разновидность сифоностелы, имеет вид цилиндра с прерывистыми стенками и изолированными сосудистыми пучками (см. рисунок).

Паттерны организации ксилемы и флоэмы в сосудистых пучках (с изменениями из Furuta et al., 2014).

XYLEM отвечает за транспортировку и распределение воды и минеральных солей, которые в основном поступают из корней, хотя он также переносит некоторые органические и сигнальные молекулы. Кроме того, это основная ткань для механической поддержки растений при вторичном росте. Это древесина деревьев и некоторых растений.

Ксилема состоит из четырех типов клеток: а) сосудистых элементов и б) трахеид — ситопроводящих клеток или трахеарных элементов, в) клеток паренхимы, выполняющих функцию запасающих и взаимодействующих клеток, и г) склеренхимы и склероидов — опорных клеток.

Метаксилема и метафлоэма.

Трахеарные элементы (а и б) представляют собой клетки, содержащие лигнин в своей толстой и твердой вторичной клеточной стенке. Эти клетки теряют свое цитоплазматическое содержимое после дифференцировки. Вторичные утолщения клеточной стенки образуют различные структуры в зависимости от типа клеток, так что трахеиды и элементы сосудов идентифицируются при световой микроскопии по морфологии этих утолщений, которые образуют кольцевые, спиральные, сетчатые или точечные структуры. М. Мальпиги назвал проводящие клетки трахеями из-за сходства морфологии этих клеток с формой трахейных трубок насекомых.

Сосудистые элементы (а) представляют собой клетки большего диаметра и с более уплощенными концами, чем трахеиды. Они соединены продольно друг с другом, образуя трубки или сосуды. Вода проводится через симпластический путь внутрь клетки. Помимо прохождения через ямки боковых стенок, вода из одной камеры в другую чаще всего переходит через перфорации поперечных стенок ячейки, расположенные на обоих концах ячейки. Сосудистые элементы являются основными проводящими клетками ксилемы покрытосеменных растений.

Трахеиды (б) составляют второй тип проводящих клеток сосудистых растений. Это единственный трахейный элемент у папоротников и голосеменных растений. Покрытосеменные имеют как трахеиды, так и элементы сосудов. Трахеиды представляют собой удлиненные, веретенообразные плотно расположенные клетки. Вода проводится внутриклеточно и переходит из одной клетки в другую путем симпластического транспорта через окаймленные ямки, расположенные в боковых клеточных стенках и в перекрывающихся стенках на концах клеток. Поскольку трахеиды не имеют перфорационных пластинок, они не проводят столько воды, сколько элементы сосудов. Кроме того, трахеиды имеют более толстые клеточные стенки и меньший внутренний объем, чем элементы сосудов. Хвойные деревья имеют трахеиды с очень большими и круглыми ямками или ареолами, с внутренней структурой, известной как тор, который представляет собой овальное утолщение клеточной стенки. Тор может регулировать поток воды, проходящей через ареолу.

Считается, что в ходе эволюции трахеиды возникли из волокон склеренхимы и филогенетически старше сосудистых элементов. У некоторых хвойных трахеиды играют роль запасающих клеток.

Основные отличия элементов сосудов от трахеид.

Клетки паренхимы (в) организованы в проводящих тканях двояко: радиально и аксиально. Клетки радиальной паренхимы образуют ряды или лучи, перпендикулярные поверхности органа, тогда как группы клеток аксиальной паренхимы располагаются продольно в ксилеме, их больше во вторичной ксилеме (см. ниже). Клетки радиальной паренхимы вытянуты, параллельны оси луча и связаны между собой многочисленными плазмодесмами, обеспечивающими транспорт веществ. У хвойных лучи однорядные или двурядные, т. е. состоят из одного или двух рядов клеток, тогда как у покрытосеменных обычно многорядные с множеством рядов клеток, иногда с разными типами клеток. Как правило, в ксилеме хвойных содержится меньше клеток паренхимы, чем в ксилеме покрытосеменных. Лучи ксилемы переходят в лучи флоэмы. Это связано с тем, что отдельные клетки сосудистого камбия могут дифференцироваться в клетки радиальной паренхимы либо ксилемы, либо флоэмы. Клетки радиальной паренхимы флоэмы различить труднее, чем клетки ксилемы. Клетки осевой паренхимы обычно находятся в контакте с проводящими клетками и демонстрируют различные схемы распределения в зависимости от вида. Клетки осевой паренхимы более многочисленны во флоэме, чем в ксилеме.

Клетки паренхимы выполняют множество функций, таких как запасание углеводов (крахмала), воды или азота, а также облегчение связи между ксилемой и флоэмой.

Волокна склеренхимы и склереиды (d) обеспечивают поддержку и защиту.

Типы клеток первичной ксилемы покрытосеменных растений.

Вторичная ксилема и вторичная флоэма.

Первичная ксилема — это первый тип ксилемы в процессе развития органа растения. Это может быть протоксилема или метаксилема. Сначала из меристемы прокамбия развивается протоксилема. В процессе роста органа протоксилема полностью созревает и затем исчезает под действием механических сил сжатия, возникающих при росте органа. Вторичная стенка проводящих клеток протоксилемы, сосудистых элементов и трахеид вначале имеет кольцеобразные утолщения, которые затем приобретают спиралевидную форму. Поскольку протоксилема формируется вблизи апикальных меристем, она является основным поставщиком воды для этих меристем. Метаксилема появляется после протоксилемы, когда орган увеличивается и созревает, когда рост замедляется, и развивается из пучкового камбия. Их клетки имеют больший диаметр, чем клетки протоксилемы, а клеточные стенки проводящих клеток имеют сначала сетчатые утолщения, а затем перфорированные утолщения. Метаксилема — это зрелая ксилема в органах, не подвергающаяся вторичному росту.

Вторичная ксилема образуется из сосудистого камбия в органах с вторичным ростом. Вместе со вторичной флоэмой это зрелая проводящая ткань у растений с вторичным ростом.

PHLOEM , также известная как ситовидная ткань или луб, состоит из живых клеток. Его основная роль заключается в транспортировке и распределении органических молекул, синтезированных в результате фотосинтеза или мобилизованных из запасающих тканей, а также сигнальных молекул, таких как гормоны.

Флоэма состоит из большего количества типов клеток, чем ксилема. Различают проводящие и непроводящие клетки. Проводящими клетками являются ситовидные клетки и ситовидные трубки, представляющие собой живые клетки, но без ядра. Первичная клеточная стенка утолщена за счет каллозных отложений. Непроводящие клетки представляют собой клетки паренхимы, которые включают большое количество клеток-компаньонов. Есть также поддерживающие клетки, связанные с флоэмой, такие как волокна склеренхимы и склереиды.

Ситовидные клетки длинные, с заостренными концами, сообщаются друг с другом латерально первичными поровыми полями, образующими ситовидные области. Функционально и морфологически ситовидные клетки родственны типу специализированных паренхиматозных клеток, называемых клетками Страсбургера (альбуминовыми), которые присутствуют у голосеменных растений. Единственным проводящим элементом во флоэме голосеменных и папоротников являются ситовидные клетки.

Ситовидные трубки являются типичными проводящими клетками покрытосеменных растений. Они представляют собой уплощенные клетки, расположенные продольными рядами, которые сообщаются друг с другом через ситовидные пластинки, расположенные в торцевых (поперечных) стенках. Ситовидные пластинки имеют поры большого размера, которые обеспечивают прямую связь между соседними цитоплазмами. Ситовидные трубки также имеют ситовидные участки на боковых стенках, которые представляют собой разрывы первичной клеточной стенки, которые обеспечивают сообщение с соседними ситовидными трубками и клетками-компаньонами паренхимы. Ситовидные трубки являются основным проводящим элементом покрытосеменных растений.

Клетки-компаньоны представляют собой клетки паренхимы, тесно связанные с проводящими клетками флоэмы. Они необходимы для поддержания метаболизма ситовидных трубок, поскольку ситовидные трубки лишены ядра и имеют редуцированную цитоплазму. Клетки-компаньоны имеют большое ядро, а цитоплазма содержит многочисленные и обильные органеллы, что свидетельствует о высокой скорости метаболизма. Однако они не хранят крахмал. Клетки-компаньоны и проводящие клетки дифференцируются из одних и тех же меристематических клеток. Только у покрытосеменных есть клетки-компаньоны. Клетки, связанные с проводящими клетками голосеменных, известны как клетки Страсбургера (альбумин) с функциями, аналогичными клеткам-компаньонам.

Клетки паренхимы связаны с флоэмой. Они работают как хранилища веществ, транспортируемых самой флоэмой. У некоторых видов есть другие клетки, специализирующиеся на секреции. Взаимодействие между клетками паренхимы и проводящими клетками сильное, и при гибели проводящих клеток погибают и клетки паренхимы. В первичной флоэме клетки паренхимы вытянуты и расположены вертикально, тогда как во вторичной флоэме имеется осевая паренхима с удлиненными и вертикально расположенными клетками и радиальная паренхима с изодиаметрическими клетками.

Волокна склеренхимы и склереиды также обнаруживаются во флоэме, выполняя поддерживающую и защитную роль.

Основные типы клеток флоэмы покрытосеменных растений.

Первичная флоэма — это первая флоэма, которая начинает функционировать в развивающихся органах. Первичная флоэма может быть протофлоэмной и метафлоэмной. Первой появляется протофлоэма, а метафлоэма возникает позднее. Протофлоэма образуется из меристемы прокамбия. Протофлоэма содержит слаборазвитые ситовидные элементы у покрытосеменных, тогда как у голосеменных и папоротников ситовидные клетки также слабо развиты. Клетки-компаньоны редки или отсутствуют. Метафлоэма заменяет протофлоэму в процессе развития, обычно когда орган перестает расти. Метафлоэма происходит из меристемы пучка камбия и содержит ситовидные трубки и ситовидные клетки, которые толще и длиннее, чем в протофлоэме, и всегда содержат клетки-спутницы. Ситовидные трубки имеют ситовидные пластины. Метафлоэма является функциональной проводящей тканью растений с первичным ростом.

Вторичная флоэма возникает из меристемы сосудистого камбия у растений с вторичным ростом. Проводящие клетки хорошо развиты, а также клетки-компаньоны, присутствуют как осевая, так и радиальная паренхима. В отличие от ксилемы, клетки вторичной флоэмы не синтезируют вторичную клеточную стенку и поэтому являются живыми клетками. Однако в цитоплазме ситовидных элементов может отсутствовать ядро, микротрубочки и рибосомы, а граница между вакуолью и остальной частью цитоплазмы прослеживается с трудом. У активно растущих деревьев вторичная флоэма мало участвует в проведении. Ситовидные элементы живут недолго, обычно год, и сдавливаются новыми клетками, дифференцирующимися из сосудистого камбия.

Библиография

Furuta KM, Hellmann E, Helariutta Y. 2014. Молекулярный контроль спецификации клеток и дифференцировки клеток во время прокамбиального развития. Ежегодный обзор биологии растений. 65:607-638.

Поддержка

Защита

- Ткани растений
  Введение
  Меристемы
  Паренхима
  Опора
  Колленхима
  Склеренхима
  Сосудистая
  Ксилема
  Флоэма
  Защита
  Эпидермис
  Перидерма
  Железы
  Наружные
  Внутренние
  викторины
  Библиография
  Глоссарий

Главная
/
Ткани растений
/

Сосудистый

25.

4B: Сосудистая ткань – ксилема и флоэма

Последнее обновление
Сохранить как PDF

Идентификатор страницы: 13666

Безграничный
Безграничный

Ксилема и флоэма образуют сосудистую систему растений для транспортировки воды и других веществ по всему растению.

Цели обучения

Описать функции сосудистой ткани растений

Key Points

Xylem транспортирует и хранит воду и водорастворимые питательные вещества в сосудистых растениях.
Флоэма отвечает за транспортировку сахаров, белков и других органических молекул в растениях.
Сосудистые растения могут расти выше других растений благодаря жесткости клеток ксилемы, которые поддерживают растение.

Ключевые термины

ксилема : сосудистая ткань наземных растений, отвечающая в первую очередь за распределение воды и минералов, поглощаемых корнями; также основной компонент древесины
флоэма : сосудистая ткань наземных растений, отвечающая в первую очередь за распределение сахаров и питательных веществ, вырабатываемых в побегах
трахеиды : удлиненные клетки в ксилеме сосудистых растений, служащие для транспорта воды и минеральных солей

Сосудистая ткань: ксилема и флоэма

Первые окаменелости, показывающие наличие сосудистой ткани, относятся к силурийскому периоду, около 430 миллионов лет назад. Простейшее расположение проводящих клеток представляет собой рисунок ксилемы в центре, окруженный флоэмой. Вместе ткани ксилемы и флоэмы образуют сосудистую систему растений.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Ксилема и флоэма: Ткани ксилемы и флоэмы составляют транспортные клетки стеблей. Направление транспорта воды и сахара через каждую ткань показано стрелками.

Ксилема – это ткань, отвечающая за поддержание растения, а также за хранение и транспортировку воды и питательных веществ на большие расстояния, включая перенос водорастворимых факторов роста от органов синтеза к органам-мишеням. Ткань состоит из сосудистых элементов, проводящих клеток, известных как трахеиды, и поддерживающей ткани наполнителя, называемой паренхимой. Эти клетки соединяются конец в конец, образуя длинные трубки. Сосуды и трахеиды мертвы в зрелом возрасте. Трахеиды имеют толстые вторичные клеточные стенки и заостренные на концах. Именно толстые стенки трахеид обеспечивают опору растению и позволяют ему достигать внушительной высоты. Высокие растения имеют избирательное преимущество, поскольку они могут достигать нефильтрованного солнечного света и рассеивать свои споры или семена дальше, тем самым расширяя свой ареал. Вырастая выше других растений, высокие деревья отбрасывают тень на более низкие растения и ограничивают конкуренцию за воду и ценные питательные вещества в почве. Трахеиды не имеют торцевых отверстий, как сосуды, но их концы перекрывают друг друга с наличием пар ямок. Пары ямок позволяют воде проходить горизонтально из ячейки в ячейку.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Трахеиды и элементы сосудов: Трахеиды (вверху) и элементы сосудов (внизу) представляют собой водопроводящие клетки ткани ксилемы.

Ткань флоэмы отвечает за транслокацию — транспорт растворимых органических веществ, например сахара. Вещества перемещаются по ситовидным элементам, но присутствуют и другие типы клеток: клетки-спутницы, клетки паренхимы, волокна. Торцевые стенки, в отличие от членов сосудов ксилемы, не имеют крупных отверстий. Однако торцевые стенки полны мелких пор, через которые цитоплазма распространяется от клетки к клетке. Эти пористые соединения называются ситчатыми пластинами. Несмотря на то, что их цитоплазма активно участвует в проведении пищевых материалов, ситовидные члены в зрелом возрасте не имеют ядер. Деятельность ситовидных трубок контролируется клетками-спутницами через плазмодесмы.

Наверх

Была ли эта статья полезной?

Тип изделия
Раздел или страница
Автор
Безграничный
Количество столбцов печати
Два
Печать CSS
Плотный
Лицензия
СС BY-SA
Версия лицензии
4,0
Показать оглавление
нет
Теги