Особенности строения проводящей ткани растений. Проводящая ткань растений: строение. Особенности проводящей ткани растений
ОСОБЕННОСТИ ПРОВОДЯЩИХ ТКАНЕЙ
Появление проводящих тканей – характерная особенность высших растений. Из современных высших растений не имеют настоящих проводящих тканей только мохообразные, что позволяет рассматривать их как группу примитивных организмов. Образование специализированных проводящих тканей существенно повысило не только уровень морфологической организации, но и уровень структурной организации растений. Благодаря проводящим тканям все органы растений оказались связанными между собой в единую гармонично функционирующую систему.
Проводящие ткани обеспечивают «восходящий» и «нисходящий» ток питательных веществ и представлены ксилемой (от греч. xylon – дерево) и флоэмой (от греч. phloios – кора).
По ксилеме от корня к надземным частям растения передвигается вода с растворенными в ней минеральными веществами, которую растение поглощает из почвы, а также органические вещества, образующиеся в самом корне. По флоэме от фотосинтезирующих органов в корень и другие органы поступают продукты ассимиляции, преимущественно углеводы.
Ксилема и флоэма являются сложными тканями, в состав которых входят не только проводящие элементы, но и элементы других тканей – механических, основных (паренхимных), а иногда и секреторных. Образуются проводящие ткани из васкулярных (от лат. vascularis – сосуд) меристем – прокамбия и камбия.
Водопроводящими (трахеальными) элементами ксилемы являются трахеиды и трахеи, или сосуды. Полностью сформированные (зрелые) трахеальные элементы мертвые. В функциональном отношении они аналогичны, но по морфологическим особенностям значительно отличаются.
Наиболее древними водопроводящими элементами являются трахеиды. Они были выявлены уже у риниофитов. Трахеиды представляют собой длинные узкие прозенхимные клетки с заостренными концами. Длина трахеид варьирует от 1 до 4 мм, а у агавы может достигать 10 мм. В то же время диаметр трахеид составляет всего десятые доли миллиметра. Для трахеид характерен интрузивный (скользящий) рост, в результате чего вновь формирующиеся трахеиды своими заостренными концами внедряются между уже сформированными клетками и образуют тяжи. Скошенные концы клеточной оболочки трахеид лишены пор. Поры располагаются только на вертикальных стенках, что обусловливает довольно медленное передвижение воды по трахеидам. У примитивных трахеид клеточная оболочка имеет первичное строение, но в ней образуются участки вторичной оболочки в виде колец или спиралей. Эти вторичные утолщенные участки клеточной оболочки пропитываются лигнином и одревесневают. Благодаря спиральным и кольчатым утолщениям тонкостенные участки трахеиды при недостатке воды не спадаются, и трахеиды способны выполнять водопроводящую функцию. Трахеиды с кольчатыми и спиральными утолщениями клеточной оболочки называют кольчатыми и спиральными трахеидами. Это наиболее древние типы трахеид. В процессе эволюции строение трахеид совершенствовалось. Клеточная стенка становилась все более прочной вследствие того, что первичная оболочка после прекращения роста трахеиды заменялась на вторичную оболочку, а вторичная оболочка одревесневала. Неодревесневшими оставались только те участки, на которых располагались поры. Конфигурация пор может быть различной. Если поры вытянуты поперек клетки и расположены одна над другой, трахеиды называются лестничными. Если поры округлые, трахеиды называют пористыми. Лестничные и пористые трахеиды, кроме водопроводящей выполняют также арматурную функцию.
Предполагают, что лестничные трахеиды с окаймленными порами могли дать начало членикам сосудов, или трахей. Преобразование лестничных трахеид в членики сосудов можно представить себе следующим образом. Первоначально менялся наклон конечных стенок клетки, который становился все более пологим. На этот участок клеточной стенки частично перемещались лестнично расположенные продолговатые или округлые поры. Под действием тока воды постепенно замыкающие пленки пор разрушаются и в скошенной клеточной стенке образуются сквозные отверстия – перфорации. Таким образом, клеточные стенки соприкасающихся клеток превращаются в примитивные лестничные перфорационные пластинки с большим числом «перекладин». В процессе эволюции участки оболочки, разделяющие перфорации, исчезают, число перфораций в клеточной стенке уменьшается и они становятся более широкими. Одновременно с уменьшением числа перфораций меняется наклон клеточной стенки до тех пор, пока она не становится горизонтальной. Впоследствии исчезают все перегородки в горизонтальной оболочке и перфорация становится простой. Доказательством тому, что такое преобразование лестничных трахеид с окаймленными порами в членики сосудов могло иметь место, является наличие элементов с различными типами лестничных перфорационных пластинок в ксилеме представителей семейств Дегенериевые, Магнолиевые и ряда других. Примитивные членики сосуда отличаются от трахеид меньшей длиной и большей шириной клетки. Длина члеников сосудов различна (0,1 мм у Suaeda fruticosa, 1,1 мм у магнолиевых, 1,6 мм у багрянника японского). С уменьшением длины членика сосуда увеличивается его ширина. У дуба черешчатого диаметр членика сосуда около 0,6 мм. Наиболее примитивные типы сосудов имеют очень длинные членики и длинные перфорационные пластинки с лестничной перфорацией, имеющей иногда более 50 перекладин на очень косой стенке. Наиболее продвинутые типы сосудов имеют короткие членики и простые перфорации на поперечной перфорационной пластинке (Тахтаджян, 1964).
Сосуд, или трахея, – это водопроводящий элемент ксилемы, который состоит из множества друг над другом расположенных клеток с перфорированными горизонтальными стенками – члеников сосудов. Как и трахеиды, трахеи в зрелом состоянии мертвые. Как и у трахеид, клеточная стенка трахей имеет различное строение, различную конфигурацию и расположение пор. Различают кольчатые, спиральные, лестничные и пористые сосуды. Длина сосудов у разных растений различна. Вполне возможно, что длина сосудов равняется длине самого растения.
В ходе онтогенеза членики сосудов образуются, как и трахеиды, из клеток прокамбия или камбия. При образовании членика сосуда меняется строение боковых стенок дифференцирующихся клеток меристемы, они становятся вторичными, приобретают характерный вид, что нашло отражение в названии сосудов. Горизонтальные стенки сохраняют первичное строение и постепенно разрушаются, в результате чего образуются перфорации. Образовавшиеся перфорации окружены валиком вторичной клеточной оболочки, которая является своеобразной «распоркой» и увеличивает прочность сосуда. В процессе формирования члеников сосуда живое содержимое меристематических клеток отмирает.
В зависимости от того, из какой васкулярной меристемы образуется ксилема, ее подразделяют на первичную (образуется из прокамбия) и вторичную (образуется из камбия). Первичная ксилема состоит из протоксилемы и метаксилемы. В состав протоксилемы входят только кольчатые и спиральные трахеи или трахеиды, окруженные паренхимой. Метаксилема формируется из лестничных и пористых элементов. Кроме того, среди трахеальных элементов в метаксилеме образуются вертикальные тяжи паренхимы и могут содержаться элементы механических тканей. Протоксилема образуется на ранних стадиях онтогенеза в тех частях растения, в которых наблюдается рост клеток. Так как клеточная стенка кольчатых и спиральных элементов протоксилемы непрочная, они вскоре разрушаются. Метаксилема формируется за протоксилемой и может длительное время сохраняться в теле растения. Характерной особенностью первичной ксилемы является отсутствие горизонтальной паренхимы, т. е. в первичной ксилеме нет первичных сердцевинных лучей.
Вторичная ксилема образуется у голосеменных и покрытосеменных растений из класса Двудольные, осевые органы которых способны нарастать в толщину. Вторичная ксилема по сравнению с первичной является более сложной проводящей тканью. Водопроводящие элементы ее представлены толстостенными лестничными и пористыми трахеидами или трахеями. Иногда встречаются также элементы со спиральным утолщением клеточной стенки, при этом витки спирали сильно сближены. Во вторичной ксилеме в большом количестве развиваются элементы механической ткани – древесинные волокна, или либриформ. Кроме вертикальной (осевой) паренхимы во вторичной ксилеме образуется горизонтальная (лучевая) паренхима. Лучевая паренхима состоит из одного или нескольких рядов клеток, которые расположены перпендикулярно к поверхности осевых органов (корня и стебля), и образует так называемые первичные сердцевинные лучи.
У разных представителей высших растений в ксилеме формируются различные водопроводящие элементы. У хвощей, плаунов, папоротников, большинства голосеменных водопроводящими элементами являются трахеиды. Однако у папоротника орляка обыкновенного наряду с лестничными трахеидами в ксилеме имеются и лестничные сосуды. У эфедровых, гнетовых, вельвичиевых из отдела Голосеменные ксилема образована сосудами. Подавляющее большинство покрытосеменных растений является сосудистыми. Лишь немногие из них не имеют в ксилеме сосудов. Нет сосудов у представителей семейств Винтеровые, Кувшинковые, Лотосовые, Водокрасовые и целого ряда других. У Частуховых, Сусаковых, Агавовых, Амариллисовых сосуды образуются только в корнях. Наличие сосудов в ксилеме как у высокоорганизованных, так и более примитивных высших растений, дает основание предполагать, что сосуды могли возникать у разных таксонов в различное время и неоднократно. Отсутствие сосудов у ряда покрытосеменных растений может быть как первичным явлением, так и вторичным, связанным с переходом к водному образу жизни или к паразитизму.
Проводящими элементами флоэмы покрытосеменных растений являются ситовидные трубки, состоящие из члеников ситовидных трубок. У плаунообразных, хвощеобразных, папоротникообразных и голосеменных проводящие элементы представлены ситовидными клетками. Ситовидные клетки более древние и более примитивные проводящие элементы, чем ситовидные трубки. Ситовидные клетки являются живыми, прозенхимными высокоспециализированными элементами флоэмы, по которым идет отток ассимилятов. Оболочка ситовидных клеток сохраняет первичное строение, концы клеток заострены, на продольных стенках формируются ситовидные поля. Ситовидное поле – это участок оболочки, пронизанный небольшими отверстиями, через которые проходят плазмодесмы. Посредством плазмодесм сообщаются клетки, прилегающие друг к другу. Ситовидные поля впервые были описаны Т. Гартигом в 1837 г. У голосеменных растений ситовидные клетки функционально связаны с альбуминовыми (белковыми) клетками, или клетками Страсбургера, которые характеризуются высокой ферментативной активностью. В ходе онтогенеза ситовидные клетки и альбуминовые клетки образуются из разных клеток васкулярных меристем.
В ходе эволюции членики ситовидных трубок возникли из ситовидных клеток. Процесс преобразования ситовидных клеток в членики ситовидных трубок аналогичен процессу преобразования трахеид в членики сосудов. Постепенно у ситовидных клеток все более пологим становился скос замыкающих стенок клетки, и некоторые ситовидные поля переместились с боковых стенок на конечные стенки. На завершающем этапе эволюции конечная стенка ситовидной клетки стала горизонтальной, а ситовидное поле превратилось в ситовидную пластинку. Ситовидная пластинка отличается от ситовидного поля крупными отверстиями, которые могут достигать в диаметре нескольких микрометров. Каждое отверстие ситовидной пластинки выстлано каллозой – особым полисахаридом, который окружает проходящие через перфорированные участки клеточной стенки плазмодесмы. Ситовидные пластинки могут быть сложными (они состоят из нескольких ситовидных полей) и простыми (на горизонтальной стенке формируется одна пластинка). Сложные ситовидные пластинки являются более примитивными и встречаются у растений, имеющих длинные членики ситовидных трубок со скошенной стенкой. Таким образом, ситовидные трубки состоят из расположенных друг над другом члеников ситовидных трубок, которые соприкасаются ситовидными пластинками. Ситовидные пластинки обеспечивают более тесное взаимодействие между члениками ситовидных трубок, чем ситовидные поля между ситовидными клетками. В связи с этим ситовидные трубки более эффективно, чем ситовидные клетки, проводят продукты ассимиляции. Наиболее высокоспециализированные ситовидные элементы имеют простые ситовидные пластинки с крупными перфорациями на горизонтальных стенках и незначительное количество ситовидных полей на продольных стенках. Кроме того, каждый членик ситовидной трубки сопровождается одной или несколькими клетками-спутницами.
В ходе онтогенеза членики ситовидной трубки и клетки-спутницы образуются в результате митотического деления общей меристематической клетки, т. е. они генетически связаны. С момента образования благодаря наличию плазмодесм между ними устанавливается и тесная функциональная связь. Однако узкие функции ситовидных трубок и клеток–спутниц различны. Ситовидные трубки выполняют транспортную функцию, а клетки-спутницы играют роль катализаторов и выполняют секреторную функцию. Клетки-спутницы принимают участие в обмене растворенных веществ и в транспорте их в ситовидные элементы.
В связи с функциональными различиями членики ситовидных трубок и клетки-спутницы различаются и по морфологическим признакам. Оболочка ситовидного элемента первичная, она может иметь различную толщину, но никогда не лигнифицируется, содержит большое количество пектиновых веществ, которые придают ей характерный перламутровый блеск. Ситовидные элементы живые, но протопласт членика ситовидной трубки претерпевает существенные изменения. В клетке отсутствует циклоз. По мере формирования ситовидного элемента ядро клетки дегенерирует как целостная структура. Исчезают рибосомы, а эндоплазматический ретикулум становится агранулярным (гладким). К моменту завершения формирования оболочки членика ситовидной трубки в нем исчезают диктиосомы. Разрушается тонопласт и граница между вакуолью и цитоплазмой исчезает. В ситовидных элементах появляется Ф-белок (флоэмный белок), фибриллы которого сначала рассеяны по цитоплазме, а затем занимают в клетке пристенное положение. В сформированном членике ситовидной трубки сохраняется плазмалемма, которая обусловливает избирательную проницаемость цитоплазмы, а также митохондрии, амилопласты и протеопласты.
Строение клеток-спутниц свидетельствует об их высокой физиологической активности. Цитоплазма клеток слабо вакуолизирована. В клетках имеются крупные ядра с крупными ядрышками, большое количество крупных митохондрий, эндоплазматический ретикулум. Однако наиболее характерным признаком, который подчеркивает высокую функциональную активность клеток-спутниц является наличие множества рибосом. Установлено, что клетки-спутницы способны выделять сахара в проводящие элементы против градиента концентрации. Предполагают, что в результате постоянного обмена между члениками ситовидных трубок и клетками-спутницами поддерживается определенный градиент концентрации сахарозы, который обеспечивает определенную скорость и определенное направление ее движения. Установлено, что скорость движения ассимилятов в ситовидных трубках варьирует в пределах 10–100 см в час. Таким образом, клетки-спутницы – это клетки, которые обеспечивают регуляцию передвижения веществ по флоэме. Кроме клеток-спутниц в передаче веществ в ситовидные элементы могут участвовать и паренхимные клетки, которые имеются во флоэме. Паренхимные клетки, расположенные рядом с ситовидными элементами, могут участвовать в «загрузке» и «разгрузке» проводящих элементов и дифференцируются в передаточные (трансфузионные) клетки.
Флоэма, как и ксилема, по времени возникновения в теле растения подразделяется на первичную (образуется из прокамбия) и вторичную (образуется из камбия). Первичная флоэма состоит из протофлоэмы и метафлоэмы. В протофлоэме формируются только ситовидные трубки и небольшое количество паренхимы, в метафлоэме кроме указанных элементов образуются клетки-спутницы. Горизонтальной паренхимы в первичной флоэме нет. Вторичная флоэма более сложная ткань. Кроме ситовидных трубок и клеток-спутниц в ней хорошо развиты системы вертикальной и горизонтальной паренхимы, а также содержатся механические ткани – лубяные волокна. Лубяные волокна у прядильных растений (лен, конопля, джут, кенаф) не одревесневают.
Так как и пластические, и минеральные вещества могут транспортироваться только в виде растворов, очень важно, чтобы между ксилемой и флоэмой были тесные контакты. Совокупность ксилемы, флоэмы, механических тканей и паренхимы составляет сосудисто-волокнистые пучки. Сосудисто-волокнистые пучки различаются по взаимному расположению ксилемы и флоэмы, а также по наличию в пучке меристематической ткани. В зависимости от расположения ксилемы и флоэмы различают радиальные, концентрические, коллатеральные и биколлатеральные сосудисто-волокнистые пучки. Радиальные сосудисто-волокнистые пучки образуются только в молодых корнях, в них элементы первичной ксилемы и первичной флоэмы не соприкасаются друг с другом, а разделены паренхимой. В концентрических пучках или ксилема окружена флоэмой, или флоэма окружена ксилемой. Если ксилема окружена флоэмой, концентрический пучок называется амфикрибральным. Такие пучки характерны для папоротников. Если флоэма окружена ксилемой, концентрические пучки называются амфивазальными, они встречаются в корневищах некоторых однодольных. Наиболее широко распространенным типом сосудисто-волокнистых пучков являются коллатеральные пучки, в которых ксилема и флоэма прилегают друг к другу. Такие пучки образуются и у двудольных, и у однодольных растений. Вокруг коллатеральных пучков формируется обкладка из склеренхимы или живых паренхимных клеток. Иногда склеренхима развивается только на периферической стороне пучка в виде колпачка или образуются два участка склеренхимы – над флоэмой и под ксилемой. У представителей семейства тыквенных к ксилеме примыкают два участка флоэмы. Такие пучки называются биколлатеральными. Внутренний слабо развитый участок флоэмы представлен первичной флоэмой, наружный – вторичной.
Если в коллатеральных пучках сохраняется прослойка прокамбия, которая впоследствии превращается в камбий, пучки называются пучками открытого типа. Такие пучки характерны для двудольных растений. Если в пучках нет меристематической ткани, пучки являются закрытыми. Они характерны для однодольных растений.
Сосудисто-волокнистые пучки образуют сложную сеть не только в вегетативных органах, но пронизывают все органы растения и обеспечивают выполнение разнообразных физиологических функций, присущих растениям.
Похожие статьи:
poznayka.org
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.
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.
загрузка...
worldfb.ru
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.
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.
загрузка...
buk-journal.ru
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.
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.
загрузка...
fjord12.ru
Особенности строения проводящей ткани растений. Проводящая ткань растений: строение
Как и в организме животных, у растений есть отдельные транспортные механизмы, которые отвечают за доставку питательных веществ к отдельным клеткам и тканям. Сегодня мы обсудим особенности строения проводящей ткани растений.
Что это такое?
Проводящими тканями называются те, по которым происходит движение растворов питательных веществ, необходимых для роста и развития растительного организма. Причиной их возникновения является выход первых растений на сушу. От корня к листьям, как несложно догадаться, движется восходящий поток растворов солей и прочих питательных веществ. Соответственно, нисходящий ток идет в обратном направлении.
Восходящий транспорт осуществляется посредством сосудов в древесной ткани (ксилемы), нисходящая же доставка – при помощи ситовидных структур в лубе коры (флоэмы). В общем-то, форма ксилем напоминает таковую у сосудов животных. Клетки их вытянутые, имеют выраженную продолговатую форму. Какие еще имеются особенности строения проводящей ткани растений?
Какими они бывают?
Следует знать, что бывают первичные и вторичные ткани этого типа. Давайте приведем стандартную их классификацию, так как наглядность материала улучшает его усвоение. Итак, вот простейшее строение проводящей ткани растений, представленное в виде таблицы.
Простые | Все клетки в этой группе тканей практически одинаковы как по своей форме, так и по структуре |
Сложные | Клетки имеют общее происхождение, но существенно различаются по своей структуре и выполняемым ими функциям |
Как вы уже могли понять, ксилема и флоэма относятся к сложной разновидности, так как за счет своей разнородной структуры они способны выполнять столь широкий перечень функций.
Проводящая ткань | Структурные элементы | ||
Проводящие структуры | Механические элементы | Ткани запасающего типа | |
Ксилема | Трахеиды, стандартные сосуды | Волокна древесины | Паренхима древесного волокна |
Флоэма | Трубки «сита», клетки-спутницы | Лубяные клетки и волокнистые структуры | Паренхима лубяного типа |
Как видите, строение проводящей ткани растений какой-то сверхъестественной сложностью не отличается. Во всяком случае, оно намного проще, нежели у клеток высших млекопитающих.
Ксилема. Проводящие элементы
Самыми древними элементами всей проводящей системы являются трахеиды. Так называются клетки специфической формы, имеющие характерные, заостренные концы. Именно от них впоследствии произошли обычные волокна древесной ткани. Они имеют одеревеневшую стенку значительной толщины. Форма трахеид может быть самой различной:
- Кольцевидной.
- Спиралевидной.
- В форме точек.
- Споровидной.
Следует помнить, что попутно растворы питательных веществ фильтруются сквозь множественные поры, а потому скорость передвижения их достаточно низкая. Эти важные особенности строения проводящей ткани растений зачастую забываются.
У каких растений может встречаться этот структурный элемент?
Трахеиды можно найти практически у всех высших спорофитов. Низшие голосеменные в большинстве своем также имеют в своем строении данные структурные элементы, причем даже у них они играют весьма важную роль. Дело в том, что прочные стенки трахеид, о которых мы уже писали выше, позволяют им выполнять не только непосредственно проводящую функцию, но и быть поддерживающей, механической структурой. Это – важнейшие особенности строения проводящей ткани растений, от которых зависит очень многое.
Зачастую только они являются единственной поддерживающей структурой, которая придает телу растения необходимую прочность. Любопытно, но у всех (!) хвойных растений в древесине полностью отсутствуют какие-то специальные механические ткани, а прочность обеспечивается исключительно за счет обсуждаемых нами трахеид. Длина этих удивительных проводящих элементов может колебаться в пределах от нескольких миллиметров до пары сантиметров.
В общем-то, изучает эти особенности строения проводящей ткани растений 5 класс любой общеобразовательной школы, но зачастую вопрос о самых длинных сосудах у растений ставит в тупик даже студентов биологических факультетов.
Характеристика сосудов
Они представляют собой весьма характерный элемент в ксилеме покрытосеменных растений. На вид похожи на длинные и пустотелые трубки. Каждая из них образуется в результате слияния удлиненных клеток по схеме «стык в стык». Члеником сосуда называется каждая клетка, которая по своему функциональному строению повторяет таковое для трахеиды. Отметим, впрочем, что членики намного шире и короче их.
Какая категория учащихся должна знать эти особенности строения проводящей ткани растений? 5 класс, который начал проходить ботанику и строение растительного организма, уже может ориентироваться в самых простых вопросах данной тематики.
Процесс образования сосудов
Та ксилема, которая первой появляется в процессе развития растения, называется первичной. Ее закладка происходит в корнях и верхушках молодых побегов. В этом случае разделенные членики сосудов ксилемы нарастают на дистальных концах прокамбиальных тяжей. Сам сосуд появляется после их слияния, вследствие разрушения внутренних перегородок. Убедиться в этом можно, если посмотреть на их срез в микроскоп: внутри сохраняются ободки, которые как раз таки и являются остатками разрушенной перегородки.
Давайте вспомним, благодаря каким структурным элементам образуется проводящая ткань растений, и какие из них находятся в корне растения:
- Эпидермальная оболочка.
- Кора.
- Протодерма, которая постоянно обновляет лежащие выше слои.
- Верхушечная меристема, которая является основной зоной роста корня растения.
- От повреждения более нежные ткани защищает корневой колпачок.
- Внутри корня располагаются знакомые нам ткани: ксилема и флоэма.
- Образуются они, соответственно, из протофлоэмы и протоксилемы.
- Эндодермис.
Протоксилема (то есть первые образующиеся в растении сосуды) появляется на самой верхушке всех молодых осевых органов. Образование происходит непосредственно под слоем меристемы, то есть там, где окружающие сосуды клетки продолжают интенсивно расти и вытягиваться. Нужно отметить, что даже зрелые сосуды протоксилемы ничуть не теряют своей способности к растягиванию, так как их стенки еще не подверглись одеревенению.
Как правило, проводящие ткани цветковых растений такому уплотнению подвергаются достаточно рано, так как стеблю требуется поддерживать достаточно массивный и уязвимый цветок.
Вспомним, что отвечает за процесс затвердевания? Лигнин. А он как раз-таки откладывается в стенках «заготовок» сосудов или по спирали, или в кольцевидном направлении. Такое положение его слоев не мешает сосуду растягиваться. В то же время этот лигнин обеспечивает вполне приличную прочность молодых сосудов в растении, что предотвращает их разрушение при механических воздействиях.
Вот почему так важна проводящая ткань растений. Рисунок, который имеется на страницах этой статьи, наверняка поможет вам лучше разобраться в этом вопросе, так как наглядно демонстрирует основные составные части упомянутой ткани.
Образование метаксилемы
В процессе роста появляются новые сосуды, которые значительно раньше подвергаются процессу одеревенения. Когда заканчивается их формирование в зрелых частях растения, завершается процесс роста метаксилемы. Как же должен рассматривать школьный курс биологии строение проводящей ткани растений? 5 класс, как правило, ограничивается только лишь тем фактом, что в растительной ткани существуют сосуды. Дальнейшее изучение входит в программу обучения более старших учеников.
В то же время первые сосуды, образовавшиеся из протоксилемы, сначала растягиваются, а потом разрушаются полностью. Зрелые же структурные образования, которые возникли из метаксилемы, к вытягиванию и росту не способны в принципе. Фактически, это мертвые, очень жесткие и полые трубки.
Несложно обдумать биологическую целесообразность протекания данного процесса именно в этом направлении. Если бы эти сосуды появлялись сразу, они бы очень сильно мешали формированию всех окружающих тканей. Как и у трахеид, утолщения стенок сосудов можно разделить по следующим группам (в зависимости от их формы):
- Кольцевидные.
- Спиралевидные.
- Лестничной формы.
- Сетчатые.
- Пористые.
Обращаем ваше внимание на то, что длинные и полые трубки ксилемы, обладающие достаточной механической прочностью – идеальная система для доставки воды и растворов минеральных солей на большие расстояния. Движение жидкости по их полостям ничем не затрудняется, потерь воды и питательных веществ практически нет. Какие еще есть особенности строения проводящей ткани растений? Биология (6 класс среднего образовательного учреждения) рассматривает также взаимную проводимость стенок ксилем. Поясним.
Будучи схожими в этом отношении с трахеидами, ксилемы допускают перетекание воды посредством пор в стенках. Так как в них много лигнина, они обладают высокой механической прочностью, а потому не деформируются, кроме того, практически полностью отсутствует риск разрыва под давлением питательной жидкости. Впрочем, мы уже говорили о высочайшей важности этой отличительной черты ксилем, благодаря которой древесина многих видов деревьев отличается высокой прочностью и упругостью.
Именно крепким и одновременно упругим ксилемам обязаны своей прочностью древние корабли. Незаметная, но прочная проводящая ткань растений обеспечивала высокую стойкость длинных сосновых мачт, которые крайне редко ломались даже в самые жестокие штормы.
Проводящие структуры флоэмы
Рассмотрим проводящие материи, которые имеются в тканях флоэмы.
Во-первых, ситовидные структуры. Материалом их возникновения служит прокамбий, локализованный в первичной флоэме. Отметим, что при росте окружающих ее тканей протофлоэма быстро растягивается, после чего часть ее структур отмирает и полностью перестает функционировать. Метафлоэма заканчивает свое созревание после (!) того, как рост растения прекращается.
Прочие особенности
Так какие еще следует знать особенности строения проводящей ткани растений? 7 класс общеобразовательной школы должен изучать, помимо всего вышеописанного, еще и характеристики ситовидных структур, а также их клеток-спутниц. Давайте распишем этот вопрос чуть более подробно.
Особенно характерное строение имеют членики ситовидных структур. Во-первых, у них чрезвычайно тонкие клеточные стенки, в состав которых входит довольно много целлюлозы и пектина. Этим они сильно напоминают клетки паренхимы. Важно! В отличие от последних, при созревании у этих клеток полностью отмирает ядро, а цитоплазма «усыхает», распределяясь тонким слоем по внутренней стороне клеточной оболочки. Как ни странно, но они остаются живыми, но при этом зависящими от клеток-спутниц (напоминает отношения нейронов и астроцитов в мозгу животных).
Конечно, эти особенности строения проводящей ткани растений 6 класс обычно не рассматривает, но знать их полезно. Хотя бы для того, чтобы представлять себе сущность процессов, протекающих в растительном организме.
Итак. Членики ситовидной структуры образуют одно целое, будучи тесно связаны между собой. Клетка-спутница уникальна своей цитоплазмой: она у нее крайне густая, содержит огромное количество митохондрий и рибосом. Вы могли догадаться, что они обеспечивают питание не только самой «спутницы», но и ситовидного членика. Если клетка-спутник по какой-то причине погибает, гибнет и вся структура, которая с ней связана.
Сами ситовидные трубки легко отличить по имеющимся в их составе ситовидным пластинкам. Даже при использовании слабого светового микроскопа их легко можно заметить. Возникает она в том месте, где образовалось сочленение торцевых концов двух члеников. Логично, что эти пластинки находятся точно по ходу роста этих самых члеников.
Типы проводящих пучков
Есть ли еще какие-то особенности строения проводящей ткани растений? Биология считает таковыми некоторые аспекты строения проводящих пучков, о которых мы вкратце расскажем.
В любом высшем растении можно встретить упомянутые структуры. Они представляют собой специфического вида тяжи, располагающиеся в корнях, молодых побегах и прочих частях, которые постоянно растут. В состав этих пучков входят сосуды и уже обсуждаемые нами ранее механические поддерживающие элементы. Каждая такая структурная единица состоит из двух частей:
- Древесинный отдел. Состоит из сосудов и одеревенелых волокон.
- Лубяной участок. В его состав входят ситовидные структуры и лубяные волокна.
Очень часто вокруг пучков образуется защитный слой, который состоит из живых или отмерших паренхимных клеток. Кроме того, по своему строению они делятся на два вида:
- Полные - содержат ксилему и флоэму.
- Неполные - в их структуру входит только одна из этих тканей.
Классификация проводящих пучков по Лотовой
В настоящее время достаточно распространенной является стандартная классификация Лотовой, которая подразделяет проводящие пучки на следующие разновидности:
- Закрытые, коллатерального типа.
- Закрытые, биколлатеральной разновидности.
- Концентрического типа - ксилема располагается снаружи.
- Разновидность предыдущего вида, в которой ксилема – внутри.
- Радиальные пучки.
В общем-то, это практически все сведения, которые следует знать при изучении проводящих тканей растения в рамках школьной программы.
загрузка...
buyokproduction.ru
Особенности строения проводящей ткани растений. Проводящая ткань растений: строение
Как и в организме животных, у растений есть отдельные транспортные механизмы, которые отвечают за доставку питательных веществ к отдельным клеткам и тканям. Сегодня мы обсудим особенности строения проводящей ткани растений.
Что это такое?
Проводящими тканями называются те, по которым происходит движение растворов питательных веществ, необходимых для роста и развития растительного организма. Причиной их возникновения является выход первых растений на сушу. От корня к листьям, как несложно догадаться, движется восходящий поток растворов солей и прочих питательных веществ. Соответственно, нисходящий ток идет в обратном направлении.
Восходящий транспорт осуществляется посредством сосудов в древесной ткани (ксилемы), нисходящая же доставка – при помощи ситовидных структур в лубе коры (флоэмы). В общем-то, форма ксилем напоминает таковую у сосудов животных. Клетки их вытянутые, имеют выраженную продолговатую форму. Какие еще имеются особенности строения проводящей ткани растений?
Какими они бывают?
Следует знать, что бывают первичные и вторичные ткани этого типа. Давайте приведем стандартную их классификацию, так как наглядность материала улучшает его усвоение. Итак, вот простейшее строение проводящей ткани растений, представленное в виде таблицы.
Простые | Все клетки в этой группе тканей практически одинаковы как по своей форме, так и по структуре |
Сложные | Клетки имеют общее происхождение, но существенно различаются по своей структуре и выполняемым ими функциям |
Как вы уже могли понять, ксилема и флоэма относятся к сложной разновидности, так как за счет своей разнородной структуры они способны выполнять столь широкий перечень функций.
Проводящая ткань | Структурные элементы | ||
Проводящие структуры | Механические элементы | Ткани запасающего типа | |
Ксилема | Трахеиды, стандартные сосуды | Волокна древесины | Паренхима древесного волокна |
Флоэма | Трубки «сита», клетки-спутницы | Лубяные клетки и волокнистые структуры | Паренхима лубяного типа |
Как видите, строение проводящей ткани растений какой-то сверхъестественной сложностью не отличается. Во всяком случае, оно намного проще, нежели у клеток высших млекопитающих.
Ксилема. Проводящие элементы
Самыми древними элементами всей проводящей системы являются трахеиды. Так называются клетки специфической формы, имеющие характерные, заостренные концы. Именно от них впоследствии произошли обычные волокна древесной ткани. Они имеют одеревеневшую стенку значительной толщины. Форма трахеид может быть самой различной:
- Кольцевидной.
- Спиралевидной.
- В форме точек.
- Споровидной.
Следует помнить, что попутно растворы питательных веществ фильтруются сквозь множественные поры, а потому скорость передвижения их достаточно низкая. Эти важные особенности строения проводящей ткани растений зачастую забываются.
У каких растений может встречаться этот структурный элемент?
Трахеиды можно найти практически у всех высших спорофитов. Низшие голосеменные в большинстве своем также имеют в своем строении данные структурные элементы, причем даже у них они играют весьма важную роль. Дело в том, что прочные стенки трахеид, о которых мы уже писали выше, позволяют им выполнять не только непосредственно проводящую функцию, но и быть поддерживающей, механической структурой. Это – важнейшие особенности строения проводящей ткани растений, от которых зависит очень многое.
Зачастую только они являются единственной поддерживающей структурой, которая придает телу растения необходимую прочность. Любопытно, но у всех (!) хвойных растений в древесине полностью отсутствуют какие-то специальные механические ткани, а прочность обеспечивается исключительно за счет обсуждаемых нами трахеид. Длина этих удивительных проводящих элементов может колебаться в пределах от нескольких миллиметров до пары сантиметров.
В общем-то, изучает эти особенности строения проводящей ткани растений 5 класс любой общеобразовательной школы, но зачастую вопрос о самых длинных сосудах у растений ставит в тупик даже студентов биологических факультетов.
Характеристика сосудов
Они представляют собой весьма характерный элемент в ксилеме покрытосеменных растений. На вид похожи на длинные и пустотелые трубки. Каждая из них образуется в результате слияния удлиненных клеток по схеме «стык в стык». Члеником сосуда называется каждая клетка, которая по своему функциональному строению повторяет таковое для трахеиды. Отметим, впрочем, что членики намного шире и короче их.
Какая категория учащихся должна знать эти особенности строения проводящей ткани растений? 5 класс, который начал проходить ботанику и строение растительного организма, уже может ориентироваться в самых простых вопросах данной тематики.
Процесс образования сосудов
Та ксилема, которая первой появляется в процессе развития растения, называется первичной. Ее закладка происходит в корнях и верхушках молодых побегов. В этом случае разделенные членики сосудов ксилемы нарастают на дистальных концах прокамбиальных тяжей. Сам сосуд появляется после их слияния, вследствие разрушения внутренних перегородок. Убедиться в этом можно, если посмотреть на их срез в микроскоп: внутри сохраняются ободки, которые как раз таки и являются остатками разрушенной перегородки.
Давайте вспомним, благодаря каким структурным элементам образуется проводящая ткань растений, и какие из них находятся в корне растения:
- Эпидермальная оболочка.
- Кора.
- Протодерма, которая постоянно обновляет лежащие выше слои.
- Верхушечная меристема, которая является основной зоной роста корня растения.
- От повреждения более нежные ткани защищает корневой колпачок.
- Внутри корня располагаются знакомые нам ткани: ксилема и флоэма.
- Образуются они, соответственно, из протофлоэмы и протоксилемы.
- Эндодермис.
Протоксилема (то есть первые образующиеся в растении сосуды) появляется на самой верхушке всех молодых осевых органов. Образование происходит непосредственно под слоем меристемы, то есть там, где окружающие сосуды клетки продолжают интенсивно расти и вытягиваться. Нужно отметить, что даже зрелые сосуды протоксилемы ничуть не теряют своей способности к растягиванию, так как их стенки еще не подверглись одеревенению.
Как правило, проводящие ткани цветковых растений такому уплотнению подвергаются достаточно рано, так как стеблю требуется поддерживать достаточно массивный и уязвимый цветок.
Вспомним, что отвечает за процесс затвердевания? Лигнин. А он как раз-таки откладывается в стенках «заготовок» сосудов или по спирали, или в кольцевидном направлении. Такое положение его слоев не мешает сосуду растягиваться. В то же время этот лигнин обеспечивает вполне приличную прочность молодых сосудов в растении, что предотвращает их разрушение при механических воздействиях.
Вот почему так важна проводящая ткань растений. Рисунок, который имеется на страницах этой статьи, наверняка поможет вам лучше разобраться в этом вопросе, так как наглядно демонстрирует основные составные части упомянутой ткани.
Образование метаксилемы
В процессе роста появляются новые сосуды, которые значительно раньше подвергаются процессу одеревенения. Когда заканчивается их формирование в зрелых частях растения, завершается процесс роста метаксилемы. Как же должен рассматривать школьный курс биологии строение проводящей ткани растений? 5 класс, как правило, ограничивается только лишь тем фактом, что в растительной ткани существуют сосуды. Дальнейшее изучение входит в программу обучения более старших учеников.
В то же время первые сосуды, образовавшиеся из протоксилемы, сначала растягиваются, а потом разрушаются полностью. Зрелые же структурные образования, которые возникли из метаксилемы, к вытягиванию и росту не способны в принципе. Фактически, это мертвые, очень жесткие и полые трубки.
Несложно обдумать биологическую целесообразность протекания данного процесса именно в этом направлении. Если бы эти сосуды появлялись сразу, они бы очень сильно мешали формированию всех окружающих тканей. Как и у трахеид, утолщения стенок сосудов можно разделить по следующим группам (в зависимости от их формы):
- Кольцевидные.
- Спиралевидные.
- Лестничной формы.
- Сетчатые.
- Пористые.
Обращаем ваше внимание на то, что длинные и полые трубки ксилемы, обладающие достаточной механической прочностью – идеальная система для доставки воды и растворов минеральных солей на большие расстояния. Движение жидкости по их полостям ничем не затрудняется, потерь воды и питательных веществ практически нет. Какие еще есть особенности строения проводящей ткани растений? Биология (6 класс среднего образовательного учреждения) рассматривает также взаимную проводимость стенок ксилем. Поясним.
Будучи схожими в этом отношении с трахеидами, ксилемы допускают перетекание воды посредством пор в стенках. Так как в них много лигнина, они обладают высокой механической прочностью, а потому не деформируются, кроме того, практически полностью отсутствует риск разрыва под давлением питательной жидкости. Впрочем, мы уже говорили о высочайшей важности этой отличительной черты ксилем, благодаря которой древесина многих видов деревьев отличается высокой прочностью и упругостью.
Именно крепким и одновременно упругим ксилемам обязаны своей прочностью древние корабли. Незаметная, но прочная проводящая ткань растений обеспечивала высокую стойкость длинных сосновых мачт, которые крайне редко ломались даже в самые жестокие штормы.
Проводящие структуры флоэмы
Рассмотрим проводящие материи, которые имеются в тканях флоэмы.
Во-первых, ситовидные структуры. Материалом их возникновения служит прокамбий, локализованный в первичной флоэме. Отметим, что при росте окружающих ее тканей протофлоэма быстро растягивается, после чего часть ее структур отмирает и полностью перестает функционировать. Метафлоэма заканчивает свое созревание после (!) того, как рост растения прекращается.
Прочие особенности
Так какие еще следует знать особенности строения проводящей ткани растений? 7 класс общеобразовательной школы должен изучать, помимо всего вышеописанного, еще и характеристики ситовидных структур, а также их клеток-спутниц. Давайте распишем этот вопрос чуть более подробно.
Особенно характерное строение имеют членики ситовидных структур. Во-первых, у них чрезвычайно тонкие клеточные стенки, в состав которых входит довольно много целлюлозы и пектина. Этим они сильно напоминают клетки паренхимы. Важно! В отличие от последних, при созревании у этих клеток полностью отмирает ядро, а цитоплазма «усыхает», распределяясь тонким слоем по внутренней стороне клеточной оболочки. Как ни странно, но они остаются живыми, но при этом зависящими от клеток-спутниц (напоминает отношения нейронов и астроцитов в мозгу животных).
Конечно, эти особенности строения проводящей ткани растений 6 класс обычно не рассматривает, но знать их полезно. Хотя бы для того, чтобы представлять себе сущность процессов, протекающих в растительном организме.
Итак. Членики ситовидной структуры образуют одно целое, будучи тесно связаны между собой. Клетка-спутница уникальна своей цитоплазмой: она у нее крайне густая, содержит огромное количество митохондрий и рибосом. Вы могли догадаться, что они обеспечивают питание не только самой «спутницы», но и ситовидного членика. Если клетка-спутник по какой-то причине погибает, гибнет и вся структура, которая с ней связана.
Сами ситовидные трубки легко отличить по имеющимся в их составе ситовидным пластинкам. Даже при использовании слабого светового микроскопа их легко можно заметить. Возникает она в том месте, где образовалось сочленение торцевых концов двух члеников. Логично, что эти пластинки находятся точно по ходу роста этих самых члеников.
Типы проводящих пучков
Есть ли еще какие-то особенности строения проводящей ткани растений? Биология считает таковыми некоторые аспекты строения проводящих пучков, о которых мы вкратце расскажем.
В любом высшем растении можно встретить упомянутые структуры. Они представляют собой специфического вида тяжи, располагающиеся в корнях, молодых побегах и прочих частях, которые постоянно растут. В состав этих пучков входят сосуды и уже обсуждаемые нами ранее механические поддерживающие элементы. Каждая такая структурная единица состоит из двух частей:
- Древесинный отдел. Состоит из сосудов и одеревенелых волокон.
- Лубяной участок. В его состав входят ситовидные структуры и лубяные волокна.
Очень часто вокруг пучков образуется защитный слой, который состоит из живых или отмерших паренхимных клеток. Кроме того, по своему строению они делятся на два вида:
- Полные - содержат ксилему и флоэму.
- Неполные - в их структуру входит только одна из этих тканей.
Классификация проводящих пучков по Лотовой
В настоящее время достаточно распространенной является стандартная классификация Лотовой, которая подразделяет проводящие пучки на следующие разновидности:
- Закрытые, коллатерального типа.
- Закрытые, биколлатеральной разновидности.
- Концентрического типа - ксилема располагается снаружи.
- Разновидность предыдущего вида, в которой ксилема – внутри.
- Радиальные пучки.
В общем-то, это практически все сведения, которые следует знать при изучении проводящих тканей растения в рамках школьной программы.
загрузка...
skv-tv.ru
Особенности строения проводящей ткани растений. Проводящая ткань растений: строение
Как и в организме животных, у растений есть отдельные транспортные механизмы, которые отвечают за доставку питательных веществ к отдельным клеткам и тканям. Сегодня мы обсудим особенности строения проводящей ткани растений.
Что это такое?
Проводящими тканями называются те, по которым происходит движение растворов питательных веществ, необходимых для роста и развития растительного организма. Причиной их возникновения является выход первых растений на сушу. От корня к листьям, как несложно догадаться, движется восходящий поток растворов солей и прочих питательных веществ. Соответственно, нисходящий ток идет в обратном направлении.
Восходящий транспорт осуществляется посредством сосудов в древесной ткани (ксилемы), нисходящая же доставка – при помощи ситовидных структур в лубе коры (флоэмы). В общем-то, форма ксилем напоминает таковую у сосудов животных. Клетки их вытянутые, имеют выраженную продолговатую форму. Какие еще имеются особенности строения проводящей ткани растений?
Какими они бывают?
Следует знать, что бывают первичные и вторичные ткани этого типа. Давайте приведем стандартную их классификацию, так как наглядность материала улучшает его усвоение. Итак, вот простейшее строение проводящей ткани растений, представленное в виде таблицы.
Простые | Все клетки в этой группе тканей практически одинаковы как по своей форме, так и по структуре |
Сложные | Клетки имеют общее происхождение, но существенно различаются по своей структуре и выполняемым ими функциям |
Как вы уже могли понять, ксилема и флоэма относятся к сложной разновидности, так как за счет своей разнородной структуры они способны выполнять столь широкий перечень функций.
Проводящая ткань | Структурные элементы | ||
Проводящие структуры | Механические элементы | Ткани запасающего типа | |
Ксилема | Трахеиды, стандартные сосуды | Волокна древесины | Паренхима древесного волокна |
Флоэма | Трубки «сита», клетки-спутницы | Лубяные клетки и волокнистые структуры | Паренхима лубяного типа |
Как видите, строение проводящей ткани растений какой-то сверхъестественной сложностью не отличается. Во всяком случае, оно намного проще, нежели у клеток высших млекопитающих.
Ксилема. Проводящие элементы
Самыми древними элементами всей проводящей системы являются трахеиды. Так называются клетки специфической формы, имеющие характерные, заостренные концы. Именно от них впоследствии произошли обычные волокна древесной ткани. Они имеют одеревеневшую стенку значительной толщины. Форма трахеид может быть самой различной:
- Кольцевидной.
- Спиралевидной.
- В форме точек.
- Споровидной.
Следует помнить, что попутно растворы питательных веществ фильтруются сквозь множественные поры, а потому скорость передвижения их достаточно низкая. Эти важные особенности строения проводящей ткани растений зачастую забываются.
У каких растений может встречаться этот структурный элемент?
Трахеиды можно найти практически у всех высших спорофитов. Низшие голосеменные в большинстве своем также имеют в своем строении данные структурные элементы, причем даже у них они играют весьма важную роль. Дело в том, что прочные стенки трахеид, о которых мы уже писали выше, позволяют им выполнять не только непосредственно проводящую функцию, но и быть поддерживающей, механической структурой. Это – важнейшие особенности строения проводящей ткани растений, от которых зависит очень многое.
Зачастую только они являются единственной поддерживающей структурой, которая придает телу растения необходимую прочность. Любопытно, но у всех (!) хвойных растений в древесине полностью отсутствуют какие-то специальные механические ткани, а прочность обеспечивается исключительно за счет обсуждаемых нами трахеид. Длина этих удивительных проводящих элементов может колебаться в пределах от нескольких миллиметров до пары сантиметров.
В общем-то, изучает эти особенности строения проводящей ткани растений 5 класс любой общеобразовательной школы, но зачастую вопрос о самых длинных сосудах у растений ставит в тупик даже студентов биологических факультетов.
Характеристика сосудов
Они представляют собой весьма характерный элемент в ксилеме покрытосеменных растений. На вид похожи на длинные и пустотелые трубки. Каждая из них образуется в результате слияния удлиненных клеток по схеме «стык в стык». Члеником сосуда называется каждая клетка, которая по своему функциональному строению повторяет таковое для трахеиды. Отметим, впрочем, что членики намного шире и короче их.
Какая категория учащихся должна знать эти особенности строения проводящей ткани растений? 5 класс, который начал проходить ботанику и строение растительного организма, уже может ориентироваться в самых простых вопросах данной тематики.
Процесс образования сосудов
Та ксилема, которая первой появляется в процессе развития растения, называется первичной. Ее закладка происходит в корнях и верхушках молодых побегов. В этом случае разделенные членики сосудов ксилемы нарастают на дистальных концах прокамбиальных тяжей. Сам сосуд появляется после их слияния, вследствие разрушения внутренних перегородок. Убедиться в этом можно, если посмотреть на их срез в микроскоп: внутри сохраняются ободки, которые как раз таки и являются остатками разрушенной перегородки.
Давайте вспомним, благодаря каким структурным элементам образуется проводящая ткань растений, и какие из них находятся в корне растения:
- Эпидермальная оболочка.
- Кора.
- Протодерма, которая постоянно обновляет лежащие выше слои.
- Верхушечная меристема, которая является основной зоной роста корня растения.
- От повреждения более нежные ткани защищает корневой колпачок.
- Внутри корня располагаются знакомые нам ткани: ксилема и флоэма.
- Образуются они, соответственно, из протофлоэмы и протоксилемы.
- Эндодермис.
Протоксилема (то есть первые образующиеся в растении сосуды) появляется на самой верхушке всех молодых осевых органов. Образование происходит непосредственно под слоем меристемы, то есть там, где окружающие сосуды клетки продолжают интенсивно расти и вытягиваться. Нужно отметить, что даже зрелые сосуды протоксилемы ничуть не теряют своей способности к растягиванию, так как их стенки еще не подверглись одеревенению.
Как правило, проводящие ткани цветковых растений такому уплотнению подвергаются достаточно рано, так как стеблю требуется поддерживать достаточно массивный и уязвимый цветок.
Вспомним, что отвечает за процесс затвердевания? Лигнин. А он как раз-таки откладывается в стенках «заготовок» сосудов или по спирали, или в кольцевидном направлении. Такое положение его слоев не мешает сосуду растягиваться. В то же время этот лигнин обеспечивает вполне приличную прочность молодых сосудов в растении, что предотвращает их разрушение при механических воздействиях.
Вот почему так важна проводящая ткань растений. Рисунок, который имеется на страницах этой статьи, наверняка поможет вам лучше разобраться в этом вопросе, так как наглядно демонстрирует основные составные части упомянутой ткани.
Образование метаксилемы
В процессе роста появляются новые сосуды, которые значительно раньше подвергаются процессу одеревенения. Когда заканчивается их формирование в зрелых частях растения, завершается процесс роста метаксилемы. Как же должен рассматривать школьный курс биологии строение проводящей ткани растений? 5 класс, как правило, ограничивается только лишь тем фактом, что в растительной ткани существуют сосуды. Дальнейшее изучение входит в программу обучения более старших учеников.
В то же время первые сосуды, образовавшиеся из протоксилемы, сначала растягиваются, а потом разрушаются полностью. Зрелые же структурные образования, которые возникли из метаксилемы, к вытягиванию и росту не способны в принципе. Фактически, это мертвые, очень жесткие и полые трубки.
Несложно обдумать биологическую целесообразность протекания данного процесса именно в этом направлении. Если бы эти сосуды появлялись сразу, они бы очень сильно мешали формированию всех окружающих тканей. Как и у трахеид, утолщения стенок сосудов можно разделить по следующим группам (в зависимости от их формы):
- Кольцевидные.
- Спиралевидные.
- Лестничной формы.
- Сетчатые.
- Пористые.
Обращаем ваше внимание на то, что длинные и полые трубки ксилемы, обладающие достаточной механической прочностью – идеальная система для доставки воды и растворов минеральных солей на большие расстояния. Движение жидкости по их полостям ничем не затрудняется, потерь воды и питательных веществ практически нет. Какие еще есть особенности строения проводящей ткани растений? Биология (6 класс среднего образовательного учреждения) рассматривает также взаимную проводимость стенок ксилем. Поясним.
Будучи схожими в этом отношении с трахеидами, ксилемы допускают перетекание воды посредством пор в стенках. Так как в них много лигнина, они обладают высокой механической прочностью, а потому не деформируются, кроме того, практически полностью отсутствует риск разрыва под давлением питательной жидкости. Впрочем, мы уже говорили о высочайшей важности этой отличительной черты ксилем, благодаря которой древесина многих видов деревьев отличается высокой прочностью и упругостью.
Именно крепким и одновременно упругим ксилемам обязаны своей прочностью древние корабли. Незаметная, но прочная проводящая ткань растений обеспечивала высокую стойкость длинных сосновых мачт, которые крайне редко ломались даже в самые жестокие штормы.
Проводящие структуры флоэмы
Рассмотрим проводящие материи, которые имеются в тканях флоэмы.
Во-первых, ситовидные структуры. Материалом их возникновения служит прокамбий, локализованный в первичной флоэме. Отметим, что при росте окружающих ее тканей протофлоэма быстро растягивается, после чего часть ее структур отмирает и полностью перестает функционировать. Метафлоэма заканчивает свое созревание после (!) того, как рост растения прекращается.
Прочие особенности
Так какие еще следует знать особенности строения проводящей ткани растений? 7 класс общеобразовательной школы должен изучать, помимо всего вышеописанного, еще и характеристики ситовидных структур, а также их клеток-спутниц. Давайте распишем этот вопрос чуть более подробно.
Особенно характерное строение имеют членики ситовидных структур. Во-первых, у них чрезвычайно тонкие клеточные стенки, в состав которых входит довольно много целлюлозы и пектина. Этим они сильно напоминают клетки паренхимы. Важно! В отличие от последних, при созревании у этих клеток полностью отмирает ядро, а цитоплазма «усыхает», распределяясь тонким слоем по внутренней стороне клеточной оболочки. Как ни странно, но они остаются живыми, но при этом зависящими от клеток-спутниц (напоминает отношения нейронов и астроцитов в мозгу животных).
Конечно, эти особенности строения проводящей ткани растений 6 класс обычно не рассматривает, но знать их полезно. Хотя бы для того, чтобы представлять себе сущность процессов, протекающих в растительном организме.
Итак. Членики ситовидной структуры образуют одно целое, будучи тесно связаны между собой. Клетка-спутница уникальна своей цитоплазмой: она у нее крайне густая, содержит огромное количество митохондрий и рибосом. Вы могли догадаться, что они обеспечивают питание не только самой «спутницы», но и ситовидного членика. Если клетка-спутник по какой-то причине погибает, гибнет и вся структура, которая с ней связана.
Сами ситовидные трубки легко отличить по имеющимся в их составе ситовидным пластинкам. Даже при использовании слабого светового микроскопа их легко можно заметить. Возникает она в том месте, где образовалось сочленение торцевых концов двух члеников. Логично, что эти пластинки находятся точно по ходу роста этих самых члеников.
Типы проводящих пучков
Есть ли еще какие-то особенности строения проводящей ткани растений? Биология считает таковыми некоторые аспекты строения проводящих пучков, о которых мы вкратце расскажем.
В любом высшем растении можно встретить упомянутые структуры. Они представляют собой специфического вида тяжи, располагающиеся в корнях, молодых побегах и прочих частях, которые постоянно растут. В состав этих пучков входят сосуды и уже обсуждаемые нами ранее механические поддерживающие элементы. Каждая такая структурная единица состоит из двух частей:
- Древесинный отдел. Состоит из сосудов и одеревенелых волокон.
- Лубяной участок. В его состав входят ситовидные структуры и лубяные волокна.
Очень часто вокруг пучков образуется защитный слой, который состоит из живых или отмерших паренхимных клеток. Кроме того, по своему строению они делятся на два вида:
- Полные - содержат ксилему и флоэму.
- Неполные - в их структуру входит только одна из этих тканей.
Классификация проводящих пучков по Лотовой
В настоящее время достаточно распространенной является стандартная классификация Лотовой, которая подразделяет проводящие пучки на следующие разновидности:
- Закрытые, коллатерального типа.
- Закрытые, биколлатеральной разновидности.
- Концентрического типа - ксилема располагается снаружи.
- Разновидность предыдущего вида, в которой ксилема – внутри.
- Радиальные пучки.
В общем-то, это практически все сведения, которые следует знать при изучении проводящих тканей растения в рамках школьной программы.
загрузка...
bisbroker.ru