Розглянути неозброєним оком кірку дуба. Замалювати.

Будову кірки дуба розглядають зробивши тонкий поперечний зріз гілки дуба, видержаний в суміші спирту з гліцерином. Шари кірки на зрізі легко впізнати по характерному розміщенню клітин правильними радіальними рядами. Між шарами кірки розміщені ділянки відмерлих і потемнілих тканин - головним чином основної паренхіми; в глибоких шарах кірки зустрічаються ділянки механічної тканини і провідних елементів лубу (рис. 28).

 

Рис. 28. Кірка дуба

 

Т.ч. кірка, що вкриває стовбур старого дерева представлена комплексом тканин. На стовбурі дерев окрім зовнішнього шару перидерми, виникає новий шар фелогену в глибше розміщених живих тканинах. Цей фелоген також відкладає назовні шар кірки й ізолює т.ч. живі тканини, що виявились над ним, котрі внаслідок цього відмирають. Після цього утворюються нові шари перидерми, які розміщені ще глибше, в результаті формується кірка, що являє собою шари корка й інших відмерлих тканин, що чергується між собою. Зовнішні шари кірки поступово відмирають і злущуються.

Питання для самоконтролю та розвитку мислення.

Для яких рослин характерна епідерма і що вона собою являє?

Поясніть механізм відкривання і закривання продихів епідерми.

Як формується перидерма? З яких шарів складається ця тканина?

У результаті яких процесів у дерев формується кірка або ритидом?

Що являють собою і яку функцію виконують сочевички і трихоми?

Матеріали та обладнання:

Мікроскопи, пінцети, скальпелі, препарувальні голки; роздатковий матеріал: гілки бузини, берези, вишні, бульби картоплі, листки обліпихи, яблуні, дивини, кропиви; постійний препарат поперечного зрізу листка ірису (Iris germanica).

Література:

1. Васильев А.В., Воронин Н.С., Еленевский А.Т. и др. Ботаника: Морфология и анатомия растений. – 2-е изд. – М.: Просвещение, 1998. – С. 104-113.

2. Проценко Д.Ф., Брайон О.В. Анатомія рослин. – К.: Вища школа, 1981. – С. 106-121.

3. Потульницький П.М., Первова Ю.О., Сакало Г.О. Ботаніка. Анатомія і морфологія рослин. – К.: «Вища школа», 1971. – С. 66-78.

Лабораторна робота №7

Тема: Механічні тканини. Основна паренхіма.

Мета: Ознайомитись із будовою, розміщенням у тілі рослини та функціями механічних та основних тканин.

Теоретичні питання:

1. Розміщення механічних тканин у тілі рослин.

2. Функції механічних тканин.

3. Особливості будови клітин механічних тканин.

4. Коленхіма: утворення, будова, функції.

5. Луб’яна склеренхіма: особливості будови, формування, розміщення.

6. Склереїди, як особливий вид механічних тканин.

7. Використання механічних тканин, луб’яних волокон, лібриформу в практичній діяльності людини.

8. Основні риси будови основної паренхіми.

Завдання:

1. Виготовити препарат поперечного зрізу черешка листка буряка. Розглянути і замалювати кутову коленхіму.

2. Виготовити препарат поздовжнього і поперечного зрізу стебла герані. Розглянути клітини склеренхіми, замалювати.

3. Виготовити препарат із м’якоті плода груші. Розглянути склереїди та замалювати.

4. Розглянути на постійному препараті та замалювати основну паренхіму в стеблі рдесника плаваючого та запасаючу паренхіму бульби картоплі.

Основні відомості

(за Кучерявою Л.Ф., 2001 р.)

Проростки та молоді трав'янисті рослини підтримують вертикальне положення завдяки тургору (лат. Іturgeo – наповнююсь) - внутрішньоклітинному напруженню, зумовленому тиском вмісту клітин. У старіших рослин диференціюються механічні тканини, які надають їм міцності. Іноді ці тканини називають опорними чи навіть арматурними.

Сукупність механічних тканин є каркасом, який підтримує всі органи рослини, протидіє зламу і розриву. Ці тканини складаються з клітин із товстими стінками, часто (але не завжди) здерев'янілі. У багатьох випадках це — мертві клітини.

За формою механічні тканини бувають прозенхімного (в основному в осьових органах) та паренхімного (в листках і плодах) типу. Клітини цих тканин відносно великі з дуже потовщеними і міцними оболонками, щільно з’єднуються одна з одною, в них мало пор.

Залежно від форми клітин, хімічного складу клітинних стінок і способу їхнього потовщення механічні тканини поділяють на три групи: коленхіму, склеренхіму, склереїди.

Коленхіма складається з живих клітин прозенхімної або паренхімної форми, протопласти яких містять усі типові органели. Особливістю клітин коленхіми є нерівномірне потовщенння їхніх целюлозних оболонок, що надає їм своєрідного вигляду і відрізняє від інших типів клітин.

Завдяки близькому розташуванню коленхіми до поверхні органів та наявності в ній хлоропластів, створюються умови для здійснення в ній процесів фотосинтезу. Крім того, клітини коленхіми можуть видозмінюватись, а також переходити в стан меристематичної активності при закладанні в ній коркового камбію чи у відповідь на поранення тканини.

Коленхіма майже завжди розміщується на периферії органа і утворюється раніше, ніж інші механічні тканини. Вона може мати вигляд суцільного шару, що складається з кількох рядів клітин, або бути зібраною в окремі тяжі. У рослин і родин зонтичних і губоцвітих, що мають ребристі стебла, тяжі коленхіми зосереджені в корі та виступах стебла.

За характером потовщення стінок розрізняють такі типи коленхіми: кутову, пластинчасту та пухку.

Якщо потовщення розташовані у кутах, то коленхіму називають кутовою, якщо потовщуються дві протилежні стінки, а дві інші залишаються тонкими, коленхіму називають пластинчастою (рис. 29). Стінки клітин коленхіми здатні розтягуватися завдяки наявності тонких ділянок, тому вона є опорою молодих ростучих органів. Коленхіма характерна для дводольних рослин.

 

 

 

 

Рис. 29. Типи коленхіми:

А – пластинчаста в корі дуба (Quercus robur); Б – пластинчаста (1); і кутова (2) у стеблі баклажана (Solanum melongena);

В – кутова в черешку листка бегонії (Begonia rex);

Г – пухка в черешку листка лопуха (Arctium sp.)

 

Склеренхіма складається з прозенхімних клітин з рівномірно потовщеними стінками. Живі лише молоді клітини. З віком вміст їх відмирає. Після того, як сформуються клітини склеренхіми, їхня цитоплазма відмирає, і клітинна порожнина заповнюється повітрям. Це дуже поширена механічна тканина вегетативних органів наземних рослин. На відміну від коленхіми, вторинні оболонки її клітин потовщені та здебільшого здерев'янілі (лігніфіковані). За міцністю на розрив волокна склеренхіми близькі до сталі. Звичайно вона розташовується глибше від коленхіми, серед паренхімних клітин або біля провідних пучків.

Розрізняють два основних типи склеренхіми: волокна і склереїди. Волокна мають форму прозенхімних клітин із загостреними кінцями, товсті оболонки і вузьку клітинну порожнину. Такі волокнисті елементи зустрічаються в різних ділянках осьової частини стебла і кореня, в тканинах листків і плодів.

За хімічним складом стінки клітини розрізняють два види склеренхімних волокон: волокна лубу — стінка целюлозна або трохи здерев'яніла, волокна деревини (лібриформ) — стінка завжди здерев'яніла.

Склеренхімні волокна утворюються у вегетативних органах майже всіх судинних рослин, але слабо виражені у водних — гідрофітів. Ці волокна первинної склеренхіми мають прокамбіальне походження, вони властиві стеблам, листкам та кореням багатьох однодольних рослин, де входять до складу судинно-волокнистих пучків або утворюють відокремлені тяжі механічного призначення (листки агави, юкки, злаків).

До склеренхіми волокнистого типу належать також луб'яні (флоемні) волокна, які поділяються на первинні і вторинні. Початок первинним луб'яним волокнам дає протофлоема, що формується в тих частинах рослин, які не продовжують інтенсивно рости.

Оскільки ці волокна зосереджуються на периферії флоемної зони стебла багатьох дводольних, їх ще називають периферійними волокнами.

Початок вторинним луб'яним волокнам дає вторинна меристема — камбій. У корі багатьох деревних рослин (шовковиця, липа, яблуня, виноград тощо) вторинні луб'яні волокна утворюють значні масиви складені з поздовжніх тяжів, орієнтованих паралельно осі органа. Завдяки цьому кора рослин стає дуже еластичною і міцною на розрив.

Ще одним різновидом склеренхіми є волокна деревини (лібриформ) (рис. 30) — механічна тканина вторинної деревини, що утворюється з камбію. Клітини лібриформу прозенхімні, загострені на кінцях, їхні оболонки завжди здерев'янілі, пори щілиноподібні. Лібриформ дуже поширений у вищих рослин.

 

 

Рис. 30. Волокна деревини стебла герані:

А, Б – поперечний розріз при малому (А) та великому (Б) збільшенні;

В – поздовжній розріз: 1 – стінка клітини; 2 – проста пора; 3 – порожнина клітини

 

Склереїди являють собою мертві паренхімні клітини з рівномірно потовщеними здерев'янілими стінками. Вони бувають у плодах (кам'янисті клітини), листках (опорні клітини) та інших органах (рис. 31).

 

 

Рис. 31. Склероїди плоду груші:

А – поздовжній розріз плоду груші (Pyrus sp,); Б- групи склероїд серед клітин паренхіми (1); В – склероїди; 2 – стінка клітини; 3 – проста пора в плані; 4 – проста пора в розрізі;

5 – порожнина клітини

 

Склереїди, або кам'янисті клітини, також виконують механічну функцію. Вони утворюються з паренхімних клітин лубу, в яких відбувається склерифікація. Остання полягає в тому, що стінки клітини дуже потовщуються і дерев'яніють, а живий вміст відмирає. Кам'янисті клітини можуть бути круглими, багатокутними, циліндричними, розгалуженими. Ці клітини є в різних частинах тіла рослини, але більше їх можна виявити в корі, стеблах, листках і плодах, де вони зустрічаються поодиноко або у вигляді скупчень з кількох кдітин. Звичайно кам'янисті клітини трапляються групами серед тонкостінних клітин. Їх можна бачити в м'якуші плодів айви, груші, горобини, в кісточках слив, вишень, абрикоса. Часто кам'янисті клітини відіграють не лише механічну, а й захисну роль.

Опорні клітини відрізняються від кам'янистих химерною формою. Вони відіграють роль своєрідної арматури в листках чаю, камелії, маслини, в стеблах водяних рослин.

Не всі рослини мають у своїх осьових органах механічні тканини всіх різновидностей (наприклад, у корі стовбура сосни немає навіть склеренхімних волокон, у липи є лише луб'яні волокна, у ялини, граба та берези — тільки кам'янисті клітини, а в корі дуба, вільхи, верби та клена є і луб'яні, і кам'янисті клітини).

Основні тканини

У процесі росту зародка його клітини поступово змінюються. Припиняється їхній поділ і вони диференціюються, тобто набувають будови, котра більшою мірою відповідає тій функції, яку виконує та чи інша група клітин. Більшість клітин у всіх трьох вимірах мають приблизно однакові розміри, в них містяться цитоплазма, ядро та інші органоїди, вакуолі. Їхня целюлозна стінка здебільшого тонка, з невеликими порами, лише в деяких випадках вона потовщується і дерев'яніє. Між клітинами формуються міжклітинники різних розмірів. Такі клітини утворюють основну паренхімну тканину.

Під цією назвою об'єднують тканини, які є основною масою різних органів рослин. Їх називають також виповнюючими, основною паренхімою, або просто паренхімою. Основна тканина складається з живих паренхімних клітин з тонкими стінками. Між клітинами розташовані міжклітинники. Паренхімні клітини виконують різні функції — фотосинтез, зберігання запасних продуктів, поглинання речовин тощо.

Залежно від функції, яку виконують клітини паренхіми, останню поділяють на п'ять різновидностей — асиміляційну, основну (типову), запасаючу, повітроносну. поглинальну (рис. 32).

 

 

Рис. 32. Будова клітин різних основних тканин:

1 – асиміляційної паренхіми; 2 – основної (типової) паренхіми; 3 – запасаючої паренхіми; 4 – повітроносної паренхіми (аеренхіми); 5 – поглинаючої паренхіми

 

Асиміляційна, або хлорофілоносна паренхіма (хлоренхіма) розташована в листках і корі молодих стебел близько від поверхні цих органів, куди проникає сонячне проміння. Клітини асиміляційної паренхіми містять хлоропласти, в них відбувається фотосинтез. У деяких рослин (мохи, папороті, копитняк) хлорофілоносні клітини можуть утворюватися навіть при незначному освітленні.

Асиміляційні тканини мають першорядне значення для утворення основної маси органічних речовин у процесі фотосинтезу. Вони розташовані переважно в листках і стеблі під покривними тканинами і складаються з паренхімних тонкостінних клітин, які містять багато хлоропластів.

Ці тканини називають ще хлорофілоносною паренхімою (хлоренхімою). У листках більшості рослин паренхіма поділяється на стовпчасту (палісадну) і губчасту. Перша, як правило, розміщена під верхньою епідермою листка, друга — під нижньою (рис. 32.1, рис. 33).

Розвиток асиміляційної тканини залежить від умов середовища, яке оточує рослину. Так, при достатньому освітленні'листки мають добре виражену палісадну паренхіму; при затіненні ж вона майже не розвивається або взагалі відсутня. Це явище має важливе пристосувальне значення для рослин і пов'язане з кількістю доступної світлової енергії. Добре розвинена палісадна паренхіма характерна для світлолюбних рослин.

Губчаста паренхіма складається з клітин різної форми, пронизана великими міжклітинниками і, крім фотосинтезу, виконує функції газообміну та транспірації.

Основна паренхіма розташована глибше від поверхні органа. Її клітини, звичайно, вже не мають хлорофілових зерен. Вона фактично служить для заповнення органа та підтримання його "тіла". Тканину з таких клітин називають основною (типовою) паренхімою. При розрізанні, наприклад, стебла кукурудзи або соняшника вона буде помітна у вигляді білої пористої маси, що заповнює стебло (рис. 32.2).

 

 

 

Рис. 33. Поперечний розріз через середню частину листка редьки дикої (Raphanus raphanistrum):

1 – верхня епідерма; 2 – нижня епідерма; 3 – продих; 4 – палісадна паренхіма; 5 – губчаста паренхіма;

6 – судини ксилеми; 7 – камбій; 8 – флоема; 9 – склеренхіма; 10 – основна паренхіма

Запасаюча паренхіма. Якщо в клітинах основної (типової) паренхіми накопичуються поживні речовини (крохмаль, білки, інулін, олії, цукри), то тканину з них називають запасаючою паренхімою. Вона є в зернівках злаків, сім'янках соняшника, бульбах картоплі. Запасаюча паренхіма розташована переважно в серцевині стебла і корі кореня, а також в органах розмноження насінні, плодах, бульбах, цибулинах тощо (рис. 32.3).

У спеціалізованих клітинах більшості рослин відкладаються запасні речовини і зберігаються запаси води. До запасаючої паренхіми відносять тканину рослин посушливих місцевостей (кактусів, алое тощо).

У багаторічних рослин запасаючі тканини зосереджені в осьових органах - стеблі, коренях та їхніх видозмінах, у серцевині і серцевинних променях, паренхімі деревини, живій паренхімі кори.

Водоносна тканина (гідропаренхіма) найчастіше зустрічається в листках і буває поверхневою (коли міститься під епідермою) та внутрішньою (коли міститься в соковитих листках, як у агави, алое, або стеблах, як у кактусів і деяких молочаїв).

Повітроносна паренхіма (аеренхіма). В органах деяких рослин, занурених у воду, між паренхімними клітинами утворюються великі міжклітинники, заповнені повітрям. Це спостерігається, наприклад, у квітконіжках латаття, глечиків, у стеблах рдестів, комишу, пухівки, а також у коренях водних рослин. Таку тканину, багату на повітря, називають повітроносною паренхімою або аеренхімою. Ця тканина дуже добре виражена в підводних органах, повітряних і дихальних коренях болотних, водяних та інших рослин, які існують в умовах утрудненого газообміну. Вона має великі добре розвинені запасаючі повітроносні групи клітин з дуже великими міжклітинниками, з'єднаними між собою в одну вентиляційну сітку. Аеренхіма складається з мертвих тонкостінних клітин і системи міжклітинників, котрі сполучаються із зовнішнім середовищем крізь отвори в покривних тканинах (продихи, сочевички). Основна функція аеренхіми — вентиляційна (газообмін) (рис. 32.4).

Поглннальна паренхіма характерна для всмоктувальної зони кореня. Вона розташована під епіблемою — покривною тканиною молодих коренів рослин (рис. 32.5). Вода з розчиненими речовинами, що надійшла до поглинальної паренхіми крізь кореневі волоски шляхом осмосу, пересувається до центрального циліндра кореня, по якому потім подається у верхню частину рослин. Клітини поглинальної паренхіми живі, з целюлозними стінками. Між клітинами також є міжклітинники.

Хід роботи: