На тонкому поперечному зрізі стебла герані (Geranium pretense) при малому збільшенні, на деякій відстані від поверхні стебла видно жовтувате кільце щільної тканини, до якого з внутрішньої сторони прилягають овальні провідні пучки. На зрізі, обробленому флороглюцином і соляною кислотою це кільце набуває червоного забарвлення внаслідок здерев'яніння оболонок клітин.
При великому збільшенні видно неживі клітини, що щільно прилягають одна до одної. Оболонки цих клітин потовщені рівномірно з усіх сторін, місцями пронизані поровими каналами.
При повільному прокручуванні мікрогвинта можна побачити тонку, більш інтенсивно зафарбовану смужку між оболонками сусідніх клітин - це серединна пластинка (рис. 37).
Рис. 37. Склеренхіма стебла герані (Geranium pretense):
А – шар склеренхіми в поперечному розрізі; Б – клітини склеренхіми в поперечному розрізі; В – клітини склеренхіми в поздовжньому перерізі (Збільшено)
Після замалювання клітин склеренхіми розрізають частину стебла герані вздовж і роблять тонкий зріз (ближче до епідерми). В поздовжньому зрізі клітини склеренхіми часто не поміщаються в полі зору мікроскопа.
3. Виготовити препарат із м’якоті плода груші. Розглянути склереїди та замалювати.
Щоб розглянути склереїди в м'якоті незрілого плода груші (Pyrus cmmunis) потрібно очистити зовнішній шар плода і зробити тонкий поверхневий зріз м'якоті, обробити його флороглюцином і соляною кислотою. При малому збільшенні видно, що серед не окрашеної паренхіми розкидані щільні скупчення дрібних, червоних від дії реактивів клітин, від яких як промені розходяться тонкостінні видовжені клітини м'якоті плода.
Після цього розглядають склереїди на великому збільшенні (рис. 38).
Рис. 38. Кам’янисті клітини плода груші (Pyrus cmmunis):
А – групи кам’янистих клітин з прилеглою паренхімою (Збільшення невелике); Б – окремі клітини при великому збільшенні
4. Розглянути на постійному препараті та замалювати основну паренхіму в стеблі рдесника плаваючого та запасаючу паренхіму бульби картоплі (рис. 39).
Рис. 39. Основні тканини:
А – аеренхіма стебла рдесника плавучого (Patamogeton natans) (Збільшено);
Б – запасаюча паренхіма бульби картоплі (Solanum tuberosum)
Рис. 34. Механічні тканини:
1 – 3 коленхіма: кутова (1), пластинчасто-пухка (2), кутово-пухка (3); 4 – пери циклічна склеренхіма; 5 – 6 – брахіосклереїди; 7 – астросклереїди; 8 – 9 - луб’яні волокна
Рис. 35. Основні тканини:
1, 2, 3 – хлоренхіма – стовпчаста, губчаста і складчаста; 4 – запасаюча паренхіма; 5 – аеренхіма
Питання для самоконтролю та розвитку мислення:
1. Охарактеризуйте призначення та функції механічних тканин.
2. Назвіть характерні ознаки клітин механічної тканини.
3. Дайте класифікацію механічних тканин.
4. Опишіть анатомічну будову клітин луб’яних і деревних волокон (лібриформу).
5. Чим відрізняють первинні та вторинні луб’яні волокна? Для яких рослин вони характерні?
6. Дайте характеристику склереїдам, як особливому виду механічної тканини.
7. Охарактеризуйте коленхіму – кутову, пластинчасту, пухку.
8. Назвіть характерні ознаки клітин основної паренхіми.
9. Які види основної тканини Ви знаєте? Якими ознаками характерний кожен із них?
Матеріали та обладнання:
Механічні тканини – коленхіма, склеренхіма, склереїди; основна паренхіма – хлоренхіма, аеренхіма, запасаюча паренхіма – таблиці.
Мікроскопи, лупи, препарувальні голки, скальпелі, предметні та накривні скельця.
Роздатковий матеріал: фіксовані черешки листків буряка, стебла соняшника і кукурудзи, свіжі стебла герані, плоди груші.
Реактиви: флороглюцин і соляна кислота.
Література:
1. Брайон О.В., Чикаленко В.Г. Анатомія рослин. – К.: «Вища школа». 1992. – С.117-126.
2. Красільнікова Л.О., Садовниченко Ю.О. Анатомія рослин. – Харків: «Колорит», 2004. – С.99-109.
3. Стеблянко М.І., Гончарова К.Д., Закорко Н.Г. Ботаніка. – К.: «Вища школа», 1995. – С.82-85, 100-106.
Лабораторна робота №8
Тема: Провідні тканини та судинно-волокнисті пучки.
Мета: Вивчити будову елементів провідних тканин рослин та їх комплексів.
Теоретичні питання:
1. Функції провідних тканин рослин.
2. Типи провідних елементів – трахеїди, трахеї (судини), ситоподібні трубки.
3. Будова та розвиток судин.
4. Будова та розвиток ситоподібних трубок та клітин-супутників.
5. Ксилема та флоема, як комплексні тканини.
6. Класифікація та будова судинно-волокнистих пучків.
Завдання:
1. Розглянути та замалювати ситоподібні трубки в стеблі гарбуза (Cucurbita pepo).
2. Розглянути та замалювати судини в стеблі гарбуза і папороті, трахеїди стебла сосни (Pinus sylvestris).
3. Розглянути та замалювати закритий колатеральний судинно-волокнистий пучок кукурудзи (Zea mays).
4. Розглянути та замалювати відкритий колатеральний судинно-волокнистий пучок соняшника (Helianthus annuus).
Основні відомості
(за Григорою І.М., 2000 р.)
Провідні тканини забезпечують рослини пластичними речовинами, водою і розчиненими в ній мінеральними солями. Їх переміщення по стеблу від коренів до листків і від листків до місць споживання та відкладання в запас відбувається по спеціалізованих тканинах. До них належать: трахеїди, трахеї, ситоподібні трубки і клітини-супутниці.
Трахеїди — це вузькі прозенхімні клітини із скошеними і загостреними або заокругленими кінцями. Вони виконують провідну і механічну функції. Утворюються з клітин прокамбію, оболонки їх дерев'яніють і потовщуються, внаслідок чого живий вміст поступово відмирає. Клітини стають мертвими і їх порожнини заповнюються водою. Потовщуються оболонки не суцільно; на місці непотовщених ділянок формуються облямовані пори, крізь які повільно просочується вода. За характером потовщення оболонок розрізняють такі види трахеїд: спіральні, кільчасті, драбинчасті, сітчасті та пористі.
Сформовані трахеїди досягають 1-4 мм завдовжки, а діаметр — десяті і соті частки міліметра, отже, трахеїди - одноклітинні провідні елементи, які у хвойних утворюють специфічну трахеїдальну деревину.
Трахеї, або судини — це мертві довгі трубочки, які утворилися із вертикального ряду клітин меристеми,болонки яких з часом дерев'яніють, потовщуються, в них з'являються пори. Поперечні перетинки клітин (члеників) ослизнюються, руйнуються і виникають перфорації. Поздовжній ряд сполучених члеників перетворюються в трахею (рис. 40). Повністю сформовані трахеї втрачають протопласт і їх порожнини заповнюються водою.
Оболонки трахей потовщені, але це потовщення не суцільне. На непотовщених ділянках з'являються пори, крізь які просочується вода. За характером потовщення оболонок трахеї, як і трахеїди, бувають кільчасті, спіральні, драбинчасті, сітчасті та пористі. Перші три типи трахей з'явилися раніше, вони примітивніші за своєю будовою, ніж сітчасті та пористі, які еволюційно молодші та досконаліші. Спіральні й кільчасті трахеї властиві молодим наростаючим вегетативним органам, тоді як драбинчасті, пористі, сітчасті характерні органам, в яких ріст уже припинився.
Трахеї досягають кількох сантиметрів або 1,0 – 1,5 м і навіть більше. Довгі вони у ліан, прядивних рослин.
Трахеї функціонують 1-5 років, по них переміщається вода та розчинені в ній мінеральні солі, а потім закупорюються тилами, слизями, камедями, мінеральними речовинами, мертвіють. Тили — це випинання вмісту клітин деревинної паренхіми чи серцевинних променів, які вростають крізь пори в порожнину трахеї. Тили можуть ділитися, заповнюючи всю порожнину несправжньою тканиною. Крім того, вони є місцем запасання поживних речовин.
Рис. 40. Трахеї (судини):
1 – поздовжній ряд меристем них клітин, 2 – зрілі клітини, 3 – 5 – спіральні судини, 6 – кільчасті судини, 7 – сітчасті,
8 - пористі
Трахеї та трахеїди разом з механічними і основними тканинами утворюють ксилему. Механічна тканина представлена лібриформом або деревинними волокнами. Вона зумовлює міцність деревини, високі паливні якості. Основна тканина представлена деревинною паренхімою, розміщеною навколо судин і трахеїд, і паренхімою серцевинних променів. У деревних порід стовбурна ксилема є місцем нагромадження поживних речовин. У хвойних порід ксилема складається з основної тканини і трахеїд з облямованими порами і торусом.
Ситоподібні трубки — це вертикальний ряд сполучених між собою трубчастих клітнн-члеників. Формуються вони з меристемної тканини; клітини подовжуються, цитоплазма з ядром і лейкопластами відтісняється центральною вакуолею до оболонки. Згодом зникає тонопласт, руйнується ядро, а лейкопласти проникають у клітинний сік. Поперечні оболонки клітин-члеників ослизнюються в окремих ділянках і продірявлюються як сито, через що їх називають ситоподібними пластинками. Вони забезпечують рівномірний потік пластичних речовин між члениками трубки. Пластичні речовини в горизонтальному напрямі переміщуються крізь бокові ситоподібні пластинки і пори, пронизані плазмодесмами.
У багатьох квіткових рослин ситоподібні трубки супроводжуються клітинами-супутницями, які виникають з материнських клітин. Внаслідок поздовжнього поділу утворюються дві клітини: одна диференціюється і стає ситоподібною трубкою, а інша — клітнною-супутницею. З ростом членика ситоподібної трубки клітина-супутннця ділиться поперечними перетинками.
Сформована клітина-супутниця має тонку целюлозну оболонку з численними порами і плазмодесмами. В протопласті є цитоплазма, ядро, мітохондрії, дрібні вакуолі.
Ситоподібні трубки на відміну від трахей живі, клітинні оболонки їх хоч і потовщуються, але залишаються целюлозними і не дерев'яніють.
Функціонують вони один вегетаційний період, а потім затягуються мозолистою речовиною — кальозою — і трубка стає недіяльною. В липи, винограду, тсуги рано навесні кальоза розсмоктується на ситоподібних пластинках і вони можуть знову функціонувати ще два-три роки.
Ситоподібні трубки і клітини-супутниці поєднуються з камбієформом, основною паренхімою і луб'яними волокнами і утворюють флоему. Основну її частину становлять ситоподібні трубки, клітини-супутниці і флоемна паренхіма (рис. 41). В деревних породах луб'яні волокна зміцнюють стебло і витримують навантаження на згинання рослини. Основна функція флоеми — це проведення пластичних речовин в низхідному напрямі до місць відкладання в запас і живлення. Одночасно вона є місцем відкладання поживних речовин.
Рис. 41. Поздовжній розріз флоеми:
1 – ситоподібні трубки, 2 – ситоподібні пластинки, 3 – клітини-супутниці
Провідні пучки та їх типи. Провідні пучки — це відокремлені спеціалізовані тяжі тканин, утворені провідною, основною і механічною тканинами. Їх функція проведення води і мінеральних солей від коренів до листків (висхідна течія), а пластичних речовин від листків до місць живлення і відкладання в запас (низхідна течія).
Провідні пучки виникають із тяжів прокамбію в конусі наростання. Прокамбій диференціюється на камбій, що відчленовує ксилему і флоему. Провідні пучки, в яких прошарок камбію зберігається і продовжує відтворювати елементи ксилеми і флоеми, називаються відкритими. Такі провідні пучки властиві дводольним рослинам.
Провідні пучки, в яких прокамбій повністю вичерпався на утворення ксилеми і флоеми і не продукує їх елементів, називаються закритими. Ці провідні пучки характерні для однодольних рослин.
За характером розміщення ксилеми і флоеми провідні пучки розрізняють: колатеральні, біколатеральні (рис. 42), концентричні та радіальні. Колатеральні провідні пучки — це такі, в яких ксилема і флоема розміщені поряд на одному радіусі. Через це їх називають також бокобічними. Подібні провідні пучки є в стеблах кукурудзи, гороху, жовтецю, хвилівника. Вони можуть бути відкритими й закритими.
Рис. 42. Типи провідних пучків:
А – колатеральний закритий, Б – колатеральний відкритий, В – біколатеральний, Г – радіальний,
Д – центрофлоемний, Е – центроксилемний; 1 – флоема, 2 – ксилема, 3 – камбій, 4 - склеренхіма
Провідні пучки, в яких ксилема знаходиться в центрі, а з внутрішнього і зовнішнього боків прилягає флоема, називаються біколатеральними. Вони зустрічаються в представників родини гарбузових.
Провідні пучки, в центрі яких розміщена ксилема, а навколо неї флоема чи навпаки, одержали назву концентричних. Ці пучки властиві кореневищам папоротей.
Провідні пучки, ксилема яких розміщується у вигляді променів, а поміж ними — флоема, називаються радіальними, або зірчастими. Вони характерні для первинної будови кореня та кореня однодольних рослин.
Провідні пучки, утворені флоемою і ксилемою, називаються повними, а тільки або з флоеми, або лише з ксилеми, — неповними, флоемними, або ксилемними. Неповні ксилемні провідні пучки характерні для листків. Проникаючи в периферійні тканини, вони тоншають і поступово втрачають елементи ксилеми і флоеми і в тонких відгалуженнях залишаються тільки окремі судини — кільчасті й спіральні.
Нарешті, розрізняють провідні пучки спеціальні, характерні для певного органа листка, і загальні, що пронизують як листок, так і стебло.
Рис. 43. Гістологічний склад ксилеми:
А – окремий елемент з поверхні, Б – поперечний зріз;
1 – членик судин з простою цілісною перфорацією; 2-3 – судини пориста спіральна; 4-6 – трахеїди: спіральна, з облямованими порами; 7 – деревинне волокно; 8 – перетинчастий лібриформ; 9 – заміняючи волокно; 10, 11 – деревинна і променева паренхіма
Хід роботи:
