Характеристика тканей по основной выполняемой ими функции

Образовательные ткани (меристемы). Они обеспечивают непрекращающийся рост растений. Клетки меристемы длительное время сохраняют способность к делению, не превращаясь при этом в постоянные ткани. Клетки меристем паренхимной формы, мелкие, тонкостенные, с густой цитоплазмой и крупным ядром. Меристемы подразделяются на несколько типов. Сначала, с первых стадий развития зародыша, образуются верхушечные (апикальные) меристемы на верхушке стебля, на конце корня. Эти меристемы обеспечивают рост корня и побегов в длину. Позднее в стеблях и корнях возникают боковые (латеральные) меристемы, которые обеспечивают рост стеблей и корней в толщину. Примером является камбий. Пробковый камбий (или феллоген) является вторичной меристемой, производной от камбия. Эта ткань формирует вторичную покровную ткань — пробку. У основания междоузлий стебля (в узлах) или у основания молодых листьев расположена вставочная (интеркалярная) меристема, за счет которой до определенного предела растут стебель и листья. Если растение повреждено, но не погибло, у места повреждения из клеток постоянных тканей возникает раневая меристема, образующая защитную пробку.

При делении клеток меристемы новые клетки дифференцируются в постоянные ткани и выполняют различные функции.

Ассимиляционные ткани. В этих тканях происходит фотосинтез. Эти ткани (например, мезофилл листа) располагаются в основном в листе и в стебле и состоят из паренхимных клеток, содержащих хлоропласты.

Запасающие ткани. Их функция - запас питательных веществ. Эти ткани состоят из самых крупных паренхимных клеток и располагаются в стеблях, корнях, корневищах, клубнях, луковицах. Запасающие вещества - широкий спектр белков, жиров и углеводов.

Воздухоносная ткань (аэренхима). Это паренхимная ткань с очень большими межклетниками. Ее основная функция - вентиляция. По межклетникам кислород из листьев может проникать во все части растения. Это очень важное приспособление для водных и болотных видов растений, кроме того, увеличивает их плавучесть и возможность находиться в толще воды.

Всасывающие ткани, состоят из тонкостенных клеток, плотно расположенных друг к другу с крупными вакуолями. Эти ткани в основном представлены ризодермой. Ризодерма - это ткань молодых корней. Основную массу воды и солей растение воспринимает через участок ризодермы с корневыми волосками (зона всасывания).

Покровные ткани. Появились у растений в связи с выходом на сушу и выполняют функцию защиты от высыхания, проникновения внутрь микроорганизмов, механических повреждений, а также регулируют транспирацию и газообмен. Молодые стебли и листья покрыты эпидермисом (кожицей), состоящей из живых паренхимных клеток, не содержащих хлоропластов, в которых по мере роста формируются вакуоли. Пигменты вакуолей способны давать лилово-красное окрашивание листьев и стеблей. Наружные стенки клеток эпидермиса сильно утолщены и покрыты водонепроницаемой кутикулой. У некоторых растений поверх кутикулы развит восковой налет. Эпидермальные клетки способны образовывать выросты – волоски (например, одревесневший волосок – шип шиповника, жгучие волоски крапивы). Важной составляющей эпидермиса являются устьица. Они состоят из двух замыкающих клеток бобовидной формы и устьичной щели между ними. Устьичный аппарат регулирует поступление воздуха внутрь растения, выделение кислорода и паров воды (т.е. транспирацию — испарение). У многолетних наземных органов растений первичная покровная ткань (эпидермис) сменяется вторичной — пробкой (перидермой). Толщина может быть от 0,5 см до 12 см. клетки мертвые, заполнены воздухом. По мере утолщения стебля и образования перидермы эпидермис сбрасывается, и стебель из зеленого становится бурым. Стебли с перидермой способны к перезимовыванию. Для обеспечения газообмена в передерме формируются чечевички. У древесных пород формируется и третичная покровная ткань — корка, образующаяся в результате многократного заложения новых слоев перидермы в более глубоких слоях коры.

Выделительные ткани. Эти ткани накапливают или выводят из растения отработанные вещества. Поэтому выделительные ткани подразделяют на внутренние и внешние. Внутренние выделительные ткани накапливают продукты метаболизма внутри организма. Для этой цели служат разобщенные клетки — идиобласты. Вместилищем выделений могут стать межклетники. Так, например, образуются смоляные ходы у хвойных растений. Млечный сок, накапливаемый в вакуолях клеток - млечников, также является продуктом метаболизма. Наружные выделительные ткани в основном представлены железистыми волосками, гидатодами, нектарниками и пищеварительными железками, как, например, у насекомоядных растений (у росянки). Железистые волоски выделяют эфирные масла, соли и т.д. Гидатоды — группы клеток, способные выделять излишки воды с солями. Нектарники располагаются в цветках и выделяют сахаристую жидкость - нектар, а пищеварительные железки выделяют ферменты, необходимые для переваривания пойманных насекомых.

Механические ткани. Эти ткани выполняют опорную функцию, поддерживают растения наземно-воздушной среде. В зависимости от формы клеток и способа утолщения их стенок различают 3 типа механических тканей:

• колленхиму;

• склеренхиму (волокна);

• склереиды (каменистые клетки).

Колленхима — это механическая ткань, состоящая из живых клеток, обычно паренхимных. Она встречается в черешках и пластинах листьев, в растущих частях стеблей.

Склеренхима состоит из прозенхимных клеток, которые называют волокнами. Содержимое клеток склеренхимы отмирает, и механическую функцию выполняют утолщенные оболочки клеток ткани.

Склереиды — это паренхимные клетки с сильно утолщенными одревесневшими оболочками. Встречаются в разных органах. Например, скорлупа ореха, косточки сливы, каменистые клетки плода груши.

Механические ткани, в целом, создают прочный каркас тела растения, который заполняется упругой массой живых клеток.

Проводящие ткани. Эти ткани осуществляют функцию проведения воды и питательных веществ в организме растений. У растения есть 2 типа проводящих тканей: ксилема и флоэма.

По ксилеме (древесине) осуществляется восходящий ток: передвижение воды и минеральных солей из корня ко всем органам растений. Ксилема - это сложная ткань, состоящая из собственно проводящих элементов (сосудов и трахеид), а также из клеток, выполняющих механическую и запасающую функции. Трахеиды — мертвые, вытянутые клетки с ненарушенными первичными стенками. Трахеиды характерны для древесных папоротниковидных и голосеменных, где они несут и проводящую, и механическую функции. У цветковых растений ксилема представлена более совершенными сосудами. Сосуд состоит из ряда члеников, в поперечных стенках которых образуются отверстия. Благодаря этим отверстиям осуществляется беспрепятственное движение растворов по длинной капиллярной трубке сосуда.

Нисходящий ток растворенных органических веществ, поступающих от листьев, осуществляет флоэма. В состав флоэмы входят ситовидные трубки, по которым происходит передвижение растворов, клетки-спутницы и механические клетки. Ситовидные трубки состоят из цепочки живых клеток. Между смежными трубками расположены ситовидные пластинки, через которыепротопласты соседних члеников сообщаются при помощи цитоплазматических тяжей.

Проводящие ткани вместе с волокнами механической ткани образуют сосудисто-волокнистые пучки. Эти пучки пронизывают все органы растения, объединяя их в единое целое. Сосудисто-волокнистые пучки подразделяют на 2 типа: закрытые и открытые. Закрытыми называют такие пучки, в которых нет камбия и они не способны разрастаться в толщину. Такие пучки характерны для однодольных растений. Открытые пучки имеют в своем составе камбиальную ткань. Камбий представляет собой один слой постоянно делящихся клеток, которые развиваются в новые клетки, и дают вторичный прирост пучка в толщину. Такие пучки характерны для двудольных растений.

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Семинарское занятие № 1

 

КЛЕТКА И ТКАНИ РАСТЕНИЯ

 

Цель занятия: дать представление о строении и функциях растительной клетки, основных группах растительных тканей.

Оборудование: рабочая тетрадь, таблицы: «Клетка кожицы лука», «Эпидермис листа», «Срез стебля травянистого растения», «Срез ветки липы».

 

План:

1. Строение и функции растительной клетки. Органоиды растительной клетки.

2. Группы растительных тканей по форме клеток.

3. Группы растительных тканей по основной выполняемой ими функции.

4. Образовательные ткани (меристемы).

5. Ассимиляционные ткани.

6. Запасающие ткани.

7. Воздухоносные ткани (аэренхимы).

8. Всасывающие ткани.

9. Покровные ткани.

10. Выделительные ткани.

11. Механические ткани.

12. Проводящие ткани.

 

Вопросы для обсуждения:

1. Какое строение имеет клетка кожицы лука? Какие органоиды клетки хорошо видны в световой микроскоп? Какие функции они выполняют?

2. Какие органеллы характерны только для растительных клеток?

3. Какие органеллы являются общими для растительной и животной клетки?

4. Что такое паренхимные и прозенхимные ткани? В состав каких структур растения они входят?

5. Какие типы меристем вам известны? Чем характеризуется каждый тип?

6. Дайте характеристику ассимиляционных тканей. Какие органоиды обеспечивают функционирование этих тканей? На какие группы делятся эти органоиды?

7. Дайте характеристику запасающих тканей растения. В каких структурах растения они сконцентрированы? Какую функцию выполняют?

8. Дайте характеристику аэренхимы. Какова основная функция аэренхимы и связанные с ней анатомические особенности этого типа ткани? У каких групп растений хорошо развита аэренхима?

9. Опишите всасывающие ткани корня на примере ризодермы.

10. Какие группы первичных и вторичных покровных тканей вам известны? Опишите их строение и функции.

11. Что такое внутренние и внешние выделительные ткани? Какими типами они представлены, и какие функции выполняют?

12. На какие группы подразделяются механические ткани? Из каких клеток они состоят, и какие функции выполняют?

13. Назовите основные типы проводящих тканей? Каково их строение и функции?

14. Что такое проводящие пучки открытого и закрытого типа? Как они устроены и какие функции выполняют?

 

Лабораторная работа № 1