у какого органа растения есть испаряющие устьица
У́СТЬИЦЕ
Том 33. Москва, 2017, стр. 128
Скопировать библиографическую ссылку:
У́СТЬИЦЕ в ботанике, специализированное образование эпидермиса растений, состоящее из двух замыкающих клеток и устьичной щели между ними. Через щель осуществляются газообмен, необходимый для дыхания и фотосинтеза, и транспирация. В ночные часы, а также днём, при недостаточном водообеспечении, щель закрывается благодаря понижению тургора в замыкающих клетках. С повышением тургора У. открывается. Считается, что гл. роль в изменении тургора и объёма замыкающих клеток принадлежит ионам K + и сопровождающим анионам. При открывании У. ионы K + перемещаются из прилегающих клеток в замыкающие; существует прямая связь между концентрацией ионов K + в замыкающих клетках и размером устьичной щели. У некоторых растений (напр., у каланхое) щели открыты ночью и закрыты днём. Нередко к замыкающим клеткам прилегают две или больше околоустьичных (т. н. побочных) клеток, отличающихся размером и формой от осн. клеток эпидермиса. Замыкающие и околоустьичные клетки вместе образуют устьичный аппарат. У. встречаются в эпидермисе всех наземных растений, их число (и расположение) видоспецифично и обычно колеблется в зависимости от условий жизни от нескольких десятков до 300 и более на 1 мм 2 поверхности листа.
Покровные ткани
Покровные ткани, о которых пойдет речь далее, призваны сохранить целостность растения и структуру его органов и тканей. Защитить от механических повреждений, или в случае возникновения таковых, ограничить зону повреждения от окружающей среды. Защитить внутреннюю среду растения от болезнетворных микроорганизмов, предотвратить излишнее испарение воды с поверхности листа (защита от высыхания). Для создания барьера клетки этой ткани плотно примыкают друг к другу, не имеют межклетников.
Эпидерма (эпидермис, кожица)
Эти клетки вместе с прилежащими к ним побочными клетками образуют устьичный аппарат. Сами замыкающие клетки бобововидной формы, между ними имеется устьичная щель.
К ночи падает интенсивность фотосинтеза, среда клетки становится более гипотонична, вода уходит из замыкающих клеток в побочные, тургор замыкающих клеток снижается, и они распластываются, закрывая устьичную щель.
У листьев, плавающих на поверхности воды, устьица находятся только на верхней стороне листа: к примеру у кувшинки (500 устьиц на 1 мм 2 ), у надводных (воздушных) листьев устьица обычно расположены на нижней стороне листа. У подводных растений устьтица отсутствуют.
Трихомы подразделяются на: кроющие, физиологически защищающие ткани листа от перегрева и уменьшающие испарение воды, и железистые, наиболее ярким примером которых являются жгучие волоски на стебле крапивы, знакомые каждому не понаслышке)) В железистых волосках скапливается секрет. При соприкосновении с волоском его головка легко отламывается, и жидкость изливается в кожу, вызывая местное воспаление.
Перидерма
Слово перидерма происходит от греч. περι — около и греч. δερμα — кожа. Век эпидермы, расположенной на корнях, стеблях и корневищах, недолог. Многолетние растения увеличиваются в размере, и на смену эпидерме, которая слущивается и отпадает, приходит перидерма, вторичная покровная ткань, развивающаяся из феллогена (вторичной меристемы).
При делении клеток феллогена наблюдается закономерность: клетки пробки (феллемы) откладываются наружу, а клетки феллодермы, состоящей из живых клеток с запасными питательными веществами, внутрь.
Корка
Является третичной покровной тканью, которая образуется у многолетних растений в корневище, стебле и корне. Корка ежегодно наращивается, за счет сезонного образования феллогеном нового слоя перидермы, который оттесняет старый наружный слой флоэмы и перидермы на периферию, что приводит к изоляции данных тканей, и они отмирают. Получается, что корка это и есть совокупность многочисленных отслоенных и погибших элементов перидермы и вторичных флоэм.
Эпиблема (ризодерма)
Слово эпиблема происходит от греч. ἐπίβλημα – покрывало, покрытие от греч. ἐπί — на, над и греч. βλημα — бросаю, кладу. Это первичная покровная ткань молодых растений. Происхождение эпиблемы связано с делением клеток дерматогена. Эта ткань уникальна, именно она формирует корневые волоски в зоне всасывания корня.
Эпиблема охватывает все до зоны проведения корня, ее длина может составлять несколько сантиметров. Пика своего развития эпиблема достигает в зоне всасывания, где из нее формируются корневые волоски, всасывающие воду вместе с растворенными в ней минеральными солями. Активное всасывание веществ энергетически затратный процесс, в связи с этим эпиблема богата митохондриями.
Экзодермой называются клетки первичной коры корня, которые располагаются под эпиблемой. В зоне проведения после слущивания эпиблемы экзодерма может опробковевать и выполнять защитную функцию.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Что такое устьица?
Из статьи вы узнаете, что такое устьице, какое у него строение, роль и функции в жизни живых организмов, где оно находится, и как осуществляется процесс дыхания в растениях.
Устьица – что это такое
Под устьицами понимают поры, которые расположены в покровной ткани растений (кожице).
Центр устьичной щели при расширении открывается, при сужении наблюдается обратный процесс. Такая особенность позволяет регулировать интенсивность газообмена в растениях.
Роль и функции устьиц в жизни растения
Основная задача – обмен веществ с внешней средой. Наиболее важный элемент в данном процессе – вода, которая испаряется. Этот процесс называется транспирацией, отвечает за то, чтобы растения не перегревались в жару и не погибали. Чем больше в замыкающих клетках воды, тем сильнее меняется их форма. В результате чего процесс газообмена становится интенсивнее, жидкость испаряется. При этом температура растения не повышается, в том числе в летние месяцы. Самый активный период транспирации наступает именно при нагревании воздуха и усилении ветра.
В периоды, когда жидкость не должна испаряться, устьица прекращают процесс транспирации, что помогает удерживать влагу.
Также устьица выполняет и другие функции:
В деятельности устьиц участие принимают все органоиды, среди которых главная роль принадлежит вакуолярной системе и ее изменениям. Когда в замыкающих клетках много влаги, они начинают забирать жидкость из окружающих элементов. Благодаря этому происходит увеличение объема вакуолей и повышение осмотического давления, растягивание тонких клеток и расхождение утолщенных стенок, которые пропускают водяной пар. Благодаря этому осуществляется газообмен.
Схематичное изображение процесса газообмена в растениях.
Лист как орган транспирации: схема и описание
Лист как орган транспирации
Основным органом транспирации является лист. Напомним некоторые особенности строения листа.
Сверху и снизу лист покрыт эпидермисом, состоящим из одного слоя тесно примыкающих друг к другу клеток. Наружные стенки этих клеток покрыты кутикулой. Входящие в ее состав вещества: кутин, воска – гидрофобны, что затрудняет испарение воды и позволяет эпидермису поддерживать водный гомеостаз листа. Толщина кутикулы зависит от вида, возраста растения, условий произрастания.
В эпидермисе расположены устьица. Их число и расположение колеблется от нескольких десятков до нескольких сотен. У деревьев они находятся только на нижней стороне листовой пластинки, у травянистых растений – на обеих. У большинства растений на верхнем эпидермисе меньше устьиц, чем на нижнем, что уменьшает испарение воды.
Длина устьичной щели 20–30, а ширина 4–6 мкм. Однако скорость диффузии водяного пара через устьица довольно большая, так как, согласно закону И. Стефана, испарение с малых поверхностей (площади устьичной щели) пропорционально не их площади, а диаметру. Поэтому хотя устьица занимают 1–2 % площади листа, транспирация достигает 50–70 % испарения с равной по величине водной поверхности и даже больше.
Устьице – щель между двумя замыкающими клетками, в которых имеются хлоропласты, отсутствующие в других клетках эпидермиса. Важной особенностью строения замыкающих клеток является неодинаковая толщина их стенок: стенки, примыкающие к устьичной щели, утолщены, а противоположные им – тонкие и, следовательно, более эластичные.
Вследствие этого при увеличении тургорного давления в замыкающих клетках тонкие части стенки растягиваются и выпячиваются, а толстые, обращенные к щели, становятся вогнутыми. При этом устьичная щель расширяется, т.е. устьице открывается. Кроме двух замыкающих клеток движения устьиц зависят еще и от соседних с ними клеток эпидермиса, называемых примыкающими.
Несколько иначе происходит зияние устьиц у злаков. Замыкающие клетки их устьиц представлены удлиненными и параллельными друг к другу. Средняя их часть имеет толстые оболочки, а вздутые концы нежные, тонкие. При насыщении диаметр концевых вздутий увеличивается, что вызывает открывание устьиц. На рисунке представлена структура устьиц у двудольных (А) и однодольных растений (Б): 1 – устьичная щель, 2 – ядро, 3 – хлоропласты, 4 –толстая клеточная стенка, 5 – замыкающие клетки устьиц 6 – побочные клетки, 7 – клетки эпидермиса с многочисленными порами.
Между нижним и верхним эпидермисом находится мезофилл с системой межклетников и проводящими пучками. Межклетники увеличивают внутреннюю испаряющую поверхность листа в 7–10 раз и соединяются с внешней средой через устьица. Количество проводящих пучков определяет скорость поступления воды в листовую пластинку.
Парообразование зависит от внутренней поверхности листа – суммы всех поверхностей клеточных стенок, граничащих с межклетниками. Она достаточно велика: у травянистых растений, растущих в затененных местах, она превышает наружную поверхность листа в 7 — 10 раз, у многих мезофитов – в 12–20 раз, а у растений с ксероморфной структурой – в 17–30 раз. Примерно такие же показатели получены для древесных растений и кустарников: у сирени отношение внутренней поверхности листа к наружной поверхности составляет 13, у катальпы – 30.
Растения испаряют значительную часть поглощаемой воды. В испарении принимают участие три структуры:
1. Устьица – поры, через которые диффундирует вода, испаряющаяся с поверхности клеток (около 90 % от всей потерянной воды при открытых устьицах).
2. Кутикула – восковой слой, покрывающий эпидермис листьев и стеблей; через нее проходит вода, испаряющаяся с наружных оболочек клеток эпидермиса (около 10 %).
3. Чечевички, почки – обычно их роль в испарении воды очень мала, но у листопадных деревьев после сбрасывания листьев через них теряется основная масса воды.
Следовательно, основную роль в испарении воды играют следующие виды транспирации:
Как правило, транспирацию подразделяют на устьичную и внеустьичную (кутикулярная, перидермальная).
В процессе устьичной транспирации выделяют следующие фазы: 1) испарение воды с поверхности влажных стенок паренхимных клеток мезофилла в межклетники; 2) диффузия водяного пара к устьичным щелям и выход через них в атмосферу; 3) движение водяного пара от поверхности листа.
Лист как орган транспирации. Устьичная и кутикулярная транспирация
Основным транспирирующим органом является лист. Средняя толщина листа составляет 100—200 мкм. Паренхимные клетки листа расположены рыхло, между ними имеется система межклетников, которые занимают от 15 до 25% объема листа.
Эпидермис — покровная ткань листа, состоит из компактно расположенных клеток, наружные стенки которых утолщены. Кроме того, листья большинства растений покрыты кутикулой. Кутикула варьирует как по составу, так и по толщине. Более развитой кутикулой характеризуются листья светолюбивых растений по сравнению с теневыносливыми и засухоустойчивых по сравнению с влаголюбивыми.
Кутикула вместе с клетками эпидермиса образует как бы барьер на пути испарения паров воды. Удаление кутикулы во много раз повышает интенсивность испарения. Все эти особенности выработались в процессе эволюции как приспособление к сокращению испарения. Для соприкосновения листа с атмосферой имеются поры — устьица.
Устьице — это отверстие (щель), ограниченная двумя замыкающими клетками.
Устьица встречаются у всех наземных органов растения, но больше всего у листьев. Каждая замыкающая клетка устьица в отличие от клеток эпидермиса имеет хлоропласта. В них происходит фотосинтез, хотя с меньшей интенсивностью, чем в клетках мезофилла. Устьица — одно из оригинальных приспособлений, обладающих способностью открываться и закрываться в зависимости от насыщенности замыкающих клеток водой. Обычно устьичные отверстия ограничены двумя замыкающими клетками, стенки которых неравномерно утолщены.
У двудольных растений замыкающие клетки бобовидной, или полулунной, формы, при этом их внутренние прилегающие друг к другу клеточные стенки более толстые, а внешние — более тонкие. Протопласты замыкающих клеток связаны в единое целое перфорациями в основании граничащих общих стенок. Когда воды мало, замыкающие клетки плотно прилегают друг к другу и устьичная щель закрыта. Когда воды в замыкающих клетках много, то она давит на клеточные стенки, и более тонкие стенки растягиваются сильнее, а более толстые втягиваются внутрь, между замыкающими клетками появляется щель.
При насыщении водой более тонкие стенки на концах растягиваются и раздвигают замыкающие клетки, благодаря чему образуется щель.
Число устьичных отверстий колеблется в зависимости от вида растений от 10 до 600 на 1 мм2 листа. У многих растений (75% видов), в том числе для большинства древесных, устьица расположены на нижней стороне листа.
Устьица соединяют внутренние пространства листа с внешней средой. Вода поступает в лист через сеть жилок, в которых расположены сосудистые элементы. Возможны три пути испарения: через устьица — устьичная, кутикулу — кутикулярная и через чечевички — лентикулярная транспирация.
Впервые разграничение на кутикулярную и устьичную транспирацию было введено в 1877.
Кутикулярная транспирация. В том, что действительно испарение идет не только через устьица, но и через кутикулу, легко убедиться.
Так если взять листья, у которых устьица расположены только с нижней стороны (например, листья яблони), и замазать эту сторону вазелином, то испарение воды будет продолжаться, хотя и в значительно меньших размерах.
Следовательно, определенное количество воды испаряется через кутикулу. Интенсивность этого процесса прежде всего определяется толщиной слоя кутикулы. Имеет значение также возраст листа. Молодые листья, как правило, имеют слабо развитую кутикулу и, следовательно, более интенсивную кутикулярную транспирацию.
У старых листьев юля кутикулярной транспирации снова возрастает, так как, хотя кутикула и сохраняет достаточную толщину, в ней появляются трещины, через которые легко проходят пары воды.
Трещины в кутикуле могут появляться и после временного завядания листьев, благодаря чему транспирация усиливается. Кутикулярная транспирация зависит от оводненности листа. При насыщении кутикулы водой испарение идет интенсивнее, а при подсыхании кутикулы — снижается.
Строение устьицы
Особое значение в жизни растения имеют устьица, относящиеся к системе эпидермальной ткани. Строение устьиц настолько своеобразно и значение их настолько велико, что их следует рассмотреть особо.
Физиологическое значение эпидермальной ткани имеет двойственный, в значительной степени противоречивый характер. С одной стороны, эпидермис структурно приспособлен к защите растения от высыхания, чему способствует плотное смыкание эпидермальных клеток, образование кутикулы и относительно длинных кроющих волосков.
Но с другой стороны, эпидермис должен пропустить сквозь себя массы устремляющихся во взаимно противоположных направлениях паров воды и различных газов. Газо- и парообмен при некоторых обстоятельствах могут быть весьма интенсивными. В растительном организме указанное противоречие с успехом разрешается с помощью устьиц. Устьице состоит из двух своеобразно измененных эпидермальных клеток, соединенных между собой противоположными (по своей длине) концами и называемых замыкающими клетками.
Межклетник между ними носит название устьичной щели.
Замыкающие клетки называются так потому, что они путем активного периодического изменения тургора меняют свою форму таким образом, что устьичная щель то открывается, то закрывается.
Для этих устьичных движений большое значение имеют следующие две особенности. Во-первых, замыкающие клетки в отличие от остальных клеток эпидермиса содержат хлоропласты, в которых на свету происходит фотосинтез и образуется сахар. Накопление сахара как осмотически деятельного вещества вызывает изменение тургорного давления замыкающих клеток по сравнению с другими клетками эпидермиса. Во-вторых, оболочки замыкающих клеток утолщаются неравномерно, поэтому изменение тургорного давления вызывает неравномерное изменение объема этих клеток, а, следовательно, изменение их формы.
Изменение же формы замыкающих клеток и вызывает изменение ширины устьичной щели. Поясним это на следующем примере. На рисунке изображен один из типов устьиц двудольных растений.
Самую наружную часть устьица составляют пленчатые выступы, образованные кутикулой, иногда ничтожные, а иногда довольно значительные. Они ограничивают от наружной поверхности небольшое пространство, нижнюю границу которого составляет сама щель устьица, носящее название переднего дворика устьица. За щелью устьица, ковнутри, расположено еще одно небольшое пространство, отграниченное небольшими внутренними выступами боковых стенок замыкающих клеток, называемое внутренним двориком устьица.
Внутренний дворик непосредственно открывается в большой межклетник, называемый воздушной полостью.
На свету в замыкающих клетках образуется сахар, он оттягивает воду от соседних клеток, тургор замыкающих клеток увеличивается, тонкие места их оболочки растягиваются сильнее, чем толстые. Поэтому выпуклые выступы, выпячивающиеся в щель устьица, становятся плоскими и устьице раскрывается. Бели сахар, например, ночью переходит в крахмал, то тургор в замыкающих клетках падает, это вызывает ослабление растянутости тонких участков оболочки, они выпячиваются навстречу друг другу и устьице закрывается.
У разных растений механизм закрывания и открывания щели устьиц может быть разным. Например, у злаков и осок замыкающие клетки имеют расширенные концы и сужены в средней части.
Оболочки в средних частях клеток утолщены, в то время как расширенные их концы сохраняют тонкие целлюлозные оболочки. Увеличение тургора вызывает разбухание концов клеток и вследствие этого отхождение друг от друга прямых медианных частей.
Это и приводит к раскрытию устьица.
Особенности в механизме работы устьичного аппарата создаются как формой и строением замыкающих клеток, так и участием в нем соседних с устьицами клеток эпидермиса. Если клетки, непосредственно примыкающие к устьицам, отличаются по своему облику от прочих клеток эпидермиса, их называют сопровождающими клетками устьиц.
Чаще всего сопровождающие и замыкающие клетки имеют общее происхождение.
Замыкающие клетки устьица либо несколько приподняты над поверхностью эпидермиса, либо, наоборот, опущены в более или менее глубокие ямки.
В зависимости от положения замыкающих клеток по отношению к общему уровню поверхности эпидермиса несколько меняется и самый механизм регулировки ширины устьичной щели. Иногда замыкающие клетки устьица одревесневают и тогда регулировка открывания устьичной щели определяется деятельностью соседних эпидермальных клеток.
Расширяясь и съеживаясь, т. е. изменяя свой объем, они увлекают примыкающие к ним замыкающие клетки. Однако нередко устьица с одревесневшими замыкающими клетками совсем не закрываются. В таких случаях регуляция интенсивности газо- и парообмена осуществляется иначе (путем так называемого начинающегося подсыхания). В устьицах с одревесневшими замыкающими клетками кутикула часто покрывает довольно мощным слоем не только всю устьичную щель, но распространяется даже на воздушную полость, выстилая ее дно.
У большинства растений устьица имеются на обеих сторонах листа или же только на нижней стороне.
Но есть и такие растения, у которых устьица образуются лишь на верхней стороне листа (на листьях, плавающих на поверхности воды). Как правило, устьиц на листьях больше, чем на зеленых стеблях.
Число устьиц на листьях различных растений весьма различно. Например, число устьиц на нижней стороне листа костра безостого равно в среднем 30 на 1 мм2, у подсолнечника, произрастающего в тех же условиях, — около 250. У некоторых растений насчитывается до 1300 устьиц на 1 мм2.
У экземпляров одного и того же вида растений густота и размеры устьиц в сильной степени зависят от экологических условий.
Например, на листьях подсолнечника, выращенного на полном свету, на 1 мм2 листовой поверхности в среднем приходилось 220 устьиц, а у экземпляра, выращенного рядом с первым, но при небольшом затенении — около 140.
На одном растении, выращиваемом на полном свету, густота устьиц возрастает от нижних листьев к верхним.
Число и размеры устьиц сильно зависят не только от условий произрастания растения, но и от внутренних взаимоотношений жизненных процессов в самом растении. Эти величины (коэффициенты) являются чувствительнейшими реагентами на каждую комбинацию факторов, обусловливающих произрастание растения. Поэтому определение густоты и размеров устьиц листьев растений, выращенных в различных условиях, дает некоторое представление о характере взаимоотношения каждого растения с окружающей его средой.
Все методы определения размеров и количества анатомических элементов у того или другого органа относятся к категории количественно-анатомических методов, которыми иногда пользуются при экологических исследованиях, а также для характеристики сортов культурных растений, так как каждому сорту какого-либо культурного растения свойственны определенные пределы размеров и количества анатомических элементов на единицу площади. Методы количественной анатомии могут быть применены с большой пользой как в растениеводстве, так и в экологии.
Наряду с устьицами, предназначенными для газо- и парообмена, существуют еще устьица, через которые выделяется вода не в виде пара, а в капельно-жидком состоянии.
Иногда такие устьица вполне сходны с обычными, только несколько крупнее их, а замыкающие клетки их лишены подвижности. Весьма часто у такого устьица во вполне зрелом состоянии замыкающие клетки отсутствуют и остается лишь отверстие, выводящее воду наружу. Устьица, выделяющие капельно-жидкую воду, называют водными, а все образования, участвующие в выделении капельно-жидкой воды, — гидатодами.
Строение гидатод разнообразно. Одни гидатоды имеют под отверстием, выводящим воду, паренхиму, участвующую в передаче воды от водопроводящей системы и в выделении ее из органа; у других гидатод водопроводящая система непосредственно подходит к выводному отверстию.
Особенно часто гидатоды образуются на первых листьях проростков различных растений. Так, во влажную и теплую погоду молодые листья злаков, гороха и многих луговых трав капля за каплей выделяют воду.
Это явление можно наблюдать в первую половину лета ранним утром каждого погожего дня.
Наиболее хорошо выраженные гидатоды расположены по краям листьев. Нередко одну или несколько гидатод несет каждый из зубчиков, оторачивающих края листьев.
Первичная покровная ткань (эпидерма, эпидермис)
Первичная покровная ткань, образованная из апикальных меристем состоит из различных клеток:
Ø Собственно эпидермальные клетки;
Ø Замыкающие клетки устьиц;
Ø Околоустичные клетки;
Ø Трихомы – выросты эпидермальных клеток.
Эпидермальные клетки стоят из живых клеток.
Покрывает молодые стебли и листья. Клетки плотно сомкнуты между собой. Наружные стенки толще остальных и их поверхность покрыта слоем кутикула (кутин+ воск).
Замыкающие клетки устьиц имеют бобовидную форму, между которыми образуется устичная щель – устьице.
Устьица –имеются в эпидерме у высших растений. Регулируют обмен воды и газов.
Чем толще кутикула, тем больше устьиц.
Устьица формируют устичный аппарат = 2 замыкающие клетки + примыкающие к ним побочные клетки. Устичная щель может расширяться и сужаться, регулируя транспирацию и газообмен.
Устьица у наземных растений расположены на нижней стороне листа, у водных наоборот.
Механизм работы устьиц.
Обусловлен осмотическими свойствами клеток. При освещении листа солнцем в хлоропластах замыкающих клеток происходит фотосинтез, образуются сахара и крахмал, вследствие чего концентрация клеточного сока в замыкающих клетках возрастает.
В силу осмотических свойств клеток вода из околоустичных клеток поступает в замыкающие, что вызывает открытие устичной щели. При падении интенсивности фотосинтеза вечером тургор замыкающих клеток падает, что ведёт к закрытию устичной щели ночью.
Трихомы – различные по форме, строению и функциям выросты эпидермы.
Волоски, чешуйки и щетинки. Уменьшают испарение, защищают от резких колебаний температуры.
Вторично покровная ткань (перидерма)
Приходит на смену эпидерме, когда зелёный цвет сменяется на коричневый (корень, стебель).
Перидерма состоит из центрального камбиального слоя – феллогена, который наружу откладывает феллему (пробку), а внутрь феллодерму.
Пробка состоит из мёртвых клеток, которые пропитаны суберином.
Клетки прилегают плотными слоями друг к другу и имеют прямоугольную форму.
Для газообмена и транспирации имеются чечевички – разрывы в пробке, заполненные рыхлыми паренхимными клетками с большими межклетниками.
Третично покровная ткань корка (рититом)
Образуется у многолетних растений в корне, стебле, корневище.
Предствляет собой слои многочисленных перидерм, закладывающихся каждый год и отмерших между ними тканей.
Представляют опорные ткани, образующие скелет растения и обеспечивающее его прочность.
Виды: колленхима и склеренхима.
Колленхима – клетки живые, имеют неравномерное утолщение клеточной стенки.
Колленхима встречается у стеблей двудольных растений, в черешках листьев и по обеим сторонам крупных жилок листа. Колленхима не препятствует росту органа, в котором она расположена.
Склеренхима – состоит из мёртвых клеток с одревесневшими и равномерно утолщёнными клеточными стенками.
Существует 2 разновидности склеренхимы:
Если встречаются в лубе, то называются лубяными волокнами.
Они имеют различную форму и встречаются во многих органах растения (каменистые клетки груши).
Проводящие ткани обеспечивают восходящий и нисходящий ток растения.
Восходящий ток – это ток минеральных солей, растворимых в воде, идущих от корней по стеблю к листьям.
Восходящий ток осуществляется по сосудам и трахеидам ксилемы (древесины).
Нисходящий ток – ток органических веществ, направляющийся от листьев к корням по ситовидным элементам флоэмы (луба).
Ксилема и флоэма являются сложной тканью, которая состоит из 3 основных элементов.
Проводящая ткань | Основные элементы | ||
Проводящие | Механические | Запасающие | |
Ксилема (древесина) | Сосуды и трахеиды | Древесные волокна | Древесинная паренхима |
Флоэма (луб) | Ситовидные клетки-спутницы | Лубяные волокна | Лубяная паренхима |
Проводящие элементы ксилемы.
Наиболее древними элементами являются трахеиды – вытянутые клетки с заострёнными концами. Имеют одревесневшую клеточную стенку с различной степенью утолщения (голосеменные и папоротники).
Сосуды представляют собой полые трубки, состоящие из отдельных члеников, являющихся отмершими клетками, располагающихся друг над другом. Благодаря перфорациям между члениками вдоль всего сосуда свободно осуществляется ток жидкости. Утолщения клеточных стенок у сосудов бывают различными.
Проводящие элементы флоэмы.
Ситовидные трубки образуются из прокамбия в первичной флоэме и из камбия во вторичной флоэме. Членники ситовидных трубок являются важными клетками, расположенными друг над другом и контактирующими между собой через поперечные перегородки, имеющие поры, называемые перфорационными пластинками.
В цитоплазме клеток ситовидных трубок разрушается тонопласт и вакуолярный сок с растворёнными в нём сахарами перемешивается с цитоплазмой. Ядра отсутствуют.
Клетки-спутницы сопутствующие каждому членику ситовидной трубки, выполняют вспомогательную роль в транспорте органических веществ.
Строение трахеида
ОСНОВНАЯ ТКАНЬ (ПАРЕНХИМА)
Составляют основу органа.
Клетки имеют округлую реже вытянутую форму. Характерно наличие развитых межклетников. Пространства между клетками формируют транспортную систему апопласт. Так же формируют «систему вентиляции», связанную с устьицами или чечевичками.
Ассимилиционная паренхима (хлорофилоносная). (Образует мезофилл листа, молодой стебель). Проводит фотосинтез, состоит из тонкостенных живых клеток с хлоропластами.
(Стебли и листья растений засушливых зон – кактусы, алоэ). Накапливают в клетках влагу.
Воздухоносная паренхима (аэренхима). (Водные и болотные растения). Содержит в больших межклетниках запасы воздуха.
Служит для газообмена и обеспечания плавучести растения.
Запасающая паренхима. (Эндосперм, клубни, луковицы, сердцевина стебля) хранит ЗПВ.
Выделительные ткани представлены различными образованиями (многоклеточными и одноклеточными), выделяющими из растения или изолирующими в его тканях продукты обмена веществ либо воду.
У растений выделяют следующие выделительные ткани:
Вместилища выделений – образуются из межклетников и содержат смолы и др. вещества (лимон).
Нектарники – живые клетки, выделяющие нектар.
Млечники – система полостей, содержащих млечный сок.
Железки и железистые волоки – многоклеточные образования, встречающиеся в эпидерме, где происходит накопление эфирных масел, смол и дубильных веществ.
Идеобласты – содержат минеральные вещества и состоят из отдельных клеток.
Покровные ткани