Выделительные ткани растений

Тема: Выделительные ткани

Материалы. Листья пеларгонии (Pelargonium), крапивы двудомной (Urtica dioica), зверобоя продырявленного (Hypericum perforatum), яснотки белой (Lamium album), околоплодник апельсина или мандарина (Citrus), корень одуванчика (Taraxacum officinale); постоянный микропрепарат "Поперечный срез древесины сосны (Pinus sylvestris)".

Выделительными называются ткани, выделяющие вещества, исключенные из метаболизма. Секреторные ткани весьма разнообразны по морфологии и топографии в теле растения. Различают два типа выделительной ткани — внешней и внутренней секреции. К первому типу относят разнообразные железистые волоски и железки, нектарники и гидатоды. Второй тип выделительных тканей включает в себя смоляные каналы (смоляные ходы), вместилища выделений, идиобласты (специализированные клетки), млечники (млечные трубки).

Выделительные ткани внешней секреции

Железистые волоски представляют собой трихомы, т.е. производные эпидермы, образованные без участия ниже лежащих тканей. Железистые волоски могут быть сидячими, иметь многоклеточную головку и т.д.

Железки называются эмергенцами, если в их формировании участвует не только эпидерма, но и более глубоко лежащие ткани (рис. 56).

 

 

Рис. 56. Железистые волоски и пельтатная (щитовидная) железка:

А — волосок пеларгонии (Pelargonium) с экскретом, выделенным под кутикулу; Б — волосок розмарина (Rosmarinus officinalis); В — волосок картофеля (Solanum tuberosum); Г — пузырчатые волоски лебеды (Atriplex) с водой и солями; Д — пельтатная железка с листа черной смородины (Ribes nigrum).

 

Солевые железки образуются на листьях, стеблях многих растений солончаков — галофитов (рис. 57).

 

Рис. 57. Солевая железка листа кермека Гмелина (Limonium gmelinii) на поперечном срезе:

1 — секреторная клетка, 2 — пора в кутикуле, 3 — побочная клетка, 4 — собирательная клетка, 5 — клетка эпидермы,

6 — бокальчатая клетка, 7 — мезофилл, 8 — кутикула.

 

Они служат для выведения (против градиента концентрации) на поверхность растения избытка минеральных солей, поступающих через ксилему из почвы, что позволяет растениям переносить очень сильное засоление субстратов.

Нектарники представляют собой разнообразные железистые образования для выделений сахаристой жидкости (нектара). Нектар служит средством привлечения животных, чаще всего насекомых, производящих перекрестное опыление растений.

Гидатоды (рис. 58) или водяные устьица — это комплекс клеток в листьях, обеспечивающих выделение из растений капельно-жидкой воды и солей. Этот процесс называется гуттацией.

 

 

Рис. 58. Гидатода листа первоцвета (Primula sinensis):

А — продольный разрез; Б — вид с поверхности.

1 — эпидерма, 2 — замыкающая клетка водяного устьица, 3 — эпитема, 4 — хлоренхима,

5 — межклетники, 6 — проводящий пучок, 7 — обкладка.

 

Выделительные ткани внутренней секреции

 

Внутренние вместилища выделений или вместилища секретов очень разнообразны по форме, величине и происхождению. Различают схизогенные и лизигенные вместилища. Первые возникают в виде межклетников, заполненных выделенными веществами и окруженных живыми клетками эпителия. Вторые возникают на месте группы клеток, которые распадаются после накопления веществ. Каналообразные выделительные устройства, называются по их содержимому масляными, смоляными, слизевыми и камедевыми ходами.

Схизогенные смоляные каналы (смоляные ходы) представляют собой длинные трубчатые межклетники, заполненные смолой и окруженные живыми клетками эпителия.

Схизогенные вместилища эфирных масел содержат эпителиальный слой из плотно сомкнутых выделительных клеток, чаще изодиаметрической формы. Внутри эпителиальных клеток образуются эфирные масла или смолы, выделяющиеся в полость железы.

В лизигенных вместилищах выделительные клетки растворяются; разрушаются и их оболочки, от которых лишь иногда сохраняются остатки. Обложкой и вместилищем образовавшегося секрета служит плотно сомкнутый слой клеток основной ткани, окружающей межклетник с секретом.

Выделительные клетки (идиобласты) накапливают различные вещества: кристаллы оксалата кальция (одиночные кристаллы, друзы, рафиды и т.д.), слизи, таннины, эфирные масла. Они встречаются среди клеток разных тканей, могут иметь разнообразную форму и химический состав.

Млечники (млечные трубки) выполняют разнообразные функции — проводящую, запасающую, выделительную. Стенка их состоит из целлюлозы. Это живые клетки с цитоплазмой, многими ядрами и вакуолью, заполненной млечным соком (латексом). Различают два вида млечников: членистые и нечленистые. Членистые образуются так же, как сосуды, в результате разрушения поперечных стенок у вертикального ряда клеток. Нечленистые млечники возникают в результате разрастания специальных клеток зародыша. Это гигантские цилиндрические или разветвленные клетки. Млечники располагаются или только во флоэме, или пронизывают весь орган (стебель, корень, лист). Млечники присущи лишь некоторым группам растений, например, представителям семейств Сложноцветные (Asteraceae), Маковые (Papaveraceae), Молочайные (Euphorbiaceae).

Ход работы

 

Задание 1. Приготовить временный препарат эпидермы листа пеларгонии (Pelargonium) и рассмотреть на нем строение железистых волосков (рис. 56, А). Сделать рисунок.

Последовательность работы. При большом увеличении на краю среза, среди длинных остроконечных простых волосков, рассмотреть маленькие головчатые волоски . Ножка их состоит обычно из двух живых клеток, головка — из железистой клетки. Выделяемое этой клеткой эфирное масло накапливается под кутикулой, раздувая ее в виде прозрачного пузырька на верхушке волоска. Затем этот пузырек лопается, а жидкость вытекает. После этого начинает собираться новая капелька эфирного масла. Зарисовать железистый волосок.

Задание 2. Приготовить временный препарат эпидермы листа крапивы двудомной (Urtica dioica) и рассмотреть строение жгучего волоска (рис. 59).

Рис. 59. Жгучий волосок листа крапивы (Urtica dioica):

1 — основание волоска, 2 — жгучая клетка, 3 — ядро, 4 — вакуоль, 5 — цитоплазма, 6 — обломившийся кончик жгучей клетки.

Последовательность работы. У крапивы жгучий волосок представлен единственной клеткой, расширенной у основания и заостренно вытянутой к верхушке, где образуется головка. Большая клетка, наполненная едким соком, находится в состоянии тургора. Вытянутый кончик волоска имеет окремневшие, очень хрупкие стенки, которые при легком прикосновении обламываются и образуют острые края (как у осколка стекла). Волосок впивается в кожу и выдавливает сок. Жгучий волосок крапивы находится в углублении многоклеточной подставки, выступающей над поверхностью листа.

Задание 3. Рассмотреть схизогенные смоляные ходы на постоянном микропрепарате поперечного среза древесины сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) (рис. 60).

Последовательность работы. При малом увеличении найти среди трахеид (окрашенных в красный цвет флороглюцином и соляной кислотой) резко выделяющиеся округлые группы неокрашенных клеток с межклеточным пространством в центре. При большом увеличении видно, что межклетник, заполненный смолой, окружен живыми клетками эпителия. Клетки эпителия заполнены густой цитоплазмой с ясно заметными ядрами.

Рис. 60. Схизогенный смоляной ход древесины сосны (Pinus sylvestris):

1 — межклетная полость, 2 — эпителий, 3 — живые паренхимные клетки, 4 — тонкостенные мертвые раздавленные клетки, 5 — трахеиды.

Задание 4. Приготовить препарат поперечного среза листа зверобоя (Hypericum perforatum) и изучить строение эфиромасличной железки (рис. 61).

Последовательность работы. Вместилища эфирных масел на листьях зверобоя продырявленного видны невооруженным глазом, как светлые прозрачные точки. Найти в мезофилле листа схизогенные вместилища эфирных масел, имеющие обычно сферические очертания. Схизогенные железы содержат эпителиальный слой из плотно сомкнутых выделительных клеток сплющенной формы или почти изодиаметрических, но снабженных сочковидными выступами в полость железы. Клеточные оболочки тонкостенные, клетки содержат зернистую цитоплазму, крупное ядро. Внутри эпителиальных клеток образуются эфирные масла, выделяющиеся в полость железы.

 

Рис. 61. Схизогенное вместилище эфирных масел на поперечном срезе листа зверобоя продырявленного (Hypericum perforatum):

1 — клетки эпителия.

Задание 5. Приготовить препарат поперечного среза околоплодника мандарина или апельсина (Citrus) и рассмотреть лизигенные вместилища выделений (рис. 62).

Последовательность работы. Близко к поверхности виден ряд больших округлых полостей. Клетки, выстилающие их изнутри, имеют очень тонкую стенку и крупные вакуоли. Самый внутренний слой клеток обычно полуразрушен, видны остатки клеточных стенок. Здесь происходит постепенное растворение выделительных клеток. Оно начинается с небольшой центральной группы клеток и распространяется вокруг, захватывая новые концентрические слои клеток и увеличивая, таким образом, полость вместилища.

 

Рис. 62. Лизигенное эфироносное вместилище околоплодника мандарина (Citrus reticulata):

1 — разрушающиеся клетки, 2 — полость.

 

Задание 6. Приготовить препарат продольного среза корня одуванчика (Taraxacum officinale) и рассмотреть членистые млечники (рис. 63).

Последовательность работы. Рассмотреть млечники у одуванчика, образующиеся во вторичной флоэме корня. Они чередуются с рядами лубяной паренхимы. В продольном разрезе млечники имеют вид темных разветвленных каналов, состоящих из члеников, равных по длине клеткам окружающей их паренхимы. Разделяющие их поперечные стенки разрушились, и млечники представляют собой сплошные трубки. При большом увеличении рассмотреть зернистое содержимое млечников (латекс) с глобулами каучука, изредка с блестящими каплями масла.

 

 

Рис. 63. Членистые млечники корня одуванчика (Taraxacum officinale) в продольном разрезе:

1 — латекс, 2 — паренхима коры.

 

 

Задание 7. Приготовить парадермальный срез эпидермы с верхней стороны листа яснотки белой (Lamium album) возле зубчика. Изучить строение гидатод (рис. 64).

Последовательность работы. Каждый зубчик края листа является гидатодой и имеет на верхней стороне несколько водяных устьиц. В эпидерме находятся водяные устьица, отличающиеся от обычных устьиц тем, что их замыкающие клетки лишены подвижности, а щели постоянно остаются открытыми.

 

 

Рис. 64. Гидатоды листа яснотки белой (Lamium album):

1 — клетки эпидермы, 2 — основание волоска, 3 — водяное устьице.

 

 

Контрольные вопросы

 

1.  В чем сходство и различие между схизогенным ходом и лизигенным вместилищем?

2.  Каково значение для растения веществ, накапливаемых в выделительных тканях?

3.  Какие из выделительных тканей являются тканями внутренней секреции, а какие — внешней?

4.  Каковы функции млечников?

5.  В чем отличие членистых млечников от нечленистых?

6.  Для представителей каких семейств, характерно наличие млечников?

В биологии тканью называют группу клеток, имеющих сходное строение и происхождение, а также выполняющих одинаковые функции. У растений наиболее разнообразные и сложно устроенные ткани развились в процессе эволюции у покрытосеменных (цветковых). Органы растений обычно образованы несколькими тканями. Можно выделить шесть типов тканей растений: образовательную, основную, проводящую, механическую, покровную, секреторную.

Каждая ткань включает подтипы. Между тканями, а также внутри них бывают межклетники — промежутки между клетками.

Образовательная ткань

Благодаря делению клеток образовательной ткани растение увеличивается в длину и толщину. При этом часть клеток образовательной ткани дифференцируется в клетки других тканей.

Клетки образовательной ткани достаточно мелкие, плотно прилегают друг к другу, имеют крупное ядро и тонкую оболочку.

Образовательная ткань в растениях находится в конусах нарастания корня (кончик корня) и стебля (верхушка стебля), бывает в основаниях междоузлий, также образовательная ткань составляет камбий (который обеспечивает рост стебля в толщину).

Паренхима, или основная ткань

К паренхиме относят несколько разновидностей тканей.

Различают ассимиляционную (фотосинтезирующую), запасающую, водоносную и воздухоносную основную ткань.

Фотосинтезирующая ткань состоит из клеток, содержащих хлорофилл, т.

е. зеленых клеток. Эти клетки имеют тонкие стенки, содержат большое количество хлоропластов. Основная их функция — фотосинтез. Ассимиляционная ткань составляет мякоть листьев, входит в состав коры молодых стеблей деревьев и стебли трав.

В клетках запасающей ткани накапливаются запасы питательных веществ. Эта ткань составляет эндосперм семян, входит в состав клубней, луковиц и др.

Сердцевина стебля, внутренние клетки коры стебля и корня, сочный околоплодник также обычно состоят из запасающей паренхимы.

Водоносная паренхима свойственна лишь ряду растений, обычно засушливых мест обитания. В клетках этой ткани накапливается вода. Водоносная ткань может быть как в листьях (алоэ), так и в стебле (кактусы).

Воздухоносная ткань свойственна водным и болотным растениям.

Ее особенностью является наличие большого количества межклетников, содержащих воздух. Это облегчает газообмен растению, когда он затруднен.

Проводящая ткань

Общей функцией различных проводящих тканей является проведение веществ от одних органов растения к другим. В стволах древесных растений клетки проводящей ткани расположены в древесине и лубе. Причем в древесине расположены сосуды (трахеи) и трахеиды, по которым перемещается водный раствор от корней, а в лубе — ситовидные трубки, по которым перемещаются органические вещества от фотосинтезирующих листьев.

Сосуды и трахеиды — это мертвые клетки.

По сосудам водный раствор поднимается быстрее, чем по трахеидам.

Ситовидные трубки являются живыми, но безъядерными клетками.

Покровная ткань

К покровной ткани относится кожица (эпидермис), пробка, корка.

Кожица покрывает листья и зеленые стебли, это живые клетки.

Выделительные ткани растений

Пробка состоит из мертвых клеток, пропитанных жироподобным веществом, не пропускающим воду и воздух.

Главные функции любой покровной ткани — это защита внутренних клеток растения от механического повреждения, высыхания, проникновения микроорганизмов, перепадов температуры.

Пробка является вторичной покровной тканью, так как возникает на месте кожицы у стеблей и корней многолетних растений.

Корка состоит из пробки и отмерших слоев основной ткани.

Механическая ткань

Для клеток механической ткани характерны сильно утолщенные одревесневшие оболочки.

Функции механической ткани — это придание телу и органам растений прочности и упругости.

В стеблях покрытосеменных растений механическая ткань может располагаться одним целостным слоем или же отдельными тяжами, отстоящими друг от друга.

В листьях волокна механической ткани обычно располагаются рядом с волокнами проводящей ткани.

Вместе они образуют жилки листа.

Секреторная, или выделительная ткань растений

Клетки секреторной ткани выделяют различные вещества, и поэтому функции у этой ткани разные.

Выделительные клетки у растений выстилают смоляные и эфиромасличные ходы, образуют своеобразные железы и железистые волоски. К секреторной ткани принадлежат нектарники цветков.

Смолы выполняют защитную функцию при повреждении стебля растения.

Нектар привлекает насекомых-опылителей.

Бывают секреторные клетки, выводящие продукты обмена, например, соли щавелевой кислоты.

ВЫДЕЛИТЕЛЬНЫХ СТРУКТУР

В процессе жизнедеятельности растений помимо органических веществ, расходуемых для роста и развития, образуются различные по химическому составу соединения, которые выводятся из организма или откладываются в нем в специальных изолирующих структурах.

Выделяемые наружу или накапливаемые внутри жидкие и твердые продукты метаболизма называются экскретами или секретами.

Как правило, секреты являются продуктами вторичного обмена (смесь терпеноидов – эфирные масла, смолы, сапонины и т. д.; алкалоиды, флавоноиды, дубильные вещества и др.). Однако среди них встречаются и вещества первичного обмена; кроме того, растения могут выделять капельно-жидкую воду.

Секреторные структуры не имеют строго определенной локализации, характеризуются разнообразием строения. Они встречаются во всех органах и располагаются среди различных тканей растения.

Соответственно, различные выделительные структуры имеют разное происхождение, являясь производными протодермы, основной меристемы или специализированных постоянных тканей (например, флоэмы, ксилемы). В зависимости от того, выделяются ли секреты наружу или накапливаются внутри, секреторные структуры делят на экзогенные (наружные) и эндогенные (внутренние).

Экзогенные выделительные структуры по происхождению обычно связаны с покровными тканями.

К ним относят железистые волоски, железки, нектарники, осмофоры, пищеварительные железки, гидатоды.

Железистые волоски состоят из одноклеточной или многоклеточной ножки и головки (шаровидной либо овальной), которая также может быть одно- или многоклеточной. Эфирные масла, синтезируемые клетками головки, выделяются через клеточную стенку и накапливаются между целлюлозной оболочкой и кутикулой. Со временем под давлением экскретируемых веществ кутикула разрывается, масло выделяется наружу, после чего у одних растений волосок погибает, у других образуется новая кутикула и вновь начинается накопление масла.

Железкипредставляют собой многоклеточную шаровидную структуру – головку, которая находится на короткой ножке или располагается прямо на эпидерме.

Так, например, у растений сем. Губоцветные головка образована 8 клетками, которые расположены в виде розетки. По мере накопления эфирного масла общая кутикула этих клеток вздувается куполообразно, образуя резервуар с эфирным маслом. У сложноцветных железки обычно состоят из четырех вертикальных рядов по 2 клетки в каждом. Специфическое строение железок нередко является важным диагностическим признаком растений.

Как железистые волоски, так и железки могут выделять также солевые растворы.

Это явление характерно для растений из сем. Маревые, Вербеновые, Свинчатковые, Злаки.

Нектарники – это разнообразные железистые структуры, выделяющие нектар – сахаристую жидкость, которая содержит раствор сахаров с примесью белков, спиртов и ароматических веществ. В большинстве случаев нектарники располагаются в цветках – в основании завязи, тычинок, на лепестках, цветоложе, чашелистиках.

Они называются флоральными нектарниками (от лат. flos (floris) – цветок). Экстрафлоральные (от лат. extra – вне) нектарники образуются на вегетативных органах растений – на стебле, листьях, прилистниках, на цветоносах и осях соцветий. Форма и строение нектарников весьма разнообразны: они могут быть трубчатыми, головчатыми, лепестковидными, нитевидными и др.

Выделяемый нектар привлекает опылителей – насекомых и птиц.

Осмофоры представляют собой особые образования, которые выделяют ароматические вещества, привлекающие опылителей.

Морфологически они очень разнообразны и имеют вид ресничек, ворсинок, железистых пятен и т. п. Считается, что существует около 500 различных цветочных запахов.

К наружным выделительным структурам относят пищеварительные железкинасекомоядных растений (росянки, пузырчатки, непентеса и др.).

Жидкость, выделяемая этими железками, содержит протеолитические ферменты, с помощью которых перевариваются пойманные мелкие животные.

Гидатоды(от греч. hydor – вода и hodos – путь), или водяные устьица, состоят из системы рыхло расположенных клеток мезофилла листа (они носят название эпитема), к которым подходит небольшой проводящий пучок из спиральных трахеид.

Через водяные устьица выдавливаются капли водно-солевого раствора (явление гуттации), так растение освобождается от избытка воды и солей.

В отличие от настоящих устьиц гидатоды работают пассивно. Они располагаются обычно по концам зубчиков или на верхушках листьев, выделяемая ими вода хорошо заметна летним утром после прохладной влажной ночи по краям листьев.

Гидатоды характерны для злаков, ароидных (монстера, филлодендрон и др.)

Эндогенные секреторные структуры представлены клетками-идиобластами, вместилищами выделений, смоляными ходами и эфиро-масличными канальцами, а также млечниками.

Клетки-идиобласты – это отдельно лежащие тонкостенные выделительные клетки или их небольшие группы.

Они находятся в разных тканях и могут содержать различные секреты: слизи, танниды, смесь терпеноидов, кристаллы солей. Так, слизевые клетки весьма обычны для растений сем.

Мальвовые, Липовые, Кактусовые, а идиобласты, содержащие эфирные масла (терпеноиды), характерны для представителей сем. Лавровые, Кирказоновые, Перечные, Магнолиевые и др. В вегетативных и репродуктивных органах многих растений часто встречаются клетки с кристаллами различной формы и размеров. Широко распространены звездчатые сростки кристаллов щавелевокислого кальция – друзы. Нередко у растений сем. Орхидные, Бальзаминовые, Виноградовые, Комелиновые (традесканция) встречаются тонкие игольчатые кристаллы, собранные в пачки и окруженные слизистым чехлом – рафиды.

Иногда образуются крупные одиночные кристаллы – стилоиды (листья ландыша). В листьях растений сем. Тутовые, Крапивные, Тыквенные встречаются крупные клетки литоцисты, в которых образуется гроздевидное тело из углекислого кальция – цистолит.

Вместилища выделений представляют собой полости различной формы и происхождения, которые располагаются в толще других тканей.

В зависимости от способа образования их делят на схизогенные, лизигенные и схизо-лизигенные. Схизогенные (от греч.

schizeo – разделяю) вместилища образуются в результате разрушения межклетного пектинового вещества и расхождения клеток. Образовавшаяся полость окружена живыми эпителиальными клетками, которые и выделяют в нее продукты метаболизма. Чаще схизогенные вместилища содержат слизь (растения сем.

Аралиевые, некоторые папоротники, саговники), реже эфирные масла (сем. Зверобойные, Зонтичные), смолы и бальзамы (хвойные). Лизигенные (от греч. lisis – растворение) вместилища образуются в результате разрушения – лизиса – клеток после накопления секрета в межклетниках. Лизигенные вместилища хорошо развиты в кожуре плодов цитрусовых (лимона, мандарина, апельсина), в листьях руты, эвкалипта. Между схизогенными и лизигенными вместилищами существуют разнообразные промежуточные формы.

Например, во вторичной флоэме хвойных из сем. Кипарисовые вместилища смолистых веществ начинают развиваться как схизогенные, а затем начинается лизис окружающих клеток. Такие вместилища называют схизо-лизигенными. Их можно наблюдать также у лавра благородного, камфорного дерева. Вместилища встречаются преимущественно в листьях растений и часто видны невооруженным глазом в виде светлых прозрачных точек как, например, у растений сем.

Зверобойные.

К схизогенным вместилищам близки смоляные ходы и каналы (канальцы), которые отличаются более или менее вытянутой формой и могут ветвиться. Они образуются в основном в стеблях, плодах, корнях, реже в листьях.

Млечники – это одноклеточные или многоклеточные структуры, в вакуолях которых находится млечный сок, или латекс. Он представляет собой эмульсию белого (как у одуванчика, молочая, мака, фикуса), изредка оранжевого цвета (как у чистотела), либо прозрачную (как у шелковицы, олеандра).

Млечники выявлены у 12,5 тыс. видов из 900 родов цветковых растений. Различают два типа млечников – членистые и нечленистые.

Выделительные ткани

Членистые млечники образуются в результате слияния многих млечных клеток в единую разветвленную систему. Такого типа образования найдены у сложноцветных, маковых, колокольчиковых и др. Нечленистые млечники представляют собой одну гигантскую разветвленную клетку, которая, возникнув еще в зародыше, растет и пронизывает все органы растения. Подобные структуры характерны для растений сем. Тутовые, Молочайные, Кутровые, Ластовневые и др.

Продукты метаболизма, выделяемые из растения или накапливающиеся в нем, по-видимому, нельзя считать только продуктами отброса, т.

к. ароматы эфирных масел привлекают опылителей, их пары защищают растения от перегрева. Смолы, бальзамы, дубильные вещества предохраняют от гниения, алкалоиды защищают от вредителей и т. д. Таким образом, разнообразие выделительных структур имеет большое адаптационное значение и обеспечивает нормальную жизнедеятельность растений.

Дата добавления: 2016-07-11; просмотров: 2138;

Похожие статьи:

Вместилища выделений (рис. 2.17) образуются из межклетников и классифицируются по происхождению:

1) лизигенные вместилища, образующиеся за счет растворения клеточных стенок (лимон, апельсин);

2) схизогенные вместилища, образующиеся за счет расхождения клеток (у хвои сосны).

Выделительные ткани наружной секреции

К выделительным тканям наружной секреции относят желёзки и железистые волоски — образования, встречающиеся в эпидерме.

В них происходит накопление эфирных масел, смол и дубильных веществ.

Корень. Внутреннее строение корня. Функции корня.

Корень (от лат. radix) — осевой орган, цилин- дрической формы, обладающий радиальной симметрией и положительным геотропизмом.

Он способен к росту до тех пор, пока сохраняется апикальная меристема. Морфологически корень отличается от побега тем, что на нем никогда не возникают листья, а апикальная меристема прикрыта корневым чехлом.

Корень, как и побег, может ветвиться, формируя корневую систему.

Функции корня

1. Минеральное и водное питание (поглощение воды и минеральных веществ).

2. Закрепление растения в почве (заякоревание).

Синтез продуктов первичного и вторичного метаболизма.

4. Накопление запасных веществ.

5. Вегетативное размножение.

6. Симбиоз с бактериями.

7. Функция дыхательного органа (монстера, филодендрон и др.)

По происхождению корни делятся на главные, боковые и придаточные.

Корневая система, образованная системой главного корня, называется стержневой, а с развитой системой боковых корней — ветвистой.

Корневая система, образованная придаточными корнями, называется мочковатой.

По отношению к субстрату корни бывают следующих типов: земляные — развиваются в почве; водные — находятся в воде (у плавающих водных растений); воздушные, развивающиеся в воздушной среде (у растений, имеющих корни на стволах и листьях).

Зоны корня

В молодом корне различают 4 зоны: деления, растяжения, всасывания, проведения.

К зоне деления относят верхушку конуса нарастания (протяженность менее 1 мм), где происходит активное митотическое деление клеток.

Эта зона состоит из тонкостенных паренхимных клеток первичной меристемы, которые прикрыты корневым чехликом, выполняющим защитную функцию при продвижении корня между частичками почвы.

та зона состоит из тонкостенных паренхимных клеток первичной меристемы, которые прикрыты корневым чехликом, выполняющим защитную функцию при продвижении корня между частичками почвы.

Постепенно зона всасывания переходит в зону проведения (укрепления).

Она тянется вплоть до корневой шейки и составляет по протяженности большую часть корня. В этой зоне идет интенсивное ветвление главного корня и появляются боковые корни. У двудольных растений в зоне проведения формируется вторичная структура корня.

Анатомия корня

Первичное строение корня.

Строение корня в зоне всасывания называется первичным, потому что здесь происходит дифференциация тканей из первичной меристемы конуса нарастания. Первичное строение корня в зоне всасывания можно наблюдать у двудольных и однодольных растений, но у однодольных оно сохраняется на протяжении всей жизни растения.

На поперечном срезе корня первичного строения выделяют 3 основные части: покровно-всасывающую ткань, первичную кору и центральный осевой цилиндр

Первичная кора корня развита более мощно, чем центральный осевой цилиндр.

Она состоит из 3 слоев: экзодермы, мезодермы (паренхима первичной коры) и эндодермы. Клетки экзодермы многоугольные по форме, плотно сомкнуты и расположены в несколько рядов. Клеточные стенки пропитаны суберином, т.е.

опробковевают. Опробковение обеспечивает непроницаемость клеток для воды и газов. В экзодерме, обычно под корневыми волосками, сохраняются клетки с тонкими целлюлозными стенками — пропускные клетки, через которые проходят вода и минеральные вещества, по- глощенные ризодермой. Обычно они располагаются напротив лучей ксилемы радиального пучка.

Под экзодермой находятся живые паренхимные клетки мезодер- мы. Это наиболее широкая часть первичной коры.

12. Секреторные (выделительные) ткани

Клетки мезодермы выполняют запасающую функцию, а также функцию проведения воды и растворенных в ней солей от корневых волосков в центральный осевой цилиндр.

Центральный осевой цилиндр начинается с клеток перицикла, который обычно в молодых корнях состоит из живых тонкостенных паренхимных клеток, расположенных в один ряд (но может быть и многослойным — например, у грецкого ореха).

Клетки перицикла дольше других тканей корня сохраняют свойства меристемы и спо- собность к новообразованиям. Из перицикла образуются боковые корни, поэтому его называют корнеродным слоем. Проводящая система корня представлена одним радиальным сосудисто-волокнистым пучком, в котором группы элементов первичной ксилемы чередуются с участками первичной флоэмы.

У однодольных растений количество лучей первичной ксилемы — 6 и более, у двудольных — от 1 до 5. Корни в отличие от стеблей не имеют сердцевины, так как в центре корня располагаются лучи первичной ксилемы.

торичное строение корня.

В корнях голосеменных и двудольных растений камбий возникает из прокамбия (камбиальных дуг) за счет тангентального деления тонкостенных клеток, расположенных с внутренней стороны от флоэмных тяжей. На поперечном срезе клетки камбия представлены вогнутыми внутрь дугами (рис. 6, см. цв. вкл.). Клетки камбия образуют к центру вторичную ксилему (древесину), а к периферии — вторичную флоэму (луб).

Вторичной ксилемы всегда бывает больше, чем вторичной флоэмы, и она оттесняет камбий наружу.

При этом дуги камбия сначала выпрямляются, а затем принимают выпуклую форму.

Когда дуги камбия достигают перицикла, его клетки тоже начинают делиться и образуют камбий межпучковый, а тот, в свою очередь, — сердцевинные лучи, представленные паренхимными клетка- ми, отходящими от лучей первичной ксилемы.

Сердцевинные лучи, образованные межпучковым камбием, — это изначально «первичные лучи».

Таким образом, в результате деятельности камбия в корне между лучами первичной ксилемы формируются открытые коллатеральные сосудисто-волокнистые пучки, число которых равно числу лучей первичной ксилемы.

Первичная флоэма при этом оттесняется вторичными тканями к периферии и сплющивается В перицикле, кроме межпучкового камбия, может закладываться феллоген, дающий начало перидерме — вторичной покровной ткани. При тангентальном делении клеток феллогена наружу отделяются клетки пробки, а внутрь — клетки феллодермы.

Непроницаемость клеток пробки, пропитанных суберином, является причиной изоляции первичной коры от центрального осевого цилиндра. Первичная кора при этом постепенно отмирает и сбрасывается. Все ткани, располагающиеся от периферии до камбия, входят в понятие «вторич- ная кора». В самом центре осевого цилиндра сохраняются лучи первичной ксилемы между которыми располагаются открытые коллатеральные пучки в количестве, соответствующем лучам первичной ксилемы.

Побег.

Стебель.

Побег состоит из оси стебля и отходящих от его листьев и почек. В более конкретном смысле побегом можно назвать однолетний неразветвленный стебель с листьями и почками, развившейся из почки или семени.

Побег развивается из почечки зародыша или пазушной почки и представляет собой один из основных органов высших растений. Таким образом, почка является зачаточным побегом. Функция побега состоит в воздушном питании растения. Видоизмененный побег — в виде цветка или спороносного побега — выполняет функцию размножения.

Основные органы побега — стебель и листья, формирующиеся из меристемы конуса нарастания и обладающие единой проводящей системой (рис. 3.11). Участок стебля, от которого отходит лист (или листья), называют узлом, а расстояние между узлами — междоузлием.

В зависимости от длины междоузлия каждый повторяемый узел с междоузлием называется метамером.

По характеру расположения побега в пространстве различают: пря- мостоячий побег; приподнимающийся побег, который в гипокотильной части развивается в горизонтальном направлении, а в дальнейшем растет вверх как прямостоячий; стелющийся побег — растет в горизонтальном направлении, параллельно поверхности земли. Если на стелющемся стебле имеются пазушные почки, которые укореняются, побег называется ползучим (или усами).

У ползучих побегов в узлах образуются придаточные корни (традесканция) или усы-столоны, заканчивающиеся прикорневой розеткой и дающие начало дочерним растениям (земляника). Вьющийся побег обвивает дополнительную опору, так как в нем плохо развиты механические ткани (вьюнок); це- пляющийся стебель растет, как и вьющийся, вокруг дополнительной опоры, но с помощью специальных приспособлений-усиков, видоизмененной части сложного листа.

Видоизменение побегов произошло в процессе длительной эволюции, в результате приспособления к выполнению специальных функций.

Например, корневища, клубни и луковицы, являясь запасающими побегами, часто выполняют функцию вегетативного размножения. Кроме того, видоизменения побега способны служить органом прикрепления (усики) и средством защиты (колючки).

Стеблем называют растительный орган, представляющий собой ось побега и несущий на себе листья, почки и цветки.

Основные функции стебля.

Стебель выполняет опорную, проводящую и запасающую функции; кроме того, он является органом вегетативного размножения. Через стебель осуществляется связь между корнями и листьями. У некоторых растений только стебель выполняет функцию фотосинтеза (хвощ, кактус).

Главная внешняя черта, отличающая побег от корня, — это наличие листьев.

Анатомия стебля

В 1924-1928 гг. немецкие ученые Дж. Будер и А. Шмидт разработали теорию туники и корпуса, отличающуюся от гистогенной теории Ганштейна (от греч. histos — ткань и genos — род, происхождение). Согласно их теории, в конусе нарастания стебля покрытосеменных выделяются 2 зоны: наружная — туника и внутренняя — корпус. Туника состоит из нескольких слоев клеток, чаще из 2, которые делятся пер- пендикулярно поверхности органа.

Самый поверхностный ее слой дает начало протодерме, из которой в дальнейшем развивается эпидерма, покрывающая листья и стебли. Внутренний слой (или слои туники) образуют все ткани первичной коры. Иногда внутренние слои туники могут образовывать только наружную часть первичной коры,в этом случае происхождение внутренней ее части связано с корпусом. Это свидетельствует об отсутствии резкой границы между туникой и корпусом. Теория туники и корпуса объясняет и формирование органов побега: листьев и пазушных почек.

Так, зачатки листьев закладываются во 2-м слое туники, а пазушные почки — в корпусе.

Развитие стебля осуществляется за счет дифференциации клеток туники и корпуса — первичных меристем. Из них образуются первичная покровная ткань — эпидерма, первичная кора и центральный осевой цилиндр.



Вам также может понравиться

Об авторе admin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *