1)Ткани растения – определение. Классификация тканей. Покровные ткани: эпидерма, экзодерма, корка, перидерма (локализация, происхождение, состав)

Ткани – комплексы клеток, сходные по происхождению, строению и приспособленные к выполнению одной или нескольких функций.  возникли у растений в связи с переходом водорослей к наземному образу жизни (сопровождался дифференциацией однородного слоевища водных обитателей на основные вегетативные органы: корень и побег) классифицируют в зависимости от выполняемой функции.

сложные - состоящие из разнородных элементов, выполняющих разные функции, и простые - состоящие из однородных элементов. 1) образовательные, меристемы; 2)основные; 3) покровные; 4) выделительные; 5) механические; 6) проводящие. Последние 5 типов объединяют в постоянные ткани. Они образуются из меристем путем дифференциации клеток.

Покровные ткани

на поверхности органов растений на границе с внешней средой.

Клетки плотно сомкнуты, защищают внутренние части растения от неблагоприятных внешних воздействий, излишнего испарения и иссушения, резкой перемены температуры, проникновения микроорганизмов, служат для газообмена и транспирации.

В соответствии с происхождением из различных меристем выделяют первичные и вторичные покровные ткани.  Ризодерма (эпиблема) – первичная однослойная поверхностная ткань корня. Образуется из протодермы – наружного слоя клеток апикальной меристемы корня.

функция– всасывание, избирательное поглощение из почвы воды с мин в-вами. выделение веществ, действующих на субстрат и преобразующих его.

Клетки тонкостенные, с вязкой цитоплазмой и большим количеством митохондрий.

Характерной особенностью является образование у части клеток корневых волосков.  Эпидерма - первичная покровная ткань, образующаяся из протодермы конуса нарастания побега. покрывает листья, стебли, цветки, плоды и семена.

ф ункция– регуляция газообмена и транспирации. препятствует проникновению внутрь растения болезнетворных организмов, защищает внутренние ткани от механических повреждений и придает органам прочность. Через эпидерму могут выделяться наружу эфирные масла, вода, соли. может функционировать как всасывающая ткань. принимает участие в синтезе различных веществ, в восприятии раздражений, в движении листьев. Эпидерма - сложная ткань, в ее состав входят морфологически различные типы клеток: 1) основные клетки эпидермы; 2) замыкающие и побочные клетки устьиц; 3) трихомы.  Основные клетки эпидермы – живые клетки таблитчатой формы. плотно сомкнуты, межклетники отсутствуют. Боковые стенки часто извилистые, что повышает прочность их сцепления, реже прямые. Наружные стенки толще. Их внутренний, более мощный, слой состоит из целлюлозы и пектиновых веществ; наружный слой подвергается кутинизации. Рис. Эпидерма листа (с поверхности): 1 - ирис; 2 - кукуруза; 3 – арбуз; 4 - буквица. Устьица – образования для регуляции транспирации и газообмена. состоит из 2 замыкающих клеток бобовидной формы, между которыми находится устьичная щель, которая может расширяться и сужаться.

Т рихомы (наружные одно- или многоклеточные выросты): 1) кроющие, 2) железистые. Железистые образуют вещества, которые рассматриваются как выделения. Кроющие имеют вид простых, разветвленных или звездчатых волосков, могут длительное время оставаться живыми, но чаще они быстро отмирают и заполняются воздухом. Густой слой волосков отражает часть солнечных лучей и уменьшает нагрев, что снижает транспирацию. К вторичным покровным тканям относятся: 1) перидерма и 2) корка, или ритидом.  Перидерма – сложная многослойная покровная ткань, которая приходит на смену первичным покровным тканям – ризодерме и эпидерме. покрывает корни вторичного строения и стебли многолетних побегов. может возникнуть и в результате залечивания поврежденных тканей раневой меристемой. из 3 комплексов клеток: 1) феллема(пробка)- защитные функции; 2) феллоген(пробковый камбий)- образует перидерму в целом; 3) феллодерма (пробковая паренхима)- питает феллоген. Феллема (пробка)- несколько плотных слоев таблитчатых мертвых клеток, без межклетников. Вторичные клеточные стенки состоят из чередующихся слоев суберина и воска, что делает их непроницаемыми для воды и газов. не имеют протопласта и заполнены воздухом. функция– защита от потери влаги, предохраняет от проникновения болезнетворных организмов, дает механическую защиту стволам и ветвям. Феллоген (пробковый камбий) – вторичная латеральная меристема. 1 слой меристематических клеток, откладывающих клетки пробки наружу и клетки феллодермы внутрь. залечивает нанесенные повреждения, образуя новые слои пробки.

Феллодерма (пробковая паренхима) - основная ткань из живых паренхимных клеток. Газообмен и транспирация в органах, покрытых перидермой, происходят через чечевички. У большинства древесных растений на смену гладкой перидерме приходит трещиноватая корка (ритидом).Корка возникает в результате многократного заложения новых прослоек перидермы во все более глубоких слоях коры. Живые клетки между прослойками погибают. Т.о., корка состоит из чередующихся слоев пробки и прочих отмерших тканей коры.  2) Фотосинтезирующая ткань: локализация в теле растения, характер мезофилла, строение хлоропластов, сезонная динамика пластид.

Ассимиляционные ткани– фотосинтез. по форме клеток относятся к паренхимным: у высших растений имеют зеленую окраску (хлоренхима). Имеют тонкие целлюлозные стенки. У немногих растений стенки клеток столбчатой хлоренхимы снабжены внутренними утолщениями. Протопласт состоит из постенного слоя протоплазмы(ядро и хлоропласты в один слой), центральная часть клетки занята крупной вакуолью.

Хлоренхима -непосредственно под кожицей листьев и стебле. К хлоренхиме обычно примыкает кожица с устьицами, через которые подается с воздухом необходимый для работы фотосинтеза углекислый газ.

Хлоренхима(мезофилл) дифференцирована на столбчатую и губчатую ткань. Столбчатая- удлиненные клетки цилиндрической формы, межклетники расположены между продольно вытянутыми частями оболочек соседних клеток. Губчатая- округленные кл. Межклетники образуют сложную сетчатую систему, с многочисленными разветвлениями.

Эмбриональные клетки содержат бесцветные пропластиды. В зависимости от типа ткани они развиваются в хлоропласты; хромопласты; лейкопласты.

Хлоропласты — находятся в паренхимных клетках зеленых частей высших растений. Снаружи покрыт оболочкой из 2 липопротеиновых мембран. Внутренняя мембрана образует складчатые впячивания внутрь матрикса(стромы). В зрелом хлоропласте видны 2 типа внутренних мембран. Это- мембраны, образующие плоские, протяженные ламеллы, и мембраны тилакоидов, плоских дисковидных вакуолей. ламеллы лежат параллельно и не образуют связей между собой. мембранные тилакоиды- плоские замкнутые мембранные мешки, в форме диска- образуют стопки(граны). Ламеллы стромы связывают между собой отдельные граны. Но полости камер тилакоидов замкнуты и не переходят в камеры межмембранного пространства ламелл стромы. В матриксе- ДНК, рибосомы; первичное отложение запасного полисахарида (крахмальные зерна). Пигменты: хлорофилл А (сине-зеленый) - 70 % (у высших растений и зеленых водорослей); хлорофилл В (желто-зеленый) - 30 % (там же); хлорофилл С, D и E встречается реже - у других групп водорослей; каротиноиды и антоцианы. При осеннем пожелтении листьев разрушение хлоропластов и образование хромопластов приводит к утилизации белков и азотсодержащих соединений, которые перед листопадом оттекают в другие органы растения.

Билет №3

Механические ткани- скелет, скрепляет ткани и части органов между собой. прочность, способность противостоять действию тяжести собственных органов, порывам ветра, дождю, вытаптыванию.

Клетки разнообразны по форме, но у всех сильно утолщенные клеточные стенки, даже после отмирания протопласта продолжают выполнять опорную функцию. Различают два типа механических тканей: 1) колленхиму и 2) склеренхиму. Колленхима – механическая ткань растущих органов, возникает очень рано.

Клетки. живые, вытянуты по оси органа, с тупыми или скошенными концами. часто есть хлоропласты. Утолщены неравномерно, не одревесневают. Граница между первичной и вторичной стенками не выражена, в утолщениях чередуются слои целлюлозы и сильно обводненные слои, богатые пектинами и гемицеллюлозами.

Ф ункции опорной ткани колленхима может выполнять только в состоянии тургора. Если растение теряет воду, тонкие участки клеточных стенок складываются «гармошкой», побеги теряют упругость и обвисают. Колленхима располагается сразу за покровной тканью. В корнях не встречается. характерна для двудольных.  3 типа колленхимы: 1) уголковую, 2) пластинчатую и 3) рыхлую. Уголковая колленхима- стенки, утолщенные в углах клеток. Утолщения соседних клеток смыкаются, образуя трех – пятиугольники. Часто встречается в стеблях травянистых растений, черешках листьев, вдоль главной жилки листа.

П ластинчатая- утолщения тангенциальных (параллельных поверхности органа) стенок, которые располагаются параллельными слоями, радиальные стенки остаются тонкими. Она встречается, чаще всего, в молодых стеблях древесных растений.

Рыхлая- хорошо выраженные межклетники. Утолщаются части стенок, прилегающ к межклетным пространствам. У нек травянистых растений (лопух, дурман). Сочетает признаки уголковой колленхимы и аэренхимы.

С клеренхима- во всех органах: корнях, стеблях, листьях, плодах, цветках, семенах. Равномерно утолщенные одревесневшие стенки. Полость клетки мала, поры простые, щелевидные, немногочисленные. Протопласт рано отмирает, и опорную функцию выполняют мертвые клетки. 2 типа склеренхимы: 1) волокна и 2) склереиды, различающиеся формой. Волокна– прозенхимные кл, вытянутые в длину, заостренные на концах. Прочность органов на сжатие, растяжение и изгибы. Прочность волокон повышается благодаря тому, что фибриллы целлюлозы проходят в них винтообразно, меняя направление во внешних и внутренних витках. Волокна в коровой части (флоэма)- лубяные (неодревесневающей клеточной стенкой). Волокна в древесине (ксилеме)- древесинные. стенки всегда одревесневшие, длина их не превышает 2 мм.

Склереиды – мертвые паренхимные кл с толстыми одревесневшими стенками, пронизанными поровыми каналами. Встречаются как поодиночке (идиобласт), так и группами. В зависимости от формы: каменистые клетки и астросклереиды.

Каменистые клетки- округлой формы. косточки вишни, сливы, персика, скорлупа грецкого ореха. в мякоти плодов груши, айвы, рябины, в корнях хрена среди тонкостенных клеток.

Астросклереиды имеют ветвистую форму с отростками, направленными в разные стороны. Они располагаются в виде идиобластов в мезофилле листьев некоторых растений (камелия, маслина, кубышка), скрепляя рыхлые ткани подобно шпильке в волосах.  №4. Флоэма: функция, происхождение, закономерности организации, состав, варианты строения, локализация в теле растения.

Перемещения веществ в виде водных растворов, т.е. важно наличие тесных контактов между обеими Кс и Ф, объединение в систему взаимосвязанных проводящих пучков.: Кс(древесина) и флоэма(луб). По флоэме в нисходящем направлении движутся продукты ассимиляции.

Пучки. Коллатеральный - флоэма обращена к периферии, а ксилема - к центру (в стеблях и листьях многих семенных растений).

Биколлатеральный – Ф прилегает к Кс с обеих сторон, наружный участок Ф больше, чем внутренний (нек. 2-дольным, напр, тыквенным).

Концентрический – одна из тканей полностью окружает другую: ксилема вокруг флоэмы - амфивазальный пучок (у однодольных; у драцены); ксилема окружена флоэмой – амфикрибральный пучок (у папоротников).

Радиальный – чередование ксилемы и флоэмы (корневая зона).

Открытые пучки – между флоэмой и ксилемой есть камбий, пучок разрастается (2- дольные и голосеменные).

Закрытые - камбия нет, пучок не разрастается (однодольные; нек. 2-дольные, т.к. камбий у них рано перестает функционировать - лютик).

Флоэму и ксилему образуют специальные васкулярные меристемы – прокамбий и камбий. Проводящие ткани, возникшие из прокамбия, относят к первичным, а ткани, развивающиеся из производных камбия, - ко вторичным. Первичные ксилему и флоэму делят на прото-, мета- ксилему и флоэму. Первичные проводящие ткани характерны для всех высших растений, вторичные - для голосеменных и 2-дольных покрытосеменных.

Флоэма - сложная проводящая ткань, транспорт продуктов фотосинтеза от листьев к местам их использования или отложения (к конусам нарастания , подземным органам, зреющим семенам и плодам).

Первичная флоэма дифференцируется из прокамбия , вторичная флоэма (луб) - производная камбия . В стеблях флоэма находится обычно снаружи от ксилемы , а в листьях она обращена к нижней стороне пластинки. Первичная и вторичная флоэмы, помимо различной мощности ситовидных элементов, отличаются тем, что у первой отсутствуют сердцевинные лучи.

В состав флоэмы входят ситовидные элементы, паренхимные клетки, элементы сердцевинных лучей и механические элементы. Большинство клеток нормально функционирующей флоэмы живые. Отмирает лишь часть механических элементов. Собственно проводящую функцию осуществляют ситовидные элементы. Различают два их типа: ситовидные клетки и ситовидные трубки. Терминальные стенки ситовидных элементов содержат мелкие сквозные канальцы, собранные группами в ситовидные поля. У ситовидных клеток ситовидные поля располагаются на боковых стенках. Ситовидные клетки - основной проводящий элемент флоэмы у высших растений, исключая покрытосеменные . Клеток-спутниц у ситовидных клеток нет.

Ситовидные трубки покрытосеменных  более совершенны. Они состоят из члеников, располагающихся один над другим. Длина члеников -150-300 мкм. Поперечник ситовидных трубок составляет 20-30 мкм. Эволюционно членики возникли из ситовидных клеток.

Ситовидные поля члеников находятся на концах и соседние образуют ситовидную пластинку. Членики формируются из вытянутых клеток прокамбия или камбия: материнская клетка меристемы делится в продольном направлении и производит две клетки: членик и клетку-спутницу + поперечное деление клетки-спутницы с последующим образованием двух-трех подобных клеток, расположенных продольно одна над другой. При своем формировании членик имеет постенную цитоплазму, ядро и вакуоль. С началом функциональной деятельности он заметно вытягивается. На поперечных стенках появляется множество мелких отверстий-перфораций, образующих канальцы диаметром несколько микрометров, через которые из членика в членик проходят цитоплазматические тяжи. На стенках канальцев откладывается полисахарид каллоза , сужающий их просвет, но не прерывающий цитоплазматические тяжи.

По мере развития членика ситовидной трубки в протопласте образуются слизевые тельца- содержимое сливается в единую массу, цитоплазма становится проницаемой для растворов орг и неорг веществ. Слизевые тельца сливаются, образуя слизевой тяж и скопления около ситовидных пластинок. На этом формирование членика ситовидной трубки завершается.

По мере старения ситовидные трубки закупориваются каллозой (образующей мозолистое тело) и отмирают. Отмершие ситовидные трубки обычно сплющиваются.

Паренхимные элементы флоэмы (лубяная паренхима) состоят из тонкостенных клеток. В них откладываются запасные пит в-ва и отчасти по ним осуществляется ближний транспорт ассимилянтов. У голосеменных клетки-спутницы отсутствуют и их роль выполняют прилегающие к ситовидным клеткам немногочисленные клетки лубяной паренхимы.

Сердцевинные лучи, продолжающиеся во вторичной флоэме, -из тонкостенных паренхимных клеток. Ближний транспорт ассимилянтов.