8. Ткани, определение, различные подходы к классификации растительных тканей.

Ткань – группа физически объединенных клеток, специализированных на выполнение определенной функции/функций.

Классификация:

1. По выполняемым функциям (образовательная – меристема, ассимелиционная – хлоренхима, вентеляционная – аэренхима, покровная – эпидерма, перидерма и корка, запасающая, всасывающая – ризодерма, механическая – колленхима и склеренхима, регулирующая прохождение в-в, выделительная, проводящая – ксилема и флоэма)

2. По состоянию протопласта (содержимого клетки): ткани подразделяют на живые (протопласт живой, например: эпидерма, мезофилл, меристемы) и мертвые (клетки лишены протопласта, например: склеренхима, сосуды ксилемы).

3. По наличию или отсутствию межклетников: ткани подразделяют на плотные (клетки плотно прилегают друг к другу, например: образовательные ткани) и рыхлые (с крупными межклетниками, например: аэренхима, губчатая паренхима листа).

4. По форме клеток: ткани разделяют на паренхиматические (ткань, состоит из клеток, длина, ширина и высота которых почти одинаковы, например: запасающие ткани) и прозенхиматические (ткань, состоит из клеток, длина которых во много раз больше ширины и высоты, например: проводящие ткани).

9. Образовательные ткани (меристемы): виды, особенности строения меристематических клеток.

Это ткани, содержащие в своих клетках крупное ядро, расположенное в центре, мелкие вакуоли, большое количество рибосом и митохондрий. Клеточные стенки тонкие с малым содержанием целлюлозы.

Меристемы характерны для наиболее высокоразвитых растений. У большинства низших растений (водорослей) все клетки равноценны в способности образовывать другие клетки путем деления. Все их клетки кроме половых играют одинаковую роль в фотосинтезе и других процессах.

Классификации меристем:

1. По времени образования меристемы делятся на:

   1. Первичные меристемы (промеристемы, приставка про- от греч. протос - первый) закладываются еще в зародыше семени и располагаются в конусах нарастания стеблей, концах корней, в основаниях междоузлий стеблей, в пластинках листьев. По мере роста из них формируются постоянные ткани (Рис.1).

   2. Вторичные меристемы – возникают позже первичных и обусловливают рост органов растений в толщину. Занимают боковое положение по отношению к оси органа (камбий, феллоген). Они имеются только у голосеменных и покрытосеменных.

2. По положению в растении выделяют:

   1. Верхушечные (апикальные) – находятся на обоих полюсах растения, на вершине главных и боковых осей стебля и корня. Обеспечивает рост корня и побегов в длину.

   2. Боковые (латеральные) – обычно вторичные меристемы. Располагаются по окружности осевых многолетних органов, образуя цилиндры, которые на поперечном срезе имеют вид колец. Обусловливают рост органов растений в толщину. К ним относятся: камбий (откладывает проводящие ткани), феллоген или пробковый камбий (откладывает пробку).

   3. Вставочные (интеркалярные) меристемы – располагаются у оснований междоузлий побегов, черешков листьев.

   4. Раневые (травматические) меристемы – образуются там, где была нанесена травма. Живые клетки, окружающие пораженный участок, вновь превращаются в меристему и начинают активно делиться. Раневые меристемы образуют каллюс – плотную беловатую ткань, состоящую из паренхимных клеток разных размеров. Из каллюса может возникать любая ткань или орган растения. Например, придаточные корни на черешке листа фиалки, поставленного в воду. Каллюс возникает из раневых меристем при прививках, обеспечивая срастание привоя и подвоя.

10. Покровные ткани. Эпидерма, устьица, трихомы. Строение, функции, локализация в растении.

    Покровные ткани (первичная – эпидерма, вторичная – перидерма, третичная – корка) защищают органы растений от неблагоприятных воздействий: высыхания, перегрева, переохлаждения, лучистой энергии, механических повреждений, излишнего намокания, проникновения чужеродных организмов.

    Эпидерма – первичная покровная ткань

Эпидерма покрывает обе стороны листа, молодые побеги, лепестки, плоды и семена. Как правило, это однослойная ткань, редко многослойная, служащая для запасания воды (например, у фикуса).

Эпидерма – плотная ткань. У однодольных растений форма клеток эпидермы правильная. У двудольных - клетки эпидермы неправильной формы с извилистыми клеточными стенками.

У наземных частей растений наружные стенки клеток покрыты кутикулой, содержащей кутин и воск, которые препятствуют потерям воды. Воск выделяется на поверхность кутикулы или гладкими слоями, или в виде палочек и нитей. Он создает беловатый налет на листьях и плодах. У растений, погруженных в воду кутикулы нет.

Для обеспечения функций газообмена и транспирации служат устьица. Они необходимы для протекания процессов дыхания и фотосинтеза.

Устьице состоит из двух замыкающих клеток, между которыми образуется межклетник – устьичная щель. Около замыкающих клеток могут располагаться и побочные клетки. Стенки замыкающих клеток неравномерно утолщены: брюшные (обращенные к щели) толще спинных (примыкающих к эпидерме). Замыкающие клетки содержат хлоропласты и большое количество митохондрий.

Механизм работы устьичного аппарата:

1. Кванты солнечного света попадают на зеленое растение.

2. В замыкающих клетках устьиц идет фотосинтез.

3. Образуются сахара – осмотически активные вещества, это вызывает приток воды из соседних клеток в замыкающие клетки.

4. Объем замыкающих клеток увеличивается. Устьица открываются.

5. Ночью и в жаркий день фотосинтез не идет. Концентрация клеточного сока в замыкающих клетках уравнивается с окружающими. Идет отток воды из устьиц. Устьица закрываются.

Расположение устьиц на листе:

1. У двудольных растений – хаотическое.

2. У однодольных – упорядоченное, вдоль жилок.

3. У большинства растений – на нижней стороне листа.

4. У ксерофитов (растений засушливых мест обитания) – на обеих сторонах листа.

5. У плавающих на поверхности воды растений – на верхней стороне листа.

6. Даже на одном растении на затененных листьях их меньше, чем на хорошо освещенных.

Некоторые клетки эпидермы образуют выросты в виде тонких волосков – трихом (рис. 4). Эти одно- и многоклеточные волоски выполняют различные функции:

1. На корнях корневые волоски увеличивают площадь всасывающей воду и минеральные вещества поверхности.

2. Загнутые в виде крючочков волоски цепляются за опору.

3. Способствуют снижению потерь воды, удерживая у поверхности растения слой влажного воздуха и отражая солнечные лучи.

4. Обеспечивают механическую защиту. У крапивы жгучие волоски имеют жесткую клеточную стенку и заканчиваются округлой головкой. Животные или человек задевают волосок, головка отламывается, и зазубренный край клеточной стенки ранит кожу. В ранку изливается содержимое клетки, содержащее жгучие вещества.

5. Железистые волоски насекомоядных растений выделяют клейкие вещества для улавливания насекомых.

6. Ароматические вещества содержаться в железистых волосках (ментол у мяты, гераниол у герани и розы).

7. У лебеды железистые волоски удаляют из растения токсичные соли.

8. Трихомы образуют барьер около нектарников цветков. Он не допускает к нектарникам ползающих насекомых с жующим ротовым аппаратом (жуков), а способствует перекрестному опылению летающими насекомыми (бабочками).