Растительные ткани

Ткани - это группы клеток, имеющих сходное строение, форму, выполняющих одинаковые функции и связанных общим происхождением и расположением в растении.

Наука, изучающая ткани, называется гистологией. Основатель гистологии Н. Грю, именно он ввел термин «ткань».

По форме клеток различаю ткани:

• паренхимные, состоящие из изодиаметрических клеток;

• прозенхимные, состоящие из удлиненных клеток.

По основной выполняемой функции ткани классифицируются:

• образовательные ткани (меристемы);

• ассимиляционные ткани;

• запасающие ткани;

• воздухоносные ткани (аэренхима);

• всасывающие ткани;

• покровные ткани;

• выделительные ткани;

• механические ткани;

• проводящие ткани.

По наличию или отсутствию живого содержимого:

• живые;

• мертвые.

По происхождению:

• первичные;

• вторичные.

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 которые протопласты 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.