adsby.ru → вихователю

Похідні первинної покривної тканини. покривні тканини

Покривна тканина рослини - це зовнішня тканина, яка захищає рослини від несприятливих впливів довкілля(Перепадів температур, посухи, механічних пошкоджень) і від різних бактерій, вірусів і грибів. Також ці тканини сприяють всмоктуванню і виділенню води (яку іноді доводиться утримувати), здійснюють газообмін.

Їх функції

Таким чином, покривна тканина виконує наступні функції:

захисну (відокремлює внутрішнє середовище рослини від зовнішнього середовища);
обмінну;
видільну;
рецепторну.

Рис 1. покривні тканинирослин схематично

види

Виділяють такі види покривної тканини, як

первинна(Розташована: епідерміс - в стеблі, екзодерма - корені);
вторинна або пробка(Розташована також в коренях і стеблах рослин - перидерма; вона зазвичай з'являється після того, як відмирає епідерміс);
додаткова покривна тканина або кірка(Рітідом).

Молодий корінь може бути також покритий ризодерма, схожою за своєю будовою на епідерму, але в цілому епідерміс і екзодерма несхожі ні за будовою, ні за походженням.

епідерміс- це жива тканина, пробка і кірка- це мертві тканини, клітини яких, відмираючи, заповнюються повітрям і дубильними речовинами, при цьому продовжуючи виконувати свої основні функції - формувати захисні шари, що оберігають рослину від несприятливих факторів.

особливості будови

Всі різновиди покривної тканини схожі за своєю будовою (покривні тканини рослин утворені з клітин і міжклітинної простору) і мають певні особливості.

В покривних тканинах дуже багато клітин і мало міжклітинної речовини.
Клітини і інші структурні частинки розташовані дуже близько один до одного
Покривна тканина швидко регенерує (клітини живуть не довго, швидко діляться, за рахунок чого тканину постійно оновлюється).

Будова і функції різних видівпокривної тканини представлено нижче в таблиці, яку можна використовувати на уроках з природознавства в 5 класі.

Рис 2. Епідерма рослини

Види покривної тканини рослини і їх функції

*Вид покривної тканини*	*будова*	*функції*
епідерма	У вищих рослинвся поверхня цієї тканини покрита кутикулою - шаром воску Кутіна. Є спеціальні пори - продихи, які складаються з декількох замикаючих і побічних клітин. Також присутні волоски або трихоми, що складаються з однієї або декількох клітин.	Ця тканина забезпечує газо - і водообмін, здійснює регуляцію температури. Волоски можуть виконувати захисну функції (як, наприклад, у кропиви).
перидерма	Складається з трьох шарів: феллема (зовнішній шар або пробка), феллоген (основний шар, при діленні клітин якого утворюються два інших шари), феллодерми. У цій тканині розташовані так звані чечевички, які сприяють газообміну.	Ця тканина захищає рослину в тому числі і від хвороботворних організмів.
кірка	Складається з відмерлих клітин феллогена. Ця тканина здатна розтягуватися до певних меж, але вона не еластична, саме тому на ній поступово можуть утворюватися тріщини.	Ця тканина необхідна для захисту рослини від механічних пошкоджень. Цікаво, що кірка здатне вберегти рослина навіть від вогню. Саме тому багато дерев виживають після лісових пожеж.

Рис 3. Вид кори під мікроскопом

Всі тканини можуть бути як багатошаровими, так і одношаровими. Наприклад, ризодерма, що покриває корінь, одношарова тканина, а епідерміс - багатошарова. Перидерма також складна, багатошарова покривна тканина.

У деяких видів рослин, особливо тих, які ростуть в посушливих місцевостях, є ще одна тканина (відноситься до первинних) - веламен , Який покриває тільки коріння рослини. Саме цей шар забезпечує своєчасне надходження вологи в листя і стебла рослини.

Різні тканини утворюються в різний період «життя» рослини. Так кірка може утворюватися у вищих деревних рослин лише 8, 25 році життя (сосна і дуб відповідно). У деяких же вона взагалі може сформуватися і на 50-ому році життя (у граба).

Що ми дізналися?

Покривні тканини є у тварин і рослин. У рослин є три види покривної тканини, які виконують різні функції, хоча основне значення будь-покривної тканини - захищати рослину. Будова покривної тканини рослин нескладне, але має свої особливості. Тканини бувають одношарові і багатошарові. Деякі види тканини починають формуватися тоді, коли рослина досягає певного віку.

Покривні тканини розташовуються на поверхні органів рослин на кордоні з зовнішнім середовищем. Вони складаються з щільно зімкнутих клітин і захищають внутрішні частини рослини від несприятливих зовнішніх впливів, зайвого випаровування і осушення, різкої зміни температури, проникнення мікроорганізмів, служать для газообміну і транспірації. Відповідно до походженням з різних меристем виділяють первинніі вторинніпокривні тканини.

До первиннимпокривним тканинам відносять: 1) ризодерма, або епіблемуі 2) епідерму.

Ризодерма (епіблема) -первинна одношарова поверхнева тканина кореня. утворюється з протодерми- зовнішнього шару клітин апікальної меристеми кореня. Основна функція ризодерма - всмоктування, виборче поглинання з грунту води з розчиненими в ній елементами мінерального живлення. Через ризодерма відбувається виділення речовин, що діють на субстрат і перетворюють його. Клітини ризодерма тонкостінні, з в'язкою цитоплазмой і великою кількістюмітохондрій (мінеральні іони поглинаються активно, з витратою енергії, проти градієнта концентрації). характерною особливістюризодерма є утворення у частині клітин кореневих волосків- трубчастих виростів, на відміну від трихоми не відділених стінкою від материнської клітини ( Мал. 3.4). кореневі волоскизбільшують поглинаючу поверхню ризодерма в десять і більше разів. Волоски мають довжину 1-2 (3) мм. Ризодерма часто розглядають як всмоктувальнутканина.

Мал. 3.4. Кінчик кореня ожика багатоквітковою: 1 - кореневої волосок.

епідерма- первинна покривна тканина, що утворюється з протодермиконуса наростання пагона. Вона покриває листя, стебла трав'янистих і молодих пагонів деревних рослин, квітки, плоди і насіння. Основна функція епідерми - регуляція газообміну і транспірації(Випаровування води живими тканинами). Крім того, епідерміс виконує цілий ряд інших функцій. Вона перешкоджає проникненню всередину рослини хвороботворних організмів, захищає внутрішні тканини від механічних пошкоджень і надає органам міцність. Через епідерму можуть виділятися назовні ефірні масла, вода, солі. Епідерма може функціонувати як усмоктувальна тканина. Вона бере участь в синтезі різних речовин, В сприйнятті подразнень, в русі листя.

Епідерма - складна тканина, в її склад входять морфологічно різні типиклітин: 1) основні клітини епідерми; 2) замикають і побічні клітини продихів; 3) трихоми.

Основні клітини епідерми- живі клітини таблітчатой форми. Вид клітин з поверхні різний ( Мал. 3.5). Клітини щільно зімкнуті, межклетники відсутні. Бічні стінки (перпендикулярні поверхні органу) часто звивисті, що підвищує міцність їх зчеплення, рідше прямі. Епідермальні клітини осьових органів і листя багатьох однодольних сильно витягнуті уздовж осі органу.

Мал. 3.5. Епідерма листа різних рослин (вид з поверхні): 1 - ірис; 2 - кукурудза; 3 - кавун; 4 - буквица.

Зовнішні стінки клітин зазвичай товще за інших. Їх внутрішній, більш потужний, шар складається з целюлози і пектинових речовин; зовнішній шар піддається кутінізаціі. Поверх зовнішніх стінок виділяється суцільний шар Кутіна, який утворює захисну плівку - кутикулу. Крім Кутіна в її склад входять вкраплення воску, що ще більше знижує проникність кутикули для води і для газів. Віск може відкладатися в кристалічній формі і на поверхні кутикули у вигляді лусочок, паличок, трубочок та інших структур, видимих тільки в електронний мікроскоп. Цей сизий, легко стирається наліт добре помітний на листках капусти, плодах сливи, винограду. Потужність кутикули, розподіл в ній воску і Кутіна визначають хімічну стійкість і проникність епідерми для газів і розчинів. В умовах посушливого клімату у рослин розвивається більш товста кутикула. У рослин, занурених у воду, кутикула відсутня.

Клітини епідерми мають живий протопласт, зазвичай з добре розвиненою ендоплазматичної мережеюі апаратом Гольджі. У більшості видів рослин в цитоплазмі присутні лейкопласт. У водних рослин, папоротей, мешканців тінистих місць (гібіскус) зустрічаються рідкісні хлоропласти. Епідерма найчастіше складається з одного шару клітин. Рідко зустрічається двох- або багатошарова епідерміс, переважно у тропічних рослин, що живуть в умовах мінливої забезпеченості водою (бегонії, пеперомии, фікуси). Нижні шари багатошарової епідерми функціонують як водозапасающими тканину. У деяких рослин клітинні стінкиможуть просочуватися кремнеземом (хвощі, злаки, осоки) або містити слизу (насіння льону, айви, подорожників).

устячка- освіти для регуляції транспірації і газообміну. Устьіце складається з двох замикаючих клітинбобовидной форми, між якими знаходиться устьичная щілину, Яка може розширюватися і звужуватися. Під щілиною розташовується великий межклетники - подустьічная порожнину. Клітини епідерми, що примикають до замикаючим клітинам, часто відрізняються від інших клітин, і тоді їх називають побічними, або околоустьічнимі клітинами(Мал. 3.6). Вони беруть участь в русі замикаючих клітин.

Мал. 3.6. Схема будови продихи.

Замикають і побічні клітини утворюють устьічнимі апарат. Залежно від числа побічних клітин і їх розташування щодо устьичной щілини виділяють кілька типів устьічного апарату (Рис. 3.7). У фармакогнозії типи устьічного апарату використовуються для діагностики лікарської рослинної сировини.

Мал. 3.7. Типи устьічного апарату: 1 - аномоцітний; 2 - діацітний; 3 - парацітний; 4 - анізоцітний; 5 - тетрацітний; 5 - енціклоцітний.

Аномоцітнийтип устьічного апарату звичайний для всіх груп рослин, виключаючи хвощі. Побічні клітини в цьому випадку не відрізняються від інших клітин епідерми. Діацітнийтип характеризується двома побічними клітинами, які розташовуються перпендикулярно устьичной щілини. Цей тип виявлений у деяких квіткових рослин, зокрема, у більшості губоцвітих (м'ята, шавлія, чебрець, материнка) і гвоздикових. при парацітномтипі дві побічні клітини розташовуються паралельно замикаючим і устьичной щілини. Він знайдений у папоротей, хвощів і ряду квіткових рослин. Анізоцітнийтип виявлений тільки у квіткових рослин, зокрема, він зустрічається у хрестоцвітних (грицики, жовтушник) і пасльонових (блекота, дурман, беладона). В цьому випадку замикають клітини оточені трьома побічними, одна з яких значно більший за або дрібніше інших. Тетрацітнимтипом устьічного апарату характеризуються переважно однодольні. при енціклоцітномтипі побічні клітини утворюють вузьке кільце навколо замикаючих клітин. Подібна структура знайдена у папоротей, голонасінних і деяких квіткових.

Механізм руху замикаючих клітин заснований на тому, що стінки їх потовщені нерівномірно, тому форма клітин змінюється при зміні їх об'єму. Зміна обсягу клітин устьічного апарату відбувається внаслідок зміни осмотичного тиску. Збільшення тиску відбувається за рахунок активного надходження з сусідніх клітин іонів калію, а також за рахунок підвищення концентрації цукрів, що утворюються в процесі фотосинтезу. За рахунок надходження води обсяг вакуолі збільшується, тургорное тиск зростає, і устьичная щілину відкривається. Відтік іонів відбувається пасивно, вода виходить з замикаючих клітин, їх обсяг зменшується, і устьичная щілину закривається. У більшості рослин продихи відкриваються в світлий час доби і закриваються вночі. Це пов'язано з тим, що фотосинтез протікає тільки на світлі, і для нього необхідний приплив з атмосфери вуглекислого газу.

Число і розподіл устьиц дуже варіюють в залежності від виду рослини і екологічних умов. У більшості рослин їх число становить 100-700 на 1 мм 2 поверхні листа. За допомогою продихів епідерміс ефективно регулює газообмін і транспірацію. Якщо продихи повністю відкриті, то транспирация йде з такою ж швидкістю, як якби епідерми не було зовсім (відповідно до закону Дальтона, при одній і тій же сумарній площі отворів швидкість випаровування тим вище, чим більше число отворів). При закритих продихи транспирация різко знижується і фактично може йти тільки через кутикулу.

У багатьох рослин епідерміс утворює зовнішні одно- або багатоклітинні вирости різної форми - трихоми. Трихоми відрізняються крайнім різноманітністю, залишаючись в той же час цілком стійкими і типовими для певних видів, родів і навіть родин. Тому ознаки трихоми широко використовуються в систематиці рослин і в фармакогнозії в якості діагностичних.

Трихоми діляться на: 1) криютьі 2) залізисті. залізистітрихоми утворюють речовини, які розглядаються як виділення. Вони будуть розглянуті в розділі, присвяченому видільним тканинам.

Кроющиетрихоми мають вигляд простих, розгалужених або зірчастих волосків, одно- або багатоклітинних ( Мал. 3.8). Кроющие трихоми можуть тривалий час залишатися живими, але частіше вони швидко відмирають і заповнюються повітрям.

Густий шар волосків відображає частину сонячних променів і зменшує нагрівання, створює Затишне простір близько епідерми, що в сукупності знижує транспірацію. Часто волоски утворюють покрив тільки там, де розташовуються продихи, наприклад на нижній стороні листя мати-й-мачухи, багна. Жорсткі, колючі волоски захищають рослини від поїдання тваринами, сосочки на пелюстках приваблюють комах.

Мал. 3.8. Кроющие трихоми: 1-3 - прості одноклітинні, 4 - простий багатоклітинний, 5 - гіллясте багатоклітинний, 6 - простий дворогий, 7,8 - зірчастий (в плані і на поперечному розрізі листа).

Від трихоми, що утворюються тільки з епідермальних клітин, слід відрізняти емергенци, В формуванні яких беруть участь і більш глибоко розташовані тканини. До них відносять шипи троянди, малини, ожини, що покривають черешки листя і молоді пагони.

До вториннимпокривним тканин належать: 1) перидермаі 2) кірка, або рітідом.

перидерма- складна багатошарова покривна тканина, яка приходить на зміну первинним покривним тканинам - ризодерма і епідермі. Перидерма покриває коріння вторинної будови і стебла багаторічних пагонів. Вона може виникнути і в результаті заліковування пошкоджених тканин рани меристемою.

Перидерма складається з трьох комплексів клітин, різних за будовою і функціями. Це: 1) феллема, або пробка, Що виконує головні захисні функції; 2) феллоген, або корковий камбій, За рахунок роботи якого утворюється перидерма в цілому; 3) феллодерми, або пробкова паренхіма, Що виконує функцію харчування феллогена ( Мал. 3.9).

Мал. 3.9. Будова перідерми стебла бузини .

Феллема (пробка)складається з декількох шарів таблитчатих клітин, розташованих щільно, без межклетников. Вторинні клітинні стінки складаються з чергуються шарів суберіна і воску, що робить їх непроникними для води і газів. Клітини пробки мертві, вони не мають протопласта і заповнені повітрям. У порожнині клітин можуть також відкладатися речовини, що підвищують захисні властивості пробки.

Феллоген (корковий камбій)- вторинна латеральна меристема. Це один шар меристематичних клітин, що відкладають клітини пробки назовні і клітини феллодерми всередину органу. Феллодерми (пробкова паренхіма)відноситься до основних тканин і складається з живих паренхімних клітин. Однак часто феллоген працює односторонньо, відкладаючи тільки пробку, а феллодерми залишається одношарової ( Мал. 3.9).

Головна функціяпробки - захист від втрати вологи. Крім того, пробка охороняє рослину від проникнення хвороботворних організмів, а також дає механічну захист стовбурів і гілок дерев, а феллоген заліковує завдані ушкодження, утворюючи нові шари пробки. Оскільки клітини пробки заповнені повітрям, корковий футляр має малу теплопровідність і добре охороняє від різких коливань температури.

У більшості дерев і чагарників феллоген закладається в однорічних пагонах вже в середині літа. Найчастіше він виникає з паренхімних клітин, що лежать відразу під епідермою ( Мал. 3.9). Іноді феллоген утворюється в більш глибоких шарах кори (смородина, малина). Рідко епідермальні клітини, ділячись, перетворюються в феллоген (верба, айва, олеандр).

Газообмін і транспірація в органах, покритих перидермой, відбуваються через чечевички(Мал. 3.10). У місцях чечевичек пробкові шари розірвані і чергуються з паренхімними клітинами, пухко з'єднаними між собою. За межклетникам цієї виконує тканини циркулюють гази. Феллоген стелить виконує тканину і, в міру її відмирання, доповнює новими шарами. З настанням холодного сезону феллоген відкладає під виконує тканиною замикає шар, Що складається з клітин пробки. Навесні цей шар під напором нових клітин розривається. У замикаючих шарах є невеликі межклетники, так що живі тканини гілок дерев навіть взимку не відмежовані наглухо від навколишнього середовища.

Мал. 3.10. Будова чечевички бузини на поперечному розрізі.

На молодих пагонах чечевички виглядають як невеликі горбки. У міру потовщення гілок їх форма змінюється. У берези вони розтягуються по колу стовбура і утворюють характерний малюнок з чорних рисок на білому тлі. У осики чечевички приймають форму ромбів.

У більшості деревних рослин на зміну гладкою перидерма приходить тріщинувата кірка (рітідом). У сосни це відбувається на 8-10-му році, у дуба - в 25-30 років, у граба - в 50 років. Лише у деяких дерев (осика, бук, платан, евкаліпт) кірка взагалі не утворюється.

Кірка виникає в результаті багаторазового закладання нових прошарків перідерми у все більш глибоких шарах кори. Живі клітини, укладені між цими прошарками, гинуть. Таким чином, кірка складається з чергуються шарів пробки і інших відмерлих тканин кори ( Мал. 3.11).

Мал. 3.11. Кірка дуба на поперечному розрізі .

Мертві тканини кірки не можуть розтягуватися, слідуючи за потовщенням стовбура, тому на стовбурі з'являються тріщини, що не доходять, однак, до глибинних живих тканин. Кордон між перидермой і кіркою зовні помітна по появі цих тріщин, особливо ясна ця межа у берези, у якій біла береста (перидерма) змінюється чорної тріщинуватої кіркою. Товста кірка надійно оберігає стовбури дерев від механічних пошкоджень, лісових пожеж, різкої зміни температур.