Форма і розмір основної тканини. Особливості будови столбчатой ​​тканини: взаємозв'язок структури і функцій

Основний зміст.

1. Загальна характеристика основних тканин і їх класифікація.
2. Характеристика асиміляційної тканини.
3. Характеристика водоносної тканини.
4. Характеристика аеренхіма.

Сьогодні ми з вами будемо знайомитися з основними тканинами. Незважаючи на те, що вони мало діффернціровани в рослинах їх багато і вони виконують найважливіші функції.

Отже, приступимо.

Основні тканини (основна паренхіма, що виконує тканину).

Більшу частину рослини складають відносно мало спеціалізовані тканини. Вони займають ділянки між іншими постійними тканинами і присутні у всіх вегетативних і репродуктивних органах. Наприклад: основна паренхіма, що заповнює серцевину стебел; деревна паренхіма, розташована між судинами і деревними волокнами в деревині; луб'яна паренхіма, розташована між сітовідной трубками і волокнами в лубе; столбчатая тканину - хлорофіллоноснимі паренхіма, розташована в м'якоті листа під верхньої епідермою, а під нижньою лежить губчаста тканина; запасающая паренхіма - тканина, що утворює ендосперм насіння, основну масу бульб, коренеплодів, плодів; воздухоносной тканину характерна для водних рослин з плаваючим листям і стеблами.

Основні тканини складаються з живих паренхімних клітин, різноманітних за формою, цитоплазма цих клітин частіше розташована постінному. Клітини зазвичай тонкостінні, з простими порами, але іноді їх оболонки потовщуються і дерев'яніють. Обриси клітин різні, найчастіше округло-багатокутні. Основна тканина на противагу іншим дуже багата міжклітинними

Нестача води в паренхімних клітинах веде до тимчасового увя-Данію рослин

просторами. Розміри їх дуже різноманітні, починаючи від вузьких каналів і закінчуючи великими порожнинами, у багато разів перевищують розміри самих клітин. Осмотические властивості паренхімних клітин відіграють важливу роль, тому що в тургесцентном стані ці клітини виявляються щільно упакованими і, отже, забезпечують опору тим органам, в яких вони знаходяться. Особливо важливо це для стебел трав'янистих рослин, Де подібна опора є, по суті, єдиною. У посушливі періоди клітини таких рослин втрачають воду і рослини в'януть.

Неспеціалізовані в структурному плані клітини паренхіми, проте, метаболічно активні:багато важливих для рослинного організмупроцеси протікають саме в них.

Через систему заповнених повітрям межклетников йде газообмін між живими клітинами і зовнішнім середовищем, з якою пов'язують цю систему продихи або чечевички. Таким чином, кисень для дихання і діоксид вуглецю для фотосинтезу дифундують по цим межклетникам в губчастої паренхіми листа.

Стінки паренхімних клітин - важливий шлях, по якому переміщаються в рослині вода і мінеральні солі (частина «амілопластного шляху») речовини можуть переміщатися також і по цитоплазматическим шляхах, що зв'язують сусідні клітини.

За походженням основні тканини завжди первинні.

На основі головної виконуваної функції розрізняють кілька груп основних тканин (Класифікацію основних тканин дивись нижче).

Класифікація основних тканин.

Асиміляційні тканини. У цій тканини здійснюється фотосинтез. Вона складається з більш-менш тонкостінних живих паренхімних клітин, що містять хлоропласти. Основна маса цієї тканини зосереджена в листі, менша частина - в молодих зелених пагонах.

Паренхіма в листі нерідко не утворює однорідної тканини. У багатьох квіткових рослин вона поділяється на два абсолютно різних, не пов'язаних між собою переходами шару. Один з них, що лежить під шкіркою верхньої сторони листа і складається з витягнутих в довжину призматичних клітин, розташованих перпендикулярно до поверхні листа, носить назву столбчатой, Або п алісадной, Паренхіми. Клітини її відрізняються присутністю значної кількості хлоропластів, чим і пояснюється інтенсивність процесу фотосинтезу в цій тканини. Інший шар, що лежить з нижньої сторони листа, відрізняється крихкістю через утворення великих міжклітинних просторів, тому така тканина називається губчастоїпаренхімою. Остання хоча і має в своїх клітинах хлорофілові зерна, але асиміляція - її друга функція, а головними функціями є газообмін і транспірація.

— Виконайте завдання.

Завдання.

Два схожих квіткових рослини були вирощені на сонячному світлі. Однак рослина (1) отримало повну кількість сонячного світла, а рослина (2) отримало тільки 50% сонячного світла.

Обидва рослини були вирощені на однаковій грунті і отримали рівну кількість води і необхідних іонів мінералів.

В кінці експерименту були зроблені поперечні зрізи листя кожної рослини і вивчені під мікроскопом.

Ці зрізи, що відображають відмінні риси рослин, зображені на малюнку.

Одні й другі листя іноді можна зустріти і в кроні одного і того ж дерева.

- Поясніть сенс російської приказки: «І на дереві лист на лист не доводиться».

- За рахунок чого компенсується зменшення шарів клітин у тіньових листя?

Клітини водоносної паренхіми (цифра 8)

Водоносна тканину. Призначення цієї тканини - запасання води. Великоклітинна тонкостінна водоносна паренхіма мається на стеблах і листках рослин - сукулентів (кактуси, агави, алое) і рослин засолених місцезростань (солерос). Великі водоносні клітини зустрічаються в листі злаків. У вакуолях клітин водоносної паренхіми є слизисті речовини, що сприяють утриманню вологи.

Водоносна паренхіма в стеблах і листках сукулентів

Воздухоносной тканину (аеренхіма). Паренхіму зі значно розвиненими межклетниками називають аеренхіма. Вона добре розвинена в різних органах водних і болотних рослин, але зустрічається і у сухопутних видів. Призначення аеренхіма - постачання тканин киснем, в деяких випадках - листя діоксидом вуглецю (СО2) для забезпечення плавучості рослин.

Аеренхіма в органах водних рослин

Основні поняття:паренхіма, аеренхіма, ассимиляционная тканину (паренхіма), водоносна тканину.

Запитання і завдання:

1. Тканина, що утворює м'якоть листа, називається:

2. Яка тканина утворює серцевину стебла, запасає поживні речовини, здійснює фотосинтез, накопичує повітря, воду?

3. Які пристосування до запасання води мають рослини пустель?

4. Листя водного рослини Вікторії амазонської здатні витримати вагу людини. Завдяки чому це можливо.

5. Дерево-фляга, огіркове дерево, адиантум огрядний, Квінслендський пляшкове дерево, пляшкове дерево, спатодія колокольчатая, хлорофітум. Яка властивість об'єднує всі ці перераховані рослини посушливих районів?

6. Листя водних рослин завжди тримаються на плаву. яка особливість внутрішньої будовицих органів забезпечує їх плавучість?

7. Чому російський академік Н.А. Максимов назвав посухостійкі рослини з групи сукулентів «скнар»?

8. Які тканини виконують в зернівках запасаючу функцію?

Для наступного заняття не забудьте приготувати:

бульба картоплі; зерна пшениці або борошно; насіння бобів або квасолі; сік яблука або лимона, насіння соняшнику (можна арахісу), крохмальний клейстер і йод, марлеві серветки, стакани з водою, білий папір.

Особливості будови столбчатой ​​тканини листа обумовлюють виконання його найважливіших функцій. Завдяки цьому здійснюється життєдіяльність всього рослинного організму. У нашій статті ми розглянемо відмінні риси анатомії і фізіології столбчатой ​​тканини.

Особливості внутрішньої будови листа

У рослині столбчатая тканину розташовується в листі. Як влаштований цей орган? Зовні він покритий шкіркою. Цей різновид складається з щільно прилеглих живих клітин, серед яких розташовуються продихи. За рахунок даних структур забезпечується проникнення молекул газоподібних речовин: кисню - в рослину, а діоксиду вуглецю і пари води - в зворотному напрямку.

Під шкіркою розташовуються клітини основний фотосинтезуючої тканини. Вони великі, пухко розташовані, тому складають основу листа. провідну і опорну функціювиконують жилки - сукупність елементів провідної і Разом вони формують судинно-волокнисті пучки.

Основна тканина листа

Складається з клітин двох типів: стовпчастих і губчастих. Останні мають овальну форму, а в проміжках між ними розташовуються межклетники. Дані структури займають до чверті аркуша. Елементи основної тканини з межклетниками утворюють основу листа, запасають різні речовини, Беруть участь в газообміні. Особливості будови столбчатой ​​тканини роблять її головною фотосинтезуючої структурою листа.

Стовпчаста тканину: місце розташування

Малюнок столбчатой ​​клітини тканини листа ілюструє і особливості її розташування. Вона знаходиться прямо під шкіркою з верхньої сторони листів. Клітини даної тканини, дійсно нагадують стовпчики, можуть розміщуватися в один або кілька рядів. Таке розташування пояснюється її основною функцією - здійсненням фотосинтезу. Воно оптимально для поглинання кисню і сонячного світла.

Особливості будови столбчатой ​​тканини

Стовпчаста є різновидом основний Її клітини мають циліндричну форму, розташовані вертикально і щільно прилягають один до одного. Кількість шарів столбчатой ​​тканини безпосередньо залежить від інтенсивності сонячного випромінювання. Так, в листі рослин, які ростуть на світлі, їх може бути кілька. А у тіньовитривалих видів дана тканина розвинена слабо.

Малюнок столбчатой ​​клітини тканини листа демонструє її основні структури. Це тонка оболонка, ядро, мітохондрії, комплекс Гольджі, ЕРС. Центральне становище і основний обсяг клітини займає вакуоль. Ця є своєрідним резервуаром для запасу води і розчинених в ній речовин. Завдяки наявності хлоропластів, клітини столбчатой ​​тканини мають зелений колір, надаючи його і всьому листу.

Фотосинтезуючими можуть бути різні частини рослин. Наприклад, у кактусів, листя яких скорочені в колючки, цю функцію здійснює м'ясистий стебло. До фотосинтезу здатні і багато одноклітинні організми: хламидомонада, ціанобактерії.

Стовпчаста тканину: виконувані функції

стовпчасті клітинимістять найбільшу кількість хлоропластів в порівнянні з іншими елементами основної тканини. Тому їх головна функція- здійснення фотосинтезу. Його значення важко переоцінити, тому його масштаби часто називають планетарними.

Цей фотохімічний процес відбувається на внутрішній мембрані хлоропластів за умови наявності сонячного світла, вуглекислого газуі води. Продуктами цієї реакції є моносахарид глюкоза. Його рослина використовує в якості джерела енергії, необхідної для його зростання і розвитку. З'єднуючись в ланцюжки, глюкоза утворює складний вуглевод крохмаль. Його гранули відкладаються про запас в цитоплазмі у вигляді включень.

Другим продуктом реакції фотосинтезу є кисень. Цей газ - необхідна умова яке є основною ознакою всього живого на планеті. Суть цього процесу полягає в окисленні органічних речовинз вивільненням енергії їх хімічних зв'язків. Особливості будови столбчатой ​​тканини забезпечують і орієнтацію хлоропластів, яка дозволяє їм якомога ефективніше вловлювати сонячне світло.

Отже, столбчатая тканину є різновидом основний. Її клітини мають циліндричну витягнуту форму і вертикально розташовуються під верхнім шкіркою листа. Функції столбчатой ​​тканини обумовлені особливостями будови: її клітини містять зелені пластиди хлоропласти і забезпечують протікання фотосинтезу. Цей процес планетарного значення забезпечує головні умови життя. В його результаті рослини забезпечуються органічними речовинами, за рахунок яких харчуються, а всі інші організми - киснем, необхідним для дихання.

Основні тканини (паренхіми)складають більшу частину всіх органів рослин. Вони заповнюють проміжки між провідними і механічними тканинами і присутні у всіх вегетативних та генеративних органах. Ці тканини утворюються за рахунок диференціювання апікальних меристем і складаються з живих паренхіматозних клітин, різноманітних за будовою і функціями. Розрізняють асиміляційну, запасаючу, воздухоносную і водоносну паренхіми.

В асиміляційної, або хлорофіллоносной, паренхімі здійснюється фотосинтез.

Паренхіма представлена ​​живими паренхімними тонкостінними клітинами, в протопласті яких присутні хлоропласти. Виділяють три типи асиміляційні тканин: столбчатая, губчаста і складчаста. Всі вони містяться, як правило, в пластинках листків.

Стовпчаста, або палісадна, - основна фотосинтезуюча тканину в рослині. Клітини її мають циліндричну форму, щільно зімкнуті і розташовуються в листі перпендикулярно верхній епідермі. Зазвичай вони утворюють один шар, рідше два-три. Стовпчасті клітини містять велику кількість хлоропластів, а їх декілька витягнута формасприяє відтоку продуктів фотосинтезу.

Губчаста, або пухка, тканинутакож знаходиться в листі, зазвичай під столбчатой. Вона містить багато межклетников, про що свідчить її назва. Клітини мають округлу або лопатеву форму. Хлоропластів в них менше, ніж в клітинах столбчатой ​​тканини. Важливими функціями губчастої хлоренхіми, поряд з фотосинтезом, є газообмін і транспірація.

складчаста паренхімазустрічається в основному в хвої і листі деяких злаків. Оболонка її клітин утворює всередину складки, які збільшують поверхню оболонки, а значить, і пристенного шару цитоплазми, що містить хлоропласти. Іноді складки утворюються тільки на стінці, зверненої до поверхні органа (бамбук, анемона).

Усмоктувальні, що поглинають.Воду і поживні речовини, необхідні для своєї життєдіяльності, рослини поглинають з довкілля. Водорості та вищі водні рослини всмоктують їх всією поверхнею свого тіла. У вищих рослин, Що живуть на суші, є для цього спеціалізовані поглинають, або всмоктувальні, тканини, які ще називають абсорбційними. До них відносять Ризоїди і поглинають воду волоски мохів, волосконосний шар кореня, спеціальні поглинають воду волоски в епідермі рослин, які ростуть в жаркому і сухому кліматі, покривну тканину повітряних коренів, а також щиток - видозмінену сім'ядолю однодольних.

У мохів відсутні коріння, вони поглинають воду в основному за допомогою ризоидов, що представляють собою вирости шкірки, які відділені від її клітин перегородкою. Часто Ризоїди складаються з однієї тонкостінної подовженою клітини із закругленою верхівкою. Коли верхівка стикається з субстратом, вона утворює вирости - розгалуження. Сфагнові мохи містять спеціальні поглинають воду гіалінові клітини. На стеблах вони утворюють покрив з декількох шарів, а в листочках розташовуються між вузькими хлорофіллоноснимі клітинами. Гіалінові клітини великі, мертві, їх стінки мають спіральні потовщення і дрібні отвори, що відкриваються назовні. Через отвори капілярним шляхом вода надходить в гіалінові клітини, заповнюючи їх. Саме цим пояснюється велика вологоємність мохів: вони утримують кількість води, у багато разів перевищує їх масу.

Волосконосний шар є покривною тканиною кореня в зоні всмоктування вище точки зростання. Він носить назву ризодерма, або епіблеми. Клітини цього шару утворюють вирости - кореневі волоски. Вони живі, з тонкими целюлозними оболонками, пристінним шаром цитоплазми і великий центральній вакуолью. Ядро зазвичай розташоване в тій частині цитоплазми, яка знаходиться в волосині, туди ж проникає і вакуоль.

У одних рослин кожна клітина ризодерма утворює волоски, у інших - в ній є клітини двох типів - тріхобласти, Що утворюють волоски, і атріхобласти, Їх не мають. Причому в коренях різних рослинволоски формуються неоднаково.

До поглинає відноситься веламен - покривна тканинаповітряних коренів рослин-епіфітів, які використовують в якості опори стовбури і гілки дерев. Коріння цих рослин перебувають не в грунті, а в повітрі. Веламен складається з декількох шарів мертвих паренхімних клітин, оболонки яких мають спіральні або сітчасті потовщення. В оболонці знаходяться наскрізні отвори, через які в клітини Велам капілярним шляхом проникає вода (дощ, роса)

запасающаяпаренхіма переважає в стеблі, корені, кореневища. У клітинах цієї тканини відкладаються запасають речовини: білки, жири, вуглеводи.

Рослини відкладають в запас велику кількість органічних речовин. Накопичення і зберігання поживних речовин відбувається в запасающих тканинах. Клітини цих тканин зазвичай тонкостінні або рідше товстостінні, щільно зімкнуті або з межклетниками. Їх оболонки мають прості округлі пори. Іноді запасають клітини дуже великі, особливо в соковитих плодах. Їх можна бачити неозброєним оком, наприклад, на розломі яблука або кавуна.

Запас поживних речовин може знаходитися в клітці в протопласті, в вакуолі, рідше в клітинній оболонці. У протопласті - цитоплазмі, пластидах, сферосомах - речовини можуть відкладатися в твердому (крохмаль, білок), рідкому (масла) і розчиненому стані. Так, в цитоплазмі зазвичай накопичуються білки у вигляді кристалів і алейронових зерен (насіння квасолі, сої, гороху, рицини), крапельок масла (насіння олійних рослин, плоди маслини), в пластидах - крохмаль у вигляді крохмальних зерен (насіння злаків, бобових, бульби картоплі), рідше білки і масла, в сферосомах - масла. У вакуолях в розчині містяться цукри (коренеплоди цукрових буряків, м'якоть соковитих плодів), розчинні полісахариди, наприклад інулін (коріння і бульби топінамбура, жоржини, цикорію, кульбаби). У клітинній оболонці запасні речовини представлені геміцелюлозами, що використовуються в насінні деяких рослин при проростанні (люпин, пальми).

У однорічних рослин запасають тканини знаходяться в основному в насінні і плодах. Вони витрачаються при проростанні і зростанні проростка до його позеленіння і переходу до фотосинтезу. У багаторічних рослин запасні речовини відкладаються не тільки в насінні і плодах, а й в вегетативних органах - корі, деревині і серцевині стебла, в корі і деревині кореня. Ці речовини використовуються рослиною при розпусканні бруньок навесні, зростанні молодих пагонів і коренів. Крім того, у багатьох рослин є спеціалізовані запасають органи - кореневища, бульби, цибулини.

воздухоноснойпаренхіма, або аеренхіма, складається з живих клітин і великих повітроносних порожнин (межклетников), що представляють собою резервуари для запасу газоподібних речовин. Ці порожнини оточені клітинами основної паренхіми (хлорофіллоносной або запасающей). Аеренхіма добре розвинена у водних рослин в різних органах і може зустрічатися у сухопутних видів. Головне призначення аеренхіма - участь в газообміні, а також забезпечення плавучості рослин (рис. 2.15).

До запасаються відносять також водоносна паренхіми. Вони складаються з клітин з великими вакуолями, які містять водянистий клітинний сік, В якому часто присутні слизу, які поглинають і утримують воду. Водоносні клітини віддають воду в міру необхідності інших тканин, в першу чергу меристеми і хлоренхіми. При втраті води розтягнуті раніше оболонки водоносних клітин скорочуються, утворюючи складки на радіальних стінках. Коли тканини знову збагачуються водою, радіальні стінки клітин розпрямляються, тургор їх відновлюється. Водоносна тканину характерна для сукулентів - рослин з соковитими, багатими водою вегетативними органами (алое, агава, молодило, молочай, очиток, кактус). Великі водоносні клітини зустрічаються в листі деяких злаків, багато води запасається в чешуях цибулин, до водоносних можна віднести гіалінові клітини сфагнових мохів