Ткани цветкового растения

Ткани – это группы клеток, сходные по происхождению, строению и выполняющие определенные функции в организме. Ткани растений, состоящие из одного типа клеток, называются простыми (паренхима, склеренхима, колленхима, меристема). Сложные ткани (ксилема, флоэма и покровные) состоят из разных типов клеток, различающихся по форме, внутреннему строению и функциям.

Классификация тканей

1. Образовательные ткани, или меристемы. Клетки этих тканей обладают способностью к делению и формированию всех прочих тканей.

2. Основные ткани составляют большую часть тела растения. Они бывают:

1) ассимиляционные (хлорофиллоносные); 2) запасающие; 3) воздухоносные; 4) водоносные.

3. Покровные ткани выполняют функцию механической защиты от влияния внешней среды (эпидерма, ризодерма, перидерма, корка).

4. Механические ткани (опорные) придают прочность органам растений: 1) колленхима; 2) склеренхима.

5. Проводящие ткани обеспечивают транспорт воды, питательных веществ по растению:

1) ксилема (древесина) – обеспечивает восходящий ток воды и минеральных веществ;

2) флоэма (луб) – обеспечивает нисходящий ток органических веществ.

Образовательные ткани (меристемы) обеспечивают рост и образование всех других тканей растения. Клетки образовательных тканей постоянно делятся митозом. По происхождению различают первичные и вторичные меристемы.

Первичные меристемы:

1) апикальные или верхушечные меристемы закладываются в зародыше семени и сохраняются на верхушках стеблей и кончиках корней (конусы нарастания стебля и корня);

2) прокамбий – это меристема, из которой в последующем формируется камбий и перицикл;

3) вставочные меристемы возникают в зонах активного роста в разных частях растения (в основании черешков листьев и у оснований междоузлий). Вставочная меристема, расположенная в основании междоузлий у злаков, обеспечивает рост их стебля в длину.

Вторичные меристемы образуются из клеток постоянных тканей. К ним относятся камбий и феллоген (пробковый камбий). Они обеспечивают рост растения в толщину.

По локализации в теле растения выделяют верхушечные (апикальные), боковые (латеральные), вставочные (интеркалярные) и раневые (травматические) меристемы.

Основные ткани (паренхимы) составляют большую часть растений. Они заполняют промежутки между проводящими и механическими тканями во всех органах растений. Эти ткани образуются за счет дифференцировки верхушечных меристем и состоят из живых клеток. В зависимости от выполняемых функций различают ассимиляционную, запасающую, воздухоносную и водоносную паренхимы.

Ассимиляционная паренхима или хлоренхима осуществляет фотосинтез, ее клетки содержат хлоропласты. Хлоренхима встречается в зеленых надземных органах растений (листья, молодые зеленые стебли).

Запасающая паренхима запасает питательные вещества: белки, жиры, углеводы. Она преобладает в стеблях, корнях, клубнях, плодах и семенах.

Воздухоносная паренхима (аэренхима) имеет между клетками межклетники, в которых запасается воздух. Аэренхима участвует в газообмене и обеспечивает плавучесть растений. Она хорошо развита у водных и болотных растений.

Водоносная паренхима содержит в вакуолях слизистые вещества, способствующие удержанию влаги. Преимущественно эти клетки бывают у суккулентов (кактусы, алоэ, агава).

Покровные ткани покрывают тело растений и предохраняют внутренние ткани от различных воздействий внешней среды (перегрев, охлаждение, проникновение бактерий). Различают:

1) первичная покровная ткань – эпидермис (эпидерма, кожица);

2) вторичная покровная ткань – перидерма;

3) третичная покровная ткань – корка.

Эпидермис – это первичная покровная ткань, расположенная на поверхности листьев и молодых побегов. Эпидермис – это сложная ткань, так как в его состав входят различные клетки (эпидермальные клетки и клетки устьиц). Собственно эпидермальные клетки плотно сомкнуты между собой. В них отсутствуют хлоропласты. Снаружи эпидермис покрыт слоем кутикулы, состоящей из жироподобного вещества – кутина. В эпидермисе имеются устьица, которые регулируют газообмен и транспирацию (испарение воды). Устьица обычно располагаются на нижней стороне листа. Однако у водных растений, обладающих плавающими листьями, они находятся только на верхней стороне листа.

Перидерма – это сложная вторичная покровная ткань стеблей и корней многолетних растений. Она сменяет отмирающий эпидермис.

Слои перидермы: пробка (феллема), феллоген, феллодерма.

Перидерма образуется из феллогена или пробкового камбия (вторичная меристема). Феллоген закладывается в паренхиме, лежащей под эпидермой. Клетки феллогена делятся: наружу образуются мертвые клетки пробки, а внутрь – живые с хлоропластами клетки феллодермы (паренхима). Клеточная стенка мертвых клеток пробки пропитана жироподобным веществом – суберином. Пробка охраняет внутренние живые ткани от потери влаги, резких температурных колебаний и проникновения микроорганизмов. Газообмен и транспирация живых тканей, лежащих под пробкой, обеспечивают чечевички.

Корка – третичная покровная ткань – образуется у многолетних растений в корне и стебле на смену пробке. Ежегодно в более глубоких слоях первичной коры закладываются новые слои перидермы. Наружный слой перидермы – пробка – изолирует все вышележащие ткани, в результате чего они отмирают. Таким образом, совокупность многочисленных перидерм с отмершими между ними тканями и является коркой.

Механические ткани — это опорные ткани, обеспечивающие прочность растения.

Виды механической ткани: колленхима и склеренхима.

Колленхима образована живыми клетками с неравномерно утолщенными клеточными стенками. Колленхима служит для укрепления растущих органов растения. Встречается в стеблях растений, в черешках листьев и по обеим сторонам крупных жилок листа. Колленхима может растягиваться, поэтому она не препятствует росту органов.

Склеренхима образована мертвыми клетками с одревесневшими и равномерно утолщенными клеточными стенками. Ее клеточная стенка одревесневает (т. е. пропитывается лигнином), а ядро и цитоплазма разрушаются. Существуют две разновидности склеренхимы: волокна и склереиды.

Волокна – это длинные клетки вытянутой формы с заостренными концами, собранные в пучки. Эти клетки плотно примыкают друг к другу и их оболочки обладают высокой прочностью.

Если склеренхимные волокна встречаются в древесине (ксилеме), они называются древесинными волокнами. Они защищают сосуды от давления других тканей, являясь механической частью ксилемы.

Если склеренхимные волокна встречаются в лубе (флоэме), они называются лубяными волокнами. Лубяные волокна обладают большой прочностью и эластичностью, что находит большое применение в текстильной промышленности (волокна льна).

Склереиды – это округлые мертвые клетки с утолщенными одревесневшими клеточными стенками. Они встречаются во многих органах растения: каменистые клетки (в плодах груши), кожура семян и скорлупа орехов.

Проводящие ткани (ксилема и флоэма) обеспечивают восходящий и нисходящий ток растения.

Восходящий ток – это ток воды и растворенных в ней минеральных солей, идущий от корней по стеблю к листьям. Восходящий ток осуществляется по сосудам (трахеям) и трахеидам ксилемы (древесины).

Нисходящий ток – это ток органических веществ, направляющийся от листьев к корням по ситовидным элементам флоэмы (луба).

Таблица 12. Проводящие ткани

Ксилема и флоэма – это сложные ткани, состоящие из трех основных элементов.