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 (паренхимы) 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. Меристемы образованы живыми клетками с тонкой оболочкой и крупными ядрами. Это простые ткани. Клетки образовательных тканей постоянно делятся митозом.

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

• верхушечные или апикальные меристемы обеспечивают рост растения в длину, находятся на верхушках стеблей и кончиках корней (конусы нарастания стебля и корня);
• боковые или латеральные меристемы обеспечивают рост стебля и корня в толщину (камбий, пробковый камбий или феллоген, перицикл);
• вставочные или интеркалярные 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.

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;

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

3) вставочные меристемы возникают в зонах активного роста в основании черешков листьев и у оснований междоузлий.

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

Основные ткани (паренхимы) составляют большую часть растений. Они заполняют промежутки между проводящими и механическими тканями во всех органах растений. Это простые ткани. Они 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 (хлоренхима) состоит из живых тонкостенных клеток, 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 (составляет основную часть сердцевины древесного стебля), корнях, клубнях, плодах и семенах.

Воздухоносная паренхима (аэренхима) имеет между клетками крупные 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). Это сложные ткани. Различают:

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

2) вторичная покровная ткань – перидерма;

3) третичная покровная ткань – корка.

Эпидерма – это первичная покровная ткань, расположенная на поверхности листьев и молодых побегов, состоящая из одного слоя живых, плотно прилегающих друг к другу клеток. Эпидерма – 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.Перидерма непроницаема для воды и воздуха и выполняет защитную функцию. Для газообмена и транспирациив перидерме есть чечевички.

Слои перидермы: пробка (феллема), пробковый камбий (феллоген), феллодерма (паренхима).

Перидерма образуется из феллогена или пробкового камбия. Феллоген закладывается в паренхиме, лежащей под эпидермой. Клетки пробкового камбия (феллогена) постоянно 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. Основная функция – опорная. Это простые ткани.

Виды механической ткани: колленхима и склеренхима.

Колленхима образованаживымиклетками с неравномерно утолщеннымиза счет отложения целлюлозы и пектинанеодревесневшими 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. Это сложные ткани.

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).

Проводящие ткани

Проводящая ткань	Основные элементы
	Проводящие	Механические	Запасающие
Ксилема	Сосуды (трахеи) и трахеиды	Древесинные волокна	Древесинная паренхима
Флоэма	Ситовидные трубки и клетки-спутницы	Лубяные волокна	Лубяная паренхима

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

Основные элементы ксилемы и флоэмы

Проводящие элементы ксилем.

Трахеиды – это вытянутые в длину мертвые клетки с заостренными концами. Трахеиды имеют одревесневшую клеточную стенку. Форма их может быть кольчатой, спиральной, пористой и т. д. Жидкость по трахеидам протекает медленно (фильтрация происходит через поры, затянутые мембраной). Трахеиды – наиболее древние проводящие элементы ксилемы. Они дали начало древесинным волокнам.

Сосуды или трахеи, встречающиеся только у цветковых растений,представляют собой полые трубки (оболочки отмерших клеток). Они состоят из отдельных члеников, которые располагаются друг над другом. Благодаря отверстиям (перфорациям) между члениками вдоль всего сосуда свободно осуществляется ток жидкости. Жидкость по трахеям протекает очень быстро. Утолщения клеточных стенок у сосудов так же, как и у трахеид, бывают кольчатыми, спиральными, лестничными, сетчатыми и пористыми.

Проводящие элементы флоэмы

Ситовидные трубки образованы живыми клетками, без ядер.Клетки расположены друг над другом и контактируют между собой  через поперечные перегородки, пронизанные мелкими отверстиями (порами), как сито.

Клетки-спутницы, сопутствующие каждому членику ситовидной трубки, выполняют вспомогательную роль в транспорте органических веществ.

Сосудистые растения – растения, в органах которых имеются сосуды или трахеиды, и ситовидные элементы. К ним относятся все высшие растения, кроме моховидных, у которых проводящая система отсутствует. У покрытосеменных растений встречаются трахеиды и сосуды. У остальных сосудистых растений (у хвощей, плаунов, папоротников и голосеменных) присутствуют только трахеиды.