Растительная ткань – определение, виды и объяснение

Меристема (Образовательная ткань)

Меристема (Образовательная ткань)

Образовательная или Меристема (от греч. меристос – делимый). Клетки живые, тонкостенные, имеют тонкие клеточные стенки с незначительным количеством целлюлозы, с большим ядром, часто делятся. Дают начало почти всем клеткам других типов тканей и обеспечивают рост растения на протяжении всей жизни. При каждом делении одна из новообразовавшихся клеток остается меристематической, а вторая превращается в клетку какой-нибудь ткани. Деление регулируется фитогормонами.

Виды образовательных тканей

По месту расположения различают верхушечную, вставочную и боковую меристемы. Верхушечная (апикальная) находится в зоне деления корня и конусе нарастания на верхушке побега. Она обеспечивает их рост в длину. Закладывается в теле зародыша. На каждом боковом побеге и боковом корне образуется собственная верхушечная меристема.

Боковая находится внутри стебля или корня, охватывает их центральную часть. Обеспечивает рост этих органов в толщину. Например, камбий встречается преимущественно у деревьев, иногда – у травянистых.

Вставочная (интеркалярная) содержится в основе междоузлий стебля у некоторых растений (злаковых, хвощей) и обеспечивает вставочный рост. Эта меристема перестает существовать и превращается в постоянные ткани, когда заканчивается рост стебельного участка или листка.

Различают также первичную и вторичную меристемы. Первичная меристема развивается в зародыше, обусловливает рост и развитие проростка. Закладывается она на верхушках зародышевых корешка и стебелька. Вторичная образуется из первичной и закладывается позднее. Вторичные меристемы обеспечивают вторичный рост в толщину стебля и корня (камбий и феллоген). Из клеток основной ткани или эпидермы возникает пробковый камбий. Среди вторичных меристем различают раневую, которая дает начало особой защитной ткани в местах повреждения.

Общая характеристика

Чтобы было проще понять, какое место занимают механические ткани в жизни растений и что они делают, стоит вспомнить, как много неблагоприятных факторов воздействует на организмы. Климатические катаклизмы, жара, холод, недостаток и избыток влаги, солнечные лучи, угроза стать пищей животных — всё это растения испытывают на себе ежесекундно.

Благодаря ткани, включённой в структуру организма, дикорастущие и культурные виды растений переносят землетрясения, сильные ветры, снегопады, ливни и прочие явления природы. Каждое растение приспосабливается к окружающей среде по-разному. Все 6 типов ткани неодинаково концентрируются в частях растений даже в рамках одного вида. Во всех случаях функциональная значимость обусловлена необходимостью защиты от внешних угроз. Кроме того, с её участием протекают процессы жизнедеятельности.

По мнению ботаников, механическую ткань можно сравнить с остовом или скелетом. Подобно арматуре она обеспечивает прочность и устойчивость живого организма, его способность выживать в изменчивых условиях. Роль механической ткани в растении состоит в том, что она помогает сохранять целостность.

Пример: при шквалистом ветре деревья гнутся, но не ломаются. В этом случае срабатывают защитные свойства тканей.

Строение клеточных структур помогает при катаклизмах не только большим деревьям, но и кустарникам, полукустарникам, травам. Степень защиты во всех случаях разная, но в целом именно такое строение механической ткани обеспечивает хорошую приспособляемость к негативным факторам.

Паренхима (Основная ткань)

Паренхима (Основная ткань)

Основная ткань или паренхима (от греч. паренхима – налитое рядом). Составляет большую часть всех органов растений. Она заполняет промежутки между проводящими и механическими тканями, имеется во всех органах. Состоит паренхима из живых клеток, имеющих относительно тонкие стенки. Они могут иметь большие промежутки – межклетники. Отдельные клетки паренхимы могут выполнять секреторную функцию. При определенных условиях клетки паренхимы могут восстанавливать способность к делению и образуют пробковый камбий и т. п.

Виды основной ткани

Различают: ассимиляционную, запасающую, воздухоносную, водоносную паренхимы.

Ассимиляционная, или хлорофиллоносная (хлоренхима). В ней осуществляется фотосинтез. Состоит из живых клеток, содержащих хлоропласты. Встречается в зеленых органах растения, преимущественно в листьях. В листьях ее называют еще мезофилл.

Запасающая. Встречается во всех органах растения (стебель, корень, корневище и т. п.). Иногда образует отдельные пласты. Запасающую паренхиму составляют бесцветные клетки с большим количеством включений. В клетках расположены лейкопласты, в паренхиме цветков, плодов – иногда еще и хромопласты. Запасающие вещества – углеводы, белки, жиры.

Воздухоносная, или аэренхима (от греч. аэр – воздух). Эта ткань имеет большие межклетники, заполненные воздухом. Выполняет функции газообмена и перенесения газов в разные ткани. Характерна преимущественно для водных растений.

Водоносная. Клетки имеют вакуоли, способствующие удержанию влаги. Характерна для растений, которые растут в засушливых местах.

Прочая классификация

Разные виды тканей выполняют каждый индивидуальную функцию в экосистеме. При совместном взаимодействии составляют основу растительного организма.

Проводящие виды

Дифференциация клеток и тканей важна в развитии любого организма. Распределение индивидуальных обязанностей каждой клетки сравнивается с разделением труда на заводе: когда каждая единица осуществляет только присущую ей функцию, итог работы получается за короткое время.

Проводящий тип тканей, который является составной частью экосистемы, расположен в середине побегов или корневой системы растений. В состав включается ксилема и флоэма, предоставляющие потоки микроэлементов, необходимых для жизнедеятельности.

Восходящий ток производится ксилемой. Ее суть заключается в движении к надземной части растворенных в воде минералов и солей. Флоэма обеспечивает нисходящий ток, когда элементы, сформированные в листьях или стеблях, перемещаются к корневой системе. Ксилема и флоэма являются сложными структурами, состоящими из трех элементов: проводящих, механических и паренхимы.

К проводящей ткани относится элемент, представленный сосудами и трахеидами. В состав механического элемента входит древесное волокно, а к паренхиме относится древесная разновидность. Флоэма состоит из ситовидной трубки и луба.

Проводящую функцию могут выполнять составные элементы паренхимы, необходимые для переноса веществ между тканями (перемещают микроэлементы и прочие вещества в горизонтальном направлении от начального вида коры к середине).

Созревшие сосуды и трахеиды ксилемы являются погибшими клетками, предоставляющими приток воды и минеральных веществ. В назначение ксилемы входит опорная функция.

Трахеиды являются древнейшими проводящими элементами, напоминающими вытянутые клеточные структуры и элементы с заостренными концами. Флоэма включает проводящие элементы и сопровождающие клетки. Ситовидные трубки являются живыми организмами, соединившимися концами без ядра.

Флоэма и ксилема формируют сосудисто-волокнистые пучковые виды в листьях, стеблях. Из-за камбия пучок разрастается в ширину, орган утолщается. Открытые пучки распространены у двудольных и хвойных растений.

Покровные ткани

Покровные ткани

Они отделяют органы растений от внешней среды. Основная функция – это защита растений от ее неблагоприятного воздействия. Различают первичную (эпидерма, или кожица) и вторичные.

Эпидерма

Эпидерма (от греч. эпи – над, сверху и дерма – кожа) состоит из одного или нескольких слоев бесцветных живых клеток. Образуется из апикальной (верхушечной) меристемы. Клетки плотно прилегают одна к другой. Они некоторое время сохраняют способность к делению. Их внешняя стенка утолщена, может быть пропитана минеральными веществами. У хвощей, например, откладывается двуоксид кремния (Si02). Извне эпидерма покрыта слоем кутикулы (от лат. cuticula – кожа), которая является продуктом секреции эпидермальных клеток и состоит из липопротеидного вещества кутина и полисахарида пектина. Иногда эпидерма покрыта слоем воска разной толщины. Кутикула предупреждает интенсивное испарение воды через ее поверхность, поэтому особенно хорошо развита у растений, которые растут в засушливом климате.

В эпидермальных клетках отсутствуют хлоропласты, но есть лейкопласты. Хлоропласты содержат особые клетки эпидермы – замыкающие клетки устьиц. Устьица окружены опорными клетками. Замыкающие клетки имеют бобовидную форму, окружают устьичные щели. Под щелью расположена большая полость, которая называется дыхательной. Она окружена клетками мезофилла листа. Устьица расположены преимущественно на листьях, иногда на стебле.

Покровные ткани. Устьица. Вид сверху

Стенки замыкающих клеток утолщены неравномерно. Те стенки, которые формируют устьичную щель, значительно утолщены по сравнению с другими. Размеры щели могут регулироваться в зависимости от интенсивности процессов фотосинтеза. При солнечном освещении в хлоропластах замыкающих клеток происходит интенсивно процесс фотосинтеза. Насыщение клеток продуктами фотосинтеза (крахмалом, сахарами) ведет к активному поступлению в клетку ионов калия, вследствие чего концентрация клеточного сока повышается. Возникает различие концентраций клеточного сока опорных и замыкающих клеток. Вода из опорных клеток поступает в замыкающие клетки, что приводит к увеличению их объема, возрастанию тургора. Замыкающие клетки приобретают выраженную бобовидную форму и устьичная щель открывается. При понижении интенсивности освещения уменьшается процесс образования сахаров, крахмала в замыкающих клетках. Ионы калия не поступают. Концентрация клеточного сока в замыкающих клетках по сравнению с опорными падает. Вода путем осмоса выходит из замыкающих клеток, и тургор снижается, что ведет к закрытию устьичной щели.

Устьичные клетки расположены на нижней стороне листьев. У водных растений, листья которых плавают, устьица расположены на внешней поверхности листа. Основные функции устьиц – газообмен и транспирация (испарение воды).

Часто из эпидермы развиваются одно- или многоклеточные волоски. Они имеют разнообразное строение и выполняют разные функции (защищают растение от перегревания, от поедания животными, выполняют секреторную функцию), могут быть живыми или мертвыми.

Покровная ткань всасывательной зоны корня имеет корневые волоски и называется эпиблемой, или ризодермой (от греч. ризь – корень). Корневые волоски поглощают воду с минеральными веществами.

Вторичная покровная ткань

К ней преимущественно относятся пробка и кора. Вторичная покровная ткань заменяет эпидерму или возникает в глубинных слоях коры. Осенью зеленая окраска побегов заменяется на бурую. Из части клеток основной ткани, которые входят в состав коры и восстанавливают способность к делению, образуется слой вторичной меристемы – пробковый камбий или феллоген. Он производит наружу пробку – слой клеток, которые имеют утолщенные стенки, пропитанные жирообразным веществом, становятся непроницаемыми для газов и воды, содержимое которых отмирает. Клетки пробки имеют прямоугольную форму, плотно прилегают одна к другой, расположены рядами. Пробка сохраняет внутренние живые клетки от потери влаги, резких колебаний температуры, проникновения микроорганизмов. Чтобы живые клетки могли под пробкой дышать, удалять остатки влаги, феллоген под устьицами откладывает живые клетки паренхимы с большими межклетниками, которые разрывают эпидерму и образуют чечевички. Чечевички четко видны на поверхности коры деревьев и кустов. Они не способны открываться и закрываться. Зимой закупориваются особым веществом.

Пробковый камбий сохраняет активность на протяжении всей жизни растения и образует новые пробковые слои. Верхние слои коры постоянно отшелушиваются. Внутрь растения пробковый камбий производит живые клетки основной ткани.

Вследствие многоразового формирования слоев пробки и отмирания живых клеток между ними образуется характерная для деревьев кора, которая включает еще и низшие слои клеток.

Как появились ткани у растений? Понятие о ткани

С появлением в истории Земли многоклеточных существ появилась возможность дифференциации их клеток. Первые признаки их различий наблюдаются у колониальных протист, например у вольвокса, похожего на шар. Его наружные клетки, снабжённые жгутиками, решают необходимые для жизни проблемы: питания, фотосинтеза, движения и др. Другие клетки вольвокса способны к размножению и основанию новых колоний.

Тело многоклеточных зелёных, не прикреплённых к субстрату водорослей построено из цепочки однотипных клеток. У прикреплённых водорослей нижняя часть клеток лишилась хроматофор с хлорофиллом и стала ризоидами (нити для прикрепления к субстрату), клетки верхней части осуществляют функции получения питания и размножения. Продвинутые бурые водоросли имеют специальные группы клеток, осуществляющие функции опоры и защиты. В их талломе есть фотосинтезирующие, проводящие и запасающие клетки. Но водоросли ещё не имеют настоящих тканей и органов.

Рис. 1. Фотосинтезирующая ткань

Разнообразные сложные группы специализированных клеток появляются у высших наземных растений. Примитивные ткани имеют мхи, папоротники. Особенно развиты в этом плане цветковые растения. С выходом из воды им пришлось приспособиться ко многим вещам. Для сохранения влаги у них появилась кожица, для проведения веществ клетки объединились в трубки, в качестве защиты от ветра они приобрели опорные ткани. Став строго специализированными, многие клетки потеряли способность делиться. Поэтому у растений есть такие участки, где расположены молодые клетки, делящиеся и образующие новые ткани. От них зависит рост растения.

Ткани растений и всех живых организмов вообще — это комплексы из одинаковых или нескольких разных типов клеток, отвечающих за определённые функции. Если ткань состоит только из одинаковых клеток, то она называется простой, если она построена из нескольких разных клеток, то она именуется сложной. Как и ткани нашей одежды — одни защищают от холода, другие от дождя, третьи согревают, четвёртые смягчают прикосновения, так и у растений одна группа клеток защищает, другая проводит вещества, третья придаёт им прочность и др.

Ассимиляционная паренхима: строение и функции

Она состоит из средних по размеру клеток с тонкими стенками.

Внутри клеток ассимиляционной ткани в большом количестве находятся хлоропласты — органоиды, отвечающие за фотосинтез.

Эти органоиды обладают двумя мембранами. Внутри хлоропластов находятся тилакоиды — дисковидные мешочки с содержащимися в них ферментами. Они собраны в стопки — граны. Последние соединяются между собой с помощью ламелл — вытянутых структур, похожих на тилакоиды. Кроме того, в хлоропластах находятся крахмальные включения, рибосомы, необходимые для синтеза белков, собственная РНК и ДНК.

Процесс фотосинтеза — выработки органических веществ из неорганических под действием ферментов и солнечной энергии — происходит именно в тилакоидах. Основной фермент, который обеспечивает эти химические реакции, называется хлорофилл. Это вещество зеленого цвета (именно благодаря ему листья и стебли растений обладают такой окраской).

Итак, функции основных тканей этого вида — упомянутый выше фотосинтез, а также газообмен.

Ассимиляционная ткань наиболее развита в листьях и верхних слоях стеблей травянистых растений. Также она присутствует в плодах зеленого цвета. Ассимиляционная ткань находится не на самой поверхности листьев и стеблей, а под прозрачной защитной кожицей.