Что обеспечивает образовательная ткань покрытосеменных
Образовательные ткани растений
Удивительным и бесконечно гениальным кажется то, что живые организмы берут начало от одной клетки. Задумайтесь, вы ведь тоже когда-то были всего лишь одной маленькой клеткой 😉
Как вы видите, на картинке схематично изображено месторасположение образовательной ткани. Главным образом это:
На внешний вид годичных колец оказывают весьма сильное влияние условия внешней среды. Так, при дефиците трофического компонента (питательных веществ), к примеру, у растений, растущих на болоте, годичные кольца выглядят тоньше своих обычных размеров.
Тема камбия и форм стволов растений весьма занимательна, и все-таки мы должны разобраться в строении самой образовательной ткани. Она представлена живыми мелкими быстро делящимися клетками с относительно крупным ядром. Объем цитоплазмы небольшой, она вязкая по консистенции, оболочка клетки тонкая. Это уязвимые клетки, которые растение оберегает по-своему, подобно тому, как животные оберегают только что появившееся потомство.
Топографическая классификация меристем
Спешу заверить, это отнюдь не сложная классификация, которой нужно бояться. Речь пойдет о взгляде на те же образовательные ткани с другой стороны. В переводе с греч. τόπος — место. Мы рассмотрим меристемы в соответствии с их месторасположением на растении.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Покрытосеменные растения. Ткани растений. Строение и назначение органов растений
Урок 5. Подготовка к ЕГЭ по биологии
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Покрытосеменные растения. Ткани растений. Строение и назначение органов растений»
Все растения подразделяют на низшие и высшие. Высшие растения подразделяют на споровые и семенные. Покрытосеменные (или Цветковые) растения относятся к высшим семенным растениям.
Они, как и голосеменные, размножаются с помощью семян, которые образуются после отцветания. Однако семена их защищены околоплодником, т. е. они покрыты, что способствует их лучшему сохранению и распространению.
Отсюда и название этого отдела высших растений ― покрытосеменные.
Покрытосеменные очень разнообразны. Среди них имеются вечнозелёные и листопадные деревья, а также кустарники и полукустарники, однолетние и многолетние травы.
Однако, как бы ни были разнообразны растения, все они сходны друг с другом. Сходство это состоит в том, что любому растению присуще клеточное строение.
Клетки группируются в ткани. Ткань — это совокупность клеток и межклеточного вещества, имеющих общее происхождение, строение и выполняющих определённые функции.
В организмах растений выделяют следующие виды тканей: образовательные, покровные, механические, проводящие, основные.
Образовательная (меристема) — это ткань, которая состоит из непрерывно делящихся клеток. Она обеспечивает непрерывное нарастание массы растения, а также предоставляет материал для образования других тканей.
Существует два основных типа меристем ─ апикальные, которые располагаются на верхушках побегов и корней и обеспечивают нарастание их в длину.
И боковые меристемы, или латеральные. Они располагаются параллельно боковым поверхностям осевых органов. Эти меристемы обеспечивают нарастание стволов в толщину.
Покровная ткань — это наружная ткань, которая предохраняет органы растения от различных неблагоприятных факторов внешней среды.
Покровная ткань состоит из живых или мёртвых клеток с плотно сомкнутыми оболочками. Эти ткани находятся на поверхности корней, стеблей, листьев.
Покровную ткань, состоящую из живых клеток, называют кожицей. Она имеет вид тонкой прозрачной плёнки, покрывающей органы растения. Со временем на некоторых органах растений вместо кожицы образуется пробка. Клетки пробки мёртвые, полые, имеют утолщённые оболочки. Они надёжно защищают органы растения от неблагоприятных условий среды.
Через покровные ткани стебля осуществляется газообмен. Во внешней покровной ткани газообмен происходит через устьица.
Часто покровная ткань растений имеет различные образования: шипы, кроющие и железистые волоски.
Механическая ткань состоит из живых и мёртвых клеток, которые придают механическую прочность растению.
Механические ткани присутствуют во всех органах растения, но наиболее они развиты снаружи стебля и в центральной части корня.
Проводящая ткань — это ткань, которая служит для передвижения по организму растворённых питательных веществ.
Проводящие ткани имеют вид трубок. Проводящие ткани растений — это ксилема (древесина) и флоэма (луб).
По ксилеме (древесине) вода и растворенные в ней минеральные вещества передвигаются от корня к листьям — это восходящий ток.
В состав ксилемы входят: трахеиды (одиночные клетки), сосуды (длинные трубки, образованные при слиянии ряда клеток), древесинные волокна и паренхимные клетки.
По флоэме (лубу) осуществляется транспорт воды и продуктов фотосинтеза от листьев к местам их использования или отложения — это нисходящий ток.
В состав флоэмы входят:
Ситовидные элементы (ситовидные клетки, ситовидные трубки и клетки-спутницы), обеспечивающие основной транспорт.
Механические ткани, выполняющие опорную функцию.
И паренхимные клетки, которые обеспечивают транспорт и запас питательных веществ.
Мягкие части листа, сердцевина стеблей и корней, мягкие части цветков и плодов образованы основной тканью. Она составляет большую часть всех органов растения. Основная ткань обычно богата межклетниками. Главная функция основной ткани — это синтез и запас различных веществ: крахмала, сахара, жира, белка.
Ткани группируются в органы.
Органы покрытосеменных подразделяют на репродуктивные, или генеративные (это цветок и плод с семенами), и вегетативные (это корень, стебель, лист).
Цветок — является органом полового размножения покрытосеменных растений.
Из него образуются плоды с семенами. Несмотря на внешнее разнообразие, все цветки имеют сходное строение.
Тоненький стебелёк, на котором у большинства растений сидит цветок, называют цветоножкой, а её верхнюю, расширенную часть, которая может принимать различную форму, ― цветоложем. Наружные листочки ― чашелистики ― образуют чашечку. Внутренние листочки ― это лепестки, которые составляют венчик цветка.
Многочисленные тычинки окружают пестик. Пестик и тычинки ― это главные части цветка. Вокруг тычинок и пестика расположен околоцветник.
У каждого семейства цветковых определённое строение цветка. Его можно изобразить формулой.
У многих растений цветки собраны в соцветия. Соцветия ― это группы цветков, расположенных близко один к другому в определённом порядке. В соцветия обычно собраны мелкие цветки, что делает их хорошо заметными для насекомых-опылителей.
Если цветки (сидячие или на цветоножках) находятся на главной оси, то такие соцветия называют простыми. Если цветки расположены на боковых осях — это сложные соцветия.
Число цветков в соцветиях различно — от нескольких цветков до десятков тысяч.
После того как цветок отцвёл, наступает новый этап его развития ― образование плода.
Плод состоит из околоплодника и семян. Околоплодник — это разросшиеся и видоизменившиеся стенки завязи.
Семена защищены околоплодником, т. е. они покрыты, что способствует их лучшему сохранению и распространению. Важнейшие функции плода — это защита и распространение семян.
При помощи семян происходит размножение покрытосеменных растений.
У фасоли зрелое семя состоит из семенной кожуры, зародыша — зачатка будущего растения ― семядолей. Семядоли — это первые листья зародыша растения.
Растения, имеющие в зародыше семени одну семядолю, называют однодольными. К однодольным относят пшеницу, кукурузу, лук и другие растения.
Растения, имеющие в зародыше семени две семядоли, называют двудольные. К двудольным растениям относят фасоль, горох, тыкву и другие.
У фасоли запас питательных веществ находится в семядолях.
В семенах многих растений (например, пшеницы и лука) хорошо заметен и эндосперм — запасающая ткань, которая содержит питательные вещества для развития зародыша.
В зародыше пшеницы различают зародышевый корешок, стебелёк, почечку и семядолю.
После того как семя попало в почву оно начинает прорастать. Период прорастания состоит из последовательных этапов — фаз прорастания.
Важную роль в укоренении проростка играет корень.
У покрытосеменных растений различают:
1. Главный корень. Он образуется из зародышевого корешка и сохраняется на протяжении всей жизни. Всегда один.
2. Придаточные корни. Образуются в любой части растения (стебле, листьях).
3. Боковые корни. Ответвляются от корней (главного, дополнительных, боковых). Образуют при ветвлении корни 1-го, 2-го, 3-го и т. д. порядка.
Совокупность всех корней растения образует корневую систему. Корневая система формируется в течение всей жизни растения.
Различают два типа корневой системы: стержневую и мочковатую.
Стержневая корневая система характеризуется наличием хорошо выраженного главного корня, который образует стержень корневой системы с хорошо развитыми боковыми корнями.
Мочковатая корневая система, в отличие от стержневой, не имеет явно выраженного главного корня.
Корень по длине можно разделить на несколько участков, имеющих различное строение и выполняющих различные функции.
Эти участки называют зонами корня.
Стебель, как мы уже сказали, относится к вегетативным органам.
Это осевой орган высших растений. Участки стебля, на которых развиваются листья, называют узлами, а участки стебля между двумя ближайшими узлами одного побега — междоузлиями.
Угол между листом и находящимся выше междоузлием носит название пазухи листа.
Стебель с листьями и почками называется побегом. Побег — это один из основных вегетативных органов высших растений.
Различают вегетативные побеги, которые выполняют функцию воздушного питания, и генеративные побеги — побеги, обеспечивающие размножение.
Некоторые побеги сильно изменились и приспособились к определённым условиям существования. Это видоизменённые побеги (корневище, луковица, клубень).
У многолетних растений побеги развиваются из почек. На вершине побега обычно имеется верхушечная почка, а в пазухах листьев ― пазушные почки.
Снаружи почки порыты плотными кожистыми почечными чешуями, защищающими их от воздействия неблагоприятных условий внешней среды.
На продольном разрезе почки виден зачаточный стебель, на верхушке которого находится конус нарастания, состоящий из клеток образовательной ткани. На стебле почки расположены очень мелкие зачаточные листья, такие почки называют вегетативными или листовыми.
Генеративные, или цветочные, почки представляют собой зачаточные бутоны или соцветия, они крупнее вегетативных и имеют более округлую форму.
Для того чтобы из почек развились побеги, листья или цветы, необходимы питательные вещества. От стебля вода с растворенными минеральными веществами достигает листьев. Участвует в фотосинтезе. И испаряется через многочисленные поры — устьица, благодаря чему происходит охлаждение листа и защита его от перегрева.
Лист, в отличие от других органов растения, имеет форму пластинки. Это позволяет ему уловить большее количество солнечного света. Главная часть листа так и называется ― листовая пластинка.
Пластинка переходит в стеблевидный черешок. Листовые черешки растений способны изгибаться, поворачивая пластинку к свету. Черешок переходит в основание — часть листа, посредством которой он присоединяется к стеблю.
Листья разделяют на простые и сложные. Простые листья — это листья, которые состоят из одной листовой пластинки. Такие листья характерны для берёзы, дуба, черёмухи и других растений. Сложные листья — это листья, которые состоят из нескольких листовых пластинок, соединённых с общим черешком небольшими черешками. Такие листья характерны для ясеня, рябины и других растений.
Листовые пластинки в разных направлениях пронизаны проводящими пучками, которые называют жилками. Жилки не только проводят растворы питательных веществ, но и придают листу прочность. Различают листья с параллельным, дуговым, сетчатым и другими видами жилкования.
Ткани растений: Меристема, Паренхима и Покровные
Типы растительных тканей
Различают такие типы растительных тканей: образовательные (меристема), покровные, основные (паренхима), проводящие, механические и выделительные. Простые ткани состоят из одинаковых по форме и функциям клеток. Это – образовательные, основные, механические ткани. Сложные ткани состоят из клеток, неодинаковых по форме и функциям. Например, покровные, проводящие. В процессе эволюции наиболее совершенные ткани сформировались у покрытосеменных растений.
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.
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.
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.