Ткани высших растений

1.

Ткани высших растений

2.

Ткани высших растений
• Ткани — это группы клеток,
имеющих сходное строение,
выполняющих одинаковую
функцию и имеющих общее
происхождение
• Ткани ( в зависимости от
основных функций):
• Меристемы
• Покровные
• Основные
• Механические
• Проводящие
• Секреторные

3.

Меристемы
• Образовательные ткани
Характеристика:
• Обладают способностью к
активному росту за счет деления
и образования новых клеток.
• Меристемы формируют все
прочие ткани
• Определяют рост растений в
течение всей жизни
• Имеют инициальные клетки(
сохраняют способность в течение
длительного времени делится)
• Клетка: молодые, тонкостенные,
с крупным ядром, густой
цитоплазмой, многочисленными
вакуолями, пластид и
митохондрий мало.

4.

5.

Типы меристем
Апикальная меристема
• Располагается на верхушках
побегов и корне
• обеспечивает их нарастание в
длину (этот рост называют
первичным). Меристемы
называются первичными.
• Растения, его части, которые
образованы первичными
тканями – первичное тело
• Верхушечная меристема
побега элодеи

6.

Меристемы
• Апикальная меристема обеспечивает
верхушечный рост. Апикальная
меристему стебля- э то массив
делящихся клеток на вершине
растущей оси побега, ниже апекса
ткань разделяется на три отдельные
меристемы: протодерму, прокамбий и
основную меристему. Протодерма –
это один поверхностный слой клеток
меристемы. Из протодермы в
дальнейшем формируется эпидерма.
Прокамбий представлен тяжами
клеток, которые дифференцируясь,
становятся проводящими тканями
(формируют проводящие пучки).
Остальные ткани стебля (паренхима,
хлоренхима, склеренхима и т.д.)
формируются из основной меристемы.

7.

Типы меристем
Латеральные меристемы
• Располагаются параллельно
боковым поверхностям осевых
органов, нередко образуя
цилиндры, на поперечных срезах
имеющие вид кольца. Главные
латеральные меристемы –
Камбий и феллоген. Они
обеспечивают нарастание
стволов в толщину, образуя
вторичные ткани и формируя
вторичное тело растения.

8.

Меристемы
• Камбий (или сосудистый камбий)
закладывается в проводящих пучках стебля
или корня между флоэмой и ксилемой. В
результате клеточных делений внутрь
откладывается ткань,
дифференцирующаяся в ксилему, а наружу
– будущая флоэма. За счет работы камбия
происходит процесс вторичного утолщения
стебля или корня. Соответственно,
сформированные камбием проводящие
ткани будут называться вторичными –
вторичная ксилема и вторичная флоэма.
При вторичном утолщении камбиальная
зона возникает не только внутри
проводящих пучков, но и формируется так
называемый межпучковый камбий. В
результате на поперечном срезе камбий Камбий. 1 – эпидерма; 2 – паренхима; 3 – флоэмные
имеет вид общего меристематического
волокна; 4 – флоэма; 5 – пучковый камбий; 6 –
кольца.
ксилема; 7 – межпучковый камбий.

9.

Меристемы
• Феллоген (или пробковый камбий)
возникает в корнях и стеблях
растений при их вторичном
утолщении. При утолщении
эпидерма и впоследствии
первичная кора опадает и отмирает,
покровную функцию в данном
случае выполняет пробковый слой,
формируемый феллогеном. В
результате клеточных делений в
феллогене, наружу откладываются
клетки феллемы (или пробка).
Феллоген снизу подстилается слоем
клеток – феллодермой. Комплекс из
трех данных тканей носит название
перидерма
Феллема, феллоген, феллодерма.

10.

Меристемы
• Интеркалярные ( вставочные )
меристемы
• Чаще всего первичные и
сохраняются в виде отдельных
участков в зонах активного
роста, например у оснований
междоузлий и в основаниях
черешков листьев злаков

11.

Меристемы
Раневые меристемы
• Образуются в местах
повреждения тканей и органов
и дают начало каллусу –
особой ткани, состоящих из
однородных паренхимных
клеток, прикрывающих место
поражения.

12.

Покровные ткани
• Покровные ткани располагаются на
границе с внешней средой.
• Большинство из них состоит из плотно
сомкнутых живых, реже мертвых
клеток.
• Выполняют барьерную роль, , защищая
внутренние ткани от высыхания и
повреждения, проникновения
патогенных микроорганизмов.
Одна из функций – регуляция
газообмена и транспирация.
Некоторые способны к всасыванию и
выделению, активно регулируя скорость
и избирательность проникновения
веществ.

13.

Покровные ткани
• Принято различать первичные
покровные ткани,
образующиеся в результате
дифференцировки клеток
первичных меристем,
эпиблему и эпидерму.
Вторичная покровная ткань –
перидерма- образуется из
вторичной меристемы –
феллогена.
Трихомы

14.

Первичные покровные ткани
Эпидерма
Находится на листьях, молодых
зеленых побегах
Однослойна, реже многослойна
Возникает из первичной
меристемы – протодермы.
Это сложная ткань, т.к. ее клетки
различаются по форме и отчасти
по функциям(устьица, трихомы)

15.

Первичная покровная ткань
Эпидерма
• Снаружи эпидерма часто
покрыта кутикулой, реже –
восковым налетом.
• Характер клеток различен.
Большинство имеют извитые
стенки, что повышает плотность
их сцепления друг с другом.
Клетки имеют тонкий постенный
слой протопласта с мелкими
редкими лейкопластами и
ядром. Часто всю полость
занимает одна крупная вакуоль.

16.

Первичная покровная ткань
Функции эпидермы:
• Регуляция газообмена и
транспирации
• Иногда – фотосинтез( у водных
растений)
• Запасание воды( у некоторых
пустынных растений)
• Секреция веществ вторичного
метаболизма(эфирномасличные)

17.

Первичная покровная ткань
Устьица- высокоспециализированные
образования эпидермы. Состоят из
двух замыкающих клеток, между
которыми имеется своеобразный
межклетник, или устьичная щель.
Щель может расширяться и сужаться,
регулируя транспирацию и
газообмен. Под щелью располагается
воздушная полость. Клетки,
примыкающие к замыкающим,
получили название околоустьичных.
Они участвуют в движении
замыкающих клеток. Замыкающие и
околоустьичные клетки образуют
устьичный аппарат.
Эпидерма

18.

Первичная покровная ткань
Эпидерма
• Трихомы растений –
различные по форме,
строению и функциям выросты
клеток эпидермы- волоски,
чешуйки, железки,
нектарники.
• Выполняют различные
функции
Эмергенцы (у крапивы): А - общий вид; Б - окончания
волоска (показана линия облома); В - основание
волоска с цитоплазмой (1), ядром (2) и вакуолью (3)
Эпидермальные волоски: 1, 2 - подмаренника; 3 хмеля; 4 - наперстянки; 5 - коровяка; 6 - лоха

19.

Первичная покровная
ткань
Эпиблема - ризодерма.
Первичная однослойная ткань
Возникает из апикальной
меристемы
Клетки тонкостенны, много
митохондрий, лишены кутикулы,
устьиц, у них вязкая цитоплазма.
Каждая клетка может образовывать
корневой волосок. Корневой
волосок достигает в длину до 1-2
мм. Обычно существуют в течение
нескольких дней.
Функция – поглощение воды и
минеральных солей

20.

Покровные ткани вторичного тела растения
Перидерма
• Сложная, многослойная вторичная
ткань стеблей и корней
многолетних растений. Сменяет
первичные покровные ткани, когда
прекращается рост в длину.
• В основе перидермы – вторичная
меристема – феллоген. В процессе
формирования перидермы наружу
откладывают клетки пробки, внутрь
– живые паренхимные клетки –
феллодермы. Пробка, феллоген и
феллодерма образуют перидерму.

21.

Покровные ткани вторичного тела растения
• Пробка состоит из отмерших
клеток, лишенных
межклетников. Их оболочка
пропитана суберином. Клетки
воздухо- и водонепроницаемые.
• Пробка –защищает от потери
влаги, от резких
температурных колебаний и
проникновения болезнетворных микроорганизмов.

22.

Покровные ткани вторичного тела растения
• Живые ткани, лежащие под
пробкой, нуждаются в
газообмене и удалении
избытка влаги. Поэтому в
перидерме образуются
чечевички – отверстия,
прикрытые рыхлой тканью
паренхимных
слабоопробковевших клеток с
многочисленными
межклетниками.
Строение перидермы с чечевичкой: 1 - выполняющая
ткань чечевички; 2 - остатки эпидермы; 3 - пробка
(феллема); 4 - феллоген; 5 - феллодерма

23.

Покровные ткани вторичного тела растения
• В многолетних осевых органах
растений обычно развивается
несколько перидерм. Каждая
последующая закладывается
глубже предыдущей. Со
временем клетки наружных
перидерм и располагающихся
между ними тканей отмирают,
образуя мощный покровный
комплекс- корку.
Корка дуба: 1 - слои пробки; 2 - волокна; 3 - остатки
первичной коры; 4 - друзы оксалата кальция

24.

Основные ткани
• Относительно мало
специализированные.
• Занимают участки между
другими постоянными тканями и
присутствуют во всех органах.
• Клетки разнообразны по
форме(округлые, эллиптические,
цилиндрические и др.).
Цитоплазма расположена чаще
постенно. Клетки тонкостенные,
но иногда их оболочки
утолщаются и одревесневают.

25.

Основные ткани
• На основе главной
выполняемой функции
помимо «классической»
паренхимы различают
несколько подгрупп основных
тканей: ассимиляционную,
запасающую, водоносную,
воздухоносную.

26.

Основные ткани
Ассимиляционная.
• В ней осуществляется
фотосинтез.
• Состоит из тонкостенных живых
паренхимных клеток,
содержащих хлоропласты.
Хлоропласты располагаются в
постенном слое цитоплазмы и
могут перемещаться.
• Чаще всего ткань залегает
непосредственно под
прозрачной эпидермой.

27.

Основные ткани
Запасающая
• Откладываются избыточные
продукты метаболизма( белки,
жиры, углеводы и др.)
• Обычно клетки тонкостенны, но
иногда стенки клеток утолщаются и
у них появляется дополнительная
механическая функция.
• Запасающие ткани широко
распространены, имеются в
семенах, клубнях, луковицах,
утолщенных корнях, сердцевине
стебля, в паренхиме проводящих
тканей.

28.

Основные ткани
Водоносная ткань
• Назначение – запасание воды.
• Крупноклеточная тонкостенная
водоносная паренхима
имеется в стеблях и листьях
суккулентов и растений
засоленных местообитаний, в
листьях злаков.
• В вакуолях клеток есть
слизистые вещества,
удерживающие влагу.

29.

Основные ткани
Воздухоносная ткань(аэренхима)
• Это паренхима со значительно
развитыми межклетниками.
• Она хорошо развита в разных
органах водных и болотных
растений, но встречается и у
сухопутных видов.
• Назначение аэренхимы –
снабжение тканей кислородом или
углекислым газом. У водных
растений служит также для
обеспечения плавучести побегов и
листьев.

30.

Механические ткани
• Механические ткани – это
опорные, придающие прочность
органам растений. Они
обеспечивают сопротивление
статическим и динамическим
нагрузкам. В самых молодых
участках растущих органов
механических тканей нет, т.к.
живые клетки в состоянии
тургора обусловливают их форму
благодаря своим упругим
оболочкам. По мере развития
органов в них появляются
специализированные
механические ткани.

31.

Механические ткани
• Механические ткани наиболее
развиты в осевой части побегастебле. Здесь они располагаются
по его периферии: либо
отдельными участками в гранях,
либо сплошным цилиндром(
лучшее использование при
изгибах). В корне – в центре(
выдерживает сопротивление на
разрыв.
Склеренхима: А - лубяные волокна: 1 - утолщенная
оболочка; 2 - полость клетки; Б - древесинные волокна
• Клетки имеют утолщенные
(либриформ); В - на поперечном срезе стебля тыквы: 1 оболочки.
полость клетки склеренхимы; 2 - утолщения оболочки; 3 паренхимные клетки; 4 - склеренхима

32.

Механические ткани
• Различают два основных типа:
колленхиму и склеренхиму.
• Колленхима- простая первичная
опорная ткань, состоящая из
вытянутых вдоль оси органа
клеток с неравномерно
утолщенными
неодревесневшими первичными
оболочками. В зависимости от
характера утолщения стенок и
соединений клеток между собой
различают угоковую,
пластинчатую и рыхлую
колленхиму.

33.

Механические ткани
• Клетки колленхимы живые, с
неодревесневшими стенками,
способны к росту в длину и не
препятствуют росту органов.
Функции выполняет только в
состоянии тургора.

34.

Механические ткани
• Склеренхима. Состоит из
клеток с одревесневшими и
равномерно утолщенными
оболочками. Склеренхимные
клетки на определенном этапе
дифференциации лишаются
протопласта и выполняет
опорную функцию, будучи
мертвыми. Оболочки толстые,
а полость клетки мала и узка..
Отложения лигнина повышает
прочность склеренхимы

35.

Механические ткани
• Различают два основных типа
склеренхимы: волокна и
склереиды.
• Волокна – сильно вытянутые
клетки с заостренными
концами, иногда до
нескольких десятков
сантиметров длины.
• Волокна в составе флоэмы –
лубяные, в составе ксилемы –
древесинные.
Склеренхима

36.

Механические ткани
• Склереиды. Возникают из клеток
основной паренхимы в
результате утолщения и
лигнификации их оболочек.
Зрелые склереиды сильно
варьируют по форме..
Встречаются в виде скоплений,
либо располагются по одиночке.
Склереиды находятся в стеблях,
листьях, плодах, семенах.
Функция склереид –
противостоять сдавливанию.
Склереиды косточки созревающих плодов
алычи

37.

Проводящие ткани
• Проводящие ткани служат для
передвижения растворенных в
воде питательных веществ. От
корня к листья движется
восходящий( транспирационный) ток водных растворов
солей.
Ассимиляционный(нисходящий)
ток органических веществ
направляется от листьев к
корням.
• Все проводящие ткани
комплексные, т.е. состоящие из
разнородных элементов.

38.

Проводящие ткани
• Ксилема – сложная ткань, то есть
состоит из клеток разной
морфологии. В состав ксилемы
одновременно входят и
проводящие, и механические, и
запасающие элементы.
• Ксилема проводит воду с
растворенными в ней
минеральными веществами от
корней по всему остальному телу
растения. Таким образом, по
ксилеме в основном
осуществляется восходящий ток.

39.

Проводящие ткани
• Проводящие элементы ксилемы – это
сосуды и трахеиды. Следует помнить,
что ксилема голосеменных растений
лишена сосудов. Трахеида образуется
из клетки удлиненной формы, ее
клеточная стенка утолщается и
лигнифицируется, то есть
одревесневает. Протопласт при этом
отмирает и в результате получается
мелкий капилляр, по которому может
транспортироваться вода. Прочные
клеточные стенки предохраняют
просвет капилляра от схлопывания. От
трахеиды к трахеиде вода
транспортируется через специальные
поры.

40.

Проводящие ткани
• Сосуд, по сути, является таким же
капилляром, как и трахеида, но
более длинным,
широкопросветным и
многоклеточным. Каждый сосуд
состоит из отдельных клеток
(члеников сосуда) с одревесневшей
оболочкой и отмершим
протопластом, между члениками
сосуда формируются уже не поры, а
перфорационные пластинки (то есть
сквозные отверстия). Между
сосудами, как и между трахеидами,
есть поры, через которые также
может транспортироваться вода.

41.

Проводящие ткани
Развитие сосудов древесины.
Пористый сосуд, пронизывающий древесину, начинает развиваться из меристемных
клеток (1). Затем они вырастают (2), на утолщающихся стенках намечаются поры (3).
Поперечные горизонтальные перегородки между клетками начинают исчезать (4).
Образуется пористый сосуд (5).

42.

Проводящие ткани
• Кроме проводящих элементов, в состав
ксилемы входят механические волокна
– волокна либриформа. Это
удлиненные клетки, похожие на
трахеиды, однако их клеточные стенки
очень сильно утолщены и
лигнифицированы. Просвет таких
капилляров слишком мал для
осуществления транспорта воды, зато
толстая и прочная клеточная стенка
выполняет механическую функцию
подобно склеренхиме. Ксилема в
основном состоит из мертвых клеток,
обычно небольшой процент живых
клеток представлен древесинной
паренхимой. Эти клетки в основном
выполняют запасающую функцию.

43.

Проводящая ткань
• Флоэма, как и ксилема, – это сложная
ткань, которая состоит из разных
клеток. В состав флоэмы входят
проводящие механические и
паренхимные (в том числе
запасающие) элементы.
• Флоэма транспортирует раствор
питательных веществ, в основном это
углеводы, образовавшиеся в результате
фотосинтеза. Поскольку фотосинтез
происходит преимущественно в
листьях, а питательные вещества нужно
доставлять во все части растения, в том
числе и в корни, по флоэме
преимущественно осуществляется
нисходящий ток веществ.

44.

Проводящая ткань
• Проводящими элементами
являются ситовидные клетки.
Это живые клетки, они имеют
вытянутую форму, а в их стенках
формируются так называемые
ситовидные поля. Ситовидное
поле – это участок клеточной
стенки, где близко друг к другу
расположено множество
плазмодесм. Через ситовидные
поля происходит транспорт
веществ от одной ситовидной
клетки к другой

45.

Проводящая ткань
• У покрытосеменных растений
проводящими элементами флоэмы
являются ситовидные трубки.
Ситовидная трубка – это более
длинная многоклеточная
проводящая структура. Состоит она
из одного ряда клеток, называемых
члениками ситовидной трубки. В
местах контакта члеников друг с
другом формируются ситовидные
пластинки – участки клеточной
стенки, где расположено одно или
несколько сближенных ситовидных
полей. Вещества транспортируются
по внутреннему содержимому
живой клетки.

46.

Проводящая ткань
• В ситовидных элементах
деградируют многие органеллы,
в том числе и ядро. Таким
образом, ситовидная клетка и
членик ситовидной трубки
находятся в «полуживом»
состоянии. При этом существуют
специальные клетки, которые
поддерживают ситовидные
элементы в этом состоянии,
обеспечивают и регулируют их
жизнедеятельность. Такие клетки
называются клеткамиспутницами у члеников
ситовидных трубок

47.

Проводящая ткань
• Кроме проводящих элементов
во флоэме, как и в ксилеме,
находятся паренхимные
(запасающие) клетки, а также
механические элементы
(лубяные волокна). Волокна
обычно представлены
удлиненными клетками с
толстой одревесневшей
клеточной стенкой.
• http://900igr.net/up/datas/1433
60/024.jpg

48.

Проводящие ткани
• Проводящие пучки – обособленные тяжи
проводящей системы, состоящие из
ксилемы и флоэмы.
• Первоначально они возникают из
прокамбия. Вокруг пучков нередко
формируется обкладка из живых или
мертвых паренхимных клеток.
• Проводящие пучки могут быть полными(
состоящими из флоэмы и ксилемы) и
неполными( состоящими только из
ксилемы или флоэмы).
• Проводящие пучки : открытые(часть
прокамбия сохраняется и затем
превращается камбий, способен к
вторичному утолщению; закрытые(
прокамбий полностью дифференцировался
в проводящие ткани)

49.

50.

51.

52.

Выделительные ткани
• Ткани, способные
выделять из растений или
изолировать в его тканях
продукты метаболизма и
капельно-жидкую воду.
• Клетки тканей –
паренхимные,
тонкостенные. Долго
остаются живыми,
выделяют секрет. Иногда
(Клетки-идиобласты) по
мере накопления секрета
лишаются протопласта и
опробковевают. Хорошо
развит комплекс Гольжди.

53.

Выделительные ткани
• Продукты обмена веществ переносятся в
вакуоли или в сводобное изолированное от
цитоплазмы пространство клети. Либо
образуются относительно безвредные
метаболиты.
• Функции:
• Секреты защищают растения от поедания
животными, от повреждения насекомыми или
патогенными микроорганизмами
• Секреты в цветках – ароматические и
сахаристые_ привлекают насекомыхопылителей
• Запасание веществ, которые могут вновь
вовлекаться в обмен веществ
• «Захоронение» токсичных веществ(удаляются
при опадении листьев, слущивании корки )

54.

Выделительные ткани
• Секреция осуществляется
путем пассивного или
активного транспорта либо
экзоцитоза.
• Капельно-жидкая вода
выводится через гидатоды.

55.

56.

Выделительные ткани
Экзогенные

57.

Выделительные ткани
Эндогенные

58.

Выделительные ткани
Эндогенные