Tote Elemente des leitfähigen Gewebes von Pflanzen. Der Aufbau einer Pflanzenzelle. Pflanzengewebe. Was ist der Unterschied zwischen dem Xylem verschiedener Pflanzen?

Der Prozess der Evolution ist einer der Gründe, die die Entstehung von Pflanzen an Land ermöglicht haben. In unserem Artikel werden wir die Merkmale der Struktur und Funktionsweise seiner Elemente - Siebrohre und Gefäße - betrachten.

Eigenschaften des leitfähigen Gewebes

Als auf dem Planeten gravierende Veränderungen der klimatischen Bedingungen auftraten, mussten sich Pflanzen daran anpassen. Davor lebten sie alle ausschließlich im Wasser. Im Boden-Luft-Umfeld wurde es notwendig, dem Boden Wasser zu entziehen und es zu allen Pflanzenorganen zu transportieren.

Es gibt zwei Arten von leitfähigem Gewebe, dessen Elemente Gefäße und Siebröhren sind:

1. Bast oder Phloem - befindet sich näher an der Oberfläche des Stiels. Entlang dieser wandern organische Substanzen, die während der Photosynthese im Blatt gebildet werden, in Richtung der Wurzel.
2. Die zweite Art von leitfähigem Gewebe wird Holz oder Xylem genannt. Es sorgt für eine Aufwärtsströmung: von der Wurzel bis zu den Blättern.

Pflanzensiebröhren

Dies sind die leitfähigen Zellen des Basts. Sie sind untereinander durch zahlreiche Trennwände getrennt. Äußerlich ähnelt ihre Struktur einem Sieb. Daher kommt der Name. Die Siebröhren der Pflanzen leben. Dies ist auf den schwachen Druck der Abwärtsströmung zurückzuführen.

Ihre Querwände sind von einem dichten Lochnetz durchzogen. Und die Zellen enthalten viele Durchgangslöcher. Alle von ihnen sind Prokaryoten. Das bedeutet, dass sie keinen formalisierten Kern haben.

Die lebenden Elemente des Zytoplasmas von Siebröhren bleiben nur für eine bestimmte Zeit erhalten. Die Dauer dieses Zeitraums ist sehr unterschiedlich - von 2 bis 15 Jahren. Dieser Indikator hängt von der Art der Pflanze und den Wachstumsbedingungen ab. Siebrohre transportieren Wasser und organische Substanzen, die bei der Photosynthese synthetisiert werden, von den Blättern zu den Wurzeln.

Schiffe

Im Gegensatz zu Siebröhren sind diese Elemente aus leitfähigem Gewebe tote Zellen. Optisch ähneln sie Röhren. Gefäße haben dichte Schalen. Auf der Innenseite bilden sie Verdickungen, die wie Ringe oder Spiralen aussehen.

Dank dieser Struktur können die Gefäße ihre Funktion erfüllen. Es besteht in der Bewegung von Bodenlösungen von Mineralien von der Wurzel zu den Blättern.

Der Mechanismus der Bodenernährung

Somit wird in der Anlage gleichzeitig die Bewegung von Stoffen in entgegengesetzte Richtungen durchgeführt. In der Botanik wird dieser Vorgang als aufsteigende und absteigende Strömung bezeichnet.

Doch welche Kräfte bewirken, dass sich Wasser aus dem Boden nach oben bewegt? Es stellt sich heraus, dass dies unter dem Einfluss von Wurzeldruck und Transpiration geschieht - der Verdunstung von Wasser von der Oberfläche der Blätter.

Für Pflanzen ist dieser Prozess lebenswichtig. Tatsache ist, dass sich nur im Boden Mineralien befinden, ohne die die Entwicklung von Geweben und Organen unmöglich ist. Stickstoff ist also für die Entwicklung des Wurzelsystems notwendig. Von diesem Element ist viel in der Luft – 75 %. Pflanzen sind jedoch nicht in der Lage, Luftstickstoff zu binden, weshalb die mineralische Ernährung für sie so wichtig ist.

Beim Aufsteigen haften die Wassermoleküle fest aneinander und an den Gefäßwänden. In diesem Fall treten Kräfte auf, die Wasser auf eine anständige Höhe anheben können - bis zu 140 m. Dieser Druck bewirkt, dass Bodenlösungen durch die Wurzelhaare in die Rinde und weiter in die Xylemgefäße eindringen. Auf ihnen steigt Wasser zum Stamm. Außerdem dringt unter Einwirkung von Transpiration Wasser in die Blätter ein.

In den Venen neben den Gefäßen befinden sich Siebröhren. Diese Elemente führen einen Abwärtsstrom. Unter dem Einfluss von Sonnenlicht wird in den Chloroplasten des Blattes das Polysaccharid Glucose synthetisiert. Die Pflanze nutzt diese organische Substanz für Wachstums- und Lebensprozesse.

Das leitfähige Gewebe der Pflanze sorgt also für die Bewegung wässriger Lösungen organischer und mineralischer Substanzen in der gesamten Pflanze. Seine Strukturelemente sind Behälter und Siebrohre.

Leitfähige Gewebe sind komplex, da sie aus mehreren Zelltypen bestehen, ihre Strukturen eine längliche (röhrenförmige) Form haben und von zahlreichen Poren durchdrungen sind. Das Vorhandensein von Löchern an den (unteren oder oberen) Endabschnitten sorgt für einen vertikalen Transport, und die Poren an den Seitenflächen tragen zum Wasserfluss in radialer Richtung bei. Leitfähige Gewebe umfassen Xylem und Phloem. Sie kommen nur in Farnen und Samenpflanzen vor. Leitfähiges Gewebe enthält sowohl tote als auch lebende Zellen.
Xylem (Holz) ist totes Gewebe. Umfasst die Hauptstrukturkomponenten (Tracheen und Tracheiden), Holzparenchym und Holzfasern. Es erfüllt in der Pflanze sowohl eine tragende als auch eine leitende Funktion - Wasser und Mineralsalze wandern an ihm entlang die Pflanze hinauf.
Tracheiden - tote Einzelzellen von spindelförmiger Form. Die Wände sind durch die Ablagerung von Lignin stark verdickt. Ein Merkmal von Tracheiden ist das Vorhandensein von umrandeten Poren in ihren Wänden. Ihre Enden überlappen sich und geben der Pflanze die nötige Festigkeit. Wasser bewegt sich durch die leeren Lücken der Tracheiden, ohne auf seinem Weg auf Hindernisse in Form von Zellinhalten zu stoßen; von einer Tracheide zur anderen wird es durch die Poren übertragen.
In Angiospermen haben sich Tracheiden entwickelt Blutgefäße (Luftröhre). Dies sind sehr lange Röhren, die durch das „Andocken“ mehrerer Zellen entstehen; die Reste der Endwände sind noch in Form von Lochrändern in den Gefäßen erhalten. Die Gefäße variieren in der Größe von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Metern. In den ersten Gefäßen der Protoxylembildung sammelt sich Lignin ringförmig oder spiralförmig an. Dadurch kann sich das Gefäß während des Wachstums weiter dehnen. In den Gefäßen des Metaxylems ist Lignin dichter konzentriert – es ist ein idealer „Wasserleiter“, der über große Distanzen wirkt.
?1. Wie unterscheiden sich Luftröhren von Tracheiden? (Antwort am Ende des Artikels)
?2 . Wie unterscheiden sich Tracheiden von Fasern?
?3 . Was haben Phloem und Xylem gemeinsam?
?4. Wie unterscheiden sich Siebröhren von Tracheen?
Parenchymale Xylemzellen bilden eigentümliche Strahlen, die den Kern mit der Rinde verbinden. Sie leiten Wasser in radialer Richtung, speichern Nährstoffe. Neue Xylemgefäße entwickeln sich aus anderen Parenchymzellen. Schließlich ähneln Holzfasern Tracheiden, haben aber im Gegensatz dazu ein sehr kleines Innenlumen, daher leiten sie kein Wasser, sondern verleihen zusätzliche Festigkeit. Und sie haben auch einfache Poren, keine umrandeten.
Phloem (Bast)- Dies ist ein lebendes Gewebe, das Teil der Rinde von Pflanzen ist, durch das ein Abwärtsfluss von Wasser mit darin gelösten Assimilationsprodukten erfolgt. Das Phloem wird von fünf Arten von Strukturen gebildet: Siebröhren, Begleitzellen, Bastparenchym, Bastfasern und Skleriden.
Diese Strukturen basieren auf Siebrohre , entstanden durch die Verbindung mehrerer Siebzellen. Ihre Wände sind dünn, Zellulose, die Kerne sterben nach der Reifung ab, und das Zytoplasma wird gegen die Wände gedrückt und macht Platz für organische Substanzen. Die Stirnwände der Zellen der Siebrohre werden allmählich mit Poren bedeckt und beginnen, einem Sieb zu ähneln - das sind Siebplatten. Um ihre Vitalaktivität sicherzustellen, befinden sich Satellitenzellen in der Nähe, ihr Zytoplasma ist aktiv, die Kerne sind groß.
?5 . Warum denkst du, dass die Zellkerne von Siebzellen absterben, wenn sie reifen?
ANTWORTEN
?1. Tracheen haben vielzellige Strukturen und keine Endwände, während Tracheiden einzellig sind, Endwände und begrenzte Poren haben.
?2 . Tracheiden haben umrandete Poren und ein gut definiertes Lumen, während bei Fasern das Lumen sehr klein und die Poren einfach sind. Sie unterscheiden sich auch in ihren Funktionen, Tracheiden übernehmen eine Transportrolle (leitfähig) und mechanische Fasern.
?3. Phloem und Xylem sind beide leitfähige Gewebe, ihre Strukturen sind röhrenförmig, sie umfassen Zellen des Parenchyms und mechanische Gewebe.
?4. Siebröhren bestehen aus lebenden Zellen, ihre Wände sind Zellulose, sie übernehmen den Abwärtstransport organischer Substanzen, und die Luftröhre wird von toten Zellen gebildet, ihre Wände sind stark mit Lignin verdickt, sie sorgen für einen Aufwärtstransport von Wasser und Mineralien.
?5. Entlang der Siebzellen findet ein Abwärtstransport statt, und die vom Stoffstrom mitgerissenen Kerne würden einen erheblichen Teil des Siebfeldes bedecken, was zu einer Verringerung der Effizienz des Prozesses führen würde.

Pflanzengewebe: leitfähig, mechanisch und ausscheidend

Arten von Pflanzengeweben

Leitfähiges Gewebe befindet sich in den Trieben und Wurzeln. Enthält Xylem und Phloem. Sie versorgen die Pflanze mit zwei Stoffströmen: aufsteigend und absteigend. aufsteigend Der Strom wird von Xylem geliefert - in Wasser gelöste Mineralsalze bewegen sich in die Luftteile. absteigend Der Strom wird vom Phloem geliefert - organische Substanzen, die in Blättern und grünen Stängeln synthetisiert werden, wandern zu anderen Organen (zu den Wurzeln).

Xylem und Phloem sind komplexe Gewebe, die aus drei Hauptelementen bestehen:

Die Leitfunktion übernehmen auch Parenchymzellen, die dem Transport von Stoffen zwischen Pflanzengeweben dienen (z. B. sorgen die Kernstrahlen von Holzstämmen für die Bewegung von Stoffen in horizontaler Richtung von der Primärrinde zum Kern).

Xylem

Xylem (aus dem Griechischen. Xylon- gefällter Baum). Besteht aus eigentlich leitenden Elementen und begleitenden Zellen des Haupt- und mechanischen Gewebes. Reife Gefäße und Tracheiden sind tote Zellen, die für eine Aufwärtsströmung sorgen (die Bewegung von Wasser und Mineralien). Xylem-Elemente können auch eine tragende Funktion übernehmen. Durch das Xylem erhalten die Triebe im Frühjahr nicht nur Lösungen von Mineralsalzen, sondern auch gelöste Zucker, die durch die Hydrolyse von Stärke in den Speichergeweben von Wurzeln und Stängeln (z. B. Birkensaft) entstehen.

Tracheiden sind die ältesten leitenden Elemente des Xylems. Tracheiden sind längliche, spindelförmige Zellen mit spitzen Enden, die übereinander angeordnet sind. Sie haben verholzte Zellwände mit unterschiedlichen Verdickungen (ringförmig, spiralförmig, porös usw.), die verhindern, dass sie sich auflösen und dehnen. Zellwände haben komplexe Poren, die von einer Porenmembran bedeckt sind, durch die Wasser strömt. Lösungen werden durch die Porenmembran filtriert. Die Bewegung von Flüssigkeit durch die Tracheiden ist langsam, da die Porenmembran die Bewegung von Wasser verhindert. Bei höheren Sporen und Gymnospermen machen Tracheiden etwa 95 % des Holzvolumens aus.

Schiffe oder Luftröhre , bestehen aus übereinander liegenden länglichen Zellen. Sie bilden während der Fusion und des Todes einzelner Zellen Röhren - Gefäßsegmente. Das Zytoplasma stirbt ab. Zwischen den Zellen der Gefäße befinden sich Querwände mit großen Öffnungen. In den Wänden der Gefäße befinden sich Verdickungen verschiedener Formen (Ring, Spirale usw.). Die aufsteigende Strömung erfolgt durch relativ junge Gefäße, die sich im Laufe der Zeit mit Luft füllen, durch Auswüchse benachbarter lebender Zellen (Parenchym) verstopfen und dann eine Stützfunktion übernehmen. Die Flüssigkeit bewegt sich schneller durch die Gefäße als durch die Tracheiden.

Phloem

Phloem (aus dem Griechischen. floyos- Rinde) besteht aus leitfähigen Elementen und begleitenden Zellen.

Siebrohre - Dies sind lebende Zellen, die an ihren Enden nacheinander verbunden sind, keine Organellen und keinen Zellkern haben. Sie sorgen für eine Bewegung von den Blättern entlang des Stängels bis zur Wurzel (leiten organische Substanzen, Produkte der Photosynthese). Sie haben ein ausgedehntes Fibrillennetzwerk, der innere Inhalt ist stark bewässert. Sie sind durch Folientrennwände mit vielen kleinen Löchern (Perforationen) voneinander getrennt - Sieb (Perforations-) Platten (erinnert mich an ein Sieb). Die Längsmembranen dieser Zellen sind verdickt, werden aber nicht holzig. Im Zytoplasma von Siebröhren zerfällt es tonoplast (Vakuolenmembran) und der Vakuolensaft mit gelösten Zuckern vermischt sich mit dem Zytoplasma. Mit Hilfe von Zytoplasmasträngen werden benachbarte Siebröhren zu einem Ganzen kombiniert. Die Bewegungsgeschwindigkeit durch die Siebrohre ist geringer als durch die Gefäße. Siebrohre funktionieren 3-4 Jahre.

Jedes Segment des Siebrohrs wird von Parenchymzellen begleitet - Satellitenzellen , die Substanzen (Enzyme, ATP usw.) absondern, die für ihre Funktion notwendig sind. Satellitenzellen haben große Kerne, die mit Zytoplasma und Organellen gefüllt sind. Sie kommen nicht in allen Pflanzen vor. Sie fehlen im Phloem höherer Sporen und Gymnospermen. Satellitenzellen unterstützen den Prozess des aktiven Transports durch die Siebröhren.

Phloem- und Xylemform vaskuläre faserige (leitfähige) Bündel . Sie können in den Blättern, Stängeln von krautigen Pflanzen gesehen werden. In Baumstämmen verschmelzen Leiterbündel miteinander und bilden Ringe. Phloem ist Teil des Basts und befindet sich näher an der Oberfläche. Xylem ist Teil des Holzes und näher am Kern enthalten.

Gefäßfaserbündel sind geschlossen und offen - dies ist ein taxonomisches Merkmal. Geschlossen Die Bündel haben keine Kambiumschicht zwischen den Xylem- und Phloemschichten, sodass in ihnen keine neuen Elemente gebildet werden. Geschlossene Büschel findet man überwiegend in einkeimblättrigen Pflanzen. offen vaskuläre Faserbündel zwischen Phloem und Xylem haben eine Kambiumschicht. Aufgrund der Aktivität des Kambiums wächst das Bündel und es kommt zu einer Verdickung des Organs. Offene Bündel finden sich hauptsächlich in Dikotylen und Gymnospermen.

Unterstützende Funktionen ausführen. Sie bilden das Skelett einer Pflanze, sorgen für ihre Festigkeit, verleihen Elastizität, stützen Organe in einer bestimmten Position. Junge Bereiche wachsender Organe haben kein mechanisches Gewebe. Die am weitesten entwickelten mechanischen Gewebe befinden sich im Stamm. An der Wurzel konzentriert sich mechanisches Gewebe im Zentrum des Organs. Unterscheiden Sie zwischen Colenchym und Sklerchym.

Colenchym

Colenchym (aus dem Griechischen. Cola- Kleber u Enchimie- gegossen) - besteht aus lebenden Chlorophyll-tragenden Zellen mit ungleichmäßig verdickten Wänden. Es gibt eckige und lamelläre Kolenchyme. Ecke Colenchym besteht aus sechseckigen Zellen. Die Verdickung tritt entlang der Rippen (an den Ecken) auf. Es kommt in den Stängeln von zweikeimblättrigen Pflanzen (hauptsächlich krautigen) und Blattstecklingen vor. Beeinträchtigt nicht das Längenwachstum der Organe. lamellar Colenchym hat Zellen in Form eines Parallelepipeds, in dem nur ein paar Wände parallel zur Oberfläche des Stiels verdickt sind. Gefunden in den Stängeln von Gehölzen.

Sklerenchym

Sklerenchym (aus dem Griechischen. skleros- fest) ist ein mechanisches Gewebe, das aus verholzten (mit Lignin imprägnierten) überwiegend toten Zellen besteht, die gleichmäßig verdickte Zellwände aufweisen. Zellkern und Zytoplasma werden zerstört. Es gibt zwei Arten: Sklerenchymfasern und Skleriden.

Sklerenchymfasern

Die Zellen sind länglich mit spitzen Enden und Porenkanälen in den Zellwänden. Die Zellwände sind verdickt und sehr stark. Die Zellen sind dicht gepackt. Auf den Querschnitt - facettenreich.

In Holz werden Sklerenchymfasern genannt holzig . Sie sind der mechanische Teil des Xylems, sie schützen die Gefäße vor dem Druck anderer Gewebe, Sprödigkeit.

Als Bast werden die Sklerenchymfasern des Bastes bezeichnet. Normalerweise sind sie nicht verholzt, fest und elastisch (werden in der Textilindustrie verwendet - Flachsfasern usw.).

Skleriden

Sie werden aus den Zellen des Hauptgewebes aufgrund der Verdickung der Zellwände, ihrer Imprägnierung mit Lignin, gebildet. Sie haben eine unterschiedliche Form und kommen in verschiedenen Pflanzenorganen vor. Skleriden mit gleichem Zelldurchmesser werden genannt steinerne Zellen . Sie sind am haltbarsten. Sie finden sich in Kernen von Aprikosen, Kirschen, Walnussschalen usw.

Sclereiden können auch eine sternförmige Form, Verlängerungen an beiden Enden der Zelle und eine stabförmige Form haben.

Ausscheidungsgewebe Pflanzen

Durch den Stoffwechselprozess entstehen in Pflanzen Stoffe, die aus verschiedenen Gründen kaum genutzt werden (mit Ausnahme von Milchsaft). Normalerweise reichern sich diese Produkte in bestimmten Zellen an. Ausscheidungsgewebe werden durch Gruppen von Zellen oder einzelne Zellen dargestellt. Sie werden in externe und interne unterteilt.

Äußeres Ausscheidungsgewebe

Extern Ausscheidungsgewebe werden durch Modifikationen der Epidermis und spezielle Drüsenzellen im Hauptgewebe innerhalb von Pflanzen mit interzellulären Hohlräumen und einem System von Ausscheidungsgängen dargestellt, durch die Geheimnisse ans Licht gebracht werden. Ausscheidungsgänge in verschiedenen Richtungen durchdringen die Stängel und teilweise Blätter und haben eine Hülle aus mehreren Schichten toter und lebender Zellen. Modifikationen der Epidermis werden durch mehrzellige (selten einzellige) Drüsenhaare oder Platten verschiedener Strukturen dargestellt. Äußere Ausscheidungsgewebe produzieren ätherische Öle, Balsame, Harze usw.

Es gibt ungefähr 3.000 Arten von Gymnospermen und Angiospermen, die ätherische Öle produzieren. Etwa 200 Arten (Lavendel, Rosenöle usw.) werden als Heilmittel, in der Parfümerie, Küche, Lackherstellung usw. verwendet. Essentielle Öle - Dies sind leichte organische Substanzen unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung. Ihre Bedeutung im Pflanzenleben: Sie locken Bestäuber durch Geruch an, wehren Feinde ab, einige (Phytonzide) töten oder hemmen das Wachstum und die Vermehrung von Mikroorganismen.

Harze werden in den Zellen gebildet, die die Harzpassagen umgeben, als Abfallprodukte von Gymnospermen (Kiefer, Zypresse usw.) und Angiospermen (einige Hülsenfrüchte, Regenschirme usw.). Dies sind verschiedene organische Substanzen (Harzsäuren, Alkohole etc.). Äußerlich heben sich ätherische Öle in Form von dicken Flüssigkeiten ab, die sog Balsame . Sie haben antibakterielle Eigenschaften. Sie werden von Pflanzen in der Natur und vom Menschen in der Medizin zur Wundheilung verwendet. Kanadischer Balsam, der aus der Balsamtanne gewonnen wird, wird in der Mikroskopietechnik zur Herstellung von Mikropräparaten verwendet. Die Basis von Nadelbalsam ist Terpentin (verwendet als Lösungsmittel für Farben, Lacke usw.) und Hartharz - Kolophonium (zum Löten, Herstellen von Lacken, Siegelwachs, Reiben der Saiten von Streichinstrumenten). Als versteinertes Harz von Nadelbäumen wird die zweite Hälfte der Kreide-Paläogen-Periode bezeichnet Bernstein (als Rohstoff für Schmuck verwendet).

Drüsen, die sich in einer Blüte oder an verschiedenen Teilen der Triebe befinden und deren Zellen Nektar absondern, werden genannt Nektarien . Sie werden vom Hauptgewebe gebildet und haben Kanäle, die sich nach außen öffnen. Auswüchse der Epidermis, die den Gang umgeben, geben dem Nektar eine andere Form (buckelförmig, trichterförmig, hornförmig usw.). Nektar - Dies ist eine wässrige Lösung von Glucose und Fructose (Konzentration im Bereich von 3 bis 72%) mit Verunreinigungen von Aromastoffen. Die Hauptfunktion besteht darin, Insekten und Vögel zur Bestäubung von Blumen anzulocken.

Dank an Führer - Wasserstomata - kommt vor Guttation - die Freisetzung von Tropfwasser durch Pflanzen (während der Transpiration wird Wasser in Form von Dampf freigesetzt) ​​und Salzen. Guttation ist ein Abwehrmechanismus, der auftritt, wenn die Transpiration überschüssiges Wasser nicht entfernen kann. Es ist typisch für Pflanzen, die in einem feuchten Klima wachsen.

Spezielle Drüsen insektenfressender Pflanzen (mehr als 500 Arten von Angiospermen sind bekannt) scheiden Enzyme aus, die Insektenproteine ​​zersetzen. So gleichen insektenfressende Pflanzen den Mangel an stickstoffhaltigen Verbindungen aus, da diese im Boden nicht ausreichend vorhanden sind. Verdaute Substanzen werden über die Stomata aufgenommen. Die bekanntesten sind Pemphigus und Sonnentau.

Drüsenhaare sammeln sich an und bringen z. B. ätherische Öle (Minze etc.), Enzyme und Ameisensäure hervor, die Schmerzen verursachen und zu Verbrennungen führen (Brennnessel) etc.

Inneres Ausscheidungsgewebe

Intern Ausscheidungsgewebe sind Behälter von Substanzen oder einzelnen Zellen, die sich während des Lebens einer Pflanze nicht nach außen öffnen. Dies zum Beispiel Melker - ein System von länglichen Zellen einiger Pflanzen, durch die sich der Saft bewegt. Der Saft solcher Pflanzen ist eine Emulsion aus einer wässrigen Lösung von Zuckern, Proteinen und Mineralien mit Tropfen von Lipiden und anderen hydrophoben Verbindungen, genannt Latex und hat eine milchig weiße (Euphorbie, Mohn usw.) oder orange (Schöllkraut) Farbe. Der milchige Saft einiger Pflanzen (z. B. Hevea Brazilian) enthält eine erhebliche Menge an Gummi .

Zu den inneren Ausscheidungsgeweben gehören Idioblasten - einzelne verstreute Zellen zwischen anderen Geweben. Sie reichern Calciumoxalatkristalle, Tannine usw. an. Zellen (Idioblasten) von Zitrusfrüchten (Zitrone, Mandarine, Orange usw.) reichern ätherische Öle an.

Histologie (die Lehre von Geweben).

Der Übergang von Pflanzen von relativ eintönigen Lebensbedingungen in der aquatischen Umgebung zu terrestrischen wurde von einem intensiven Prozess der Zerstückelung eines homogenen vegetativen Körpers in Organe - einen Stängel, Blätter und Wurzeln - begleitet. Diese Organe bestehen aus strukturell unterschiedlichen Zellen, die leicht unterscheidbare Gruppen bilden. Gruppen von Zellen, die in ihrer Struktur homogen sind, die gleiche Funktion erfüllen und einen gemeinsamen Ursprung haben, werden als Gewebe bezeichnet. Oft bilden mehrere Gewebe gleichen Ursprungs einen Komplex, der als Ganzes funktioniert.

Es gibt sechs Hauptgruppen von Geweben: meristematisch (erzieherisch), integumentär, basisch, mechanisch, leitfähig und exkretorisch.

leitfähige Gewebe.

Die Pflanze hat zwei Ernährungspole: Blätter, die Luftnahrung liefern, und Wurzeln, die Bodennahrung liefern. Dementsprechend gibt es zwei Hauptwege für den Transport von Nährstoffen: den Weg, auf dem Wasser und Mineralsalze von der Wurzel durch den Stängel zu den Blättern aufsteigen, und den Weg, auf dem organisches Material aus den Blättern zu allen anderen Pflanzenorganen geleitet wird. wo sie verbraucht oder gelagert werden.

Gefäße (Tracheen) und Tracheiden- leitfähige Gewebe, durch die die Bewegung von Wasser und Mineralsalzen erfolgt. Gefäße (Tracheen) - aus Segmenten bestehende Röhren. Sie unterscheiden sich von einer vertikalen Reihe von Prokambial- oder Kambialzellen, bei denen sich die Seitenwände verdicken und verholzen, der Inhalt abstirbt und sich in den Querwänden eine oder mehrere Perforationen bilden. Die durchschnittliche Länge der Gefäße beträgt 10 cm.

Tracheiden sind wie Gefäße tote Gebilde, aber im Gegensatz zu letzteren keine Röhren, sondern Prosenchymzellen, in deren Wänden sich umrandete Poren befinden. Die Länge der Tracheiden beträgt durchschnittlich 1 - 10 mm.

Abhängig von der Form der Wandverdickung sind die Gefäße und Tracheiden ringförmig, spiralförmig, maschenförmig usw. Ringförmige und spiralförmige Gefäße haben einen kleinen Durchmesser. Sie sind charakteristisch für junge Orgeln, da ihre Wände holzfreie Bereiche aufweisen und sich ausdehnen können. Maschen- und poröse Gefäße mit viel größerem Durchmesser, deren Wände vollständig verholzt sind. Sie bilden sich meist später als die Ring- und Spiralgefäße aus dem Kambium. Gefäße und Tracheiden erfüllen auch eine mechanische Funktion und verleihen der Pflanze Kraft. Sie funktionieren mehrere Jahre, bis sie von den umgebenden lebenden Zellen des Parenchyms blockiert werden. Die Auswüchse der letzteren, die durch die Poren in den Hohlraum des Gefäßes eindringen, werden Kassen genannt.

Siebrohre sind ein leitfähiges Gewebe, durch das die Bewegung der in den Blättern synthetisierten organischen Substanzen erfolgt. Dies ist eine vertikale Reihe von lebenden Zellen (Segmenten), bei denen die Querwände von Perforationen (Siebplatten) durchbrochen sind. Die Wand des Segments des Siebrohrs besteht aus Zellulose, der Kern wird zerstört, die meisten zytoplasmatischen Organellen werden abgebaut. Im Protoplasten treten fibrilläre Strukturen mit Proteincharakter (Phloemprotein) auf. Neben dem Segment des Siebrohres befinden sich meist eine oder mehrere sogenannte Begleitzellen (Begleitzellen) mit Zellkern. Das Vorhandensein einer großen Anzahl von Mitochondrien in Begleitzellen legt nahe, dass sie Energie für die Bewegung organischer Substanzen durch Siebröhren liefern.

Der Abschnitt des Siebrohres und die daran angrenzende Begleitzelle werden aufgrund der Teilung durch ein vertikales Septum aus einer Zelle des Meristems gebildet. Siebrohre funktionieren meistens ein Jahr. Im Herbst werden Siebplatten durch Verstopfen der Perforationen mit einem zellulosenahen Polysaccharid, der Hornhaut, für Kunststoffe undurchlässig.

Die Struktur von Leitgeweben kann verwendet werden, um die Evolutionsstufe einer Pflanze zu beurteilen. Tracheiden sind primitivere Formationen als Gefäße. Unter den Gefäßen werden die primitiveren diejenigen sein, bei denen die Enden der Segmente abgeschrägt sind und mehrere Perforationen aufweisen. Eine große Perforation ist ein progressives Zeichen. Als primitiv gelten Siebrohre mit schräg gestellten Platten und vielen Siebfeldern, als fortschrittlich solche mit waagerechten Siebplatten und wenigen Siebfeldern.

Gefäße, Tracheiden und Siebröhren befinden sich in der Regel nicht zufällig in Pflanzen, sondern werden in speziellen Komplexen gesammelt - Xylem und Phloem.

Xylem(Holz) besteht aus Gefäßen und Tracheiden, Holzparenchym und (nicht immer) Holzfasern (libriform). Das Xylem bewegt Wasser und Mineralien. Sekundäres Xylem wird genannt Holz.

Phloem besteht aus Siebröhren und Begleitzellen, Bastparenchym und (auch nicht immer) Bastfasern. Organisches Material bewegt sich durch das Phloem. Das sekundäre Phloem wird genannt Bast.

Xylem und Phloem wiederum befinden sich oft (aber nicht immer) in Form von vaskulär-faserigen oder leitfähigen Bündeln innerhalb der Pflanzenorgane.

Wenn sich zwischen Phloem und Xylem ein Kambium befindet, werden solche Bündel als offen bezeichnet. Dank der Aktivität des Kambiums werden neue Elemente von Xylem und Phloem gebildet, sodass das Bündel mit der Zeit wächst. Offene Bündel sind charakteristisch für Dicots. In den geschlossenen Bündeln zwischen Phloem und Xylem befindet sich kein Kambium, sodass kein Überwuchern auftritt. Geschlossene Bündel haben Monokotylen und ausnahmsweise einige Dikotylen, bei denen das Kambium sehr früh seine Funktion einstellt (z. B. bei Arten der Gattung Ranunculus).

Die Bündel werden auch nach der relativen Position von Phloem und Xylem klassifiziert.

Kollateral - Phloem und Xylem befinden sich nebeneinander, wobei das Phloem der Peripherie des Achsenorgans und das Xylem der Mitte zugewandt ist.

Bikollateral - das Phloem grenzt auf beiden Seiten an das Xylem, der äußere Teil des Phloems ist größer als der innere; charakteristisch für Kürbis, Nachtschatten, Ackerwinde.

Es gibt zwei Arten von Konzentrik: Xylem umgibt das Phloem - Amphivasal (hauptsächlich in Monokotylen); das Phloem umgibt das Xylem - amphicribral (bei Farnen).

Radial - Xylem befindet sich in der Mitte, bildet radiale Vorsprünge zur Peripherie, abwechselnd mit Phloembereichen, tritt nur in den Wurzeln während der Primärstruktur auf. Entsprechend der Anzahl der Vorsprünge von Xylem werden radiale Bündel unterschieden zwischen Diarch (2 Vorsprünge), Triarch (3 Vorsprünge), Tetrarch (4 Vorsprünge) und Polyarch (mehr als 4 Vorsprünge).

Literaturverzeichnis:

Zusammenfassung der Vorlesungen des Kandidaten für Biowissenschaften Surkov Viktor Aleksandrovich

Genau wie Tiere haben Pflanzen getrennte Transportmechanismen, die für die Zufuhr von Nährstoffen zu einzelnen Zellen und Geweben verantwortlich sind. Heute werden wir die strukturellen Merkmale von Pflanzen besprechen.

Was ist das?

Leitfähige Gewebe sind solche, durch die die für das Wachstum und die Entwicklung des Pflanzenorganismus notwendige Bewegung von Nährlösungen stattfindet. Der Grund für ihr Auftreten ist die Entstehung der ersten Pflanzen an Land. Von der Wurzel bis zu den Blättern gibt es, wie Sie sich vielleicht denken können, einen Aufwärtsstrom von Lösungen von Salzen und anderen Nährstoffen. Dementsprechend fließt der Abwärtsstrom in die entgegengesetzte Richtung.

Der aufsteigende Transport erfolgt durch Gefäße im Holzgewebe (Xylem), während der absteigende Transport mit Hilfe von Siebstrukturen im Rindenbast (Phloem) erfolgt. Im Allgemeinen ähnelt die Form von Xylem der von Tiergefäßen. Ihre Zellen sind länglich, haben eine ausgeprägte längliche Form. Welche anderen Merkmale der Struktur des Leitfähigen

Wie sind Sie?

Sie sollten wissen, dass es primäre und sekundäre Gewebe dieser Art gibt. Geben wir ihre Standardklassifizierung an, da die Sichtbarkeit des Materials seine Absorption verbessert. Hier ist also die einfachste Struktur des leitfähigen Gewebes von Pflanzen, dargestellt in Form einer Tabelle.

Wie Sie bereits verstehen, gehören Xylem und Phloem zu einer komplexen Varietät, da sie aufgrund ihrer heterogenen Struktur in der Lage sind, eine so große Bandbreite an Funktionen zu erfüllen.

Wie Sie sehen können, zeichnet sich die Struktur des leitfähigen Gewebes von Pflanzen nicht durch eine Art übernatürlicher Komplexität aus. Auf jeden Fall ist es viel einfacher als in den Zellen höherer Säugetiere.

Xylem. Leitfähige Elemente

Die ältesten Elemente des gesamten Leitungssystems sind Tracheiden. Dies ist der Name von Zellen mit einer bestimmten Form, die charakteristische, spitze Enden haben. Aus ihnen sind später die üblichen Fasern des Holzgewebes entstanden. Sie haben eine steife Wand von beträchtlicher Dicke. Die Form von Tracheiden kann sehr unterschiedlich sein:

• Ringförmig.
• Spiral.
• In Form von Punkten.
• Sporiform.

Es sollte daran erinnert werden, dass Nährlösungen auf dem Weg durch mehrere Poren gefiltert werden und daher ihre Bewegungsgeschwindigkeit ziemlich gering ist. Diese wichtigen Merkmale der Struktur des leitenden Gewebes von Pflanzen werden oft vergessen.

Welche Pflanzen können dieses Strukturelement haben?

Tracheiden kommen in fast allen höheren Sporophyten vor. Auch die niederen Gymnospermen haben diese Strukturelemente meist in ihrer Struktur, und selbst in ihnen spielen sie eine sehr wichtige Rolle. Tatsache ist, dass die starken Wände der Tracheiden, über die wir oben bereits geschrieben haben, es ihnen ermöglichen, nicht nur eine direkte Leitungsfunktion zu erfüllen, sondern auch eine tragende, mechanische Struktur zu sein. Dies sind die wichtigsten Merkmale der Struktur des leitenden Gewebes von Pflanzen, von denen viel abhängt.

Oftmals sind nur sie das einzige tragende Gerüst, das dem Pflanzenkörper die nötige Festigkeit verleiht. Seltsamerweise fehlen allen (!) Nadelpflanzen im Holz jegliche besonderen, und die Festigkeit wird ausschließlich durch die hier besprochenen Tracheiden gewährleistet. Die Länge dieser erstaunlichen leitfähigen Elemente kann von wenigen Millimetern bis zu einigen Zentimetern reichen.

Im Allgemeinen werden diese Merkmale der Struktur des leitfähigen Gewebes von Pflanzen in der 5. Klasse jeder allgemeinbildenden Schule untersucht, aber oft verwirrt die Frage nach den längsten Gefäßen in Pflanzen sogar Studenten biologischer Fakultäten.

Eigenschaften der Schiffe

Sie sind ein sehr charakteristisches Element im Xylem von Angiospermen. Sie sehen aus wie lange und hohle Röhren. Jeder von ihnen entsteht durch die Verschmelzung länglicher Zellen nach dem "Butt-to-Butt" -Muster. Jede Zelle wird als Gefäßsegment bezeichnet, das in seiner funktionellen Struktur der Tracheide nachempfunden ist. Beachten Sie jedoch, dass die Segmente viel breiter und kürzer sind als sie.

Welche Kategorie von Schülern sollte diese Merkmale der Struktur des leitenden Gewebes von Pflanzen kennen? Klasse 5, die begonnen hat, Botanik und den Aufbau eines pflanzlichen Organismus zu studieren, kann sich bereits in den einfachsten Fragen dieses Themas zurechtfinden.

Der Prozess der Gefäßbildung

Das Xylem, das zuerst im Prozess der Pflanzenentwicklung erscheint, wird als primär bezeichnet. Sein Lesezeichen kommt in den Wurzeln und Spitzen junger Triebe vor. In diesem Fall wachsen die getrennten Segmente der Xylemgefäße an den distalen Enden der Procambialstränge. Das Schiff selbst erscheint nach ihrer Fusion aufgrund der Zerstörung der inneren Trennwände. Sie können dies überprüfen, wenn Sie ihren Schnitt durch ein Mikroskop betrachten: Im Inneren sind die Ränder erhalten, die genau die Überreste einer zerstörten Trennwand sind.

Erinnern wir uns, welche Strukturelemente das leitfähige Gewebe von Pflanzen bilden und welche sich in der Wurzel der Pflanze befinden:

• epidermale Membran.
• Borke.
• Protoderma, die die darüber liegenden Schichten ständig erneuert.
• Apikales Meristem, das die Hauptwachstumszone der Pflanzenwurzel ist.
• Die Wurzelkappe schützt empfindlichere Gewebe vor Schäden.
• In der Wurzel befinden sich die bekannten Gewebe: Xylem und Phloem.
• Sie werden jeweils aus dem Protophloem und dem Protoxylem gebildet.
• Endoderm.

Protoxylem (dh die ersten in der Pflanze gebildeten Gefäße) erscheint ganz oben auf allen jungen Achsenorganen. Die Bildung erfolgt direkt unter der Meristemschicht, also dort, wo die die Gefäße umgebenden Zellen weiter wachsen und sich intensiv dehnen. Zu beachten ist, dass auch reife Protoxylemgefäße ihre Dehnungsfähigkeit nicht verlieren, da ihre Wände noch nicht verholzt sind.

In der Regel werden die leitfähigen Gewebe von Blütenpflanzen ziemlich früh einer solchen Verdichtung unterzogen, da der Stängel eine ziemlich massive und verletzliche Blüte tragen muss.

Erinnern Sie sich, was für den Härtungsprozess verantwortlich ist? Lignin. Und genauso wird es in den Wänden der „Rohlinge“ der Gefäße entweder spiralförmig oder ringförmig abgelagert. Diese Position seiner Schichten hindert das Gefäß nicht daran, sich zu dehnen. Gleichzeitig sorgt dieses Lignin für eine recht ordentliche Festigkeit junger Gefäße in der Pflanze, die deren Zerstörung bei mechanischer Beanspruchung verhindert.

Deshalb ist das leitfähige Gewebe von Pflanzen so wichtig. Die Zeichnung, die auf den Seiten dieses Artikels verfügbar ist, wird Ihnen sicherlich helfen, dieses Problem besser zu verstehen, da sie die Hauptkomponenten des erwähnten Gewebes deutlich zeigt.

Metaxylem-Bildung

Im Wachstumsprozess entstehen neue Gefäße, die viel früher den Prozess der Verholzung durchlaufen. Wenn ihre Bildung in den reifen Teilen der Pflanze endet, ist der Prozess des Metaxylem-Wachstums abgeschlossen. Wie sollte ein Schulbiologieunterricht den Aufbau des Leitungsgewebes von Pflanzen berücksichtigen? Grad 5 ist normalerweise auf die bloße Tatsache beschränkt, dass Gefäße vorhanden sind. Weiterführendes Lernen ist im Curriculum für ältere Schüler enthalten.

Gleichzeitig strecken sich die ersten Gefäße, die sich aus dem Protoxylem gebildet haben, zunächst und kollabieren dann vollständig. Reife Gebilde, die aus dem Metaxylem hervorgegangen sind, sind grundsätzlich nicht dehnungs- und wachstumsfähig. Tatsächlich sind dies tote, sehr starre und hohle Rohre.

Es ist leicht, über die biologische Zweckmäßigkeit des Flusses dieses Prozesses in dieser Richtung nachzudenken. Wenn diese Gefäße sofort erscheinen würden, würden sie die Bildung aller umgebenden Gewebe stark stören. Wie bei den Tracheiden lassen sich Gefäßwandverdickungen (je nach Form) in folgende Gruppen einteilen:

• Ringförmig.
• Spiral.
• Treppenform.
• Gittergewebe.
• Porös.

Wir machen Sie darauf aufmerksam, dass lange und hohle Xylemrohre mit ausreichender mechanischer Festigkeit ein ideales System für die Lieferung von Wasser und Mineralsalzlösungen über große Entfernungen sind. Die Bewegung der Flüssigkeit durch ihre Hohlräume wird durch nichts behindert, es gibt praktisch keinen Verlust von Wasser und Nährstoffen. Welche anderen Merkmale der Struktur des leitfähigen Gewebes von Pflanzen gibt es? Biologie (Klasse 6 einer höheren Bildungseinrichtung) berücksichtigt auch die gegenseitige Leitfähigkeit von Xylemwänden. Lassen Sie uns erklären.

Ähnlich wie Tracheiden lassen Xyleme Wasser durch Poren in ihren Wänden fließen. Da sie viel Lignin enthalten, haben sie eine hohe mechanische Festigkeit und verformen sich daher nicht, außerdem besteht fast keine Bruchgefahr unter dem Druck der Nährflüssigkeit. Wir haben jedoch bereits über die herausragende Bedeutung dieser Besonderheit von Xylem gesprochen, aufgrund derer das Holz vieler Baumarten sehr langlebig und belastbar ist.

Es sind die starken und zugleich elastischen Xyleme, denen antike Schiffe ihre Stärke verdanken. Das unauffällige, aber stark leitfähige Gewebe der Pflanzen bot hohen Widerstand gegen lange Kiefernmasten, die selbst bei stärksten Stürmen selten brachen.

Leitfähige Strukturen des Phloems

Betrachten Sie die leitfähige Materie, die in den Geweben des Phloems vorhanden ist.

Erstens Siebstrukturen. Das Material ihres Ursprungs ist Prokambium, das im primären Phloem lokalisiert ist. Es sollte beachtet werden, dass sich das Protophloem mit dem Wachstum des umgebenden Gewebes schnell ausdehnt, woraufhin ein Teil seiner Strukturen abstirbt und vollständig aufhört zu funktionieren. Das Metaphloem beendet seine Reifung, nachdem (!) das Wachstum der Pflanze aufgehört hat.

Andere Eigenschaften

Welche anderen Merkmale der Struktur des leitfähigen Gewebes von Pflanzen sollten also bekannt sein? Die 7. Klasse einer allgemeinbildenden Schule sollte neben all dem oben Genannten auch die Eigenschaften von Siebstrukturen sowie deren Begleitzellen studieren. Lassen Sie uns diese Frage etwas detaillierter schreiben.

Segmente von Siebstrukturen haben eine besonders charakteristische Struktur. Erstens sind sie extrem dünn, die ziemlich viel Zellulose und Pektin enthalten. Darin ähneln sie stark Parenchymzellen. Wichtig! Im Gegensatz zu letzteren stirbt der Kern dieser Zellen während der Reifung vollständig ab und das Zytoplasma "trocknet aus", wobei es in einer dünnen Schicht entlang der Innenseite der Zellmembran verteilt wird. Seltsamerweise bleiben sie am Leben, aber gleichzeitig abhängig von Satellitenzellen (was an die Verwandtschaft von Neuronen und Astrozyten im Gehirn von Tieren erinnert).

Natürlich berücksichtigt Klasse 6 diese strukturellen Merkmale des leitfähigen Gewebes von Pflanzen normalerweise nicht, aber es ist nützlich, sie zu kennen. Zumindest um sich das Wesen der im Pflanzenorganismus ablaufenden Prozesse vorzustellen.

und Begleitzellen

So. Die Segmente der Siebstruktur bilden ein Ganzes und sind eng miteinander verbunden. Die Satellitenzelle ist einzigartig in ihrem Zytoplasma: Sie ist extrem dicht, enthält eine große Anzahl von Mitochondrien und Ribosomen. Man könnte erahnen, dass sie nicht nur den „Gefährten“ selbst, sondern auch das Siebsegment ernähren. Wenn die Satellitenzelle aus irgendeinem Grund stirbt, stirbt auch die gesamte damit verbundene Struktur.

Die Siebrohre selbst sind an den darin enthaltenen Siebplatten leicht zu unterscheiden. Selbst unter einem Schwachlichtmikroskop sind sie gut zu erkennen. Es entsteht an der Stelle, an der die Artikulation der Endenden der beiden Segmente gebildet wurde. Es ist logisch, dass sich diese Platten genau im Wachstumsverlauf eben dieser Segmente befinden.

Arten von leitfähigen Balken

Gibt es weitere Merkmale der Struktur des leitfähigen Gewebes von Pflanzen? Die Biologie betrachtet als solche einige Aspekte der Struktur leitender Bündel, auf die wir kurz eingehen werden.

In jeder höheren Pflanze können diese Strukturen gefunden werden. Sie sind eine bestimmte Art von Schnur, die sich in den Wurzeln, jungen Trieben und anderen Teilen befindet, die ständig wachsen. Diese Bündel beinhalten Gefäße und die bereits besprochenen mechanischen Stützelemente. Jede solche Struktureinheit besteht aus zwei Teilen:

• Abteilung Holz. Besteht aus Gefäßen und steifen Fasern.
• Bastbereich. Es besteht aus Siebstrukturen u

Sehr oft bildet sich um die Bündel eine Schutzschicht, die aus lebenden oder toten Parenchymzellen besteht. Darüber hinaus werden sie nach ihrer Struktur in zwei Typen unterteilt:

• Vollständig - enthält Xylem und Phloem.
• Unvollständig - nur eines dieser Gewebe ist in ihrer Struktur enthalten.

Klassifizierung von Leitbalken nach Lotova

Derzeit ist die Standardklassifikation von Lotova weit verbreitet, die Dirigierbündel in folgende Varianten unterteilt:

• Geschlossen, Sicherheitentyp.
• Geschlossene, zweiseitige Sorte.
• Konzentrischer Typ - Xylem befindet sich außerhalb.
• Eine Variation der vorherigen Art, bei der sich das Xylem im Inneren befindet.
• Radiale Bündel.

Im Allgemeinen sind dies fast alle Informationen, die Sie wissen sollten, wenn Sie die leitfähigen Gewebe einer Pflanze im Rahmen des Schullehrplans untersuchen.