Martwe elementy tkanki przewodzącej roślin. Budowa komórki roślinnej. Tkanki roślinne. Jaka jest różnica między ksylemem różnych roślin

W procesie ewolucji jest jednym z powodów, które umożliwiły pojawienie się roślin na lądzie. W naszym artykule rozważymy cechy budowy i funkcjonowania jego elementów - rurek sitowych i naczyń.

Cechy tkaniny przewodzącej

Kiedy na planecie zaszły poważne zmiany warunków klimatycznych, rośliny musiały się do nich przystosować. Wcześniej wszyscy żyli wyłącznie w wodzie. W środowisku ziemia-powietrze konieczne stało się wydobycie wody z gleby i przetransportowanie jej do wszystkich organów roślinnych.

Istnieją dwa rodzaje tkanki przewodzącej, której elementami są naczynia i rurki sitowe:

1. Łyk lub łyko - znajduje się bliżej powierzchni łodygi. Wzdłuż niego w kierunku korzenia przemieszczają się substancje organiczne powstałe w liściu podczas fotosyntezy.
2. Drugi rodzaj tkanki przewodzącej to drewno lub ksylem. Dostarcza prąd w górę: od nasady do liści.

rurki sitowe do roślin

To są przewodzące komórki łyka. Między sobą są oddzielone licznymi przegrodami. Zewnętrznie ich struktura przypomina sito. Stąd pochodzi nazwa. Rurki sitowe roślin są żywe. Wynika to ze słabej presji prądu spadkowego.

Ich ściany poprzeczne są przesiąknięte gęstą siecią otworów. A komórki zawierają wiele otworów przelotowych. Wszyscy są prokariotami. Oznacza to, że nie mają sformalizowanego rdzenia.

Żywe elementy cytoplazmy rurek sitowych pozostają tylko przez pewien czas. Czas trwania tego okresu jest bardzo zróżnicowany - od 2 do 15 lat. Wskaźnik ten zależy od rodzaju rośliny i warunków jej wzrostu. Rurki sitowe transportują wodę i substancje organiczne syntetyzowane podczas fotosyntezy z liści do korzeni.

Statki

W przeciwieństwie do rurek sitowych te elementy tkanki przewodzącej są martwymi komórkami. Wizualnie przypominają tuby. Statki mają gęste muszle. Wewnątrz tworzą zgrubienia przypominające pierścienie lub spirale.

Dzięki tej strukturze naczynia są w stanie pełnić swoją funkcję. Polega na przemieszczaniu glebowych roztworów minerałów od korzenia do liści.

Mechanizm odżywiania gleby

W ten sposób ruch substancji w przeciwnych kierunkach odbywa się jednocześnie w roślinie. W botanice proces ten nazywa się prądem wstępującym i opadającym.

Ale jakie siły powodują unoszenie się wody z gleby w górę? Okazuje się, że dzieje się to pod wpływem nacisku korzeni i transpiracji – parowania wody z powierzchni liści.

Dla roślin ten proces jest niezbędny. Faktem jest, że tylko w glebie znajdują się minerały, bez których rozwój tkanek i narządów będzie niemożliwy. Tak więc azot jest niezbędny do rozwoju systemu korzeniowego. W powietrzu jest dużo tego pierwiastka - 75%. Ale rośliny nie są w stanie wiązać azotu atmosferycznego, dlatego tak ważne jest dla nich odżywianie mineralne.

Podnosząc się, cząsteczki wody ściśle przylegają do siebie i do ścian naczyń. W tym przypadku powstają siły, które mogą podnieść wodę na przyzwoitą wysokość - do 140 m. Takie ciśnienie powoduje, że roztwory glebowe przenikają przez włośniki do kory i dalej do naczyń ksylemu. Na nich woda unosi się do łodygi. Ponadto pod wpływem transpiracji woda dostaje się do liści.

W żyłach obok naczyń znajdują się rurki sitowe. Te elementy przenoszą prąd zstępujący. Pod wpływem światła słonecznego polisacharydowa glukoza jest syntetyzowana w chloroplastach liścia. Roślina wykorzystuje tę materię organiczną do procesów wzrostu i życia.

Tak więc przewodząca tkanka rośliny zapewnia ruch wodnych roztworów substancji organicznych i mineralnych w całej roślinie. Jego elementami konstrukcyjnymi są naczynia i rurki sitowe.

Tkanki przewodzące są złożone, ponieważ składają się z kilku rodzajów komórek, ich struktury mają wydłużony (rurkowaty) kształt i są penetrowane przez liczne pory. Obecność otworów na końcowych (dolnych lub górnych) odcinkach zapewnia transport pionowy, a pory na bocznych powierzchniach przyczyniają się do przepływu wody w kierunku promieniowym. Tkanki przewodzące obejmują ksylem i łyko. Występują tylko w paprociach i roślinach nasiennych. Tkanka przewodząca zawiera zarówno martwe, jak i żywe komórki.
Ksylem (drewno) jest martwa tkanka. Obejmuje główne elementy konstrukcyjne (tchawice i tchawice), miąższ drewna i włókna drzewne. Pełni w roślinie zarówno funkcję podtrzymującą, jak i przewodzącą - woda i sole mineralne poruszają się wzdłuż niej.
tracheidy - martwe pojedyncze komórki o kształcie wrzeciona. Ściany są silnie pogrubione na skutek odkładania się ligniny. Cechą tchawicy jest obecność ograniczonych porów w ich ścianach. Ich końce zachodzą na siebie, dając roślinie niezbędną siłę. Woda przepływa przez puste szczeliny tchawicy, nie napotykając na swojej drodze przeszkód w postaci zawartości komórkowej; z jednej tchawicy do drugiej jest przenoszona przez pory.
U okrytonasiennych tracheidy rozwinęły się w naczynia krwionośne (tchawica). Są to bardzo długie rurki powstałe w wyniku „dokowania” wielu komórek; resztki przegród końcowych zachowały się w naczyniach w postaci perforowanych obrzeży. Statki różnią się wielkością od kilku centymetrów do kilku metrów. W pierwszych naczyniach tworzenia protoksylemu lignina gromadzi się w pierścieniach lub w spirali. Pozwala to na rozciąganie naczynia podczas wzrostu. W naczyniach metaksylemu lignina jest gęściej skoncentrowana - jest idealnym „przewodem wodnym”, który działa na duże odległości.
?1. Czym różnią się tchawice od tchawicy? (Odpowiedź na końcu artykułu)
?2 . Czym różnią się tracheidy od włókien?
?3 . Co mają wspólnego łyko i ksylem?
?4. Czym różnią się rurki sitowe od tchawicy?
Komórki miąższu ksylemu tworzą osobliwe promienie łączące rdzeń z korą. Prowadzą wodę w kierunku promieniowym, przechowują składniki odżywcze. Z innych komórek miąższu powstają nowe naczynia ksylemu. Wreszcie włókna drzewne są podobne do tracheidów, ale w przeciwieństwie do nich mają bardzo mały prześwit wewnętrzny, dlatego nie przewodzą wody, ale dają dodatkową wytrzymałość. I mają też proste pory, a nie otoczone.
Łyko (łykowe)- jest to żywa tkanka, która jest częścią kory roślin, przez nią odbywa się przepływ wody z rozpuszczonymi w niej produktami asymilacji. Łyko składa się z pięciu rodzajów struktur: rurek sitowych, komórek towarzyszących, miąższu łykowego, włókien łykowych i sklereidów.
Struktury te oparte są na rurki sitowe , powstały w wyniku połączenia wielu komórek sitowych. Ich ściany są cienkie, celulozowe, po dojrzewaniu jądra komórkowe obumierają, a cytoplazma jest dociskana do ścianek, ustępując miejsca substancjom organicznym. Ścianki końcowe komórek rurek sitowych stopniowo pokrywają się porami i zaczynają przypominać sito - są to płytki sitowe. Aby zapewnić ich żywotną aktywność, komórki satelitarne znajdują się w pobliżu, ich cytoplazma jest aktywna, jądra są duże.
?5 . Jak myślisz, dlaczego gdy komórki sitowe dojrzewają, ich jądra komórkowe obumierają?
ODPOWIEDZI
?1. Tchawice mają strukturę wielokomórkową i nie mają ścianek końcowych, podczas gdy tchawice są jednokomórkowe, mają ścianki końcowe i pory graniczne.
?2 . Tracheidy mają ograniczone pory i dobrze zdefiniowany prześwit, podczas gdy we włóknach prześwit jest bardzo mały, a pory proste. Różnią się także funkcjami, tracheidy pełnią rolę transportową (przewodzącą), a włókna mechaniczne.
?3. Łyko i ksylem są tkankami przewodzącymi, ich struktury mają kształt rurkowaty, zawierają komórki miąższu i tkanki mechaniczne.
?4. Rurki sitowe składają się z żywych komórek, ich ściany są celulozowe, przenoszą w dół substancje organiczne, a tchawicę tworzą martwe komórki, ich ściany są silnie zagęszczone ligniną, zapewniają transport wody i minerałów w górę.
?5. Transport w dół zachodzi wzdłuż komórek sitowych, a jądra unoszone przez strumień substancji pokrywałyby znaczną część pola sitowego, co prowadziłoby do obniżenia wydajności procesu.

Tkanki roślinne: przewodzące, mechaniczne i wydalnicze

Rodzaje tkanek roślinnych

Tkanki przewodzące znajdują się wewnątrz pędów i korzeni. Zawiera ksylem i łyko. Dostarczają roślinie dwa strumienie substancji: wznoszący się i opadający. rosnąco prąd zapewnia ksylem - rozpuszczone w wodzie sole mineralne przemieszczają się do części nadziemnych. malejąco prąd dostarcza łyko - substancje organiczne syntetyzowane w liściach i zielonych łodygach przemieszczają się do innych narządów (do korzeni).

Ksylem i łyko to złożone tkanki, które składają się z trzech głównych elementów:

Funkcję przewodzącą pełnią również komórki miąższu, które służą do transportu substancji między tkankami roślinnymi (na przykład promienie rdzeniowe zdrewniałych łodyg zapewniają ruch substancji w kierunku poziomym od kory pierwotnej do rdzenia).

Ksylem

Ksylem (z greckiego. ksylon- ścięte drzewo). Składa się z elementów faktycznie przewodzących i towarzyszących komórek tkanek głównych i mechanicznych. Dojrzałe naczynia i tchawicze to martwe komórki, które zapewniają przepływ w górę (ruch wody i minerałów). Elementy Xylem mogą również pełnić funkcję wspierającą. Poprzez ksylem wiosną pędy otrzymują roztwory nie tylko soli mineralnych, ale także rozpuszczonych cukrów, które powstają w wyniku hydrolizy skrobi w tkankach magazynowych korzeni i łodyg (np. sok brzozowy).

tracheidy są najstarszymi elementami przewodzącymi ksylemu. Tracheidy to wydłużone komórki w kształcie wrzeciona ze spiczastymi końcami, umieszczone jeden nad drugim. Mają zdrewniałe ściany komórkowe o różnym stopniu pogrubienia (pierścieniowe, spiralne, porowate itp.), co zapobiega ich rozpadowi i rozciąganiu. Ściany komórkowe mają złożone pory pokryte membraną porową, przez którą przepływa woda. Roztwory są filtrowane przez membranę porów. Ruch płynu przez tchawice jest powolny, ponieważ błona porów zapobiega ruchowi wody. W wyższych zarodnikach i nagonasiennych tracheidy stanowią około 95% objętości drewna.

Statki lub tchawica , składają się z wydłużonych komórek umieszczonych jedna nad drugą. Tworzą rurki podczas fuzji i śmierci poszczególnych komórek - segmentów naczyniowych. Cytoplazma umiera. Pomiędzy komórkami naczyń znajdują się poprzeczne ściany, które mają duże otwory. W ścianach naczyń występują zgrubienia o różnych kształtach (obrączkowane, spiralne itp.). Prąd wstępujący przepływa przez stosunkowo młode naczynia, które z czasem zostają wypełnione powietrzem, zatkane naroślami sąsiednich żywych komórek (miąższu), a następnie pełnią funkcję wspomagającą. Płyn porusza się szybciej przez naczynia niż przez tchawicę.

Łyko

Łyko (z greckiego. floyos- kora) składa się z elementów przewodzących i towarzyszących komórek.

rurki sitowe - Są to żywe komórki, które są sekwencyjnie połączone końcami, nie mają organelli, jądra. Zapewniają ruch od liści wzdłuż łodygi do korzenia (przeprowadzają substancje organiczne, produkty fotosyntezy). Posiadają rozbudowaną sieć włókienek, zawartość wewnętrzna jest mocno nawodniona. Oddzielone są od siebie przegrodami foliowymi z dużą ilością małych otworów (perforacji) - płyty sitowe (perforacyjne) (przypomina mi sito). Podłużne błony tych komórek są pogrubione, ale nie zdrewniały. W cytoplazmie rurek sitowych ulega rozkładowi tonoplast (błona wakuolowa), a sok wakuolowy z rozpuszczonymi cukrami miesza się z cytoplazmą. Za pomocą pasm cytoplazmy sąsiednie rurki sitowe są łączone w jedną całość. Szybkość ruchu przez rurki sitowe jest mniejsza niż przez naczynia. Rurki sitowe działają przez 3-4 lata.

Każdemu segmentowi rurki sitowej towarzyszą komórki miąższu - komórki satelitarne , które wydzielają substancje (enzymy, ATP itp.) niezbędne do ich funkcjonowania. Komórki satelitarne mają duże jądra wypełnione cytoplazmą i organellami. Nie występują we wszystkich roślinach. Nie ma ich w łyku wyższych zarodników i nagonasiennych. Komórki satelitarne pomagają przeprowadzić proces aktywnego transportu przez rurki sitowe.

Forma floemu i ksylemu włókniste wiązki naczyniowe (przewodzące) . Widać je w liściach, łodygach roślin zielnych. W pniach drzew wiązki przewodzące łączą się ze sobą i tworzą słoje. Łyko jest częścią łyka i znajduje się bliżej powierzchni. Xylem jest częścią drewna i jest zawarty bliżej rdzenia.

Wiązki naczyniowo-włókniste są zamknięte i otwarte - jest to cecha taksonomiczna. Zamknięte wiązki nie posiadają warstwy kambium między warstwami ksylemu i łyka, więc nie zachodzi w nich tworzenie się nowych pierwiastków. Zamknięte kępki znajdują się głównie w roślinach jednoliściennych. otwarty włókniste wiązki naczyniowe między łykiem a ksylemem mają warstwę kambium. W wyniku działania kambium pęczek powiększa się i dochodzi do zgrubienia narządu. Otwarte pęczki znajdują się głównie w roślinach dwuliściennych i nagonasiennych.

Wykonuj funkcje pomocnicze. Tworzą szkielet rośliny, dodają jej siły, elastyczności, podtrzymują narządy w określonej pozycji. Młode obszary rosnących narządów nie mają tkanek mechanicznych. Najbardziej rozwinięte tkanki mechaniczne znajdują się w łodydze. U nasady tkanka mechaniczna jest skoncentrowana w centrum narządu. Rozróżnij kolenchyma i sklerenchyma.

Kolenchyma

Kolenchyma (z greckiego. Cola- klej i enchima- wylany) - składa się z żywych komórek zawierających chlorofil o nierównomiernie pogrubionych ściankach. Występują kolenchymy kątowe i płytkowe. narożnik Kolenchyma składa się z komórek o sześciokątnym kształcie. Zgrubienia występują wzdłuż żeber (na rogach). Występuje w łodygach roślin dwuliściennych (głównie zielnych) oraz sadzonkach liściowych. Nie zakłóca wzrostu narządów na długość. płytkowy colenchyma ma komórki w kształcie równoległościanu, w którym tylko kilka ścianek jest pogrubionych, równoległych do powierzchni łodygi. Znajduje się w łodygach roślin drzewiastych.

Sklerenchyma

Sklerenchyma (z greckiego. skleros- twarda) to mechaniczna tkanka, która składa się ze zdrewniałych (impregnowanych ligniną) w większości martwych komórek, które mają równomiernie pogrubione ściany komórkowe. Jądro i cytoplazma ulegają zniszczeniu. Istnieją dwie odmiany: włókna sklerenchymalne i sklereidy.

Włókna sklerenchymy

Komórki są wydłużone ze spiczastymi końcami i kanałami porów w ścianach komórek. Ściany komórek są pogrubione i bardzo mocne. Komórki są ciasno upakowane. Na przekroju - wieloaspektowy.

W drewnie nazywa się włókna sklerenchymalne drzewiasty . Stanowią mechaniczną część ksylemu, chronią naczynia przed uciskiem innych tkanek, kruchością.

Włókna sklerenchymy łyka nazywane są łykiem. Zwykle są niezdrewniałe, mocne i elastyczne (stosowane w przemyśle tekstylnym - włókna lniane itp.).

Sklereidy

Powstają z komórek głównej tkanki z powodu pogrubienia ścian komórkowych, ich impregnacji ligniną. Mają inny kształt i znajdują się w różnych organach roślin. Sklereidy o tej samej średnicy komórek nazywane są kamienne komórki . Są najtrwalsze. Znajdują się w pestkach moreli, wiśni, łupin orzecha włoskiego itp.

Sklereidy mogą również mieć kształt gwiaździsty, rozszerzenia na obu końcach komórki i kształt pręta.

tkanki wydalnicze rośliny

W wyniku procesów metabolicznych w roślinach powstają substancje, które z różnych powodów są mało wykorzystywane (z wyjątkiem soku mlecznego). Zwykle produkty te gromadzą się w określonych komórkach. Tkanki wydalnicze są reprezentowane przez grupy komórek lub pojedyncze. Dzielą się na zewnętrzne i wewnętrzne.

Zewnętrzne tkanki wydalnicze

Zewnętrzny tkanki wydalnicze są reprezentowane przez modyfikacje naskórka i specjalnych komórek gruczołowych w głównej tkance wewnątrz roślin z jamami międzykomórkowymi i systemem kanałów wydalniczych, przez które wydobywane są sekrety. Kanały wydalnicze w różnych kierunkach penetrują łodygi i częściowo liście i mają powłokę z kilku warstw martwych i żywych komórek. Modyfikacje naskórka są reprezentowane przez wielokomórkowe (rzadko jednokomórkowe) włosy gruczołowe lub płytki o różnej strukturze. Zewnętrzne tkanki wydalnicze wytwarzają olejki eteryczne, balsamy, żywice itp.

Istnieje około 3 tys. gatunków roślin nagonasiennych i okrytonasiennych, które wytwarzają olejki eteryczne. Około 200 gatunków (lawenda, olejki różane itp.) jest stosowanych jako środki lecznicze, w perfumerii, kuchni, wytwarzaniu lakierów itp. Olejki eteryczne - Są to lekkie substancje organiczne o różnym składzie chemicznym. Ich znaczenie w życiu roślinnym: zapachem przyciągają zapylacze, odpychają wrogów, niektóre (fitoncydy) zabijają lub hamują wzrost i rozmnażanie mikroorganizmów.

żywice powstają w komórkach otaczających kanały żywiczne, jako produkty odpadowe roślin nagonasiennych (sosna, cyprys itp.) i okrytonasiennych (niektóre rośliny strączkowe, parasole itp.). Są to różne substancje organiczne (kwasy żywiczne, alkohole itp.). Na zewnątrz wyróżniają się olejkami eterycznymi w postaci gęstych płynów, które nazywane są balsamy . Mają właściwości antybakteryjne. Są używane przez rośliny w przyrodzie i przez ludzi w medycynie do gojenia się ran. Balsam kanadyjski pozyskiwany z jodły balsamicznej jest wykorzystywany w technologii mikroskopowej do produkcji mikropreparatów. Podstawą balsamów iglastych jest terpentyna (stosowany jako rozpuszczalnik do farb, lakierów itp.) oraz twarda żywica - kalafonia (służy do lutowania, robienia lakierów, laku uszczelniającego, pocierania strun instrumentów smyczkowych). Skamieniałą żywicę drzew iglastych z drugiej połowy okresu kredowo-paleogenicznego nazywa się bursztyn (używany jako surowiec do biżuterii).

Gruczoły znajdujące się w kwiatku lub na różnych częściach pędów, których komórki wydzielają nektar, nazywane są nektarniki . Tworzą je główna tkanka, mają kanały otwierające się na zewnątrz. Wyrostki naskórka, które otaczają przewód, nadają nektarnikowi inny kształt (garbowy, dołkowy, rogowaty itp.). Nektar - jest to wodny roztwór glukozy i fruktozy (stężenie waha się od 3 do 72%) z zanieczyszczeniami substancji aromatycznych. Główną funkcją jest przyciąganie owadów i ptaków w celu zapylania kwiatów.

Dzięki przewodnicy - aparaty szparkowe - występują guttation - uwalnianie wody kroplowej przez rośliny (podczas transpiracji woda uwalniana jest w postaci pary) oraz soli. Gutacja to mechanizm obronny, który pojawia się, gdy transpiracja nie usuwa nadmiaru wody. Jest to typowe dla roślin rosnących w wilgotnym klimacie.

Specjalne gruczoły roślin owadożernych (znanych jest ponad 500 gatunków roślin okrytonasiennych) wydzielają enzymy rozkładające białka owadów. W ten sposób rośliny owadożerne rekompensują brak związków azotowych, których nie wystarcza w glebie. Trawione substancje są wchłaniane przez aparaty szparkowe. Najbardziej znane to pęcherzyca i rosiczka.

Włosy gruczołowe gromadzą się i wydobywają np. olejki eteryczne (mięta itp.), enzymy i kwas mrówkowy, które powodują ból i prowadzą do oparzeń (pokrzywa) itp.

Wewnętrzne tkanki wydalnicze

Wewnętrzny tkanki wydalnicze to zbiorniki substancji lub pojedyncze komórki, które nie otwierają się na zewnątrz podczas życia rośliny. To na przykład dojarzy - system wydłużonych komórek niektórych roślin, przez które porusza się sok. Sok z takich roślin jest emulsją wodnego roztworu cukrów, białek i minerałów z kroplami lipidów i innych związków hydrofobowych, tzw. lateks i ma kolor mlecznobiały (euforbia, mak itp.) lub pomarańczowy (glistnik). Mleczny sok niektórych roślin (np. Hevea brazylijski) zawiera znaczną ilość guma .

Do wewnętrznej tkanki wydalniczej należą idioblasty - pojedyncze rozproszone komórki wśród innych tkanek. Gromadzą kryształy szczawianu wapnia, garbniki itp. Komórki (idioblasty) owoców cytrusowych (cytryny, mandarynki, pomarańczy itp.) gromadzą olejki eteryczne.

Histologia (badanie tkanek).

Przejściu roślin ze stosunkowo monotonnych warunków bytowania w środowisku wodnym do ziemskich towarzyszył intensywny proces rozczłonkowania jednorodnego ciała wegetatywnego na organy - łodygę, liście i korzenie. Narządy te składają się z komórek zróżnicowanych strukturalnie, które tworzą łatwo rozróżnialne grupy. Grupy komórek o jednorodnej strukturze, pełniących tę samą funkcję i mających wspólne pochodzenie, nazywane są tkankami. Często kilka tkanek tego samego pochodzenia tworzy kompleks, który funkcjonuje jako całość.

Wyróżnia się sześć głównych grup tkanek: merystematyczne (edukacyjne), powłokowe, podstawowe, mechaniczne, przewodzące i wydalnicze.

tkanki przewodzące.

Roślina ma dwa bieguny odżywcze: liście, zapewniające odżywienie powietrza i korzenie, zapewniające odżywienie gleby. W związku z tym istnieją dwie główne drogi transportu składników odżywczych: droga, którą woda i sole mineralne wznoszą się z korzenia wzdłuż łodygi do liści oraz droga, którą materia organiczna z liści jest wysyłana do wszystkich innych organów roślinnych, gdzie są zużywane lub składowane na magazynie.

Naczynia (tchawice) i tracheidy- tkanki przewodzące, przez które odbywa się ruch wody i soli mineralnych. Naczynia (tchawice) - rurki składające się z segmentów. Różnią się one od pionowego rzędu komórek prokambalnych lub kambium, w których ściany boczne pogrubiają się i zdrewniają, zawartość obumiera, aw ścianach poprzecznych tworzy się jedna lub więcej perforacji. Średnia długość naczyń to 10 cm.

Tracheidy, podobnie jak naczynia, są martwymi formacjami, ale w przeciwieństwie do tych ostatnich nie są to rurki, ale komórki prozenchymalne, w ścianach których znajdują się ograniczone pory. Długość cewek wynosi średnio 1 - 10 mm.

W zależności od kształtu pogrubienia ściany naczynia i tchawice są pierścieniowe, spiralne, siatkowe itp. Naczynia pierścieniowe i spiralne mają małą średnicę. Są charakterystyczne dla młodych organów, ponieważ ich ściany mają obszary niezdrewniałe i są zdolne do rozciągania. Naczynia siatkowe i porowate o znacznie większej średnicy, ich ściany są całkowicie zdrewniałe. Zwykle tworzą się później niż naczynia pierścieniowe i spiralne z kambium. Naczynia i cewki pełnią również funkcję mechaniczną, dając roślinie siłę. Funkcjonują przez kilka lat, dopóki nie zostaną zablokowane przez otaczające żywe komórki miąższu. Wyrostki tego ostatniego, przenikające przez pory do wnęki naczynia, nazywane są glinami.

Rurki sitowe to przewodząca tkanka, przez którą odbywa się ruch substancji organicznych syntetyzowanych w liściach. Jest to pionowy rząd żywych komórek (segmentów), w których ścianki poprzeczne są poprzebijane perforacjami (płytami sitowymi). Ściana segmentu rurki sitowej to celuloza, jądro ulega zniszczeniu, większość organelli cytoplazmatycznych ulega degradacji. W protoplastach pojawiają się włókniste struktury o charakterze białkowym (białko łyka). Obok odcinka rurki sitowej zwykle znajduje się jedna lub więcej tak zwanych komórek towarzyszących (komórek towarzyszących) z jądrem. Obecność dużej liczby mitochondriów w towarzyszących komórkach sugeruje, że dostarczają one energii do przemieszczania się substancji organicznych przez rurki sitowe.

Segment rurki sitowej i przylegająca do niej komórka są utworzone z jednej komórki merystemu z powodu jej podziału przez pionową przegrodę. Rurki sitowe działają najczęściej przez rok. Jesienią płyty sitowe stają się nieprzepuszczalne dla substancji plastycznych z powodu zatykania perforacji polisacharydem zbliżonym do celulozy, kalozą.

Strukturę tkanek przewodzących można wykorzystać do oceny poziomu ewolucyjnego rośliny. Tracheidy są bardziej prymitywnymi formacjami niż naczynia. Wśród naczyń bardziej prymitywne będą te, w których końce segmentów są skośne i mają kilka perforacji. Jedna duża perforacja to znak postępujący. Rurki sitowe z ukośnie umieszczonymi płytami z wieloma polami sitowymi są uważane za prymitywne, a te z poziomymi płytami sitowymi i niewielką liczbą pól sitowych są uważane za progresywne.

Naczynia, tracheidy i rurki sitowe znajdują się w roślinach z reguły nie losowo, ale gromadzone są w specjalnych kompleksach - ksylemie i łyku.

Ksylem(drewno) składa się z naczyń i tchawicy, miąższu drewna i (nie zawsze) włókien drzewnych (libriform). Ksylem przenosi wodę i minerały. Wtórny ksylem nazywa się drewno.

Łyko składa się z rurek sitowych i towarzyszących im komórek, miąższu łykowego i (również nie zawsze) włókien łykowych. Materia organiczna przemieszcza się przez łyko. Łyko wtórne nazywa się łyko.

Z kolei ksylem i łyko są często (ale nie zawsze) zlokalizowane wewnątrz organów roślinnych w postaci wiązek włóknisto-naczyniowych lub przewodzących.

Jeśli między łykiem a ksylemem znajduje się kambium, to takie wiązki nazywane są otwartymi. Dzięki działaniu kambium powstają nowe pierwiastki ksylemu i łyka, dzięki czemu z biegiem czasu wiązka rośnie. Otwarte wiązki są charakterystyczne dla roślin dwuliściennych. W zamkniętych wiązkach między łykiem a ksylemem nie ma kambium, więc nie występuje przerost. Zamknięte wiązki mają jednoliścienne i wyjątkowo niektóre dwuliścienne, w których kambium przestaje funkcjonować bardzo wcześnie (np. u gatunków z rodzaju Ranunculus).

Wiązki są również klasyfikowane według względnego położenia łyka i ksylemu.

Poboczny - łyko i ksylem są usytuowane obok siebie, przy czym łyko jest skierowane do obwodu narządu osiowego, a ksylem do środka.

Dwustronny - łyko sąsiaduje z ksylemem z obu stron, zewnętrzna część łyka jest większa od wewnętrznej; charakterystyczne dla dyni, psiankowatych, powój.

Koncentryczny jest dwojakiego rodzaju: ksylem otacza łyko - amfiwazal (głównie u jednoliściennych); łyko otacza ksylem - amfikrybralny (w paprociach).

Radial - ksylem znajduje się pośrodku, tworzy promieniste wypustki na obrzeże, naprzemiennie z obszarami łyka, występuje tylko w korzeniach podczas budowy pierwotnej. W zależności od liczby występów ksylemu wyróżnia się wiązki promieniste diarch (2 występy), triarcha (3 występy), tetrarch (4 występy) i poliarch (więcej niż 4 występy).

Bibliografia:

Streszczenie wykładów kandydata nauk biologicznych Surkowa Wiktora Aleksandrowicza

Podobnie jak zwierzęta, rośliny mają oddzielne mechanizmy transportowe, które odpowiadają za dostarczanie składników odżywczych do poszczególnych komórek i tkanek. Dzisiaj omówimy cechy strukturalne roślin.

Co to jest?

Tkanki przewodzące to te, przez które odbywa się ruch roztworów składników odżywczych niezbędnych do wzrostu i rozwoju organizmu roślinnego. Powodem ich występowania jest pojawienie się pierwszych roślin na lądzie. Jak można się domyślić, od korzenia do liści płynie w górę roztwory soli i innych składników odżywczych. W związku z tym prąd w dół płynie w przeciwnym kierunku.

Transport wstępujący odbywa się przez naczynia w tkance zdrewniałej (ksylemie), natomiast transport w dół odbywa się za pomocą struktur sitowych w łyku kory (łyko). Ogólnie rzecz biorąc, kształt ksylemu przypomina naczynia zwierzęce. Ich komórki są wydłużone, mają wyraźny podłużny kształt. Jakie inne cechy struktury przewodzącej?

Jacy oni są?

Powinieneś wiedzieć, że istnieją tkanki pierwotne i wtórne tego typu. Podajmy ich standardową klasyfikację, ponieważ widoczność materiału poprawia jego chłonność. Oto najprostsza struktura przewodzącej tkanki roślin, przedstawiona w formie tabeli.

Jak już można zrozumieć, ksylem i łyko należą do odmiany złożonej, ponieważ dzięki swojej niejednorodnej budowie są w stanie pełnić tak szeroki zakres funkcji.

Jak widać, struktura przewodzącej tkanki roślin nie wyróżnia się jakąś nadprzyrodzoną złożonością. W każdym razie jest znacznie prostsze niż w komórkach wyższych ssaków.

Ksylem. Elementy przewodzące

Najstarszymi elementami całego systemu przewodnictwa są tracheidy. Jest to nazwa komórek o określonym kształcie, posiadających charakterystyczne, spiczaste końce. To od nich później powstały zwykłe włókna tkaniny drzewnej. Mają sztywną ściankę o znacznej grubości. Kształt tchawicy może być bardzo różny:

• W kształcie pierścienia.
• Spirala.
• W postaci kropek.
• Sporiform.

Należy pamiętać, że po drodze roztwory składników odżywczych są filtrowane przez wiele porów, dlatego ich prędkość poruszania się jest dość niska. Często zapomina się o tych ważnych cechach budowy tkanki przewodzącej roślin.

Jakie rośliny mogą mieć ten element strukturalny?

Tracheidy można znaleźć w prawie wszystkich wyższych sporofitach. Niższe nagonasienne w większości posiadają również te elementy strukturalne w swojej strukturze, a nawet w nich odgrywają bardzo ważną rolę. Faktem jest, że mocne ściany cewek, o których już pisaliśmy powyżej, pozwalają im pełnić nie tylko funkcję bezpośrednio przewodzącą, ale także być nośną, mechaniczną konstrukcją. To są najważniejsze cechy budowy tkanki przewodzącej roślin, od których wiele zależy.

Często tylko one są jedyną konstrukcją nośną, która nadaje ciału rośliny niezbędną siłę. Co ciekawe, wszystkim (!) roślinom iglastym w drewnie zupełnie brakuje jakichś specjalnych, a siłę zapewniają wyłącznie omawiane przez nas tracheidy. Długość tych niesamowitych elementów przewodzących może wahać się od kilku milimetrów do kilku centymetrów.

Ogólnie rzecz biorąc, te cechy struktury przewodzącej tkanki roślin są badane przez 5 klasę dowolnej szkoły ogólnokształcącej, ale często kwestia najdłuższych naczyń w roślinach wprawia w zakłopotanie nawet studentów wydziałów biologicznych.

Charakterystyka statków

Są bardzo charakterystycznym elementem w ksylemie roślin okrytozalążkowych. Wyglądają jak długie i puste rurki. Każdy z nich powstaje w wyniku fuzji wydłużonych komórek zgodnie ze schematem „butt-to-butt”. Każda komórka nazywana jest segmentem naczynia, który w swojej funkcjonalnej strukturze powtarza strukturę tchawicy. Należy jednak pamiętać, że segmenty są od nich znacznie szersze i krótsze.

Jaka kategoria uczniów powinna znać te cechy budowy tkanki przewodzącej roślin? Klasa 5, która zaczęła studiować botanikę i budowę organizmu roślinnego, potrafi już poruszać się w najprostszych zagadnieniach tego tematu.

Proces tworzenia naczyń

Ksylem, który po raz pierwszy pojawia się w procesie rozwoju rośliny, nazywa się pierwotnym. Jego zakładka występuje w korzeniach i wierzchołkach młodych pędów. W tym przypadku podzielone segmenty naczyń ksylemu rosną na dystalnych końcach strun prokamalnych. Samo naczynie pojawia się po ich połączeniu, ze względu na zniszczenie wewnętrznych przegród. Możesz to sprawdzić, patrząc na ich przekrój przez mikroskop: wewnątrz zachowane są felgi, które są właśnie pozostałościami zniszczonej przegrody.

Pamiętajmy, jakie elementy strukturalne tworzą tkankę przewodzącą roślin, a które z nich znajdują się w korzeniu rośliny:

• błona naskórkowa.
• Szczekać.
• Protoderma, która nieustannie odnawia warstwy powyżej.
• Merystem wierzchołkowy, który jest główną strefą wzrostu korzenia rośliny.
• Kapturek korzeniowy chroni delikatne tkanki przed uszkodzeniem.
• Wewnątrz korzenia znajdują się znajome tkanki: ksylem i łyko.
• Powstają odpowiednio z protofloemu i protoksylemu.
• Endoderma.

Protoksylem (czyli pierwsze naczynia powstałe w roślinie) pojawia się na samym szczycie wszystkich młodych narządów osiowych. Powstawanie następuje bezpośrednio pod warstwą merystemu, czyli tam, gdzie komórki otaczające naczynia nadal intensywnie rosną i rozciągają się. Należy zauważyć, że nawet dojrzałe naczynia protoksylemu w ogóle nie tracą zdolności do rozciągania, ponieważ ich ściany nie zostały jeszcze poddane zdrewnianiu.

Z reguły przewodzące tkanki roślin kwitnących dość wcześnie ulegają takiemu zagęszczeniu, ponieważ łodyga musi podtrzymywać raczej masywny i wrażliwy kwiat.

Przypomnij sobie, co odpowiada za proces utwardzania? Lignina. I to samo osadza się w ściankach „półfabrykatów” naczyń albo spiralnie, albo w kierunku pierścieniowym. Takie położenie jego warstw nie zapobiega rozciąganiu się naczynia. Jednocześnie lignina ta zapewnia całkiem przyzwoitą wytrzymałość młodych naczyń w roślinie, co zapobiega ich niszczeniu pod wpływem naprężeń mechanicznych.

Dlatego tak ważna jest tkanka przewodząca roślin. Rysunek dostępny na łamach tego artykułu z pewnością pomoże Ci lepiej zrozumieć ten problem, ponieważ wyraźnie pokazuje główne składniki wspomnianej tkaniny.

Tworzenie metaksylemu

W procesie wzrostu pojawiają się nowe naczynia, które znacznie wcześniej przechodzą proces lignifikacji. Gdy kończy się ich tworzenie w dojrzałych częściach rośliny, proces wzrostu metaksylemu zostaje zakończony. W jaki sposób szkolny kurs biologii powinien uwzględniać budowę tkanki przewodzącej roślin? Klasa 5 jest zwykle ograniczona do samego faktu, że statki istnieją. Dalsze studia są zawarte w programie nauczania dla starszych uczniów.

W tym samym czasie z protoksylemu uformowały się pierwsze naczynia, a następnie zapadły się całkowicie. Dojrzałe formacje strukturalne, które powstały z metaksylemu, są w zasadzie niezdolne do rozciągania i wzrostu. W rzeczywistości są to martwe, bardzo sztywne i puste rurki.

Łatwo pomyśleć o biologicznej celowości przepływu tego procesu w tym kierunku. Gdyby te naczynia pojawiły się natychmiast, znacznie zakłóciłyby tworzenie wszystkich otaczających tkanek. Podobnie jak w przypadku tchawicy, pogrubienie ścian naczyń można podzielić na następujące grupy (w zależności od ich kształtu):

• W kształcie pierścienia.
• Spirala.
• Forma schodów.
• Siatka.
• Porowaty.

Zwracamy uwagę na fakt, że długie i puste rury ksylemowe o wystarczającej wytrzymałości mechanicznej są idealnym systemem do dostarczania wody i roztworów soli mineralnych na duże odległości. Przemieszczanie się płynu przez ich jamy nie jest niczym utrudnione, praktycznie nie ma strat wody i składników odżywczych. Jakie są inne cechy struktury przewodzącej tkanki roślin? Biologia (klasa 6 szkoły średniej) uwzględnia również wzajemne przewodnictwo ścian ksylemu. Wyjaśnijmy.

Podobnie jak tracheidy, ksylemy umożliwiają przepływ wody przez pory w ich ściankach. Ponieważ zawierają dużo ligniny, mają wysoką wytrzymałość mechaniczną, a zatem nie odkształcają się, ponadto prawie nie ma ryzyka pęknięcia pod naciskiem płynu odżywczego. Wspomnieliśmy już jednak o nadrzędnym znaczeniu tej charakterystycznej cechy ksylemu, dzięki której drewno wielu gatunków drzew jest bardzo trwałe i sprężyste.

To właśnie silnym i jednocześnie elastycznym ksylemom starożytne statki zawdzięczają swoją siłę. Niepozorna, ale silnie przewodząca tkanina roślin zapewniała wysoką odporność na długie sosnowe maszty, które rzadko pękały nawet podczas najcięższych burz.

Struktury przewodzące łyka

Weź pod uwagę materię przewodzącą obecną w tkankach łyka.

Po pierwsze, struktury sitowe. Materiałem ich pochodzenia jest prokambium zlokalizowane w łyku pierwotnym. Należy zauważyć, że wraz ze wzrostem otaczających go tkanek protofloem szybko się rozciąga, po czym część jego struktur obumiera i całkowicie przestaje funkcjonować. Metafloem kończy dojrzewanie po (!) zatrzymaniu wzrostu rośliny.

Inne funkcje

Jakie więc inne cechy struktury przewodzącej tkanki roślin powinny być znane? Klasa 7 szkoły ogólnokształcącej powinna uczyć się, oprócz wszystkich powyższych, również charakterystyki struktur sitowych, a także ich komórek towarzyszących. Napiszmy to pytanie nieco bardziej szczegółowo.

Szczególnie charakterystyczną budowę mają segmenty konstrukcji sitowych. Po pierwsze są niezwykle cienkie, zawierają sporo celulozy i pektyn. Pod tym względem bardzo przypominają komórki miąższu. Ważny! W przeciwieństwie do tego ostatniego, podczas dojrzewania jądro tych komórek całkowicie obumiera, a cytoplazma „wysycha”, rozprowadzając cienką warstwę wzdłuż wewnętrznej strony błony komórkowej. Co dziwne, pozostają żywe, ale jednocześnie zależne od komórek satelitarnych (przypomina to związek neuronów i astrocytów w mózgu zwierząt).

Oczywiście klasa 6 zwykle nie uwzględnia tych cech strukturalnych tkanki przewodzącej roślin, ale warto je znać. Przynajmniej po to, by wyobrazić sobie istotę procesów zachodzących w organizmie roślinnym.

i komórki towarzyszące

Więc. Segmenty konstrukcji sitowej tworzą jedną całość, są ze sobą ściśle powiązane. Komórka satelitarna jest wyjątkowa w swojej cytoplazmie: jest niezwykle gęsta, zawiera ogromną liczbę mitochondriów i rybosomów. Można się domyślać, że dostarczają pożywienia nie tylko samemu „towarzyszowi”, ale także segmentowi sit. Jeśli komórka satelitarna z jakiegoś powodu umrze, cała powiązana z nią struktura również umiera.

Same rurki sitowe są łatwe do odróżnienia dzięki zawartym w nich płytkom sitowym. Nawet przy użyciu mikroskopu o słabym świetle można je łatwo dostrzec. Powstaje w miejscu, w którym powstało połączenie końców końcowych dwóch segmentów. Logiczne jest, że te płytki znajdują się dokładnie w trakcie wzrostu tych samych segmentów.

Rodzaje wiązek przewodzących

Czy są jakieś inne cechy struktury przewodzącej tkanki roślin? Biologia rozważa jako takie niektóre aspekty struktury wiązek przewodzących, które omówimy pokrótce.

W każdej wyższej roślinie te struktury można znaleźć. Są to specyficzny rodzaj sznurka, który znajduje się w korzeniach, młodych pędach i innych częściach, które stale rosną. Wiązki te obejmują naczynia i mechaniczne elementy nośne, o których już mówiliśmy. Każda taka jednostka strukturalna składa się z dwóch części:

• Dział drzewny. Składa się z naczyń i sztywnych włókien.
• Obszar łyka. Składa się ze struktur sitowych i

Bardzo często wokół wiązek tworzy się warstwa ochronna, która składa się z żywych lub martwych komórek miąższowych. Ponadto ze względu na swoją strukturę dzielą się na dwa typy:

• Kompletny - zawiera ksylem i łyko.
• Niekompletne - tylko jedna z tych tkanek jest zawarta w ich strukturze.

Klasyfikacja wiązek przewodzących według Lotowej

Obecnie dość powszechna jest standardowa klasyfikacja Lotovej, która dzieli prowadzenie wiązek na następujące odmiany:

• Zamknięte, rodzaj zabezpieczenia.
• Odmiana zamknięta, dwustronna.
• Typ koncentryczny - ksylem znajduje się na zewnątrz.
• Odmiana poprzedniego gatunku, w której wewnątrz znajduje się ksylem.
• Wiązki promieniowe.

Ogólnie rzecz biorąc, jest to prawie wszystkie informacje, które powinieneś wiedzieć, studiując tkanki przewodzące rośliny w ramach szkolnego programu nauczania.