Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

9.3: Рослинні тканини

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    7281

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання
    • Опишіть різницю між меристематичними і немеристематичними тканинами.
    • Порівняйте і контрастуйте шкірні, наземні та судинні тканини.

    Рослини - це багатоклітинні еукаріоти з тканинними системами, виготовленими з різних типів клітин, які виконують специфічні функції. Рослинні тканини складаються з клітин, які схожі і виконують певну функцію. Разом типи тканин об'єднуються, утворюючи органи. Кожен орган сам по собі також специфічний для певної функції.

    Рослинні тканинні системи діляться на один з двох загальних типів: меристематична тканинна, і постійна (або немеристематическая) тканина. Клітини меристематичної тканини знаходяться в меристемах, які є рослинними областями безперервного поділу і росту клітин. Меристематичні клітини тканини або недиференційовані, або неповністю диференційовані, і вони продовжують ділитися і сприяють зростанню рослини. Навпаки, постійна тканина складається з рослинних клітин, які вже не активно діляться.

    Меристематичні тканини складаються з трьох видів, виходячи з їх розташування в рослині. Верхівкові меристеми містять меристематичну тканину, розташовану на кінчиках стебел і коренів, які дозволяють рослині подовжуватися в довжину. Бічні меристеми сприяють зростанню товщини або обхвату у дозріває рослини. Інтеркалярні меристеми зустрічаються тільки у монокотів, біля підстав листових пластинок і у вузлів (ділянках, де листя прикріплюються до стебла). Ця тканина дозволяє листовій пластинці монокоту збільшуватися в довжину від основи листя; наприклад, це дозволяє листкам газонної трави подовжуватися навіть після багаторазового скошування.

    Меристеми виробляють клітини, які швидко диференціюються, або спеціалізуються, і стають постійною тканиною. Такі клітини беруть на себе конкретні ролі і втрачають здатність ділитися далі. Вони диференціюються на три основних типи: шкірні, судинні та наземні тканини. Шкірна тканина покриває і захищає рослину. Грунтова тканина служить місцем для фотосинтезу, забезпечує підтримуючий матрикс для судинної тканини, допомагає накопичувати воду і цукри. Судинна тканина транспортує воду, мінерали та цукру в різні частини рослини. Грунтова тканина являє собою просту тканину, тобто кожна грунтова тканина складається тільки з одного типу клітин. Дермальні і судинні тканини є складними тканинами, оскільки вони складаються з декількох типів клітин.

    Шкірні тканини

    Дермальна тканина покриває рослину і може бути виявлена на зовнішньому шарі коренів, стебел і листя. Основні його функції - транспірація, газообмін і захист. Епідерміс - приклад шкірної тканини (рис.\(\PageIndex{1}\)). Він складається з одного шару клітин епідермісу. Він може містити продихи і охоронні клітини, які дозволяють газообмін. Він може містити кореневі волоски, які збільшують площу поверхні, або трихоми, використовувані для транспірації або захисту. Він може містити воскову кутикулу, якщо вона виявлена на верхній поверхні листя, щоб допомогти знизити транспірацію.

    Скануючий електронний мікроскоп клітин епідермісу та охоронних клітин; світлова мікрофотографія та діаграма стоми.
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Отвори, звані продихами (сингулярні: стома) дозволяють рослині займати вуглекислий газ і виділяти кисень і водяну пару. (а) кольорова скануюча електронна мікрофотографія показує закриту стому евдикота. Кожна стома окружена двома захисними клітинами, які регулюють її (б) відкриття та закриття. Охоронні клітини більш вигнуті, коли стома відкрита, порівняно з тим, коли вона закрита. The (c) охоронні клітини сидять в шарі епідермальних клітин (кредит a: модифікація роботи Луїзи Говард, Rippel Electron Мікроскоп Facility, Дартмутський коледж; кредит b: модифікація роботи Джун Квак, Університет Меріленда; дані шкали від Метта Рассела)

    У деревних рослин епідерміс розпадається на товсту перидерму, оскільки вторинний ріст дозволяє рослині рости в обхваті. Пробковий камбій, який робить клітини пробки, клітини пробки (які мертві в зрілості) і феллодерма (клітини паренхіми на внутрішній стороні коркового камбію) разом складають перидерму (рис.\(\PageIndex{2}\)). Перидерма функціонує як перша лінія захисту рослини, захищаючи її від пожежі або теплової травми, зневоднення, умов заморожування та/або хвороб.

    Поперечний переріз деревної рослини, маркованої перидермою, пробковим камбієм, корковими клітинами та феллодермою
    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Перетин деревного стебла. Перидерма складається з пробкового камбію, клітин пробки та феллодерми. Кредит: Каммі Алжир (CC-BY).

    Тканина землі

    Часто тканини, які не вважаються шкірною або судинною тканиною, відзначаються як наземна тканина. Ці клітини зберігають молекули (наприклад, крохмаль), фотосинтезують (наприклад, клітини мезофілів) або підтримують рослину. Грунтову тканину часто поділяють на три типи клітин: Колленхіма, склеренхіма і паренхіма.

    Колленхіма (рис.\(\PageIndex{3-4}\)) - жива підтримуюча тканина, яка має подовжені клітини і нерівномірно потовщену первинну клітинну стінку. Його основна функція - механічна підтримка молодих стебел і листя за допомогою тургору.

    Клітини колленхіми в поперечному перерізі. Вони містять нерівні клітинні стінки.
    Малюнок\(\PageIndex{3}\): Клітинні стінки колленхіми нерівні по товщині, як видно на цій світловій мікрофотографії. Вони забезпечують підтримку споруд рослин. (кредит: модифікація роботи Карла Щерського; дані шкали від Метта Рассела)

    Склеренхіма - це мертва підтримуюча тканина, яка складається з довгих волокон склеренхіми (рис.\(\PageIndex{4}\)) або коротких, кристалоподібних клітин (sclereids; рис.\(\PageIndex{5}\)). Волокна склеренхіми зустрічаються групами (пучками). Склерейди можуть бути розгалуженими чи ні і виникати окремо або невеликими скупченнями. Кожна клітина має рівномірно товсту вторинну стінку, яка багата лігніном. Основна його функція - підтримка старих органів рослини, а також загартовування різних частин рослин (наприклад, зробити плоди неїстівними до стиглості, щоб ніхто не забрав плоди до того, як насіння будуть готові до розподілу). Без склеренхіми, якщо рослину не поливати, листя впаде, оскільки вакуолі зменшаться в розмірах, що знижує тургор. Волокна всередині флоеми (див. Нижче) іноді розглядаються як окрема склеренхіма.

    Три типи клітин, паренхіма, склеренхіма (поперечний і поздовжній розрізи) і колленхіма.
    Малюнок\(\PageIndex{4}\): Зліва направо, зверху вниз: паренхіма, склеренхіма (поперечний і поздовжній розрізи) і колленхіма. Перші три фотографії зі стебла Геліантуса, четверта зі стебла Medicago. Збільшення ×400.
    Перетин товстостінних рожевих клітин в скупченні в тканині груші
    Велика рожева клітина в перерізі листа латаття з декількома виступами (гілками)
    Малюнок\(\PageIndex{5}\): Зерниста текстура груш (Пірус) обумовлена скупченням кам'яних клітин (склереїдів), товстостінними клітинами, які забарвлюються в рожевий колір (зліва, збільшення = 400X). Листя латаття (Nymphea) містить поодинокі, розгалужені склеріди (праворуч, збільшення = 400X). Лівий і правий зображення Бібліотека зображень Bioscience Коледжу Беркшира (суспільне надбання).

    Паренхіми (рис.\(\PageIndex{4}\)) - кулясті, витягнуті клітини з тонкою первинною клітинною стінкою. Є основним компонентом молодих органів рослини. Основні функції паренхіми - фотосинтез і зберігання. Вони також важливі в регенерації, оскільки вони тотипотентні (здатні диференціюватися на будь-який тип клітин). Клітини паренхіми широко поширені в рослинному організмі. Вони заповнюють лист, часті в корі стовбура і ямі і є компонентом складних судинних тканин (див. Нижче).

    Судинна тканина

    Судинна тканина - це сантехнічна система рослини. Це дозволяє воді, мінералам та розчиненим цукрам від фотосинтезу проходити через коріння, стебла, листя та інші частини рослини. Він первинний складається з двох типів провідної тканини: ксилеми і флоема. Жилки на листках є прикладом судинної тканини, переміщаючи матеріал через рослину таким же чином, як наші кровоносні судини переносять поживні речовини через наш організм. Ксилема і флоема завжди лежать поруч один з одним (рис.\(\PageIndex{6}\)). У стеблах ксилема і флоема утворюють структуру, звану судинним пучком; в коренях це називають судинною стелою або судинним циліндром.

    Світла мікрофотографія круглого поперечного перерізу стебла рослини з маркуванням епідермісу, флоеми, ксилеми та судинного пучка.
    Малюнок\(\PageIndex{6}\): Ця світлова мікрофотографія показує поперечний переріз стебла сквошу (Curcurbita maxima). Кожен каплевидний судинний пучок складається з великих судин ксилеми у напрямку до внутрішньої сторони і менших флоемних клітин назовні. Клітини ксилеми, які транспортують воду і поживні речовини від коренів до решти рослини, мертві при функціональній зрілості. Клітини флоемів, які транспортують цукру та інші органічні сполуки з фотосинтетичної тканини до решти рослини, живі. Судинні пучки укладені в грунтову тканину і оточені шкірною тканиною. (Кредит: модифікація роботи «(biphotos)» /Flickr; дані шкали від Метта Рассела)

    Тканина ксилеми транспортує воду і мінерали від коренів до різних частин рослини. Провідні клітини ксилеми називаються трахеарними елементами. Клітини паренхіми також знаходяться в ксилемі, а волокна склеренхіми і склереїди іноді присутні.

    Існує два види трахеарних елементів: елементи посудини і трахеїди (рис.\(\PageIndex{7}\)). Обидва типи клітин, які мертві в зрілості і мають потовщені вторинні клітинні стінки. Ці клітини з'єднуються між собою і дозволяють транспортувати через них воду. Конструктивно елементи посудини ширше трахеїдів і містять перфораційні пластини між сусідніми елементами посудини (рис.\(\PageIndex{7-8}\)). Широкі отвори (щілини або пори) в перфораційних пластин дозволяють воді текти вертикально між елементами посудини, утворюючи суцільну трубку. Обидва види трахеарних елементів містять ями, щілини в їх вторинних клітинних стінках. Сусідні клітини мають ями в однакових місцях, утворюючи ями пари, які дозволяють воді і мінералам протікати між сусідніми клітинами через мембрану ями (інші, тонкі первинні клітинні стінки в цих регіонах; рис.\(\PageIndex{9-10}\)). Тому вода протікає як через перфораційні плити, так і пари ям в елементах посудини, але тільки через пари ям в трахеїдах. Хоча вода може швидше рухатися через елементи посудини, вони більш сприйнятливі до бульбашок повітря. Повітряний міхур порушує згуртованість у стовпі води, що рухається вгору по трубці елементів посудини, запобігаючи використанню цього конкретного шляху. У трахеїдах повітряний міхур виводить з експлуатації лише одну трахеїду, а не цілу колону елементів судна. Судинні елементи зустрічаються тільки в покритонасінних, але трахеїди зустрічаються як у покритонасінних, так і голонасінних.

    Широкі елементи посудини з вентиляційною перфораційною пластиною між ними і вузькими трахеїдами. Обидва типи клітин мають ями.
    Малюнок\(\PageIndex{7}\): Ксилема транспортує воду та мінерали через елементи судин та трахеїди, які мертві в зрілості і мають тонку первинну та товсту вторинну клітинну стінку, внутрішню до первинної клітинної стінки. У ямах вторинна стінка тонка або відсутня, що дозволяє воді стікати збоку. Ксилема покритонасінних рослин містить обидва види трахеарних елементів: елементи судин, і трахеїди. Елементи посудини складені один на одного і містять перфораційні пластини в проміжках між осередками. Трахеїди тонші і не мають перфораційних пластин. Ями - це витончені ділянки в клітинній стінці, які дозволяють переміщати воду між сусідніми трахеарними елементами. Зображення змінено з Кельвінсонга (CC-BY-SA).
    Поздовжнє зображення мікроскопа показує елементи посудини, складені в колоні. Потовщення клітинної стінки виглядають як горизонтальні смуги.
    Рисунок\(\PageIndex{8}\): Поздовжній розріз елементів посудини в стовбурі Cucurbita (сквош) (збільшення = 400X). Горизонтальні фіолетові лінії представляють собою перфораційні пластини між осередками в стовпчику. Кільця навколо клітин є кільцеподібними потовщеннями клітинної стінки. Зображення Біонаукової бібліотеки зображень коледжу Беркшира (суспільне надбання).
    На розрізі зображена пара ями в двох сусідніх клітинних стінках. Кожна клітинна стінка тонка у пари ями, і мембрана ями відокремлює дві клітини в цій точці.
    Розділ тора (темний, чорний овал), підвішений марго (мембрана ями, що оточує тор) в голонасперній ямі пари.
    Малюнок\(\PageIndex{9}\): Ямки - це витончені ділянки клітинної стінки (зліва). Ями суміжних осередків разом утворюють ями пари, розділені мембраною ями. По обидва боки від мембрани котловану знаходиться камера ями. Отвір котловану - це отвір в камеру ями. Ямові мембрани голонасінних рослин мають потовщену центральну область, яка називається тором (праворуч). 1: Марго - це частина мембрани, що оточує тор. 2: Тор може перекривати отвір (отвір) ями, якщо це необхідно, щоб запобігти поширенню бульбашок повітря по всій ксилемі. Ліве і праве зображення по Pagliaccious (CC-BY-SA).
    Трахеїди виглядають у вигляді рожевих стовпчиків. Піт-пари виглядають як стопки бичачих очей уздовж кожної трахеїди.
    Малюнок\(\PageIndex{10}\): Облямовані ями в трахеїдах соснової (Pinus) деревини виглядають як бичачі очі. Ямові пари деяких видів мають потовщені зовнішні області (бордюри). Усередині це стоншена мембрана (марго) і потовщена центральна частина (тор). Зображення Біонаукової бібліотеки зображень коледжу Беркшира (суспільне надбання).

    Тканина флоема транспортує органічні сполуки, такі як цукру, з місця фотосинтезу до решти рослини (рис.\(\PageIndex{11-12}\)). Провідні клітини флоеми називаються ситовими елементами. Порівняно з трахеарними елементами, ситові елементи мають лише первинні клітинні стінки (і, отже, тонші клітинні стінки в цілому) і живі в зрілості; однак їм не вистачає певних органел, включаючи ядро. Сито-трубчасті елементи - це ситові елементи, знайдені лише у покритонасінних, тоді як ситові клітини знаходяться лише у голонасінних. Обидва типи ситових елементів мають пори в своїх клітинних стінках (ситові ділянки), які дозволяють переносити матеріали між сусідніми клітинами, але вони зосереджені на ситових пластин в сито-трубчастих елементах і рівномірно розподілені в ситових комірках. Оскільки їм не вистачає необхідних органел, ситові елементи покладаються на спеціалізовані клітини паренхіми для їх підтримки. Клітини-компаньйони підтримують елементи ситевої трубки в покритонасінних, а білкові клітини підтримують ситові клітини в голонасінних. Додатково клітини паренхіми і клітини склеренхіми (флоемні волокна) також знаходяться у флоемі.

    Клітини флоеми, в тому числі широкі ситно-трубчасті елементи, які розділені ситовими пластинами, і більш тонкі, клітини-компаньйони з ядрами.
    Малюнок\(\PageIndex{11}\): Флоем транспортує цукру та інші предмети. У покритонасінні сито-трубчасті елементи містять цукровий розчин. Ситно-трубчасті елементи є провідними клітинами флоеми у покритонасінних рослин. Сито плити дозволяють сітчастим елементам, укладеним один на одного, з'єднуватися. Сіто-трубчасті клітини оточені різними опорними осередками. Клітини-компаньйони вужчі, ніж сито-трубчасті елементи і кожна містить ядро. Вони з'єднані з елементами ситної трубки через плазмодесмати і забезпечують їх молекулами, необхідними для функціонування (енергетичні молекули, білки тощо) Деякі клітини-компаньйони спеціалізуються як проміжні клітини, які знаходяться між оболонкою пучка (див. Нижче) і сито-трубчастим елементом. Трансферні клітини - це клітини паренхіми з вростаннями клітинної стінки, які збільшують площу поверхні для транспортування. Клітини оболонки пучка утворюють оболонку пучка, яка оточує судинні пучки (де розташовані ксилема і флоема). Усередині оболонки пучка клітини знаходяться овальні хлоропласти, ядро (не марковане) і центральна вакуоль, яка заповнює більшу частину клітини. Зображення Кельвінсонга (CC-BY-SA).
    Поперечний переріз стовбура кукурбіти, що показує клітини флоеми, включаючи широкі елементи ситевої трубки та дрібні темні клітини компаньйонів.
    Малюнок\(\PageIndex{12}\): Флоем в поперечному перерізі стебла Cucurbita (сквош), збільшений в 400X. Кожна широка сіто-трубчаста клітина має невелику, темну клітинку-компаньйон, пов'язану з нею. (Клітини-компаньйони темні, оскільки кожна містить ядро.) Поперечний переріз розрізають рівно між двома ситовими трубчастими елементами в деяких випадках, виявляючи сито пластини. Зображення Меліси Ха (CC-BY).

    Наведена нижче таблиця узагальнює відмінності між ксилемою та флоемою:

    Ксилема Флоем
    Містить здебільшого Мертві клітини Живі клітини
    Транспорти Вода та мінерали Цукор
    Напрямок Вгору Вгору і вниз
    Біомаса Великий Малий

    Меристематична тканина

    Меристеми виробляють клітини, які швидко диференціюються, або спеціалізуються, і стають постійною тканиною. Такі клітини беруть на себе конкретні ролі і втрачають здатність ділитися далі. Вони диференціюються на три основних типи: шкірні, судинні та наземні тканини. Шкірна тканина покриває і захищає рослину, а судинна тканина транспортує воду, мінерали та цукру в різні частини рослини. Грунтова тканина служить місцем для фотосинтезу, забезпечує підтримуючий матрикс для судинної тканини, допомагає накопичувати воду і цукру.

    Атрибуції

    Куратор і автор Kammy Algiers і Меліса Ха з використанням наступних джерел: