Основные ткани растений (занятие 1)

Цель работы: разобраться в особенностях строения и функционирования основных тканей растений; изучить особенности анатомического строения стеблей травянистых растений.

Необходимые материалы и оборудование: микроскопы, постоянные препараты.

Задания:

1. Рассмотреть поперечный срез стебля кукурузы (Zea mays L.) при малом и при большом увеличении микроскопа. Нарисовать схему поперечного среза при малом увеличении, отметив на ней эпидермис, склеренхиму, паренхиму, проводящие пучки. В проводящих пучках найти ситовидные трубки с клетками-спутницами, флоэмную паренхиму, сосуды ксилемы, волокна склеренхимы. При большом увеличении зарисовать один проводящий пучок с прилегающими клетками паренхимы. Красным цветом показать одревесневшие ткани.

2. Рассмотреть поперечный срез стебля тыквы (Cucurbita pepo L.) при малом и большом увеличении микроскопа. Нарисовать схему поперечного среза при малом увеличении, отметив на ней эпидермис, склеренхиму, паренхиму, проводящие пучки, воздушную полость. В проводящих пучках отметить флоэмную паренхиму, сосуды ксилемы, волокна склеренхимы, камбий. Зарисовать один проводящий пучок с прилегающими клетками паренхимы при большом увеличении. Красным цветом показать одревесневшие ткани.

Тканями принято называть комплексы клеток, сходных по строению, выполняющих определенные функции и имеющих общее происхождение.

При характеристике тканей стоит обратить особое внимание на форму и особенности строения клеток, расположение ткани и ее функции. Удлинённые клетки называют прозенхимными, а клетки, имеющие практически равные длину, ширину и высоту - паренхимными.

Ткани могут состоять из однотипных или из разных клеток. Клетки растений соединены между собой при помощи цитоплазматических нитей – плазмодесм, проходящих через поры в клеточной стенке.

Меристемы, или образовательные ткани, состоят из живых, тонкостенных, плотно прилегающих друг к другу клеток без крупных вакуолей. У растений способны к митотическому делению только клетки меристемы. В зависимости от положения в теле растения могут быть выделены:

а) верхушечная меристема – расположена на верхушке стебля и под корневым чехликом в корне, обеспечивает рост растения в длину;

б) боковая, или латеральная (камбий) меристема – расположена в корне и стебле; способствует росту растений в толщину; камбий характерен для двудольных и голосеменных растений и не характерен для однодольных;

в) вставочная, или интеркалярная меристема – находится в основании междоузлий некоторых растений, например, злаков; обеспечивает рост в длину отдельных междоузлий;

г) раневая меристема возникает в местах повреждений.

Ткани, возникшие в результате дифференциации клеток меристем, называют постоянными. К ним относятся все остальные типы тканей.

Основные ткани, или паренхимы, состоят из живых, обычно рыхло расположенных клеток с тонкими стенками. В зависимости от выполняемой функции различают ассимилирующую (фотосинтезирующую), запасающую, водоносную, воздухоносную (аэренхиму), поглощающую (эпиблема, или ризодерма - поверхностная ткань зоны всасывания корня с корневыми волосками).

Покровные ткани растений защищают внутренние ткани от механических повреждений, иссушения, проникновения микроорганизмов, а также регулируют транспирацию и газообмен. К покровным тканям относятся:

а) эпидермис (кожица) – живая однослойная ткань, состоящая из плотно сомкнутых, как правило, лишённых хлорофилла прозрачных клеток. В эпидермисе могут находиться устьица - отверстия между двумя замыкающими клетками с неравномерно утолщёнными оболочками. Замыкающие клетки устьиц – обычно единственные клетки эпидермиса, способные к фотосинтезу. Благодаря этой особенности, устьица участвуют в газообмене и транспирации. Эпидермисом покрыты все незимующие части растений.

б) пробка, образованная пробковым камбием, на которую заменяется эпидермис в конце первого вегетационного сезона. Пробка состоит из довольно плотно прилегающих друг к другу мёртвых, обычно заполненных воздухом клеток, клеточная оболочка которых пропитана суберином. Для дыхания внутренних тканей служат специальные участки рыхло расположенных клеток – чечевички.

в) корка – тоже мёртвая покровная ткань, покрывающая стволы и корни многолетних растений, в первую очередь деревьев.

Механические ткани выполняют в растениях опорную функцию, придают органам прочность. К ним относятся колленхима, образованная живыми плотно сомкнутыми клетками с неравномерно утолщённой целлюлозной оболочкой, и склеренхима, представленная мёртвыми удлинёнными клетками с толстой одревесневшей (пропитанной лигнином) оболочкой. Клетки склеренхимы (так называемые древесинные и лубяные волокна) могут быть расположены среди проводящих тканей.

Проводящие ткани, отвечающие за передвижение в растении воды и минеральных веществ (ксилема, или древесина) и органических веществ (флоэма, или луб), представляют собой комплексные образования. Ксилема состоит из сосудов (у голосеменных – трахеид), древесинной паренхимы и древесинных волокон. Транспорт осуществляется по сосудам – полым трубочкам, состоящим из мёртвых, лишённых содержимого клеток-члеников, между которыми находятся отверстия – перфорации. Трахеиды – мёртвые клетки, суженные к концам. Древесинные волокна, сосуды и трахеиды – мёртвые клетки, оболочки которых пропитаны суберином. Флоэма состоит из ситовидных трубок, клеток-спутниц, лубяной паренхимы и лубяных волокон. Транспорт осуществляется по ситовидным трубкам, состоящим из живых, но безъядерных клеток-члеников, между которыми находится ситовидная пластинка с мелкими отверстиями, напоминающая сито. Клетки-спутницы имеют ядро и обеспечивают клетки ситовидных трубок необходимой энергией.

Как правило, флоэма и ксилема располагаются рядом друг с другом, образуя так называемые проводящие, или сосудисто-волокнистые, пучки. Если между ксилемой и флоэмой есть камбий, пучок называется открытым, если нет – закрытым. Для двудольных и голосеменных растений обычно характерны открытые, для однодольных – закрытые проводящие пучки.

У растений могут встречаться и выделительные ткани – млечники, нектарники, железистые волоски, смоляные каналы. В большинстве случаев в выделительных тканях накапливаются вещества, защищающие растения от поедания животными и проникновения микроорганизмов.