§ 32. Ткани и органы растений

1. Какие основные типы тканей выделяют у растений?

У растений выделяют пять типов тканей: образовательные, основные, покровные, механические и проводящие. Все виды клеток постоянных тканей образуются из клеток образовательных тканей (меристемы) в результате их дифференцировки. Основные ткани (паренхима) являются преобладающими в организме растений. Видами основной ткани являются хлорофилл оносная паренхима (содержит хлоропласты, в которых происходит процесс фотосинтеза); запасающая, в клетках которой хранятся запасные питательные вещества — белки, жиры и углеводы, воздухоносная (в стеблях водных растений), водоносная (в стеблях и листьях растений сухих местообитаний). Покровные ткани находятся на границе организма с внешней средой, поэтому их основной функцией является защитная. Различают три вида покровной ткани: эпидермис (кожицу), перидерму (пробку) и корку. Механические ткани придают прочность различным частям растения. Они представлены двумя разновидностями: колленхимой (живыми клетками с неравномерно утолщенными стенками) и склеренхимой (мертвыми клетками или волокнами с толстой одревесневшей оболочкой). Чем сильнее развита механическая ткань в стебле, тем более мощную надземную часть может формировать растение. Проводящие ткани представлены ксилемой — сложной тканью, по трахеидам или трахеям которой осуществляется проведение воды и минеральных веществ от корней и доставка их всем органам растения (восходящий ток), и флоэмой — ТШСЖ6 сложной тканью, по проводящим элементам которой (ситовидным трубкам) осуществляется отток образованных в ходе фотосинтеза органических веществ ко всем органам и тканям растения (нисходящий ток).

2. Как вы думаете, почему ткани возникли у наземных растений, а не у водорослей, от которых произошли растения?

Вода — плотная среда, обладающая выталкивающей силой на погруженное в нее тело. Поэтому водорослям не нужно иметь прочные механические ткани. Покровные ткани также простые, у них нет перидермы и тем более корки, так как нет необходимости в сохранении воды и защите таллома водоросли от воздействий прямых солнечных лучей и отрицательных температур, которых нет в водной среде. Проводящие ткани также не нужны водорослям, поскольку воду и минеральные вещества они могут поглощать всей поверхностью таллома. Поэтому выход растений на сушу и освоение ими наземных местообитаний с разным водным и температурным режимом стал возможен только при условии развития всех видов тканей.

3, 4. Какие разновидности покровных тканей вы знаете? Каковы их функции? Какую функцию выполняет эпидермис? Каково в связи с этим строение его клеток?

Покровные ткани располагаются на поверхности всех органов растения. Они выполняют главным образом защитную функцию: защищают растения от механических повреждений, проникновения микроорганизмов, резких колебаний температуры, излишнего испарения и т. п. Различают три разновидности покровных тканей: эпидермис (кожица), перидерма (пробка) и корка.

Эпидермис (кожица) находится на поверхности листьев и молодых зеленых побегов. Его клетки расположены в один плотный слой, межклеточного вещества между ними практически нет. Клетки эпидермиса прозрачны, так как не имеют хлоропластов, поэтому они беспрепятственно пропускают световые лучи в толщу хлорофиллоносной паренхимы. Наружная поверхность клеток часто имеет кутикулу с содержащимися в ней воскоподобными веществами, препятствующими потере влаги растением. В эпидермисе листьев имеются устьица, регулирующие транспирацию и газообмен растения.

Перидерма (пробка) — покровная ткань стеблей и корней, сменяющая эпидермис у многолетних растений. Ее образование связано с деятельностью боковой образовательной ткани — пробкового камбия, формируемого под эпидермисом. Клетки пробки располагаются друг над другом в несколько рядов, их стенки пропитываются жироподобным веществом суберином, после чего отмирают и заполняются воздухом. Многослойная пробка образует своеобразный чехол стебля и корня, надежно предохраняющий растение от неблагоприятных воздействий факторов окружающей среды.

Корка формируется у деревьев и кустарников на смену пробке. Она образуется за счет все более глубокой закладки пробкового камбия среди живой паренхимной ткани. Участки паренхимы, оказавшиеся снаружи от слоя пробки, быстро отмирают. Поэтому по мере увеличения возраста деревьев корка становится все более толстой.

5. Что такое механические ткани? Каковы особенности их строения и функций?

Механические ткани обеспечивают прочность органов растений. Они составляют каркас, поддерживающий все органы растений, противодействуя их излому, сжатию, разрыву. Основными особенностями строения механических тканей, обеспечивающими прочность и упругость, являются утолщение и одревеснение их оболочек, тесное смыкание между клетками. Различают два вида механической ткани: колленхиму и склеренхиму.

Колленхима представлена живыми перенхимными клетками с неравномерно утолщенными оболочками, делающими их особенно приспособленными для укрепления молодых растущих органов. Клетки колленхимы легко растягиваются и не мешают удлинению растущих частей растения.

Склеренхима состоит из округлых (каменистых клеток) или вытянутых клеток (волокон) с равномерно утолщенными, часто одревесневшими оболочками, содержимое которых отмирает. Оболочки склеренхимных клеток обладают высокой прочностью.
Эта ткань широко представлена в вегетативных органах наземных растений и составляет их осевую опору. В ксилеме и флоэме она образует соответственно собранные в пучки древесинные и лубяные волокна. Каменистыми клетками образованы скорлупа орехов, косточки вишни, сливы, абрикоса; они придают мякоти груш крупчатый характер.

6. В чем состоят принципиальные различия в строении ксилемы и флоэмы?

Ксилема и флоэма — проводящие ткани растительного организма. Различия между ними заключаются в том, что проводящие элементы ксилемы (трахеиды и трахеи) — это неживые клетки, по которым осуществляется восходящий ток воды и растворенных минеральных веществ из почвы ко всем надземным органам и тканям растения. По живым ситовидным трубкам флоэмы происходит отток органических веществ, образованных в ходе фотосинтеза в листьях или зеленых стеблях, ко всем другим органам и тканям растения, в том числе и к корням (нисходящий ток).

7. Какие вегетативные и генеративные органы выделяют у растений? Каковы их функции?

Вегетативные органы, образуют тело растения. За счет вегетативных органов — корня, стебля и листьев — осуществляются все проявления жизни растения: поглощение воды и минеральных веществ из почвы, фототрофное питание, дыхание, рост и развитие, вегетативное размножение.

Генеративные органы являются наиболее специализированными образованиями, выполняющими функцию бесполого (спорангии) и полового (антеридии, архегонии, цветки) размножения.