Особливості будови провідної тканини рослин. Провідна тканина рослин: будова

Як і в організмі тварин, у рослин є окремі транспортні механізми, які відповідають за доставку поживних речовин до окремих клітин і тканин. Сьогодні ми обговоримо особливості будови провідної тканини рослин.

Що це таке?

Провідними тканинами називаються ті, по яких відбувається рух розчинів поживних речовин, необхідних для росту і розвитку рослинного організму. Причиною їх виникнення є вихід перших рослин на сушу. Від кореня до листя, як нескладно здогадатися, рухається висхідний потік розчинів солей та інших поживних речовин. Відповідно, спадний струм йде у зворотному напрямку.

Висхідний транспорт здійснюється за допомогою судин в деревної тканини (ксилеми), спадна ж доставка - за допомогою ситовидних структур в лубе кори (флоеми). Загалом-то, форма ксиліт нагадує таку у сусідів тварин. Клітини їх витягнуті, мають виражену довгасту форму. Які ще є особливості будови провідної тканини рослин?

Якими вони бувають?

Слід знати, що бувають первинні і вторинні тканини цього типу. Давайте наведемо стандартну їх класифікацію, так як наочність матеріалу покращує його засвоєння. Отже, ось найпростіше будова провідної тканини рослин, представлене у вигляді таблиці.

Як ви вже могли зрозуміти, ксилема і флоема відносяться до складної різновиди, так як за рахунок своєї різнорідної структури вони здатні виконувати настільки широкий перелік функцій.

Як бачите, будова провідної тканини рослин якийсь надприродною складністю не відрізняється. У всякому разі, воно набагато простіше, ніж у клітин вищих ссавців.

Ксилема. Провідні елементи

Найдавнішими елементами всієї провідної системи є трахеіди. Так називаються клітини специфічної форми, що мають характерні, загострені кінці. Саме від них згодом відбулися звичайні волокна деревної тканини. Вони мають задерев`янілих стінку значної товщини. Форма трахеїдів може бути самою різною:

• Кільцеподібної.
• Спиралевидной.
• У формі точок.
• Споровідной.

Слід пам`ятати, що попутно розчини поживних речовин фільтруються крізь множинні пори, а тому швидкість пересування їх досить низька. Ці важливі особливості будови провідної тканини рослин найчастіше забуваються.

У яких рослин може зустрічатися цей структурний елемент?

Трахеіди можна знайти практично у всіх вищих спорофитов. Нижчі голонасінні в більшості своїй також мають у своїй будові дані структурні елементи, причому навіть у них вони відіграють дуже важливу роль. Справа в тому, що міцні стінки трахеїдів, про які ми вже писали вище, дозволяють їм виконувати не тільки безпосередньо провідну функцію, а й бути підтримуючої, механічної структурою. Це - найважливіші особливості будови провідної тканини рослин, від яких залежить дуже багато.

Часто тільки вони є єдиною підтримуючої структурою, яка надає тілу рослини необхідну міцність. Цікаво, але у всіх (!) Хвойних рослин в деревині повністю відсутні якісь спеціальні механічні тканини, а міцність забезпечується виключно за рахунок обговорюваних нами трахеїдів. Довжина цих дивовижних провідних елементів може коливатися в межах від декількох міліметрів до пари сантиметрів.

Загалом-то, вивчає ці особливості будови провідної тканини рослин 5 клас будь загальноосвітньої школи, але часто питання про найдовших судинах у рослин ставить в безвихідь навіть студентів біологічних факультетів.

Характеристика судин

Вони являють собою досить характерний елемент в ксилемі покритонасінних рослин. На вигляд схожі на довгі і порожнисті трубки. Кожна з них утворюється в результаті злиття подовжених клітин за схемою «стик в стик». Члеником судини називається кожна клітина, яка за своїм функціональним будовою повторює таке для трахеіди. Відзначимо, втім, що членики набагато ширше і коротше їх.

Яка категорія учнів повинна знати ці особливості будови провідної тканини рослин? 5 клас, який почав проходити ботаніку і будова рослинного організму, вже може орієнтуватися в найпростіших питаннях даної тематики.

Процес утворення судин

Та ксилема, яка першою з`являється в процесі розвитку рослини, називається первинною. Її закладка відбувається в коренях і верхівках молодих пагонів. У цьому випадку розділення членики судин ксилеми наростають на дистальних кінцях прокамбіального тяжів. Сам посудину з`являється після їх злиття, внаслідок руйнування внутрішніх перегородок. Переконатися в цьому можна, якщо подивитися на їх зріз в мікроскоп: всередині зберігаються обідки, які як раз таки і є залишками зруйнованої перегородки.

Давайте згадаємо, завдяки яким структурних елементів утворюється провідна тканина рослин, і які з них знаходяться в корені рослини:

• Епідермальна оболонка.
• Кора.
• Протодерми, яка постійно оновлює лежать вище шари.
• Верхівкова меристема, яка є основною зоною росту кореня рослини.
• Від пошкодження більш ніжні тканини захищає кореневої ковпачок.
• Всередині кореня розташовуються знайомі нам тканини: ксилема і флоема.
• Утворюються вони, відповідно, з протофлоеми і протоксілеми.
• Ендодерміс.

Протоксілеми (тобто перші утворюються в рослині судини) з`являється на самій верхівці всіх молодих осьових органів. Освіта відбувається безпосередньо під шаром меристеми, тобто там, де оточуючі судини клітини продовжують інтенсивно рости і витягуватися. Потрібно відзначити, що навіть зрілі судини протоксілеми нітрохи не втрачають своєї здатності до розтягування, так як їх стінки ще не піддалися здерев`яніння.

Як правило, провідні тканини квіткових рослин такому ущільненню піддаються досить рано, так як стебла потрібно підтримувати досить масивний і уразливий квітка.

Згадаймо, що відповідає за процес затвердіння? Лігнін. А він якраз-таки відкладається в стінках «заготовок» судин або по спіралі, або в кільцеподібній напрямку. Таке положення його верств не заважає судині розтягуватися. У той же час цей лігнін забезпечує цілком пристойну міцність молодих судин в рослині, що запобігає їх руйнування при механічних впливах.

Ось чому так важлива провідна тканина рослин. Малюнок, який є на сторінках цієї статті, напевно допоможе вам краще розібратися в цьому питанні, так як наочно демонструє основні складові частини згаданої тканини.

Освіта метаксілеми

У процесі росту з`являються нові судини, які значно раніше піддаються процесу здерев`яніння. Коли закінчується їх формування в зрілих частинах рослини, завершується процес росту метаксілеми. Як же повинен розглядати шкільний курс біології будова провідної тканини рослин? 5 клас, як правило, обмежується тільки лише тим фактом, що в рослинної тканини існують судини. Подальше вивчення входить в програму навчання більш старших учнів.

У той же час перший судини, що утворилися з протоксілеми, спочатку розтягуються, а потім руйнуються повністю. Зрілі ж структурні утворення, які виникли через метаксілеми, до витягування і зростанню не здатні в принципі. Фактично, це мертві, дуже жорсткі і порожнисті трубки.

Нескладно обміркувати біологічну доцільність протікання даного процесу саме в цьому напрямку. Якби ці судини з`являлися відразу, вони б дуже сильно заважали формуванню всіх навколишніх тканин. Як і у трахеїдів, потовщення стінок судин можна розділити за такими групами (залежно від їх форми):

• Кільцеподібні.
• Спіралеподібні.
• Сходовій форми.
• Сітчасті.
• Пористі.

Звертаємо вашу увагу на те, що довгі і порожнисті трубки ксилеми, що володіють достатньою механічною міцністю - ідеальна система для доставки води та розчинів мінеральних солей на великі відстані. Рух рідини по їх порожнинах нічим не утруднюється, втрат води і поживних речовин практично немає. Які ще є особливості будови провідної тканини рослин? Біологія (6 клас середнього освітнього закладу) розглядає також взаємну провідність стінок ксиліт. Пояснимо.

Будучи схожими в цьому відношенні з трахеідамі, ксилеми допускають перетікання води за допомогою пір в стінках. Так як в них багато лігніну, вони мають високу механічну міцність, а тому не деформуються, крім того, практично повністю відсутній ризик розриву під тиском живильної рідини. Втім, ми вже говорили про найвищу важливості цієї відмінною риси ксиліт, завдяки якій деревина багатьох видів дерев відрізняється високою міцністю і пружністю.

Саме міцним і одночасно пружним Ксилема зобов`язані своєю міцністю стародавні кораблі. Непомітна, але міцна провідна тканина рослин забезпечувала високу стійкість довгих соснових щогл, які вкрай рідко ламалися навіть в самі жорстокі шторми.

Провідні структури флоеми

Розглянемо провідні матерії, які є в тканинах флоеми.

По-перше, ситовидні структури. Матеріалом їх виникнення служить прокамбій, локалізований в первинній флоеме. Відзначимо, що при зростанні оточуючих її тканин протофлоема швидко розтягується, після чого частина її структур відмирає і повністю перестає функціонувати. Метафлоема закінчує своє дозрівання після (!) Того, як ріст рослини припиняється.

Інші особливості

Так які ще слід знати особливості будови провідної тканини рослин? 7 клас загальноосвітньої школи повинен вивчати, крім усього вищеописаного, ще й характеристики ситовидних структур, а також їх клітин-супутниць. Давайте розпишемо це питання трохи більш докладно.

Особливо характерне будову мають членики ситовидних структур. По-перше, у них надзвичайно тонкі клітинні стінки, до складу яких входить досить багато целюлози і пектину. Цим вони сильно нагадують клітини паренхіми. Важливо! На відміну від останніх, при дозріванні у цих клітин повністю відмирає ядро, а цитоплазма «всихає», розподіляючись тонким шаром по внутрішній стороні клітинної оболонки. Як не дивно, але вони залишаються живими, але при цьому залежними від клітин-супутниць (нагадує відносини нейронів і астроцитів в мозку тварин).

Звичайно, ці особливості будови провідної тканини рослин 6 клас зазвичай не розглядає, але знати їх корисно. Хоча б для того, щоб уявляти собі сутність процесів, що протікають в рослинному організмі.

Ситовідниє трубки і клітини-супутниці

Отже. Членики сітовідной структури утворюють одне ціле, будучи тісно пов`язані між собою. Клітка-супутниця унікальна своєю цитоплазмою: вона у неї вкрай густа, містить величезну кількість мітохондрій і рибосом. Ви могли здогадатися, що вони забезпечують харчування не тільки самої «супутниці», а й ситовидних членика. Якщо клітина-супутник з якоїсь причини гине, гине і вся структура, яка з нею пов`язана.

Самі ситовидні трубки легко відрізнити за наявними в їх складі ситовідним пластинках. Навіть при використанні слабкого світлового мікроскопа їх легко можна помітити. Виникає вона в тому місці, де утворилося зчленування торцевих кінців двох члеників. Логічно, що ці пластинки знаходяться точно по ходу росту цих самих члеників.

Типи провідних пучків

Чи є ще якісь особливості будови провідної тканини рослин? Біологія вважає такими деякі аспекти будови провідних пучків, про які ми коротко розповімо.

У будь-якому вищому рослині можна зустріти згадані структури. Вони являють собою специфічного виду тяжі, розташовані в коренях, молодих пагонах та інших частинах, які постійно зростають. До складу цих пучків входять судини і вже обговорювані нами раніше механічні підтримуючі елементи. Кожна така структурна одиниця складається з двох частин:

• Деревина відділ. Складається з судин і всохла волокон.
• Луб`яних ділянку. До його складу входять ситовидні структури й луб`яні волокна.

Дуже часто навколо пучків утворюється захисний шар, який складається з живих або відмерлих паренхімних клітин. Крім того, за своєю будовою вони поділяються на два види:

• Повні - містять ксиліт і флоему.
• Неповні - в їх структуру входить тільки одна з цих тканин.

Класифікація провідних пучків по Лотовій

В даний час досить поширеною є стандартна класифікація Лотовій, яка поділяє провідні пучки на такі різновиди:

• Закриті, колатерального типу.
• Закриті, біколлатеральних різновиди.
• Концентричного типу - ксилема розташовується зовні.
• Різновид попереднього виду, в якій ксилема - всередині.
• Радіальні пучки.

Загалом-то, це практично всі відомості, які слід знати при вивченні провідних тканин рослини в рамках шкільної програми.