Ткани растений. Органы растений. Часть 1

На этой странице вы узнаете

• Как по расположению устьиц понять, в водной или наземной среде обитает растение?
• Зачем растениям нужны млечные железы?
• Как легко запомнить последовательность зон в корне? 
• Зачем растениям нужны присоски?

Рисуя в детстве растения, мы естественно упрощали картинку: вот цветок, вот стебель, вот листья. Сейчас мы уже догадываемся о гораздо более сложном строении. Чтобы окончательно прояснить этот вопрос, разберем, из чего “сотканы” растения. В статье поговорим о шести тканях растений и о самом важном органе – корне.

Ткани растений

Все высшие растения имеют ткани и органы.

Ткань – совокупность клеток и межклеточного вещества, имеющая определенное строение, одинаковое происхождение и выполняющая ограниченный спектр функций. 

К растительным тканям относятся 

• образовательная, 
• основная, 
• покровная, 
• механическая, 
• проводящая 
• выделительная.

Образовательная ткань (меристема)

Строение: состоит из молодых тонкостенных клеток с крупным ядром, большим количеством митохондрий и рибосом.

Функции: рост и регенерация.

Все имеющиеся органоиды нужны клеткам меристемы для того, чтобы быстро делиться. Образовательная ткань необходима для роста и регенерации повреждений побега. 

Хлоропластов в клетках нет, так как они недифференцированные — внешний вид клетки “общий” – её нельзя отнести к другому типу ткани и однозначно определить, в какой части растения она будет находиться. С чем это связано? Впоследствии из неё может образоваться клетка любого другого типа.

Классификация меристем:

Камбий – прослойка образовательной ткани между древесиной и лубом, обеспечивающая рост стебля в толщину.

Покровная ткань

Строение: мелкие, плотно прилегающие друг к другу клетки, лишённые хлоропластов.

Функции: защита от УФ-лучей, механических воздействий, газообмен, транспирация.

Транспирация – испарение воды с поверхности растения. 

В кожице (покровной ткани молодых побегов) есть фотосинтезирующие замыкающие клетки устьиц. Именно эти структуры обеспечивают газообмен и транспирацию. Если внутри клеток растения много воды, они открываются и позволяют ей испаряться с поверхности листа, а если мало – закрываются и не дают влаге выходить. 

Как по расположению устьиц понять, в водной или наземной среде обитает растение? У растений, живущих в воде (гидрофитов), устьица-форточки располагаются чаще всего на верхней стороне листа, а у наземных растений – преимущественно на нижней.  Это связано с тем, что верхняя часть листа лучше освещена и малое количество устьиц на ней препятствует избыточному испарению влаги. В водной же среде нижняя сторона листа часто соприкасается с водой – устьицам некуда выпускать влагу и газы.

Классификация:

К покровным тканям относятся 

• кожица, 
• пробка. 

Кожица образована живыми прозрачными клетками, которые вырабатывают воск (кутикулу, дополнительно защищающую побег). 

Пробка помимо газообмена и защиты от высыхания осуществляет механическую защиту стебля, она образована мертвыми клетками. Газообмен в пробке осуществляется через чечевички.

Чечевички – разрывы, сообщающие побег с внешней средой.

Механическая ткань

Строение: клетки имеют твердую и толстую клеточную оболочку.

Функции: защита от излома и опора.

Классификация:

• колленхима (живые клетки);
• склеренхима (мертвые клетки);
• склереиды.

Проводящие ткани

Строение? надо хотя бы общее предложение добавить

Функции: транспорт соков по растению.

Классификация:

• ксилема;
• флоэма.

Ксилема – проводящая ткань, осуществляющая восходящий ток воды и минеральных веществ по растению.

Ксилема многолетних одревесневших побегов называется “древесиной”. Можно запомнить второе название, используя следующую фразу “кСИлема – древеСИна”. 

В состав ксилемы входят древесные волокна, выполняющие опорную функцию, и паренхимные клетки (включения основной ткани). 

Главными элементами ксилемы являются сосуды и трахеиды (первые присутствуют только у покрытосеменных растений). 

Флоэма – проводящая ткань, осуществляющая нисходящий ток воды и органических веществ по растению.

Флоэма одревесневших побегов также называется “лубом”. 

Истинно проводящие элементы флоэмы у папоротникообразных и голосеменных растений представлены ситовидными клетками. 

У покрытосеменных ситовидные клетки сливаются в ситовидные трубки, имеющие перфорации в перегородках между клетками. То есть между клетками образуется своеобразное решето, через которое могут беспрепятственно просочиться растворы питательных веществ.

К дополнительным элементам луба относятся: 

• клетки-спутницы, обеспечивающие питание ситовидных трубок, 
• лубяные волокна, выполняющие опорную функцию 
• и включения основной ткани – паренхимные клетки.

Основные ткани

Выделительная ткань

К выделительным тканям относятся: 

• млечники, вырабатывающие млечный сок, 
• нектарники, выделяющие нектар, 
• железистые волоски, синтезирующие пахучие или ядовитые вещества, 
• гидатоды, необходимые для удаления избытка влаги. 

Млечный сок растений – вязкая смесь веществ (зачастую токсичных, например, алкалоидов), накапливаемая и синтезируемая в стебле растений. 

Зачем растениям нужны млечные железы? В млечном соке растений содержатся токсичные вещества, которые отпугивают растительноядных животных. Так растения защищают себя от поедания. Часто млечный сок растений используют во благо человека. Например, млечный сок бразильской гевеи применяется для производства натурального каучука и синтезируемого из него латекса.

Органы растений

Орган – часть организма, выполняющая определенные функции и имеющая специализированное строение. 

К органам цветкового растения относятся 

• лист, 
• стебель, 
• корень, 
• цветок, 
• плод. 

В данной статье рассмотрим один из важнейших растительных органов – корень. 

Функции корня:

• Почвенное питание – всасывание воды и минеральных веществ из почвы.
  
• Закрепление в субстрате. Корень – многоклеточная крупная структура, а значит, прикрепляет растение к почве гораздо лучше, чем ризоиды.

• Запасание крахмала и других веществ.

• Вегетативное размножение. Некоторые растения могут размножаться частичками корня или его видоизменениями, например, корневыми шишками или корневыми отпрысками.

Классификация корней

Различают 

• главный, 
• боковые, 
• придаточные корни. 

Главный корень отходит от побега, он мощный, длинный и резко отличается от остальных корней. 

Важно знать! Придаточные корни прикреплены непосредственно к побегу.  Боковые корни отходят от главного (если корневая система стержневая) или от придаточных корней (если корневая система мочковатая).

По строению выделяют 2 типа корневых систем: 

• стержневую, 
• мочковатую. 

В стержневой корневой системе ярко выражен главный корень, в мочковатой он отсутствует.

Строение корня

В корне присутствуют корневой чехлик и 4 последовательно расположенных зоны:

• проведения, 
• всасывания, 
• роста, 
• деления.

Как легко запомнить последовательность зон в корне? Воспользуемся запоминалкой “ПоВаР Денис” – 4 согласных буквы этого словосочетания отражают последовательность зон корня сверху вниз.

Рассмотрим подробнее:

• Корневой чехлик состоит из мелких, плотно прилегающих клеток, способных выделять слизь для лучшего скольжения кончика корня.

• Зона деления состоит из мелких, постоянно делящихся клеток, часть которых уходит в корневой чехлик, часть в зону роста. За счет этой зоны происходит рост растения в длину. 

• Зона роста. Клетки, образованные в зоне деления, в этой зоне вытягиваются, то есть снова происходит рост в длину.

• Зона всасывания. В этой зоне имеются корневые волоски, которые являются цитоплазматическими выростами клетки. За счет них увеличивается площадь всасывательной поверхности. Функция – минеральное питание.

• Зона проведения. В этой зоне располагаются множественные сосуды, проводящие воду и минеральные вещества, которые поступают в корень через зону всасывания.

Видоизменения корней

Всего есть 9 возможных вариантов изменений корней. 

1. Корнеплоды – утолщения главного корня и основания стебля для запасания питательных веществ. 

Такие видоизменения мы все точно видели не раз, когда готовили суп: корнеплоды имеются у редиса, моркови и свёклы. 

2. Корнеклубни (корневые шишки)

Корнеклубни чем-то похожи на корнеплоды, но есть одно важное отличие: это утолщения боковых и придаточных корней.

Примеры: батат, георгин, чистяк, маниок.

3. Воздушные корни – корни растений-эпифитов. 

Воздушные корни называются так неспроста: они находятся высоко над землей, нарушая все наши ожидания от корней, которые должны бы быть под землей. Однако в лиственных лесах, где много высоких деревьев с мощной корневой системой, травянистым растениям приходится нелегко. Здесь, увы, работает право сильного. Вся дождевая вода из почвы сразу всасывается крупными растениями, а травам ничего не остается. Но есть выход – воздушные корни! Они впитывают воду, выпавшую дождем, еще до того, как она попадет в субстрат. 

Примеры: орхидея, бромелия, монстера. 

Эпифиты – растения, растущие на других растениях, но не паразитирующие на них.

4. Корни с клубеньками – это симбиоз корней растений семейства Бобовые с азотфиксирующими бактериями.

Клубеньки нужны для насыщения растения минеральным азотом. Подробнее о взаимоотношениях бобовых растений и бактерий можно прочитать в статье «Царство Бактерии». Примеры: горох (и другие представители семейства Бобовые). 

5. Микориза – это симбиоз корней деревьев с гифами (грибницей) грибов. 

Если вы ходили собирать грибы с опытным грибником, то точно знаете, что подосиновики и подберезовики нужно искать под кроной деревьев – в открытой местности эти грибы не растут. 

Дело в том, что эти грибы вступают в симбиоз с деревьями и не живут отдельно от них. В этих взаимовыгодных отношениях корни дерева предоставляют грибам органические вещества, а гифы гриба поставляют деревьям воду и минеральные вещества. Пример: осина + подосиновик.

6. Цепляющиеся корни (корни-прицепки) 

Если растение низкорослое, то солнечных лучей, так необходимых для фотосинтеза, на его долю может и не хватить – листья более высоких растений создают тень. 

Прицепки используются растениями для закрепления на вертикальной плоскости – так можно гораздо эффективнее улавливать свет. Пример: плющ. 

7. Корни-подпорки и ходульные корни (придаточные) 

Ходульные корни поддерживают ствол дерева над уровнем воды при затоплениях в приливной полосе морских побережий. Название эти корни тоже получили не случайно – растение на них похоже на уличного артиста на ходулях. Пример: баньян (фикус). 

8. Дыхательные корни (придаточные) 

Как понятно из названия, необходимы для дыхания корней растений, обитающих в болоте. Дыхательные корни высовываются из болота, как горки из под земли. Примеры: болотный кипарис, мангровые деревья. 

9. Корни-присоски 

Присоски есть у растений-паразитов (омелы, повилики, заразихи). 

Зачем растениям нужны присоски? Они высасывают воду, минеральные и органические вещества из другого организма.

Фактчек

• Ткань – совокупность клеток, схожих по строению, происхождению и выполняемым функциям, и межклеточного вещества. 
• К растительным тканям относятся образовательная, основная, покровная, механическая, проводящая и выделительная ткани.
• Орган – часть организма, выполняющая определенные функции и имеющая специализированное строение. 
• К органам растительного организма относятся лист, стебель, корень, цветок, плод (последние характерны только для представителей отдела Покрытосеменные). 
• Корень необходим для закрепления в субстрате, вегетативного размножения, запасания питательных веществ и минерального питания растения.

Проверь себя

Задание 1.
Выберите правильную последовательность зон корня, начиная с зоны проведения.

1. проведения – роста – деления – всасывания
2. проведения – деления – роста – всасывания
3. проведения – всасывания – роста – деления
4. проведения – всасывания – деления – роста

Задание 2.
Где находится запасающая основная ткань?

1. в мякоти листа
2. в тычинках и пестиках
3. в корнеплоде
4. в лепестках

Задание 3.
Апикальная меристема – это…

1. вехушечная образовательная ткань
2. боковая образовательная ткань
3. основная ассимиляционная ткань
4. основная воздухоносная ткань

Задание 4.
Нектарники и млечники образованы…

1. образовательной тканью
2. механической тканью
3. основной тканью
4. выделительной тканью

Задание 5.
Нисходящий ток веществ по растению обеспечивает…

1. ксилема
2. флоэма
3. меристема
4. камбий

Задание 6.
Камбиальная прослойка располагается в стволе растения…

1. между сердцевиной и древесиной
2. между пробкой и коркой
3. между древесиной и лубом
4. между лубом и коркой

Ответы: 1 – 3; 2 – 3; 3 – 1; 4 – 4; 5 – 2; 6 – 3.