Проводящая ткань это что

Проводящая ткань

Содержание

Проводящая ткань

Проводящая ткань осуществляет передвижение растворённых питательных веществ по растению. У многих высших растений она представлена проводящими элементами (сосудами, трахеидами и ситовидными трубками). В стенках проводящих элементов есть поры и сквозные отверстия, облегчающие передвижение веществ от клетки к клетке. Проводящая ткань образует в теле растения непрерывную разветвлённую сеть, соединяющую все его органы в единую систему — от тончайших корешков до молодых побегов, почек и кончиков листа.

Происхождение

Учёные считают, что возникновение тканей связано в истории Земли с выходом растений на сушу. Когда часть растения оказалась в воздушной среде, а другая часть (корневая) — в почве, появилась необходимость доставки воды и минеральных солей от корней к листьям, а органических веществ-от листьев к корням. Так в ходе эволюции растительного мира возникло два типа проводящих тканей — древесина и луб. По древесине (по трахеидам и сосудам) вода с растворёнными минеральными веществам поднимается от корней к листьям — это водопроводящий, или восходящий, ток. По лубу (по ситовидным трубкам) образовавшиеся в зелёных листьях органические вещества поступают к корням и другим органам растения — это нисходящий ток.

Значение

Проводящие ткани растений-это ксилема (древесина) и флоэма (луб). По ксилеме (из корня в стебель) идёт восходящий ток воды с растворёнными в ней минеральными солями. По флоэме — более слабый и медленный ток воды и органических веществ.

Значение древесины

Ксилема, по которой идёт сильный и быстрый восходящий ток, образована мёртвыми, разными по величине клетками. Цитоплазмы в них нет, стенки одревеснели и снабжены многочисленными порами. Представляют собой цепочки из прилегающих друг к другу длинных мёртвых водопроводящих клеток. В местах соприкосновения у них имеются поры, по которым и передвигаются из клетки в клетку по направлению к листьям. Так устроены трахеиды. У цветковых растений появляются и более совершенные проводящие ткани-сосуды. В сосудах поперечные стенки клеток в большей или меньшей степени разрушаются, и представляют собой полые трубки. Таким образом, сосуды — это соединения многих мёртвых трубчатых клеток, называемых члениками. Располагаясь друг над другом, они образуют трубочку. По таким сосудам растворы передвигаются ещё быстрее. Помимо цветковых, другие высшие растения имеют только трахеиды.

Значение луба

В силу того, что нисходящий ток более слабый, клетки флоэмы могут оставаться живыми. Они образуют ситовидные трубки — их поперечные стенки густо пронизаны отверстиями. Ядер в таких клетках нет, но они сохраняют живую цитоплазму. Ситовидные трубки остаются живыми недолго, чаще 2-3 года, изредка — 10-15 лет. На смену им постоянно образуются новые.

Источник

Проводящая ткань растений: ксилема, флоэма, жилка

Ученые биологи считают, что клетки проводящей ткани образовались в период, когда растения вышли из мирового океана на поверхность суши. Их верхняя часть оказалась в воздушном пространстве, а корневая система осталась в почве. Возникла необходимость питания стебля и листьев, которые нуждались в регулярном поступлении минеральных веществ. Эволюционные процессы привели к возникновению 2 разновидностей проводящей ткани. Это луб и древесина.

Что такое проводящая ткань в биологии

Проводящая ткань － это совокупность сосудов и ситовидных трубок, которые обеспечивают транспортировку органических веществ, необходимых для питания структурных элементов растения. Внутри стенок проводящих каналов сосредоточены поры, а также сквозные отверстия, которые облегчают прокачивание минеральных компонентов по клеткам.

Строение проводящей ткани таково, что сосудистые образования и ситовидные трубки формируют единую разветвленную сеть, которой соединены все части растения. За счет этого тонкие корешки, молодые побеги, почки и только распустившиеся листья получают одинаковое количество органических веществ.

Виды проводящей ткани

Древесина и луб － это основные виды тканей высших растений, проводящие воду и минеральные компоненты. Структурные элементы данного типа имеют индивидуальную сосудистую сеть.

Ксилема (древесина)

Ксилема или древесина － это водопроводящая ткань, которая присутствует у наземных растений сосудистого типа. По целевому значению соответствует флоэме. Функциональное предназначение ксилемы － это доставка воды и минеральных веществ, прошедших стадию растворения, от корневой системы по направлению к мякоти листьев. Для древесины характерно наличие восходящего тока жидкости. Кроме физиологической функции, поддержания в растениях жизни, ксилема служит опорой для гибкого стебля.

Трахеиды

Древесина растений состоит из мертвых клеток － трахеидов. Это прозенхимные образования с длиной в 2–3 мм и шириной в десятые доли мм. Клетки этого типа отличаются утолщенной оболочкой с признаками одревеснения. В структуре трахеидов располагаются поры, через которые выполняется фильтрация минеральных растворов из одной клетки в другую.

Формирование трахеидов происходит из камбия, прокамбиальных пучков и меристемы (верхушечной части). Развитие этих клеток осуществляется интрузивно. Распространение трахеидов происходит в горизонтальном и вертикальном направлении. В связи с этим боковые стенки у них обладают свойством водопроницаемости. У голосеменных и папоротникообразных растений трахеиды являются единственным участком ксилемы, который обладает проводящей функцией.

Сосуды

Длинные трубки, образовавшиеся после слияния клеток, являются сосудами высших растений. Данные элементы входят в структуру ксилемы. Сосуды сформированы из одного ряда клеток, которые имеют сквозные отверстия на поперечных стенках. По этому участку проводящей ткани происходит передвижение большей части питательных веществ. Сосуды ксилемы состоят из следующих сегментов:

Каждый сосуд ксилемы состоит из огромного количества члеников. Их общая длина достигает 1 м. это универсальная сеть распределения питательных веществ для поддержания жизни в растительном организме.

Древесинные волокна

Либриформ или древесинные волокна входят в состав ксилемы. Это одревесневшие оболочки проводящей ткани, которые оснащены простыми порами с признаками щелевидных очертаний. Морфологическая структура древесинных волокон меняется в зависимости от условий окружающей среды, в которой произрастает растение. Либриформ － это многофункциональная ткань, которая также транспортирует вещества с питательными свойствами.

Паренхимные клетки

У высших сосудистых растений существует 2 вида паренхимных клеток, которые образуют проводящие ткани с разным функциональным значением. В таблице ниже указана характеристика этих структурных элементов.

Паренхимные клетки высших сосудистых растений обладают способностью аккумулировать сложные биохимические компоненты в виде сахаров, протеинов, липидов, инулина и крахмала.

Флоэма (луб)

Кора или флоэма － это разновидность проводящей ткани, по сосудистой сети которой происходит перекачка продуктов фотосинтеза. Транспортировка питательных веществ осуществляется к тем частям растения, которые не контактируют с лучами солнца, но нуждаются в жизненной энергии. Это конусы нарастания, корневая система, плоды, соцветия.

Ситовидные элементы

Трубки ситовидного типа － это определенный вид сосудов в структуре высших растений. Данные элементы отвечают за проводимость углеводных компонентов из группы сахаров и пластических веществ с питательными свойствами. Ситовидные трубки располагаются в лубяной зоне сосудисто-волокнистого пучка.

Лубяные волокна

В стеблях семенных растений содержатся лишенные живой структуры прозенхимные клетки, которые также известны под названием лубяные волокна. Эта проводящая ткань древесины состоит из лигнина и целлюлозы. Лубяные волокна отличаются длиной в 1–2 мм, повышенной слоистостью и наличием простых пор.

Лубяная паренхима

У голосеменных растений лубяная паренхима формируется из клеток Страсбургера. У покрытосеменных данную функцию выполняет клетка спутница. Это структурный элемент проводящей ткани, который накапливает в растении питательные вещества, обогащенные органическими и минеральными элементами.

Жилка

У высших наземных растений присутствует специализированный вид сосудистой ткани － жилка, который располагается в губчатой прослойке листового мезофилла. Это проводящая ткань листа, обеспечивающая его насыщение питательными компонентами.

Рисунок физиологического разветвления жилки, соответствует структуре сосудистого разветвления всего растения. Уникальность данной ткани в том, что она состоит из ксилемы и флоэмы. За счет этого жилка одновременно проводит минеральные вещества, растворенные в воде, а также органические компоненты, образовавшиеся в процессе фотосинтеза.

Как вода поднимается от корней к листьям

Проводящие ткани обеспечивают транспортировку жидкости от корневой системы по направлению к листьям. Подъем воды вверх по стеблю возможен за счет внутреннего давления, которое присутствует в сосудах растения.

Под действием теплых лучей солнца покровная ткань листьев выпускает часть влаги в окружающую среду. На место испаренной воды из структуры корневой системы подается дополнительный объем жидкости, который необходим для обеспечения вегетации растения.

Корневое давление

В сосудистых растениях присутствует односторонний осмос-процесс, который формирует корневое давление. Его средние значения － от 1 до 10 АТ, а сила зависит от вида растения, температуры окружающей среды, наличия или отсутствия кислорода. Возникновение данного процесса происходит в момент, когда через мембрану клетки корня внутрь сосудов поступают минеральные и органические вещества. Эти компоненты извлекаются растением из структуры грунта. В этот момент создается давление, которое является более высоким, чем в почве.

Транспирация

Естественный процесс циркуляции воды и растворенных в ней питательных веществ － это природное явление транспирация. Механизм подачи жидкости от корневой системы по стеблю к листьям, плодам и соцветиям запускается по мере испарения влаги из покровных тканей растения. Реализация функции транспирации возможна только в том случае, если присутствует оптимальный уровень корневого давления.

В противном случае структурные элементы проводящей ткани не смогут полноценно распределять питательные вещества. Также возможно образование дефицита органических и минеральных компонентов. В подобной ситуации из-за недостаточного уровня транспирации наступает скорая гибель растения.

Значение и функции проводящей ткани растений

Ниже указано значение и перечислены функции проводящей ткани у сосудистых растений наземного типа:

Проводящая ткань постоянно взаимодействует с корневой системой растения, создает оптимальный уровень внутрисосудистого давления и участвует в организации процесса транспирации. Повреждение структурных элементов проводящей ткани приводит к нарушению транспортировки питательных веществ к другим участкам растительного организма с дальнейшим наступлением его гибели.

Источник

Ткани растений: проводящие, механические и выделительные

Виды растительных тканей

Проводящие ткани растений

Проводящие ткани растений

Проводящие ткани расположены внутри побегов и корней. Содержат ксилему и флоэму. Они обеспечивают растению два тока веществ: восходящий и нисходящий. Восходящий ток обеспечивает ксилема – к надземным частям движутся растворенные в воде минеральные соли. Нисходящий ток обеспечивает флоэма – органические вещества, синтезированные в листьях и зеленых стеблях, движутся к другим органам (к корням).

Ксилема и флоэма – это сложные ткани, которые состоят из трех основных элементов:

Проводящую функцию выполняют также клетки паренхимы, служащие для транспорта веществ между тканями растения (например, сердцевинные лучи древесных стеблей обеспечивают перемещение веществ в горизонтальном направлении от первичной коры к сердцевине).

Ксилема

Ксилема (от греч. ксилон – срубленное дерево). Состоит из собственно проводящих элементов и сопровождающих клеток основной и механической тканей. Созревшие сосуды и трахеиды – это мертвые клетки, которые обеспечивают восходящий ток (движение воды и минеральных веществ). Элементы ксилемы могут выполнять еще и опорную функцию. По ксилеме весной к побегам поступают растворы не только минеральных солей, но и растворенные сахара, которые образуются вследствие гидролиза крахмала в запасающих тканях корней и стеблей (например, березовый сок).

Трахеиды – это древнейшие проводящие элементы ксилемы. Трахеиды представлены вытянутыми веретенообразными клетками с заостренными концами, расположенными одна над другой. Они имеют одревесневшие клеточные стенки с разной степенью утолщения (кольчатым, спиральным, пористым и т. п.), которые не дают им распадаться, растягиваться. В клеточных стенках есть сложные поры, затянутые поровой мембраной, через которую проходит вода. Через поровую мембрану происходит фильтрация растворов. Движение жидкости по трахеидам медленное, так как поровая мембрана препятствует движению воды. У высших споровых и голосеменных растений на трахеиды приходится около 95 % объема древесины.

Сосуды или трахеи, состоят из удлиненных клеток, расположенных одна над другой. Они образуют трубки при слиянии и отмирании отдельных клеток – члеников сосудов. Цитоплазма отмирает. Между клетками сосудов есть поперечные стенки, которые имеют большие отверстия. В стенках сосудов есть утолщения разнообразной формы (кольчатые, спиральные и т. п.). Восходящий ток происходит по относительно молодым сосудам, которые с течением времени заполняются воздухом, закупориваются выростами соседних живых клеток (паренхимы) и выполняют далее опорную функцию. По сосудам жидкость движется быстрее, чем по трахеидам.

Флоэма

Флоэма (от греч. флойос – кора) состоит из проводящих элементов и сопровождающих клеток.

Ситовидные трубки – это живые клетки, которые последовательно соединяются своими концами, не имеют органелл, ядра. Обеспечивают движение от листьев по стеблю к корню (проводят органические вещества, продукты фотосинтеза). В них есть разветвленная сеть фибрилл, внутреннее содержимое сильно обводнено. Между собою разделены пленочными перегородками с большим количеством мелких отверстий (перфораций) – ситовидными (перфорационными) пластинками (напоминают сито). Продольные оболочки этих клеток утолщенные, но не древеснеют. В цитоплазме ситовидных трубок разрушается тонопласт (оболочка вакуолей), и вакуолярный сок с растворенными сахарами смешивается с цитоплазмой. С помощью тяжей цитоплазмы соседние ситовидные трубки объединены в единое целое. Скорость движения по ситовидным трубкам меньше, чем по сосудам. Функционируют ситовидные трубки 3-4 года.

Каждый членик ситовидной трубки сопровождают клетки паренхимы – клетки-спутники, которые секретируют вещества (ферменты, АТФ и т. п.), необходимые для их функционирования. Клетки-спутники имеют большие ядра, заполнены цитоплазмой с органеллами. Они присущи не всем растениям. Их нет во флоэме высших споровых и голосеменных растений. Клетки-спутники помогают осуществить процесс активного транспорта по ситовидным трубкам.

Флоэма и ксилема образуют сосудисто-волокнистые (проводящие) пучки. Их можно увидеть в листьях, стеблях травянистых растений. В стволах деревьев проводящие пучки сливаются между собой и образуют кольца. Флоэма входит в состав луба и расположена ближе к поверхности. Ксилема входит в состав древесины и содержится ближе к сердцевине.

Сосудисто-волокнистые пучки бывают закрытые и открытые – это таксономический признак. Закрытые пучки не имеют между слоями ксилемы и флоэмы слоя камбия, поэтому образование новых элементов в них не происходит. Закрытые пучки встречаются преимущественно у однодольных растений. Открытые сосудисто-волокнистые пучки между флоэмой и ксилемой имеют слой камбия. Вследствие деятельности камбия пучок разрастается и происходит утолщение органа. Открытые пучки встречаются преимущественно у двухдольных и голосеменных растений.

Механические (арматурные) ткани растений

Механические (арматурные) ткани растений

Выполняют опорные функции. Образуют скелет растения, обеспечивают его прочность, придают упругость, поддерживают органы в определенном положении. Не имеют механических тканей молодые участки растущих органов. Наиболее развиты механические ткани в стебле. В корне механическая ткань сосредоточена в центре органа. Различают коленхиму и склеренхиму.

Коленхима

Коленхима (от греч. кола – клей и энхима – налитое) – состоит из живых хлорофиллоносных клеток с неравномерно утолщенными стенками. Различают угловую и пластинчатую коленхимы. Угловая коленхима состоит из клеток, которые имеют шестиугольную форму. Утолщение происходит вдоль ребер (по углам). Встречается в стеблях двудольных растений (преимущественно травянистых) и черенках листьев. Не мешает росту органов в длину. Пластинчатая коленхима имеет клетки с формой параллелепипеда, в котором утолщена лишь пара стенок, параллельных поверхности стебля. Встречается в стеблях древесных растений.

Склеренхима

Склеренхима (от греч. склерос – твердый) – это механическая ткань, которая состоит из одревесневших (пропитанных лигнином) преимущественно мертвых клеток, которые имеют равномерно утолщенные клеточные стенки. Ядро и цитоплазма разрушаются. Различают две разновидности: склеренхимные волокна и склереиды.

Склеренхимные волокна

Поперечный срез стебля герани

Клетки имеют удлиненную форму с заостренными концами и поровыми каналами в клеточных стенках. Стенки клеток утолщенные и очень крепкие. Клетки плотно прилегают одна к другой. На поперечном срезе – многогранные.

В древесине склеренхимные волокна называются древесными. Они являются механической частью ксилемы, защищают сосуды от давления других тканей, ломкости.

Склеренхимные волокна луба называются лубяными. Обычно они неодревесневшие, крепкие и эластичные (используются в текстильной промышленности – волокна льна и т. п.).

Склереиды

Образуются из клеток основной ткани вследствие утолщения клеточных стенок, пропитки их лигнином. Имеют разную форму и встречаются в разных органах растений. Склереиды с одинаковым диаметром клеток называются каменистыми клетками. Они наиболее прочные. Встречаются в косточках абрикосов, вишен, скорлупе грецких орехов и т. п.

Склереиды также могут иметь звездчатую форму, расширения на обоих концах клетки, палочковидную форму.

Выделительные ткани растений

Запасающие ткани растений

В результате процесса метаболизма в растениях образуются вещества, которые по разным причинам почти не используются (за исключением млечного сока). Обычно эти продукты накапливаются в определенных клетках. Представлены выделительные ткани группами клеток или одиночными. Делятся на внешние и внутренние.

Внешние выделительные ткани

Внешние выделительные ткани представлены видоизменениями эпидермы и особыми железистыми клетками в основной ткани внутри растений с межклеточными полостями и системой выделительных ходов, которыми секреты выводятся наружу. Выделительные ходы в разных направлениях пронизывают стебли и частично листья и имеют оболочку из нескольких слоев отмерших и живых клеток. Видоизменения эпидермы представлены многоклеточными (реже одноклеточными) железистыми волосками или пластинками разнообразного строения. Внешние выделительные ткани производят эфирные масла, бальзамы, смолы и т. п.

Известно около 3 тыс. видов голосеменных и покрытосеменных растений, которые производят эфирные масла. Около 200 видов (лавандовое, розовое масла и др.) из них используют как лечебные средства, в парфюмерии, кулинарии, изготовлении лаков и т. п. Эфирные масла – это легкие органические вещества разного химического состава. Их значение в жизни растений: запахом привлекают опылителей, отпугивают врагов, некоторые (фитонциды) – убивают или подавляют рост и размножение микроорганизмов.

Смолы образуются в клетках, которые окружают смоляные ходы, как продукты жизнедеятельности голосеменных (сосна, кипарис и т. п.) и покрытосеменных (некоторые бобовые, зонтичные и т. п.) растений. Это – разные органические вещества (смоляные кислоты, спирты и т. п.). Наружу выделяются с эфирными маслами в виде густых жидкостей, которые называются бальзамами. Они имеют антибактериальные свойства. Используются растением в природе и человеком в медицине для заживления ран. Канадский бальзам, который получают из пихты бальзамической, применяют в микроскопической технике для изготовления микропрепаратов. Основу бальзамов хвойных составляет скипидар (используют как растворитель красок, лаков и т. п.) и твердая смола – канифоль (используют при паянии, изготовлении лаков, сургуча, натирании струн смычковых музыкальных инструментов). Окаменелая смола хвойных деревьев второй половины мелово-палеогенового периода называется янтарь (используется как сырье для ювелирных изделий).

Железы, расположенные в цветке или на разных частях побегов, клетки которых выделяют нектар, называются нектарниками. Они образованы основной тканью, имеют протоки, которые открываются наружу. Выросты эпидермы, которые окружают проток, придают нектарнику разную форму (горбовидную, ямковидную, рожковидную и т. п.). Нектар – это водный раствор глюкозы и фруктозы (концентрация составляет от 3 до 72 %) с примесями ароматических веществ. Основная функция – привлечение насекомых и птиц для опыления цветков.

Благодаря гидатодам – водяным устьицам – происходит гуттация – выделение капельной воды растениями (при транспирации вода выделяется в виде пара) и солей. Гуттация – это защитный механизм, который происходит тогда, когда с удалением лишней воды не справляется транспирация. Характерна для растений, которые растут во влажном климате.

Специальные железы насекомоядных растений (известно свыше 500 видов покрытосеменных) выделяют ферменты, которые разлагают белки насекомых. Таким образом, насекомоядные растения восполняют недостаток азотистых соединений, так как их в почве не хватает. Всасываются переваренные вещества через устьица. Наиболее известны пузырчатка и росянка.

Железистые волоски накапливают и выводят наружу, например, эфирные масла (мята и т. п.), ферменты и муравьиную кислоту, которые вызывают ощущение боли и приводят к ожогам (крапива) и др.

Внутренние выделительные ткани

К внутренней выделительной ткани принадлежат идиобласты – отдельные разрозненные клетки среди других тканей. В них накапливаются кристаллы щавелевокислого кальция, дубильные вещества и т. п. Клетки (идиобласты) цитрусовых (лимон, мандарин, апельсин и т. п.) накапливают эфирные масла.

Источник