ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 17
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Лекция 7. МЕХАНИЧЕСКИЕ ТКАНИ (2 ч.)
Цель: дать представление о механических тканях, как структурах, играющих роль внутреннего скелета растения.
Задачи: 1) показать необходимость возникновения механических тканей у растений в связи с приспособлением к наземному образу жизни;
2) рассмотреть классификацию и строение различных типов механических тканей в связи с выполняемыми ими функциями.
Рассматриваемые вопросы:
-
Необходимость возникновения механических тканей в связи с приспособлением к наземному образу жизни. -
Осн. типы мех. тканей и их ф-ции. -
Значение для человека. -
Распределение мех. тканей в теле растений.
1. Необходимость возникновения механических тканей в связи с приспособлением к наземному образу жизни.
Механические ткани
а) колленхима - живая (уголковая, пластинчатая, рыхлая)
б) склеренхима – мертвая (волокна, склереиды)
-
Любое растение нуждается в опоре для сохранения своей целостности. У растений четко прослеживается эволюция механических приспособлений при адаптации к жизни в разных средах. У первичноводных водорослей, обитавших в плотной и инертной воде мех. прочность достигается благодаря клеточным целлюлозным оболочкам (т.е. только на клеточном уровне). При выходе на сушу в разреженную среду этого становится недостаточно и у мелких наземных растений устойчивость достигается благодаря клеточным оболочкам и тургору клеток (клеточный уровень). При увеличении линейных размеров прочности клеточных оболочек и тургора становится недостаточно, и возникают особые механические ткани, обеспечивающих опору растению (тканевый уровень). В дальнейшем при адаптивной эволюции растения все лучше приспосабливаются к воздушно-почвенной среде и мех. ткани по-разному и более оптимально располагаются в разных органах (т.е. прочность обеспечивается на органном и организменном уровне организации).
Т.о., механические ткани – играют роль опорной системы и придают прочность растениям.
Основные функции:
-
опорная (образуют внутренний скелет органов растения) -
защитная (обеспечивают мех. прочность и устойчивость к мех. воздействиям)
Выполняют функции в сочетании с другими тканями, следовательно играют роль арматуры и часто называются арматурными.
Механические (арматурные) ткани – специализированные ткани, в сочетании с другими образующие арматуру органов и всего тела растения.
Выделяют 2 основных типа мех. тканей: колленхиму и склеренхиму.
-
Колленхима (“colla”– клей) - состоит из живых прозенхимных клеток с тупыми и скошенными концами.
Характерно:
-
Неравномерно утолщенные оболочки -
Нет границы между первичной и вторичной оболочками, и они не одревесневают. -
Это живые клетки, имеют хлоропласты.
Следовательно,
-
Могут вести фотосинтез (поэтому колленхима с хлоропластами часто называется
хлоренхима и располагается непосредственно сразу под эпидермой).
-
Выполняют свои функции только в состоянии тургора. Если её клетки теряют воду, то растения увядают.
Образуются в молодых побегах, в растущих листьях непосредственно из апикальных меристем, следовательно, если бы клетки колленхимы были мертвыми, с вторичными равномерными утолщениями и одревеснением, то они не могли бы растягиваться и расти путем растяжения вслед за другими тканями, следовательно не выполняли бы свои функции. Поэтому колленхима – ткань молодых растений.
Виды колленхимы.
Уголковая к. – утолщенные по углам части оболочек 3-5 клеток сливаются и образуют 3-5-угольники;
Рыхлая к. – с межклетниками между слившимися утолщенными участками оболочек (у водных растений);
Пластинчатая к. – утолщенные части оболочек расположены параллельными слоями.
Колленхима развита в основном у двудольных растений.
Склеренхима (греч. “skleros”- твердый) – разновидность мех. ткани, обеспечивающей прочность органов и всего тела растения. Встречается у всех цветковых (и у однодольных, и у двудольных).
Характерно:
-
Клетки часто с равномерно утолщенными вторичными оболочками, которые чаще всего одревесневают (имеют большую прочность к раздавливанию, но выше хрупкость). -
Мертвые клетки. Протопласт, как правило, отмирает после формирования оболочек.
Т.е. основные функции выполняют мертвые клетки.
Склеренхима представлена волокнами и склереидами.
Волокна – длинные прозенхимные, чаще всего одревесневшие клетки, заостренные на концах с толстыми стенками и узкой полостью. Пор мало.
(исключения, неодревесневшие лубяные волокна ряда растений, например, льна).
Волокна бывают: 1) лубяные (входят в состав луба-флоэмы) (более длинные и тонкие) и 2) древесинные (волокна либриформа) (входят в состав древесины).
Могут быть и другие волокна, которые входят в состав других тканей и располагаться группами или одиночно.
Склереиды – клетки склеренхимы, не обладающие формой волокон.
-
– округлые – каменистые клетки – брахисклереиды. -
– ветвистые – астросклереиды и т.д.
Как и волокна образуют либо сплошные группы, слои (в скорлупе орехов, косточке вишни, сливы, персика, абрикоса), либо располагаются поодиночке или группами из нескольких клеток – идиобластов (напр., идиобласты в мякоти плодов груши, айвы).
Идиобласты (греч. idios – особый, blastos – зародыш) – клетки тканей, расположенные одиночно среди массивов других тканей (характерны для механических и выделительных тканей).
Значение для человека.
Прежде всего, волокна
-
Древесинные волокна, образуют древесину --- стройматериалы, бумага и т.п. -
Лубяные волокна – луб (лапти, дранка и т.п.) -
Неодревесневшие лубяные волокна пластичны ---- ткани. Лён--- льняная ткань, крапива ---посконь и т.п.
Образование мех. тканей.
Колленхима – первичная ткань, – чаще всего из апикальной основной меристемы.
Склеренхима – первичная – из прокамбия и перицикла,
- вторичная – из камбия.
Распределение мех. тканей в органах.
Не случайно, носит ярко выраженный адаптивный характер. Предохраняет разные органы от наиболее вероятных механических нарушений.
-
Стебель в воздушной среде подвергается изгибам в различных направлениях, следовательно наиболее высока вероятность излома. Согласно теории сопротивления материалов лучше и оптимальнее всего будет расположение мех. тканей не по всему стеблю, а на периферии. И действительно в стеблях большинства современных растений колленхима и склеренхима расположены или под эпидермой, или лишь чуть глубже в виде сплошного слоя или отдельных тяжей-пучков. Центр стебля занят живыми паренхимными клетками или полый. -
Корень, находясь в почве испытывает максимальные вертикальные нагрузки, следовательно для него наиболее высока вероятность разрыва, а излом и изгиб ему не грозит. Корень заякоривает растение в почве и противодействует разрыву. Следовательно, наиболее оптимально и целесообразно расположение основных механических тканей в центре корня, что и наблюдается в природе.
В целом же растение подвергается быстро меняющимся динамическим нагрузкам (ветер, дождь, вытаптывание и т.д.), поэтому мех. ткани расположены так, что органы растений и сами растения действуют подобно пружинам, которые после воздействия могут возвращаться в исходное состояние при исчезновении какой-либо нагрузки (пример: ствол дерева, соломина злака, лист, ветка и т.п.).
Используемая литература:
Андреева И. И., Родман Л.С. Ботаника: учеб. пособие. - М.: КолосС, 2005. - 517 с.
Лотова Л. И. Ботаника: морфология и анатомия высших растений. - М.: КомКнига : УРСС, 2007. - 510 с.
Серебрякова Т.И., Воронин Н.С., Еленевский А.Г. и др.. Ботаника с основами фитоценологии : анатомия и морфология растений: учебник. - М. : Академкнига, 2007. - 543 с.
Яковлев Г.П., Челомбитько В.А., Дорофеев В.И. Ботаника: учебник. - Спб: СпецЛит, 2008 г. – 687 с.