Растительные ткани. Типы растительной ткани

Труды, описывающие животные и растительные ткани, появились еще в XVII веке. Первые ботаники-анатомы – Грю и Мальпиги – исследовали важнейшие из них, а также ввели такие понятия, как прозенхима и паренхима. В целом изучением структур занимается биология. Ткани имеют различия в составе, задачах, происхождении. Далее рассмотрим подробнее основные особенности этих структур. В статье будет представлена таблица растительных тканей. В ней можно увидеть основные категории структур, их месторасположение и задачи.

Биология: ткани. Классификация

Схема разделения структур в соответствии с физиологическими задачами была разработана Габерландтом и Швенденером на рубеже XIX-XX веков. Растительные ткани представляют собой группы элементов, имеющих одинаковое происхождение, однородный состав и выполняющие одну задачу. Классификация структур проводится по разным критериям. Например, к растительным тканям относятся:

• Основные.
• Проводящие.
• Меристемы (образовательные).
• Покровные.
• Выделительные.
• Механические.

Если растительные ткани состоят из клеток, обладающих более-менее одинаковой структурой и задачами, то их называют простыми. Если элементы неодинаковы, то всю систему именуют комплексной, либо сложной. Типы растительной ткани той или иной категории разделяются, в свою очередь, на группы. К примеру, образовательные структуры включают в себя:

• Верхушечные.
• Боковые – вторичные (феллоген, камбий) и первичные (перицикл, прокамбий).
• Раневые.
• Вставочные.

Типы растительной ткани основного вида включают в себя запасающую и ассимиляционную паренхиму. Проводящими структурами считают флоэму (луб) и ксилему (древесину).

Покровные (пограничные) растительные ткани:

• Наружные: вторичные (перидерма), первичные (эпидерма), третичные (ритидом, или корка); веламен, ризодерма.
• Внутренние: экзо- и эндодерма, обкладочные клетки от проводящих пучков листьев.

Механические структуры (скелетные, опорные) разделены на склеренхиму (склереиды, волокна), колленхиму. И последней группой являются выделительные (секреторные) ткани растительного организма.

Образовательные структуры: общие сведения

Эти растительные ткани (меристемы) представляют собой группы постоянно молодых, активно делящихся клеток. Они расположены на участках роста различных органов. К примеру, они могут находиться на верхушках стеблей, кончиках корней и прочих местах. За счет присутствия в этой ткани растительной клетки происходит непрерывный рост культуры и формирование постоянных элементов и органов.

Особенности меристемы

В зависимости от места нахождения образовательной ткани растительной клетки она может быть апикальной (верхушечной), боковой (латеральной), вставочной (интеркалярной), раневой. Также структуры делят на вторичные и первичные. К последним относят верхушечные виды растительной ткани. Этими структурами определяется рост культуры в длину. У высших низкоорганизованных растений (папоротников, хвощей) верхушечные меристемы отличаются слабой выраженностью. Они представлены только одной инициальной, или начальной клеткой. У покрытосеменных и голосеменных верхушечные меристемы выражены достаточно хорошо. Они представлены многими начальными клетками, которые формируют конусы нарастания. Латеральные структуры обычно являются вторичными. Благодаря им осуществляется разрастание корней, стеблей (осевых органов в целом) в толщину. Боковые виды растительной ткани – это феллоген и камбий. Благодаря деятельности первого происходит формирование в корнях и стеблях пробки. К этой же группе относят ткань проветривания – чечевички. Боковой меристемой, как камбий, формируются структурные элементы луба и древесины. В неблагоприятные жизненные периоды растений происходит замедление или полное прекращение деятельности камбия. Вставочные меристемы, как правило, являются первичными. Они сохраняются в качестве отдельных участков в областях активного роста: у основания междоузлий и черешков злаковых листьев, например.

Покровные структуры

Функции растительных тканей этой группы заключаются в защите культуры от неблагоприятного воздействия факторов среды. Негативными влияниями, в частности, следует считать излишнее испарение, солнечный перегрев, иссушающий ветер, механические повреждения, проникновение внутрь бактерий и болезнетворных грибов. Существует первичная и вторичная покровная ткань. В первую категорию входят эпиблема и кожица (эпидерма). Вторичными покровными тканями считают феллодерму, пробковый камбий, пробку.

Особенности структур

Кожицей покрыты все органы у однолетних растений, у многолетних древесных культур в текущем вегетационном периоде – зеленые побеги, в целом у насаждений – травянистые надземные части. Последними, в частности, являются листья, цветки, стебли.

Строение растительных тканей: эпидерма

В ее состав, как правило, входит один слой сомкнутых структурных элементов. При этом межклеточное пространство отсутствует. Эпидерма достаточно легко снимается и представляет собой прозрачную тонкую пленку. Это живая ткань, включающая в себя постепенный слой протопласта с ядром и лейкопластами, крупной вакуолью. Последняя занимает практически всю клетку. Наружная стенка структурных элементов эпидермы более утолщенная, а внутренние и боковые – тонкие. Последние имеют поры. Основной задачей эпидермы является регуляция транспирации и газообмена. Осуществляется она в большей степени через устьица. Неорганические соединения и вода проникают сквозь поры. У разных растений клетки эпидермы отличаются размерами и формой. Многие однодольные культуры имеют структурные элементы, вытянутые в длину. Большинство двудольных насаждений обладают извилистыми боковыми стенками. Это повышает плотность их соединения друг с другом. Строение эпидермиса в верхней и нижней части листа различно. Снизу больше устьиц, чем сверху. У водных растений с листьями, плавающими на поверхности (кувшинки, кубышки), есть свои особенности. У них устьица присутствуют только на верхней части пластинки. А вот у растений, полностью погруженных в воду, данные формирования отсутствуют.

Устьица

Это высокоспециализированные формирования в эпидерме. Устьица состоят из 2-х замыкающих клеток и щели – образования между ними. Структурные элементы имеют полулунную форму. Они регулируют размер щелевидного образования. Оно, в свою очередь, может закрываться и открываться в соответствии с тургорным давлением в замыкающих элементах в зависимости от концентрации в атмосфере диоксида углерода и прочих факторов. В течение дня устьичные клетки принимают участие в фотосинтезе. В этот период тургорное давление высокое, и щелевидное образование открыто. Ночью же оно, наоборот, закрыто. Такое явление отмечается и в засушливое время, и при увядании листьев. Оно обусловлено способностью устьиц запасать внутри влагу.

Основные структуры

Паренхима занимает большую часть пространства между прочими постоянными тканями в стебле, корнях и прочих органах растений. Основные структуры преимущественно состоят из живых элементов, имеющих разнообразные формы. Клетки могут встречаться тонкостенные, но иногда обнаруживаются и утолщенные, одревесневшие, с простыми порами, постенной цитоплазмой. Из паренхимы состоит мякоть листьев и плодов, сердцевина корневищ и стеблей, их кора. Существует несколько подгрупп этой ткани. Так, среди основных структур выделяют: воздухоносную, водоносную, запасающую и ассимиляционную. Функции растительных тканей этой категории состоят в хранении питательных соединений.

Хлорофиллоносная паренхима

Хлоренхима – ассимиляционная ткань – структура, в которой происходит фотосинтез. Ее элементы отличаются тонкими стенками. В них присутствует ядро и хлоропласты. Последние, как цитоплазма, располагаются постенно. Находится хлоренхима под кожицей непосредственно. Преимущественно она сосредоточена в зеленых молодых побегах и листьях.

Аэренхима

Воздухоносная ткань представляет собой структуру с достаточно развитыми межклетниками в различных органах. Больше всего она характерна для болотистых, водных и прибрежно-водных культур, чьи корни находятся в бедном кислородом иле. Воздух доходит до нижних органов при помощи передаточных органов. Кроме этого, сообщение между межклетниками и атмосферой осуществляется посредством своеобразных пневматод. За счет аэренхимы удельный вес растения снижается. Этим, по всей видимости, объясняется способность водных культур поддерживать вертикальное положение, а листьев – находиться на поверхности.

Водоносная структура

Эта ткань сохраняет влагу в стеблях и листьях суккулентных растений и культур в засоленной местности. К первым, например, можно отнести кактусы, толстянки, агаву, алоэ и прочие. Ко вторым – гребенщика, сарсазана, солянку и другие. Хорошо развита эта ткань у мха сфагнума.

Запасающие структуры

В этих тканях в определенный момент развития культуры начинают откладываться продукты обмена. Это, в частности, жиры, углеводы и прочие. Клетки в запасающей ткани, как правило, тонкостенные. Структура широко представлена в утолщениях корней, луковицах, клубнях, сердцевине стеблей, семенных зародышах, эндосперме и прочих областях.

Механические покровы

Опорные ткани выступают в качестве своего рода арматуры или "стереома" (от греч. "твердый", "прочный"). Основной задачей структур является обеспечение сопротивления динамическим и статическим нагрузкам. В соответствии с этим ткани имеют определенное строение. У наземных культур они больше развиты в осевом участке побега – стебле. Клетки могут располагаться по периферии, отдельными областями или сплошным цилиндром.

Колленхима

Она представляет собой простую первичную опорную ткань с живым клеточным содержимым: цитоплазмой, ядром, иногда хлоропластами. Выделяют три категории колленхимы: рыхлую, пластинчатую и уголковую. Такая классификация проводится в соответствии с характером утолщений клеток. Если оно по уголкам, то структура уголковая, если параллельно поверхности у стебля и достаточно равномерно, то это пластинчатая колленхима. Сформирована ткань из основной меристемы и располагается под эпидермой на расстоянии в один или несколько слоев от нее.

Склеренхима

Эта механическая ткань считается достаточно распространенной. Она состоит из структурных элементов с одревесневшими и равномерно утолщенными стенками и щелевидными порами в небольшом количестве. Клетки в склеренхиме в длину вытянуты, для них характерна прозенхимная форма с заостренными концами.

Проводящие структуры

Эти ткани обеспечивают транспортировку питательных соединений. Осуществляется она в двух направлениях. Транспирационный (восходящий) ток водных растворов и солей идет по трахеидам и сосудам от корней к листьям по стеблю. Ассимиляционное (нисходящее) движение происходит от верхних частей к подземным посредством специальных ситовидных трубок флоэмы. Проводящую ткань можно в некотором роде сравнить с кровеносной системой людей, поскольку она имеет радиальную и осевую сети. Питательные вещества проникают в каждую клетку организма.

Выделительные волокна

Секреторные ткани – специальные образования, обладающие способностью выделять либо изолировать в себе капельножидкую среду и продукты метаболизма. Последние именуются секретами. Если они выходят из растения, то в этом участвуют ткани наружной секреции, а если остаются внутри – соответственно, участвуют внутренние структуры. Формирование жидких продуктов связано с активностью мембран и комплекса Гольджи. Секреты этого типа предназначены для защиты растений от уничтожения животными, повреждений болезнетворными микроорганизмами или насекомыми. Внутрисекреторные структуры представлены в форме смоляных ходов, идиобластов, эфиромасличных каналов, млечников, вместилищ для выделений, железок и прочего.

Таблица растительных тканей