Что такое растительная ткань. Основные типы тканей многоклеточных растений. Особенности строения и выполняемые функции

Растения – огромное царство, представленное как одноклеточными структурами, так и многоклеточными. Если в первом случае все жизненные процессы происходят внутри одной клеточной единицы, то во втором варианте организм имеет несколько видов клеток, объединенных между собой функциями и строением, называемых тканью.

Вконтакте

Определение и виды

Ткань – комплекс клеток, схожих по строению, веществу между ними и функционалу. Из них образуется система органов.

Особенности строения многоклеточного организма – это наличие многих видов тканей .

Растительные ткани подразделяются на группы. Их классификация происходит по разным признакам. Так, различают следующие виды:

  • образовательную;
  • проводящую;
  • покровную;
  • выделительную;
  • основную;
  • механическую.

Животные делятся на:

  • покровную;
  • соединительную;
  • нервную;
  • мышечную.

Растительные

  • Образовательная – это общность клеток, которые находятся в постоянном делении , они небольшие по размеру, но у них крупные . Главная ее функция – рост.
  • Покровная содержит как живые, так и мертвые структуры. Все они плотно соединяются, а у мертвых клеток стенки становятся толстыми и прочными. Она защищает от воздействия окружающего мира, обеспечивает связь дыхание и испарение.
  • Механическая содержит только одревесневшие клетки, в которых нет живого вещества. Она придает опору и устойчивость.
  • Проводящая служит способом передвижения минеральных растворов и органических соединений внутри растения. В ее составе есть живые, а также мертвые структуры, соединенные в трубочки и сосуды.
  • Основной тип накапливает и образовывает питательные вещества. Примером служит мягкость плодов, другие мягкие части цветков и сердцевина стеля. Хлоропласты находятся в мякоти листьев.
  • Выделительная служит для удаления продуктов метаболизма.

Образовательная

Тело растет благодаря образовательным тканям, которые также носят название меристем. Ее клеточная масса постоянно делится, благодаря этому происходит рост.

Из меристем образовываются все другие ткани организма . Состоят меристемы из двух видов клеточных структур: инициальных и производных от них.

Инициалы сохраняют способность к делению на протяжении всей жизни, а вот производные через несколько делений становятся элементами постоянного типа.

Меристемы по происхождению делятся на первичные и вторичные.

Существуют различия по их месторасположению :

  • верхушечные (образуют точку роста, или конец корешка, или верхушку стебля);
  • боковые (ответвления в стороны и ширина растения);
  • вставочные (основания дерева и между узлами ветвей);
  • травматические (пораженный участок затягивается благодаря их работе).

Важно! Образовательная ткань способствует наращиванию массы растения, его росту, создает сырье для создания других органов.

Большое многообразие тканей и клеток в них наводит на вопрос: у каких растений впервые появились подобные сложные структуры? Ученые отвечают, что у мхов. Правильнее сказать, у псилофитов, именно они первыми стали обитать на поверхности планеты , а не в водной среде.

Покровная

Этот тип ткани подразделяется на несколько видов: первичный, вторичный и третичный. Каждый из них имеет структуру, обусловленную его функциями, но при этом все они похожи. Покровные ткани растений имеют много клеточных элементов, а вот межклеточного вещества мало. Стенки структур плотно соприкасаются. Они отличаются быстрой регенерацией, срок их жизни недолгий, но благодаря быстрому делению происходит обновление.

Ее первостепенная функция – предохранение от воздействия окружающего мира. Еще через нее проходит выделение и обмен, еще одна из функций – это наличие рецепторов.

У животных в ней расположены клетки, выполняющие секреторную функцию.

Эпидерма относится к первичному виду покровной ткани. Ее появление у всех растений обусловлено переселением их на сушу. В первую очередь она защищает от высыхания.

Во вторичном виде выделяют перидерму. Ее можно наблюдать у растений высших видов, это плотная кора.

Ее строение предусматривает три слоя, каждый из которых берет на себя выполнение определенных назначений.

Первый дает защиту от механических воздействий , второй защищает от болезней, третий сохраняет оптимальную температуру. Называются они соответственно: феллоген, феллема, феллодерма.

Третичная разновидность появляется, когда перидерма полностью заменяется коркой. Это происходит с возрастом. На корнях и стволе верхний слой создает условия для отмирания внутренних слоев перидермы, вследствие чего образуется третичный вид.

Покровная ткань животных представлена еще разнообразнее. Различают однослойный и многослойный эпителий, последний также имеет классификацию. В зависимости от формы клеток он бывает цилиндрический, кубический и плоский. По функциям его разделяют на реснитчатый, железистый и чувствительный.

Проводящие системы

Проводящие ткани растений – необходимая часть жизни любого из организмов. По ним проходят потоки растворенных веществ. Так как растительные организмы существуют в наземной и подземной среде, то и поток веществ идет по двум направлениям. Один из них поднимает вещества, полученные от корней, к самым высоким веточкам и листьям, а другой доставляет продукты фотосинтеза к корням. Потоки получили названия нисходящий и восходящий . Первый поток образован проводящей тканью под названием ксилема, второй – флоэмой. Ксилема и флоэма образуют обширную систему, которая распространена в любой части растения.

Ксилема (она же древесина) состоит из трех элементов: трахей (сосудов) и трахеид, волокон дерева и перенхимы. Трахеи выполняют проводящую функцию, волокна – механическую, паренхимы – основную.

Разница между сосудами и трахеидами в том, что последние образовались значительно раньше. Сосуды представляют собой уже преобразованные трахеиды, по ним растворы передвигаются намного проще. Все из-за строения. Сосуды представляют собой несколько клеток, расположенных в виде трубочки, между которыми есть перфорации (сквозные отверстия).

Наглядно проводящую ткань покажет таблица:

Механическая

Что придает растениям стойкость к любым погодным условиям? В основе каждого из них есть механические ткани, они являются скелетом . Они служат защитой и придают прочность. Механический тип является очень важной составляющей, его функции неоценимы для организма. Он имеет в составе несколько клеточных элементов, имеющих разную структуру. Различают:

  • склеренхиму;
  • склереиды (часто включают в состав склеренхимы);
  • колленхиму.

Склеренхиму характеризует отмирание живого вещества, остается лишь одеревеневшая оболочка. Для повышения прочности оболочки клетка пропитывается лигнином, специальным веществом. Различают несколько типов клеточных структур, образующих склеренхиму:

  • склереиды;
  • волокна;
  • часть флоэмы и ксилемы (древесные волокна и лубяные).

Механический тип, в частности склеренхима, придает жесткость каркасу , эластичность, статическую устойчивость (от собственной массы у крупных деревьев), стойкость к природным катаклизмам. Фотосинтез через него не проходит, так как живое вещество отмирает.

Склереиды – это структурные элементы механической составляющей, образованные путем одревеснения тонкостенных клеток протопласта. Они могут образовываться из паренхимы или из меристемы.

Склереиды составляют основу косточек у плодов, скорлупу у орехов. Поэтому функция этой ткани не только в придании жесткости, а еще в защите от температурных перепадов и болезней, защита семян для дальнейшего размножения.

Колленхима, в отличие от предыдущих видов клеточных структур, имеет способность к фотосинтезу . Ее клетки живые, они делятся и растут, но их оболочки имеют утолщения, хотя сохраняются поры. По типу их сочленения выделяют:

  • уголковую;
  • пластичную;
  • рыхлую колленхиму.

Важно! Эта ткань появляется только у молодых растений, она обеспечивает необходимую жесткость, но ее клетки не одревесневшие, что дает остальному организму нормально развиваться.

Выделительная

Каждая клетка способна выделять вещества. У животных есть специальная система для удаления продуктов метаболизма, а вот растения обделены ее наличием. Какая же их часть выводит продукты распада?

Отработанные вещества могут скапливаться в мертвых клетках, в вакуолях или в межклеточном пространстве. Есть структуры, помогающие растениям в выделительных процессах. По расположению их делят на внутренние или наружные .

Ткани наружной секреции представлены: нектарниками, гидатодами, железистыми волосками, солевыми железами и волосками, пищеварительными железками. Они удаляют продукты метаболизма наружу из организма. Представить наглядно это можно, вспомнив нектар растений, жгучие листья крапивы, капельки воды или раствора на стебле и листьях.

Ткани внутренней секреции представлены такими, которые не выводят вещества непосредственно из растения, а накапливают в специальных частях. Если это токсичные продукты, то их отделяют от других тканей. Различают во внутренней секреции: млечники, идиобласты, вместилища лизигенные и схизогенные.

Виды тканей у растений

Изучаем — ткани растений

Со стороны поперечного разреза кусочка древесины сосны делают несколько тонких срезов, действуют на них флороглюцином и действием флороглюцина в красный цвет, резко выделяющиеся округлые группы неокрашенных клеток с межклетным пространством в центре. При большом увеличении видно, что клетки, окружающие межклетник (эпителиальные клетки), живые, так как они заполнены густой цитоплазмой с ясно заметными ядрами, В межклетнике иногда сохраняются капли смолы. Он имеет схизо-генное происхождение, т. е. возникает путем разъединения клеток. Межклетное пространство обычно образуется между четырьмя клетками, куда и поступают выделяемые вещества. Группы эпителиальных клеток с межклетником в центре располагаются друг над другом, образуя длинный выделительный канал. Клетки, окружающие канал, могут делиться, тогда он становится шире.

Зарисовывают смоляной канал с прилегающими клетками и обозначают: схизогенный смоляной канал, эпителиальные клетки, трахеиды.

Растительные ткани

Разнообразие растений - результат их длительной эволюции, сопровождающейся переходом растений к наземным условиям существования. В процессе этого развития появляются клетки разнообразные по строению, происхождению и выполняемым функциям. Из них формируются ткани и органы растения.

Дать определение ткани, охарактеризовать простые (состоящие из одного типа клеток) и сложные, комплексные ткани (состоящие из разных типов клеток).

Показать, что в зависимости от основной функции, растительные ткани делят на следующие группы:

    образовательные или меристемы;

    покровные;

    механические;

    проводящие;

    секреторные или выделительные.

Образовательные ткани или меристемы

Отметить, что лишь клетки образовательных тканей способны к делению, клетки других тканей делиться не способны, и их число увеличивается за счет соответствующих меристем. Дать морфофизическую характеристику меристемы: форму клеток, их размеры, расположение в органах растения, способность к делению и т.д.

Классифицировать меристемы:

    По происхождению:

    1. первичные, которые способны к делению изначально и обуславливают пер­вичный рост органов проростка (прокамбий и перицикл);

    вторичные, возникающие позднее пер­вичных и обуславливающие рост органов преимущественно в толщину (камбий, феллоген).

    По месту происхождения:

      верхушечные или апикальные;

    боковые или латеральные;

    вставочные или интеркалярные;

    раневые, или травматические.

Остановиться на особенностях строения этих видов меристем и их функциях.

Покровные ткани

Характеризуя покровные ткани, необходимо отметить, что они располагаются на границе с внешней средой и выполняют барьерную функцию, защищая внутренние ткани от высыхания и повреждения, проникновения микроорганизмов; участвуют в регуляции газообмена и транспирации.

Перечислить виды покровной ткани:

    первичные, образующие в результате дифференцировки клеток первичных меристем (эпидерма и эпиблема);

    вторичные (перидерма), образующиеся из вторичной меристемы (из феллогена).

Рассказать об особенностях строения эпидермы, указав расположение этой ткани в органах растения и ее основные функции. Остановиться на строении устьиц и устьичного аппарата.

Охарактеризовать покровную ткань корня -эпиблему в связи с выполняемой ей функцией поглощения воды и минеральных солей из почвы.

Рассмотреть вторичную покровную ткань -перидерму , указав расположение ее в органах растения. Отметить, что основную массу перидермы составляют опробковевшие клетки. Описать строение пробки, функции этой ткани, наличие в ней чечевичек.

Рассказать об образовании корки, ее строении и функциях.

Механические ткани

Обратить внимание на то, что механические ткани представляют собой «арматуру» растительного организма, которая скрепляет ткани и части органов между собой. Они образуют скелет растения, обеспечивают его прочность, выполняют опорную функцию.

Назвать типы механической ткани:

    колленхиму;

    склеренхиму;

    склереиды.

Рассматриваяколленхиму , необходимо отметить, что эта ткань имеет первичное происхождение (указать из какой ткани эволюционно возникает) и состоит из клеток, стенки которых неравномерно утолщены. Пояснить, ка­кое это имеет значение для растения, где и в каких органах растения располагается.

Напротив, что стенки клетоксклеренхимы утолщены равномерно, и объяснить, какое значение это имеет для растения, где и в каких организмах встречается. Указать, что по своему происхождению склеренхима делится на:

    первичную (возникает из клеток основной меристемы апексов, прокамбия или из перицикла);

    вторичную (возникает из клеток камбия).

Уточнить, что склеренхимные волокна, входящие в состав флоэмы, называютсялубяными , а входящие в состав ксилемы -древесинными (показать, где они встречаются у растений, особенности строения и свойства).

Описать особенности строения клетоксклереид , их расположение в различных частях растения и назначение (привести примеры).

Проводящие ткани

Характеристику проводящих тканей следует начать с того, что эти ткани, подобно покровным, возникли как средство приспособления растений к жизни в двух средах: почвенной и воздушной. В связи с этим возникла необходимость транспорта питательных веществ в двух направлениях.

Показать восходящий и нисходящий ток веществ, объяснив, по каким элементам и в каком направлении происходит передвижение тех или иных питательных веществ. Объяснить к каким видам (простым или сложным) относятся проводящие ткани, уточнив, что элементы этих тканей имеют общее происхождение, располагаются рядом, и во многих органах растений формируют проводящие пучки. Классифицировать проводящие ткани на:

    первичные (дифференцируются из клеток прокамбия);

    вторичные (возникают из камбия), и указать где они закладываются.

Рассмотреть морфофизиологическую характеристику ксилемы, или древесины. Показать что основной частью её являются проводящие элементы - сосуды и трахеиды. а так же в состав ксилемы входят лучевые элементы (сердцевидные лучи) и механические волокна. Подробно остановиться на особенностях строения и функциях данных элементов, указать направление транспорта веществ по ним. Отметить что флоэма, ила луб (так же как и ксилема) состоит из проводящих элементов – ситовидных трубок с клетками-спутницами, а так же из флоэмной (лубяной) паренхимы и лубяных волокон. Рассказать о строении, функциях данных элементов и показать направление транспорта веществ по ним. Показать, что совокупность проводящих тканей формирует проводящие пучки, в состав которых входят так же механические ткани и клетки паренхимы.

Объяснить, в каком случае пучок называют открытым или закрытым, для каких растений характерен тот или иной тип пучков, их значение.

Пояснить, чем отличаются пучки:

    коллатерального типа,

    биколлатерального типа,

    радиального типа,

    концентрического типа.

В каких органах растений встречаются данные типы пучков.

Основные ткани

Характеризуя основные ткани, следует показать их:

    происхождение,

    расположение в растении,

    разнообразие форм клеток,

    особенности строения этих клеток.

Дать функциональную классификацию основных тканей:

    ассимиляционная,

    запасающая,

    водоносная,

    воздухоносная.

Рассказать об особенностях строения и функциях каждой из перечисленных тканей и указать места расположения их в органах растения.

Выделительные ткани

Следует рассказать, что выделительные ткани представлены структурными образованиями, способными выделять из растения или изолировать в его тканях продукты метаболизма и воду.

Показать типы выделительной ткани:

    млечники,

    секреторные ткани (наружной и внутренней секреции).

Дать характеристику членистых и не членистых млечников, привести примеры растений, у которых они встречаются. Рассказать, что в вакуолях млечников находится млечный сок - латекс, который представляет собой эмульсию различных запасных веществ и конечных продуктов обмена.

Пояснить, в каких органах растений встречаются млечники и использование этих растений человеком. Охарактеризовать выделительные ткани наружной секреции (нектарные железы, железистые волоски, осмофоры, гидатоды) и внутренней секреции (клетки - идиобласты, схизогенные и лизигенные вместилища). Привести примеры растений, имеющих данные виды выделительных тканей.

В многоклеточном организме клетки со сходными функциональными возможностями и строением объединены в группы и образуют растительные ткани.

Растительные ткани — это группа клеток, с общим происхождением, структурой, предназначенные для выполнения конкретных функций.

Существуют следующие типы растительных тканей:

  • Образовательные;
  • покровные;
  • основные;
  • механические;
  • проводящие.

Есть ткани простые, в которые входят однородные группы клеток (паренхима), и сложные, где встречаются клетки, отличающиеся по виду, размеру и функциям, но имеют одних предшественников (ксилема).

Образовательная

Клетки образовательной ткани тесно связаны между собой, с минимальным количеством межклеточного вещества, имеют тонкие мембраны. Цитоплазма вязкая, в ней находится генетическая информация. Клетки способны к длительному митотическому делению, служат основой для формирования всех тканей растения.

Образовательные ткани расположены в верхушечной части побегов, на кончике корня. Участки меристемы сохраняются также у основы черешков листьев и междоузлий. Есть латеральные или боковые меристемы, которые отвечают за увеличение размера стебля в поперечной плоскости. К ним относят прокамбий и камбий.

Раневая образовательная ткань формируется в месте повреждения, при этом пограничные клетки вступают в процесс деления и видоизменяются в плотную защитную ткань – каллюс.

Покровная

Отдельные части растения со всех сторон покрыты шаром плоских клеток – эпидермой. Основная их функция – защита глубже расположенных клеток от пересыхания или чрезмерной влаги, перегрева или заморозков, механических воздействий, проникновения инородных агентов.

Покровные ткани также отвечают за взаимодействие растения с внешней средой. Обмен газов, водяных паров осуществляется через мелкие поры в покровной ткани — устьица. Строение устьица простое: две замыкающие клетки и устьичная щель.

Замыкающие клетки реагируют на перемены факторов окружающей среды, при этом они смыкаются или размыкаются. Например, в светлое время суток, когда интенсивно идут фотосинтезирующие процессы, замыкающие клетки расходятся и пропускают максимальное количество углекислого газа. На ночь они закрываются. Смыкание происходит и при повышении температуры, для защиты от потери влаги.

Многолетние растения нуждаются в более прочной защите, поэтому под эпидермой в них развивается плотная защитная ткань - пробка, которая построена из отмерших клеток.

Вместо устьиц в пробке находятся чечевички, которые необходимы для газообмена.

На замену пробке у многих деревьев формируется корка – очень прочный и грубый слой мертвых клеток.

Проводящая


Проводящая ткань отвечает за перенос питательных веществ в растительном организме. Известны 2 разновидности проводящих тканей - луб и древесина.

По восходящим путям идет транспорт воды и минералов от корневой системы к вышерасположенным органам растения — через сосуды и трахеиды древесины (ксилема). По нисходящим путям переносятся синтезированные органические соединения к корневой системе с помощью ситовидных трубок луба (флоэма).

Луб представляет собой совокупность безъядерных длинных клеток, вертикально идущих друг за другом. Стенки, которыми клетки соприкасаются, имеют множество выходов, поэтому жидкость может свободно передвигаться. На всем протяжение ситовидные трубки сопровождают вспомогательные клетки спутницы, они продуцируют ферментативные соединения необходимые для эффективного транспорта.

Древесина осуществляет ток жидкости с помощью трахеид и сосудов. Трахеиды – это отмершие клетки с отвердевшими стенками. Сосуды — это последовательный ряд клеток, идущих друг за другом цепочкой. Перегородки между смежными клетками разрушены, поэтому ничего не препятствует току жидкости.

Основная

Промежутки в растительных тканях заполнены основной тканью, которая построена из паренхиматозных клеток. Они образуются из верхушечной меристемы. Основная ткань играет важную роль: в паренхиме зеленых органов растения идут фотосинтезирующие процессы, в корневище накапливаются углеводы.

Воздухоносная паренхима включает множество полостей наполненных воздухом. Характерна для растений, населяющих поверхность водоемов, помогает им удерживаться наплаву. Отдельно выделяют водоносную паренхиму, которая долго может поддерживать стабильный уровень влаги, (развита у растений из семейства кактусовые).

Механическая

Механическая ткань придает стеблям и листьям прочность и гибкость. Так они могут выдерживать нагрузку, сгибания, сжатия. Клетки данной растительной ткани имеют утолщенную оболочку, иногда отвердевшую. Выделяют 2 подвида механической ткани: колленхиму и склеренхиму.

Колленхима построена из жизнеспособных клеток, что также содержат хлорофилл. Поэтому колленхима обеспечивает опору в листьях и стеблях.

Склеренхима — это группа клеток с твердой мембраной, продольно вытянутых и названых волокнами. Терминальные части клеток острые, а на срезе имеют многоугольную форму. Выделяют лубяные волокна, которые находятся в лубе и древесные, расположенные ближе к центральной оси.

Сводная таблица растительных тканей

Вид ткани Клетки Функции Расположение
Покровная Большие, плоские клетки Защита от механических влияний, чужеродных организмов Покрывает листья, корни, входит в состав коры
Проводящая Удлиненные, отмершие клетки, объединённые в ряды Передвижение жидкости по восходящим и нисходящим путям Древесина и луб
Основная Клетки с толстыми стенками, плотно прижаты друг к другу Фотосинтез, запасание воды, накопление воздуха Листья, стебли, корень
Образовательная Не утрачивают митотическую активность, имеют тонкую оболочку Служит основой для развития других растительных тканей, восстанавливает утраченные части при повреждениях Апикальная часть стебля, кончики корней
Механическая Крупные, отличаются по форме, стенка прочная, часто одревесневшая Придает прочность и гибкость Древесина и луб
Запасающая Тонкостенные мелкие клетки с большим ядром Запасает питательные вещества Корни, стебли

Клетки существуют не изолированно. Они соединены между собой пластинами, состоящими в основном из протопектина. Эти пластинки вместе с клеточными оболочками составляют растительную ткань.

Различают следующие виды тканей:

♦ покровные;

♦ паренхимные;

♦ механические;

♦ проводящие;

♦ образовательные.

Покровные ткани защищают плоды и овощи от неблагоприятных внешних воздействий; механических повреждений, патогенных микроорганизмов, сельскохозяйственных вредителей, метеорологических факторов.

Различают два вида покровных тканей: эпидермис (кожица) и перидермис (пробка).

Эпидермис - однорядная покровная ткань из вытянутых клеток.

Характерной особенностью эпидермиса является наличие кутикулы, образуемой жироподобным веществом кутином и восками.

Кутикула усиливает защитные свойства эпидермиса, поэтому удаление воскового налета, повреждение кутикулы вызывает быструю порчу плодов и овощей.

Кутикула отличается у разных видов плодов и овощей по структуре, толщине и составу. Эти факторы влияют на сохраняемость плодов и овощей.

Чем она толще и более плотно покрывает эпидермиапьные клетки, тем меньше возможность проникновения микроорганизмов внутрь и смачивания водой.

Клетки эпидермиса также содержат вакуоль, ядра, а некоторые и хлоропласты, что придает окраску плодам и овощам.

Иногда клетки эпидермиса разрастаются с образованием волосков, покрытых кутикулой. Тогда плоды и овощи имеют опушение (персики, крыжовник, абрикосы и др.).

На поверхности эпидермиса расположены устьица - мельчайшие отверстия, через которое осуществляется газообмен между внутренними тканями и внешней средой.

Эпидермис покрывает в основном наземные плоды и некоторые овощи - лук, чеснок, томаты, перец и др.

Перидерма - это вторичная покровная ткань, состоящая из нескольких рядов плотно сомкнутых клеток. Клетки перидермы пропитаны суберином, что обеспечивает хорошие защитные свойства.

Перидермой покрыты клубни и корнеплоды. Так как они произрастают в почве, то нуждаются в эффективной защите от механического давления, оказываемого почвой, камнями, от микроорганизмов и вредителей, населяющих почву.

Паренхимыые ткани - это основные ткани, которые образуют мякоть плодов и овощей.

Механические ткани - ткани, придающие плотность органам растений.

Клетки этих тканей толстостенные, имеют несколько удлиненную форму, содержат пектиновые вещества, хлорофилл, крахмал, полифенолы.

Механические ткани можно наблюдать в виде жилок на листьях, придающих им прочность, у одревесневших корнеплодов (свеклы), в виде каменистых клеток в мякоти плодов (груш, айвы) и овощей (хрена).

Повышенное содержание механических тканей, например, каменистых клеток - нежелательно, так как ухудшает консистенцию мякоти.

Проводящие ткани осуществляют связь между разными органами и тканями. Без этого невозможен обмен веществ.

Они состоят из прозенхимных клеток значительной длины и представлены тремя типами: трахеи, трахеиды - проводят растворы минеральных веществ, и ситовидные трубки - проводят растворы органических веществ.

Совокупность трахей, трахеидов, механических тканей образует древесину, и называется ксилемой, а ситовидные трубки с паренхимными и механическими тканями образуют флоэму.

Наиболее выражена ксилема и флоэма у корнеплодов типа моркови.

Проводящие ткани оказывают существенное влияние на потребительские свойства, сохраняемость плодов.

Сильно развитая проводящая ткань с большим количеством механических тканей придает мякоти грубую, хряще-видную или деревянистую (переросшие корнеплоды, черешни бигаро) консистенцию.

Образовательные ткани служат для образования постоянных тканей.

Ботаника в таблицах, схемах, тестах и терминах

В последнее время во многих вузах страны на вступительных экзаменах достаточно широко практикуется тестовая форма проверки знаний учащихся. С одной стороны это хорошо – ведь экзамен «принимает» компьютер, что сводит на нет предвзятость и субъективизм, свойственный человеку. С другой стороны, тестовая форма проверки знаний требует навыков работы на компьютере. Общение с машиной требует от абитуриента собранности, умения организовать работу так, чтобы за сравнительно небольшое время, отводимое на тестирование, показать уровень знаний. Поэтому тестирование зачастую не отражает истинного уровня знаний, и некоторые вузы пошли по пути введения двойного вступительного экзамена, один из которых принимает человек, а другой состоит в тестировании на компьютере.

Предлагаемое пособие содержит теоретический материал по школьному курсу ботаники в сжатой форме, что облегчит подготовку абитуриента к экзамену и освободит его от штудирования большого объема материала в школьных учебниках. По всем основным разделам курса ботаники в пособии приведены тесты, содержащие по 4 варианта ответа на каждый вопрос, из которых лишь один верный (верные ответы также приведены в пособии). Проблемные и познавательные вопросы с подробными ответами, приведенные в пособии, существенно расширят кругозор абитуриента, позволят не растеряться на устном экзамене и дать исчерпывающий ответ на самый каверзный и узкоспециальный вопрос по курсу ботаники.

Пособие будет полезно, в первую очередь, абитуриентам и учащимся старших классов при подготовке к олимпиадам, смотрам, викторинам всех уровней, а также учителям, ведущим занятия в классах с углубленным изучением биологии. Материалы пособия могут быть использованы на кружковых и факультативных занятиях.

Раздел 1. Теоретический материал по школьному курсу ботаники

Таблица 1. Строение растительной клетки

Название органеллы

Особенности строения и выполняемые функции

Хлоропласт

Органелла, в которой происходит фотосинтез. Имеет двойную мембрану и сложную внутреннюю мембранную структуру (тилакоиды). Является разновидностью пластид. Все пластиды развиваются из пропластид – относительно мелких бесцветных или бледно-зеленых органелл

Хромопласт

Хромопласты развиваются из хлоропластов и лейкопластов в результате внутренней перестройки. Имеют двойную мембрану, но в отличие от лейкопластов и хлоропластов не имеют внутренней мембранной структуры. Желтая, оранжевая или красная окраска хромопластов обусловлена наличием каротиноидных пигментов. Больше всего их содержится в клетках цветочных лепестков и кожуры фруктов

Лейкопласт

Третий вид пластид. Имеет двойную мембрану и внутреннюю мембранную структуру (немногочисленные тилакоиды). Среди лейкопластов выделяют амилопласты, которые синтезируют и накапливают крахмал, и элайопласты (липидопласты), которые синтезируют жиры

Занимает до 90% объема зрелой клетки растений. Заполнена клеточным соком, в котором растворены соли, сахара и органические кислоты. Вакуоль помогает регулировать тургор клетки. Содержит антоцианин – пигмент, окрашивающий лепестки цветков в красный, синий и пурпурный цвета, а также ферменты, участвующие в повторном использовании компонентов клетки, например хлоропластов. Мембрана вакуоли называется тонопластом

Микротрубочки

Трубочки около 25 нм в диаметре, состоящие из белка тубулина. Расположены около плазматической мембраны и участвуют в отложении целлюлозы на клеточные стенки. Участвуют в перемещении в цитоплазме различных органелл, например пузырьков Гольджи и хлоропластов. При делении клетки микротрубочки составляют основу структуры веретена деления

Плазматическая мембрана (плазмалемма, наружная мембрана клетки ЦПМ)

Мембрана (от лат. membrana – кожица, оболочка, перепонка) – тонкая оболочка, отделяющая клетку от внеклеточной среды или от клеточной стенки. Состоит из липидной пленки со встроенными в нее белками, которые могут располагаться на поверхности мембраны или пронизывать ее насквозь. Мембрана обеспечивает избирательное проникновение в клетку и выход из клетки различных веществ

Гладкий эндоплазматический ретикулум (гладкий ЭПР)

Осуществляет синтез и выделение липидов

Окружено ядерной оболочкой и содержит генетический материал – ДНК со связанными с ней белками гистонами (хроматин). Ядро, регулируя синтез белков, контролирует жизнедеятельность клетки. Ядрышко – место синтеза молекул транспортной РНК, рибосомальной РНК и рибосомных субъединиц

Аппарат Гольджи (диктиосома)

Некоторые белки сразу после синтеза поступают в аппарат Гольджи, где обрабатываются ферментами. В нем синтезируются полисахариды, которые в виде пузырьков и перемещаются к плазматической мембране для последующего включения в состав клеточной стенки

Митохондрия

Содержит ферменты для синтеза АТФ в ходе окислительного фосфорилирования. Этих органелл очень много в клетках-спутниках ситовидных трубок, в эпидермальных клетках корня и в клетках меристем, осуществляющих рост растения

Шероховатый эндоплазматический ретикулум (шероховатый ЭПР)

Служит для синтеза белков (в рибосомах, прикрепленных к его мембране), их накопления и преобразования для выделения из клетки наружу (секреции). Осуществляет компартментацию клетки

Плазмодесмы

Мельчайшие цитоплазматические каналы, которые пронизывают клеточные стенки и объединяют протопласты соседних клеток. Симпласт состоит из объединенного множества протопластов. По нему перемещаются вода и растворы в теле растения. Эта система межклеточной цитоплазматической связи позволяет растению выжить в засушливый период. Посредством плазмодесм соединяются полости ЭПР смежных клеток

Клеточная стенка

Состоит из длинных молекул целлюлозы, собранных в пучки, называемые микрофибриллами, которые скручиваются, подобно канату, в макрофибриллы. Макрофибриллы внедрены в матрикс, состоящий из клейких пектинов и гемицеллюлозы. В клетке может быть вторичная клеточная стенка. Вторичная клеточная стенка нарастает с внутренней стороны первичной стенки. Часто вторичная стенка пропитывается лигнином или суберином, которые придают водонепроницаемость эндодерме, а также феллеме (пробке). Первичная клеточная стенка образуется первой на плазмолемме. Срединная пластинка содержит клейкие вещества и пектат кальция, скрепляет стенки соседних клеток. Механическая прочность клеточной стенки позволяет клеткам поддерживать избыточное внутреннее давление – тургор. Система связанных друг с другом клеточных стенок, по которой в растении транспортируется большая часть воды в виде растворов, называется апопластом. Он пронизывает все тело растения

Таблица 2. Ткани растительного организма

Название ткани

Строение

Местонахождение

Функции

Образовательная ткань (меристема)

Первичная

Вторичная

Живые паренхиматические тонкостенные клетки

Живые клетки с крупным ядром, находящимся в постоянном делении

Конус нарастания побега, кончик корня, основание листовой пластинки, междоузлия злаков

Между древесиной и корой в древесном стебле и корне

Рост органов в длину, образование других тканей, вегетативных органов

Рост корня и стебля в толщину

Основная ткань

Ассимиляционная (хлоренхима)

Запасающая

Живые, чаще рыхло расположенные тонкостенные клетки с хлорофиллом

Тонкостенные живые клетки, заполненные различными включениями: зернами крахмала, капельками жира, кристаллами белка, вакуолями с клеточным соком

Мякоть листа, зеленые травянистые стебли

Мякоть корнеплодов, луковиц, плодов, клубней, корневищ, сердцевина стеблей, эндосперм семян

Фотосинтез, газообмен

Запасание белков, жиров, углеводов. Клетки основных тканей способны превращаться в делящиеся клетки вторичной образовательной ткани, что важно при вегетативном размножении растений

Покровная ткань

Кожица (эпидермис)

Пробка

Плотно расположенные живые клетки с утолщенной наружной стенкой. Содержит устьица (две замыкающие клетки, между которыми расположена устьичная щель)

Мертвые, плотно расположенные толстостенные клетки, пропитанные жироподобным веществом – суберином.

Большой слой пробки и других отмерших тканей

Поверхность листьев, травянистых зеленых стеблей, все части цветка

Покрывает зимующие стебли, корни, корневища, клубни

Покрывает нижнюю часть стволов деревьев

Защита от высыхания, проникновения микроорганизмов, транспирация и газообмен.

Защита от высыхания и механического повреждения

Защита от механических повреждений

Проводящая ткань

Древесина (ксилема)

Луб (флоэма)

Состоит из полых трубок – капилляров с одревесневшими стенками и мертвым протопластом – сосуды и трахеиды

Состоит из живых клеток – ситовидных трубок с клетками-спутницами

В стебле, корне, жилках листьев. Обеспечивает вертикальный восходящий ток воды и минеральных солей

Находится в коре стебля, корня, жилках листьев

Проведение воды и минеральных солей из почвы в растение, опора для клеток древесины

Обеспечивает вертикальный нисходящий ток органических веществ из листьев в стебель, корни, цветки и плоды

Выделительная ткань

Железистые волоски, нектарники

Смоляные ходы, млечники

Живые клетки, заполненные жидким секретом веществ, исключенных из обмена

Мертвые клетки, заполненные смолой (живицей) или млечным соком

Поверхность некоторых листьев и стеблей, цветок

Внутренние части стеблей хвойных, одуванчика, молочая

Защита от испарения, поедания животными, привлечение опылителей

Защита от повреждений и поедания животными

Механическая ткань

Каменистые клетки
(склереиды)

Длинные клетки с толстыми одревесневающими стенками, могут быть мертвыми и живыми

Мертвые клетки с очень толстыми оболочками, пропитанные лигнином

Окружают проводящие пучки, расположенные в древесине и коре стеблей, корней, листьев, корневищ, в плодах

Скорлупа орехов, косточки вишни, сливы

Выполняют опорную (скелетную) функцию

Защита от механических повреждений и преждевременного прорастания

Таблица 3. Отличительные признаки одно- и двудольных растений

Признаки

Однодольные

Двудольные

Корневая система

Мочковатая, главный корень рано отмирает

Стержневая, хорошо развит главный корень

Травянистый, не способен к вторичному утолщению, ветвится редко. Проводящие пучки без камбия, разбросаны по всему стеблю

Травянистый или деревянистый, способен ко вторичному утолщению, ветвится. Проводящие пучки имеют камбий, расположены одним большим массивом в центре стебля или имеют вид кольца

Простые, цельнокрайние, обычно без черешка и прилистников, часто с влагалищем, параллельным или дуговым жилкованием. Расположение листьев двухрядное

Простые или сложные, края рассеченные или зубчатые, часто с черешком, прилистниками, сетчатым или пальчатым жилкованием. Расположение листьев супротивное, очередное

Трехчленный, реже двух- или четырехчленный

Пяти-, реже четырехчленный

Опыление

Большинство растений опыляются ветром

Большинство растений опыляются насекомыми

Таблица 4. Вегетативные органы цветкового растения

Орган

Функции

Внешнее строение

Внутреннее строение

Укрепляет растение в почве; всасывает из почвы воду с минеральными солями; синтезирует органические вещества; запасает питательные вещества; обеспечивает связь растения с обитателями почвы (бактериями, грибами); осуществляет вегетативное размножение растения

Различают главные, боковые и придаточные корни. Главный корень развивается из зародышевого корешка семени, боковые – от главного, придаточные – от стеблей, листьев. Совокупность корней растения – корневая система. Известно два типа корневых систем: стержневая (выделяется главный корень), мочковатая (много придаточных и боковых корней). Видоизменения: корнеплоды (морковь, репа); корнеклубни (георгин, батат); ходульные корни (панданус); воздушные корни (орхидеи); корни-присоски (плющ, сциндапсус)

На кончике молодого корня выделяют зоны (участки): чехлик (покровная ткань); зона деления (активно делящиеся клетки образовательной ткани); зона роста (клетки растут за счет увеличения размеров вакуолей); зона всасывания (покровная ткань представлена корневыми волосками – клетками, поглощающими воду и минеральные соли); зона проведения и ветвления (представлена сосудами и ситовидными трубками, расположенными в центре – осевом цилиндре; за счет камбия этой зоны формируются боковые корни)

Выносит листья к свету; связывает надземную и подземную части растения; придает растению механическую прочность, т.е. является опорой; проводит органические и неорганические вещества; осуществляет фотосинтез (только зеленые травянистые стебли); участвует в вегетативном размножении

Стебель, несущий листья и почки, называют побегом. Развивается побег из ростовой почки зародыша семени. В зависимости от положения в пространстве стебли подразделяют на прямостоячие, ползучие, лежачие, вьющиеся, лазающие. По форме поперечного среза стебли могут быть цилиндрические, трехгранные, четырехгранные, сплюснутые, крылатые. По консистенции: деревянистые и травянистые. Побеги могут быть удлиненные и укороченные. Любой побег обеспечивает нарастание и ветвление. Нарастание и ветвление побегов связано с развертыванием почек (почка – зачаточный побег). Видоизменения: подземные (корневище, луковица, клубень); надземные (колючки, усики, филлокладии)

Стебель древесных растений имеет кольцевое расположение основных элементов коры (состоит из эпидермиса, пробки и луба с паренхимой; луб состоит из лубяных волокон и ситовидных трубок); камбия (слой активно делящихся клеток, за счет которых стебель растет в толщину); древесины (состоит из древесных волокон и сосудов); сердцевины (состоит из клеток основной ткани, выполняющих запасающую функцию). От сердцевины к коре тянутся сердцевинные лучи. В древесине видны годичные кольца – чередование ранней и поздней древесины, связанное с неравномерным делением камбия по сезонам года

Синтез на свету из углекислого газа и воды органических веществ (фотосинтез); газообмен; испарение воды с целью охлаждения (транспирация); запасание питательных веществ; участие в вегетативном размножении (бегония, сенполия)

Лист состоит из листовой пластинки, черешка (черешковые листья) и основания. Если черешка нет – лист сидячий. Порядок размещения листьев на побеге – листорасположение (очередное, мутовчатое, супротивное). Лист с одной листовой пластинкой – простой, с несколькими (листочками) – сложный. По форме простые листья подразделяют на: цельные, лопастные, разделенные, рассеченные, овальные, округлые, линейные, стреловидные. По характеру края листовой пластинки листья бывают: цельнокрайние, пильчатокрайние, выемчатокрайние, городчатокрайние. Сложные листья: тройчатые, парноперистые, непарноперистые и пальчатые. Листья различаются порядком расположения жилок (жилкованием): сетчатое с пальчатым (клен) и перистым (дуб) расположением жилок, параллельное (рожь) и дуговое (ландыш). Видоизменения: колючки, усики, чешуйки, ловчие листья, части цветка (лепестки, чашелистики, тычинки, пестики)

Сверху листовая пластинка покрыта кожицей (эпидермис), выполняющей защитную функцию; нижний эпидермис имеет устьица, может нести защитные волоски (крапива) или быть покрытым восковым налетом (фикус). Между верхним и нижним эпидермисом расположен мезофил – основная ткань, состоящая из плотно прижатых клеток – столбчатая ткань (фотосинтез) и рыхло расположенных клеток – губчатая ткань с воздухоносными полостями (газообмен). Клетки мезофилла содержат хлоропласты. В основной ткани расположены жилки – проводящие пучки, состоящие из сосудов, ситовидных трубок и механических волокон. Камбия в жилках у большинства растений нет. Жилки выполняют проводящую и опорную функции. При старении и отмирании листьев происходит изменение их цвета (разрушается хлорофилл, и становятся видимыми желтые и оранжевые пигменты листа) и накопление в тканях солей щавелевой кислоты

Продолжение следует