Выделительные ткани: цитологические особенности, происхождение, локализация.
Выделительная система. В отличие от животных, у растений нет специализированных органов, тканей и клеток для выведения неиспользованных веществ, ядовитых, вредных соединений и других продуктов обмена. В большинстве случаев отдельные образования (млечники, смоляные ходы, нектарники) выполняют секреторную функцию.
У растений различают две группы структур выделительной системы:
1. Структуры наружной секреции. Характеризуются общим происхождением из клеток эпидермы с участием и субэпидермальных клеток. Ее составляют:
железистые волоски - трихомы - выросты клеток эпидермы, где накапливаются экскреторные вещества. Они не только накапливают, но и могут выводить из растения эти вещества в газообразном, жидком и твердом состоянии и выполняют выделительную функцию. По строению разнообразны: головчатые с одноклеточной головкой (пеларгония), многоклеточной (хмель). Выделяют разнообразные продукты - смоляные, камедевые, масляные, слизевые, часто имеющие лекарственное и промышленное значение;
гидатоды - водяные устьица, один из активнейших органов выделения. Образуются по краю листа на верхушке зубчиков. Обычно они представляют устьице, к которому примыкает группа тонкостенных клеток мезофилла листа. Иногда гидатоды представлены многоклеточным волоском (фасоль). Процесс выделения воды в капельно - жидком состоянии называется гуттацией. Интенсивность гуттации может достигать 180 капель в минуту. Гутта содержит соли, сахара и другие вещества;
|
|
|
нектарники - специализированные железки, выделяющие нектар. Различают: флоральные - расположены на цветках: у основания тычинок или под тычинками (гвоздичные, маревые), у основания завязи (астровые), в виде измененных тычинок (стаминодии) - мотыльковые, барбарисовые;
экстрафлоральные - на вегетативных органах - на цветоножках, прилистниках, стеблях и листьях (пассифлора). Формируются клетками эпидермы лежащими под ней. Выделяется нектар через устьица или непосредственно через стенку клетки.
осмофоры - эфирномасличные железки - образуют эфирные масла. Формируются в эпидерме, самой различной формы - крыловидные, ворсистые, реснитчатые. Секреторная ткань многослойна.
2. Структуры внутренней секреции. Накапливают дубильные вещества, млечный сок, эфирные масла, кристаллы и др.
млечники - содержат млечный сок, обнаружены у 125000 видов. Живые клетки, имеют постенный слой цитоплазмы с многочисленными ядрами, крупную вакуоль, заполненную млечным соком (латексом). Стенки млечников отличаются высокой эластичностью, не одревесневают (маковые, молочайные, астровые и др.).
По происхождению и строению различают: членистые млечники - многоклеточные, состоят из ряда вытянутых клеток, без поперечных перегородок (мак, колокольчик, цикорий, чеснок). Как правило, расположены в лубяной части (флоэма), или по всему органу (лист цикория); нечленистые (простые млечники) - формируются из одной клетки еще в зародыше. Может состоять и из многих клеток, которые образуются без перегородок. Имеют различную форму: цилиндрические (крапива, конопля), ветвистые (молочай, шелковица).
|
|
|
В млечном соке содержатся не только экскреты - конечные продукты обмена (таниды, алкалоиды, органические кислоты, соли калия и кальция), но и побочные(терпены, каучук, смолы), а также и запасные органические вещества - крахмал (молочай), белок (фикус), сахара (цикорий), жиры и ферменты (дынное дерево). Поэтому функция млечников - проводящая, запасающая и экскреторная.
Вместилища - по происхождению различают: схизогенные вместилища или ходы, формируются за счет межклетников. Обкладочные или эпителиальные клетки, которые выделяют в полость экскреторное вещество: терпены (миртовые, сельдерейные), бальзамы (аралиевые, сосновые), камеди, слизи (стеркулиевые); лизигенные вместилища - формируются в результате растворения (лизиса) группы клеток (цитрусовые).
|
|
|
Идиобласты – живые, крупные, одиночные клетки, накапливающие секреты.
Токи веществ в растении. Проводящие ткани: цитологические особенности, происхождение, локализация.
Проводящие ткани. Вода и питательные вещества, поступающие через корни, передвигаются к другим органам и клеткам и образуют восходящий ток, который идет по трахеидам и сосудам (трахей).
Продукты ассимиляции от листьев (стеблей) передвигаются к корням и другим органам и клеткам образуют нисходящий ток, движутся по ситовидным трубкам с клетками-спутницами.
Часть органа (стебля, корня, черешка), где размещены сосуды или трахеиды, называется ксилемой, ситовидные трубки с клетками - спутницами - флоэмой.
В состав ксилемы и флоэмы входят и другие ткани - механические, основные, но наиболее характерными анатомическими элементами их являются проводящие ткани.
СОСУДЫ - различной толщины трубки, которые состоят из члеников (клеток). Поперечные стенки у толстых сосудов, более или менее горизонтальны. В узких сосудах - они скошенные, часто под острым углом. Диаметр сосудов - от 0,1-0,2 мм до 0,3-0,7 мм (лианы). Длина их от нескольких сантиметров до нескольких метров (лианы, некоторые деревья).
|
|
|
Сосуды редко расположены в одиночку. Обычно их находится целая пачка. Во время формирования сосудов на их внутренней поверхности образуются целлюлозные утолщения - кольчатые и спиральные, которые не препятствуют удлинению сосудов. Позже возникают (в более широких сосудах) лестничные и сетчатые утолщения. Они занимают большую часть поверхности стенок. Затем наибольшая площадь утолщения занимается у точечных или пористых сосудов. Здесь не утолщены лишь поры. Сосуды свойственны высокоразвитым покрытосеменным растениям и относятся к высшей ступени в эволюции проводящих элементов ксилемы.
До сформирования сосудов функции проведения выполняют трахеиды, свойственные высшим споровым и голосеменным растениям. Они сохранились и у большинства покрытосеменных растений в мелких жилках листа.
ТРАХЕИДЫ - отдельные прозенхимные клетки со скошенными концами, которыми они и причленяются друг к другу, образуя проводящую сеть. Между соседними трахеидами нет сплошных отверстий, как у сосудов. Сообщаются они посредством округлых окаймленных пор. Трахеидам свойственны такие же утолщения стенок.
В сформировавшихся трахеидах протопласт отмирает, и они, как и сосуды, относятся к мертвым тканям.
В стадии формирования трахеиды и сосуды состоят их чистой целлюлозы, затем идет одревеснение. Сначала пропитываются лигнином утолщения, а затем и вся оболочка клеток, что увеличивает прочность ксилемы.
Сосуды и трахеиды всегда соприкасаются с паренхимной тканью. Клетки паренхимы посредством плазмодесм через поры могут врастать в сосуды. Иногда плазмодесмы разрастаются там, образуя тиллы.
С возрастом все большая масса сосудов древесных растений заполняется тиллами и они превращаются в механическую ткань. Ксилема приобретает большую прочность, т.к. тиллы древеснеют и заполняются дубильными и смолистыми веществами.
СИТОВИДНЫЕ ТРУБКИ флоэмы состоят из живых клеток. Ситовидными они называются потому, что перегородки между клетками пронизаны большим количеством сквозных отверстий (сита), через которые проходят плазмодесмы, соединяющие протопласты соседних клеток. Клетки ситовидных трубок сильно вакуолизированы. В их протопласте могут содержаться хлоропласты, лейкопласты, крахмал. В клеточном соке растворены белки и углеводы, ядро дегенерирует. Стенки их состоят из чистой целлюлозы и лишь к концу вегетации растений у некоторых трубок древеснеют.
Размещаются ситовидные трубки в одиночку или пачками. В последнем случае в местах соприкосновения образуются ситовидные отверстия.
Длина клеток ситовидных трубок до 2 мм, толщина - несколько десятков микрометров.
Клетки-спутницы сопутствуют ситовидным трубкам. Они тоньше и короче, менее вакуолизированы, сохранили ядро. Сообщаются с ситовидными трубками через ситовидные отверстия. Они имеются не у всех высших растений. Их нет у хвойных и некоторых покрытосеменных (картофель).
Таким образом, проводящие ткани представлены живыми и мертвыми клетками (элементами). Из этого следует, что функцию проведения они выполняют при помощи различных сил. Если по сосудам и трахеидам вода и растворенные в ней вещества передвигаются под действием осмотических сил, корневого давления и сил сцепления, то по живым ситовидным трубкам с участием клеток спутниц - путем обменных процессов (биологических сил). В результате скорость движения продуктов ассимиляции (сахаров) в сотни раз больше, чем воды в сосудах.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 368; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!