Типы сосудов стебля тыквы

Тема: Проводящие ткани

Материалы. Стебель тыквы (Cucurbita pepo); сернокислый анилин; постоянные микропрепараты: “Продольный срез древесины сосны (Pinus sylvestris)”, “Корневище орляка (Pteridium aguilinum)”.

Проводящая система растений состоит из ксилемы (древесины), осуществляющей восходящий ток воды и растворенных в ней минеральных веществ от корней к листьям и флоэмы – ткани, проводящей пластические вещества (нисходящий ток) от листьев к корням. Это сложные ткани, т. к. включают различные по структуре и функциональному значению анатомические элементы.

Проводящие ткани по происхождению могут быть первичными и вторичными. Первичные образуются в результате деятельности прокамбия , а вторичные – камбия.

Ксилему составляет три типа элементов: 1) собственно проводящие (трахеиды и сосуды); 2) механические (древесинные волокна или либриформ); 3) паренхимные.

Некоторые клетки этих тканей остаются живыми на протяжении всей жизни, а другие отмирают, сохраняя определенные функции.

Основными проводящими элементами ксилемы являются трахеиды и членики сосудов (трахеи). В зрелом состоянии оба типа элементов представляют собой более или менее вытянутые клетки, лишенные протопластов и имеющие одревесневшие вторичные оболочки.

Трахеиды – это прозенхимные клетки со скошенными концами. Они отличаются от сосудов тем, что не имеют перфораций. В трахеидах передвижение воды из клетки в клетку осуществляется, главным образом, через пары пор, поровые мембраны (замыкающая пленка пор), которые отличаются высокой проницаемостью для воды и растворенных веществ.

Членики сосудов (трахеи) – это наиболее специализированные водопроводящие элементы, представляющие собой длинные (до многих метров) полые трубки, состоящие из члеников. Они образуются из вертикального ряда прозенхимных меристематических клеток прокамбия. Их боковые стенки с возрастом одревесневают и неравномерно утолщаются, а поперечные – образуют сквозные отверстия (перфорации). Выделяют несколько типов утолщения боковых стенок сосудов – кольчатые, спиральные, лестничные и др.

У покрытосеменных растений в первичной ксилеме обычно развиваются трахеиды, а во вторичной – сосуды.

Флоэма, как и ксилема, состоит из трех типов тканей: 1) собственно проводящей (ситовидные клетки, ситовидные трубки); 2) механической (лубяные волокна); 3) паренхимной.

Наиболее высокоспециализированными элементами флоэмы являются ситовидные элементы. К их характерным особенностям относятся онтогенетически измененные протопласты с ограниченной метаболической активностью и система межклеточных контактов с соседними ситовидными элементами, осуществляемых посредством специализированных участков клеточной оболочки (ситовидных полей), пронизанных отверстиями (перфорациями).

По степени специализации ситовидных полей и особенностям их распределения ситовидные элементы классифицируются на ситовидные клетки и членики ситовидных трубок.

Ситовидная трубка представляет собой вертикальный ряд клеток, соединенных между собой концами посредством ситовидных пластинок. Каждая отдельная клетка, входящая в состав ситовидной трубки называется члеником ситовидной трубки. Оболочки их целлюлозные, первичные. Органические вещества движутся сверху вниз из клетки в клетку по дезорганизованным протопластам (смесь клеточного сока с цитоплазмой). Рядом с ситовидной трубкой обычно расположены сопровождающие клетки (клетки-спутники). Они тесно связаны с члениками ситовидной трубки своим происхождением и функцией, заключающейся в регуляции передвижения веществ по флоэме.

Ситовидные клетки лишены специализированных сопровождающих клеток и в зрелом состоянии содержат ядра. Их ситовидные поля рассеяны на боковых стенках.

Ход работы

Задание 1. Рассмотреть трахеиды на постоянном микропрепарате продольного среза древесины сосны (Pinus sylvestris). Обратить внимание на форму и расположение клеток трахеид; типы пор и их расположение.

Последовательность работы. При малом увеличении видно, что вся древесина состоит из длинных прозенхимных клеток. Это трахеиды (рис. 40). Более широкие и тонкостенные трахеиды весенней древесины постепенно переходят в толстостенные трахеиды осенней древесины с узкой полостью.

Рис. 40. Трахеиды древесины сосны (Pinus sylvestris):

1 – окаймленная пора.

Рассматривая весенние трахеиды при большом увеличении, обратить внимание на то, что между ними нет перфораций, следовательно, вода проникает из трахеиды в трахеиду только через поры, которые расположены на радиальных стенках. Это окаймленные поры, в плане они видны в виде двух концентрических окружностей.

Задание 2. Приготовить временный микропрепарат продольного среза проводящего пучка стебля тыквы (Cucurbita pepo) в сернокислом анилине. Рассмотреть сосуды с разными типами утолщений вторичной оболочки (рис. 41). Сделать рисунок.

Рис. 41. Сосуды стебля тыквы (Cucurbita pepo):

А – пористый; Б – сетчатый; В – спиральный; Г – кольчатый.

Последовательность работы. При изготовлении среза обратить внимание на то, чтобы разрез прошел через середину одного из крупных проводящих пучков. Рассмотреть сосуды очень большого диаметра, расположенные ближе к центру стебля. Они обычно не помещаются целиком в толще среза, и на срезе видна длинная пустая полость сосуда, ограниченная с двух сторон узкими полосками стенки.

Микропрепарат рассмотреть при большом увеличении. Найти очень крупные сосуды, расположенные к центру и рассмотреть их поверхность. Обратить внимание на то, что она покрыта сетью утолщений (сетчато-пористые). Затем передвинуть микропрепарат на соседние сосуды, имеющие меньшие диаметры и найти на их поверхности пористые, спиральные и кольчатые утолщения (рис. 41). Кольчатые сосуды образуются раньше других, они очень тонкие и сильно растянуты в длину, вследствие роста стебля после их возникновения. После кольчатого сосуда и участка мелкоклеточной паренхимы видны ситовидные трубки с сопровождающими клетками. Зарисовать отдельные клетки сосудов с разными типами утолщения клеточной оболочки.

Задание 3. Рассмотреть сосуды, имеющие лестничные утолщения оболочки на постоянном микропрепарате продольного среза корневища папоротника-орляка (Pteridium aguilinum) (рис. 42).

Рис. 42. Лестничный сосуд корневища папоротника-орляка (Pteridium aquilinum):

1 – щелевидная пора.

Последовательность работы. Обратить внимание на горизонтальные промежутки между перекладинами – щелевидные поры и наклонные перегородки, разделяющие членики сосудов с щелевидными перфорациями.

Задание 4. Используя микропрепарат из задания 2 изучить строение ситовидной трубки на продольном срезе стебля тыквы. Сделать рисунок (рис. 43).

Рис. 43. Часть проводящего пучка стебля тыквы (Cucurbita pepo) в продольном разрезе:

1 – ситовидная трубка, 2 – ситовидная пластинка, 3 – сопровождающая клетка, 4 – камбий, 5 – сетчато-пористый сосуд.

Последовательность работы. При большом увеличении микроскопа найти ситовидные трубки, расположенные ближе к периферии стебля, внутрь от слоя древесинных волокон. Их можно узнать по ситовидным пластинкам. Затем рассмотреть клетки-спутники, находящиеся между ситовидными трубками. Обратить внимание на число клеток, соответствующих каждому членику ситовидной трубки. Зарисовать ситовидную трубку с клетками-спутниками.

Контрольные вопросы

1.  По каким проводящим тканям осуществляется передвижение органических веществ, а по каким – минеральных?

2.  В чем сходство онтогенеза ситовидных трубок и сосудов?

3.  Что такое сопровождающая клетка? Какие ее функции?

4.  В чем отличие ситовидных трубок от сосудов?

5.  Как долго функционируют ситовидные трубки и сосуды и с чем связано прекращение их деятельности?

6.  В чем отличие сосудов от трахеид?

7.  Почему кольчатые и спиральные сосуды свойственны молодым органам растений, а пористые, сетчато-пористые, лестничные – более старым?

8.  Какие сосуды имеют наименьший диаметр и какие наибольший?

9.  Какие перфорации между члениками сосудов являются более примитивными?

Тыква славится своими полезными свойствами благодаря содержанию уникального витаминно-минерального комплекса и отличному усвоению человеческим организмом. Подробнее о пользе этой бахчевой культуры, о её строении и особенностях выращивания расскажем в данной статье.

История происхождения

Тыква — растение древнее, её начали культивировать ещё за 5 тысяч лет до н. э. индейцы, проживающие на территории современной Мексики. Подтверждение тому — найденные останки этой культуры в древних захоронениях.

В Европу тыква попала в середине XVI века. Её семена были доставлены из Америки мореплавателем родом из Испании Христофором Колумбом. Сегодня это бахчевое возделывают на всех континентах, кроме Антарктиды. Её выращивают с кормовыми, техническими и декоративными целями.

Популярность тыквы объясняется богатым химическим составом, хорошей усвояемостью организмом, неприхотливостью в уходе. Для употребления в пищу чаще всего культивируют обыкновенный, крупноплодный и мускатный виды.

Описание строения тыквы

Предлагаем познакомиться с характеристикой основных органов тыквы.

Корневая система

Тыква имеет 1 центральный длинный корень и множество дополнительных коротких, т. е. обладает стержневой корневой системой. Длина корней достигает 70 см, некоторые из них могут прорастать в землю до 1,5 м.

Первичное строение, как и у всех двудольных растений, через некоторое время сменяется вторичным. Корень утолщается из-за формирования камбия. Этот процесс виден уже при образовании корня у проростка.

Стебель

Этот орган четырёхгранный, покрытый жёсткими или мягкими волосками. Вырастает в длину до 5 м. Стелется по земле, как лиана. В процессе развития формирует боковые побеги.

Листья

В зависимости от вида листки разные по форме:

• твердокорый вид характеризуется большими по величине листьями, остроугольной формы, покрытыми жёсткими волосками;
• крупноплодный и мускатный — крупными, округлыми, покрытыми мягким пушком.

Листья располагаются на длинных черешках. Пазухи содержат усики, с помощью которых растение цепляется за опоры и вьётся.

Цветы

Цветы у бахчевой культуры крупные, достигают 10 см в поперечнике, ярко-оранжевого цвета. Утром они раскрываются, а вечером закрываются. Цветение женских цветков длится на протяжении 2–3 дней, мужских — 1 дня. Их опыление происходит с помощью насекомых.

Плод

Плоды представляют собой ложные ягоды, которые приобретают различную форму: округлую, овальную, округло-плоскую. Окраска у них может быть жёлтой, бежевой, оранжевой. Твердокорые тыквы покрыты твёрдой корой, у других видов оболочка мягкая.

Плоды содержат семена. У крупноплодного и твердокорого вида они крупные, у мускатного — мелкие. Средняя масса тыквин может достигать более 80 кг.

Химический состав и калорийность

В тыкве содержатся все необходимые для человека витамины:

• А — 426 мкг (47,3% от суточной нормы для человека);
• альфа-каротин — 4016 мкг;
• бета-каротин — 3,1 мг (62%);
• бета-криптоксантин — 2145 мкг;
• лютеин + зеаксантин — 1500 мкг;
• В1 — 0,05 мг (3,3%);
• В2 — 0,11 мг (6,1%);
• В4 — 8,2 мг (1,6%);
• В5 — 0,298 мг (6%);
• В6 — 0,061 мг (3,1%);
• В9 — 16 мкг (4%);
• С — 9 мг (10%);
• Е — 1,06 мг (7,1%);
• К — 1,1 мкг (0,9%);
• РР, НЭ — 0,6 мг (3%).

Тыквины также богаты микро- и макроэлементами.

В них есть:

• калий — 340 мг (13,6%);
• кальций — 21 мг (2,1%);
• магний — 12 мг (3%);
• натрий — 1 мг (0,1%);
• фосфор — 44 мг (5,5%);
• железо — 0,8 мг (4,4%);
• марганец — 0,125 мг (6,3%);
• медь — 127 мкг (12,7%);
• селен — 0,3 мкг (0,5%);
• цинк — 0,32 мг (2,7%).

Тыква — низкокалорийный продукт. 100 г вмещает всего 26 ккал, что составляет 1,83% от суточной нормы для человека. В таком же количестве продукта сохраняется 1 г белков, 0,1 г жиров, 6,5 г углеводов, 0,5 г пищевых волокон и 91,6 г воды.

Особенности употребления тыквы

При употреблении в пищу мякоти тыквины содержащиеся в ней ценные вещества положительным образом влияют на организм человека. Однако имеются у этого плода и противопоказания.

Польза

• Ценные вещества, входящие в состав овощной культуры, оказывают следующие полезные действия:
• благотворно влияют на пищеварение и работу ЖКТ;
• предупреждают развитие анемии, ожирения, заболеваний сердца и сосудов, появление камней в жёлчном и почках;
• укрепляют иммунную систему;
• очищают организм от вредных, токсичных веществ;
• укрепляют органы зрения;
• нормализуют артериальное давление;
• укрепляют стенки сосудов;
• подавляют рост туберкулёзной палочки;
• снимают воспаления;
• налаживают работу нервной системы;
• улучшают регенерацию тканей;
• замедляют процессы старения;
• укрепляют кости;
• способствуют снижению веса.

Вред и противопоказания

• Тыкву противопоказано употреблять таким категориям людей:
• имеющим гастрит с низкой кислотностью желудка;
• страдающим нарушениями кислотно-щелочного баланса;
• часто испытывающим колики кишечника;
• склонным к повышению уровня сахара в крови.

Здоровым людям вред эта овощная культура может нанести лишь в случае чрезмерного употребления или употребления некачественного, поражённого плесенью либо гнилью продукта.

Чаще всего тыкву едят после тепловой обработки. Её поддают варке, жарке, тушению, запеканию и обжариванию на гриле. Из неё получаются вкуснейшие супы. Овощ добавляют в гарниры, рагу, тушат с мясом. Используют и для приготовления выпечки — оладий, пирогов, тортов, сладостей — варенья, джема.

В сыром виде продукт добавляют в салаты. Он отлично сочетается с яблоками, морковью, мёдом, творогом. Тыква — необходимый ингредиент в диетическом и детском меню. Её обязательно вводить в рацион в зимний период как источник витаминов.

Условия для выращивания

Выращивать тыкву просто. Для этого не нужны специальные знания, умения и усилия. Её культивируют в полевых условиях и на огородных грядках. Она не особо требовательна к питательному и механическому составу грунта. Хотя в глинистой земле не растёт.

Для этой овощной культуры необходимо выделить хорошо освещённый участок, который обогревается солнечными лучами. Территория должна быть защищённой от ветров. Обязательный заслон необходим с севера.

Недостаток света и тепла можно компенсировать с помощью утепления корней — путём мульчирования, высадки на тёплую грядку, посадки в компост, траншею.

Оптимальной температурой для этого теплолюбивого растения является +25 °С. Если столбик термометра опускается ниже +14 °С, оно прекращает расти и развиваться. К влажности тыква особенных требований не выдвигает. Успех выращивания хорошего здорового урожая зависит от следующих факторов:

• правильного выбора сорта;
• подбора места для выращивания;
• соблюдения правил севооборота — не сажать после тыкв, огурцов, патиссонов, кабачков;
• соблюдения сроков посадки — семена сажают, когда почва прогрета до +10 °С и уже нет угрозы заморозков;
• грамотного подбора и обработки семенного материала и почвы перед посадкой;
• соблюдения схемы посадки 70 х 70 см или с большим расстоянием между кустами;
• режима поливов — рекомендуется обильно поливать в фазе цветения и в период укрупнения плодов (1–2 ведра на 1 растение). Позже, особенно в фазе плодоношения, увлажнение нужно лишь в случае крайней необходимости. Полив осуществляют тёплой водой;
• регулярных подкормок — каждые 2 недели в фазе вегетации вносят органические (коровяк, древесную золу, птичий помёт) и минеральные удобрения (нитрофоску);
• удаления сорняков.

Чтобы тыквина уродилась большой, необходимо оставить на одном кусте 1–2 плода. Урожай убирают с середины сентября. На её спелость будут указывать засохшая плодоножка и твёрдая кора.

Итак, тыква — это бахчевая культура с ценным составом и множеством полезных свойств. Её рекомендуется включать в детское, диетическое и лечебное меню. При выращивании важно правильно посадить растение, производить поливы и подкормки. Тыква характеризуется теневыносливостью, засухоустойчивостью и нетребовательностью к плодородию грунта.