В составе жилки листа можно обнаружить сосуды ситовидные трубки
Типы и виды
Начальная точка у всех жилок находится у черешка, который соединяется с листовой пластинкой. Из неё выходит один или несколько главных сосудов, от которых ответвляются более мелкие и тонкие отростки, почти или полностью доходящие до краёв листа. Самые маленькие из них находятся на периферии, а также в центре. Рисунок жил нередко повторяет форму разветвления ветвей растения.
Типы жилкования зависят от многих факторов и являются важным систематическим признаком, по которому представителей флоры относят к тому или иному классу. Определить их довольно легко – достаточно посмотреть на растение.
Основные из разновидностей:
- Дуговое. Несколько одинаковых по размерам жил выходят из черенка и опоясывают лист, изгибаясь дугами, сходящимися у основания и верхушки. Центральная ось прямая. Такое жилкование характерно для ландыша, тюльпана и других простых однодольных растений. Некоторые двудольные, такие как подорожник, тоже используют эту разновидность, но у них прожилки соединяются наверху.
- Параллельное. При таком типе несколько крупных жил проходят от основания до конца листа по оси параллельно друг другу. Жилки имеют одинаковый размер и толщину. Примеры жилкования листьев подобного вида включают большинство сельскохозяйственных культур – кукурузу, пшеницу, просо и другие однодольные злаковые.
- Сетчатое или перистое. По центру листа проходит одна крупная жила, от которой отходит множество мелких. Они постепенно уменьшаются в длине и толщине по мере удаления от центральной оси, покрывая практически всю пластину сеткой. Такой тип жилкования является самым распространённым среди высокоразвитых двудольных растений, поскольку он является наиболее совершенным и эффективным. Он характерен почти для всех представителей розоцветных, капустных, бобовых, паслёновых, астровых. Например, для яблони, липы, осины, клёна, черёмухи.
- Пальчатое. Состоит из нескольких одинаковых главных жилок, от которых отходят уменьшающиеся отростки. В таблице жилкования листьев сюда принадлежат клён, люпин, лютик.
- Дихотомическое. Главная жилка ветвится вильчато, а её отростки доходят до краёв листа. Под такое описание подходят большинство папоротниковых и гинкго.
- Одна неветвящаяся жила. Такое жилкование бывает у простых растений – плаунов и хвощей, а также у большинства хвойных.
Существуют также нестандартные виды жилкования – радиальное, продольное, поперечное, веерное, перестопетлевое, перистокраебежное. Между ними есть смешанные и переходные формы, усложняющие классификацию.
Функции жилок
Жилки листа выполняют функции, от которых зависит нормальная работа и жизнь всего организма растения. Их основная роль:
- Транспортная. Жилки снабжают листья водой и минеральными веществами, а также передают продукты фотосинтеза корням, плодам, почками и другим частям растения. Они являются частью сложной системы сосудов и сетчатых трубок, ответственных за транспортировку минералов и питательных веществ по всему растению. Поскольку большая их часть впервые появляется именно в листьях, жилки необходимы для поддержания нормальной жизнедеятельности.
- Механическая. Жилки – опора для листовой паренхимной ткани. Они защищают лист от разрыва, увеличивая его прочность, а также соединяют основание с листовой пластиной, обеспечивая сбор питательных веществ со всей площади, и объединяют листок со стеблем через черешок (у черешковых растений) или напрямую (у сидячих).
Система жилок служит связью листа с основной частью растения на внешнем и внутреннем уровне. Благодаря ей, возможны все обменные процессы с участием хлорофилла и продуктов его переработки.
Внутреннее строение
Жилки покрывают проводящую основу листовой пластинки, перенося из неё различные вещества к другим частям растения. Они представляют собой проводящие пучки, состоящие из специфических тканей – луба и древесины. Основу составляет первый тип.
Лубовая ткань образована из вытянутых в длину живых безъядерных клеток. В месте их соприкосновения друг с другом образуются небольшие отверстия, через которые передается вода, раствор сахара и других минеральных веществ. Прилегая друг другу, такие структуры образуют трубки. Они подходят для передачи органических составов на большие расстояния.
По краям трубок расположены клетки-спутницы. Они отличаются небольшими размерами, но крупными полиплоидными ядрами и митохондриями. Их функция – управление деятельностью трубок путём передачи им нуклеинов и энергии в форме АТФ. Таким образом, спутницы регулируют нисходящий (проходящий от листьев к корням) ток питательных веществ.
Кроме луба, в состав жилок входит древесина, которую в биологии называют ксилемой. Она состоит из 3 типов функциональных элементов:
- Трахеиды. Это длинные и тонкие мёртвые клетки с толстой одеревеневшей оболочкой. Их поверхность покрыта порами, через которые вещества фильтруются их одной трахеиды в другую. Их функции – передача воды и растворов горизонтальной и вертикально.
- Паренхимные неполяризованные клетки. Примерно одинаковы по размерам. Образуют опорную ткань – паренхиму.
- Членики. Небольшие клетки, расположенные друг над другом и образующие длинную полую трубку – сосуд растения. Образуются из паренхимных клеток с больши́м ядром и тонкими стенками.
Древесина в жилках листа выполняет обратную лубу функцию. Она участвует в восходящем (проходящем от корней к листьям) токе, передавая зелёным тканям недостающие питательные вещества.
Кроме этик двух тканей, в состав жилок входят волокна. Они представляют собой вытянутые клетки с заострёнными кончиками и толстыми одревесневшими оболочками. Волокна окружают крупные жилки, выполняя защитную функцию.
Ситовидные трубки и сосуды
Древесина в составе жилок образует сосуды – важный элемент, необходимый для жизнедеятельности растения. Внешне они похожи на трубочки с плотными оболочками и внутренними утолщениями в форме колец или спиралей. Состоят сосуды из мёртвых клеток, но первоначально образовываются их живых паренхим.
Особенности строения сосудов обеспечивают высокое напряжение при заполнении их водой и минеральными растворами. Это обеспечивает возможность выполнения их основной функции – сила давления становится настолько высокой, что жидкость транспортируется снизу вверх от корня к листьям.
Из лубовой ткани образуются ситовидные трубки. Они получили своё название из-за внешнего строения, напоминающего решётку. Поперечные и внешние стенки структур содержат многочисленные отверстия, через которые транспортируется вода и полученные через фотосинтез питательные вещества. Давление внутри довольно низкое, потому движение происходит от листьев к корню.
В отличие от сосудов, ситовидные трубки жилок состоят из живых цитоплазменных клеток. Продолжительность их функционирования варьируется – у большинства растений она составляет не более года, но у некоторых паль может доходить до 10−20 лет. Отмирающие клетки превращаются в мозолистые тела, после чего деформируются и поглощаются организмом.
Жилки листа – важные элементы, от которых зависит нормальная жизнедеятельность всего растения. Они отвечают за транспортировку воды, минералов, продуктов фотосинтеза и других вещей к корням, листьям, плодам и прочему. В зависимости от формы листьев, вида крепления, способа членения, листорасположения и других характеристик растения меняется схема жилкования и строение отдельных жилок.
Источник
«В природе нет ничего бесполезного» – Мишель де Монтень
Только вдумайтесь в мощь проводящей ткани! Ведь ей приходится поднимать воду и растворенные в ней минеральные вещества от тончайших волосков корня до клеток листа. Самое высокое дерево на нашей планете, вечнозеленая секвойя по имени Гиперион, растет на севере Калифорнии и достигает (на 2017 год) – 117 метров в высоту. И вода по проводящим тканям преодолевает 117 метров высоты у этого растения, от корней к листьям! Она передвигается по структурам проводящих тканей против силы тяжести, и сегодня вы узнаете о секрете, который таит это уникальное явление.
Запомните, чтобы глубоко изучить любую науку, нужно восхищаться ей, уметь удивляться и проявлять любопытство в этой сфере. В ботанике это можно делать самыми разными путями: вы можете посетить ботанический сад, или, к примеру, приобрести микроскоп и рассматривать ткани и органы растений, самостоятельно приготавливая микропрепараты.
Это действительно важно, поэтому я останавливаюсь на этом. Сам я получаю и всегда призываю своих учеников получать искреннее удовольствие от погружения в науку. Надеюсь, что и вы разделите эту радость новых интересных знаний, я приложу к этому все усилия. Итак, начнем изучать проводящие ткани.
Проводящие ткани можно сравнить с кровеносной системой человека, которая пронизывает весь наш организм, доставляя питательные вещества к клеткам и удаляя продукты обмена веществ из них. Как уже было сказано, эти ткани служат для передвижения по организму растения растворенных питательных веществ. Имеется два направления тока: от корней к листьям (восходящий ток) и от листьев к корням (нисходящий ток).
Логическим путем можно угадать многие научные факты, даже не зная их. К примеру, чем представлен восходящий ток? Что поднимается от корней к листьям? Это конечно же вода и растворенные в ней минеральные вещества, они движутся по сосудам и трахеидам проводящей ткани – ксилемы (древесины). От листьев к корням спускаются органические вещества, образовавшиеся в результате фотосинтеза в листьях, они движутся по ситовидным трубкам проводящей ткани – флоэмы (луба).
Несмотря на то, что настоящие проводящие ткани впервые появились у папоротникообразных, но у мхов в наличии имеются водоносные клетки, благодаря которым они могут накапливать воду, которая в процентном соотношении может составить до 25% от их массы. По этой причине во время Первой мировой войны мох сфагнум использовали в качестве перевозочного материала. Кроме того, он обладает бактерицидными свойствами.
В состав и ксилемы, и флоэмы входят как живые, так и мертвые клетки. Однако отметим, что в ксилеме мертвые клетки преобладают.
Ксилема (древесина)
Обеспечивает восходящий ток (от корней к листьям) воды и растворенных в ней минеральных солей. В толще проводящей ткани находятся отнюдь не только те самые трахеиды и сосуды, ее пронизывают многочисленные механические волокна – древесинные, обеспечивающие каркасность и прочность. В ксилеме содержатся также запасающие структуры, представленные древесинной паренхимой, где накапливаются питательные вещества. Давайте разберемся из каких гистологических элементов состоит ксилема.
- Трахеиды
Эволюционно наиболее древние структуры. Представлены прозенхимными (вытянутые, с заостренными концами), мертвыми клетками. Через них осуществляется передвижение и фильтрация растворов из нижележащей трахеиды в вышележащую. Их одревесневшая утолщенная клеточная стенка имеет разнообразные формы: пористую, спиралевидную, кольчатую.
- Сосуды
Длинные трубки, представляющие собой слияние отдельных мертвых клеток “члеников” в единый “сосуд”. Ток жидкости идет из нижележащих отделов в вышележащие благодаря отверстиям (перфорациям) между клетками, составляющими сосуд. Так же, как и у трахеид, утолщения клеточных стенок у сосудов бывает самых разных форм.
Во время роста растения проводящие ткани также претерпевают морфологические изменения. Изначальная длина сосуда меняется, благодаря своему строению он растягивается и обеспечивает ток воды и минеральных солей.
- Древесинные волокна (либриформ)
Полагают, что эволюционно эти волокна берут начало от трахеид. Они не проводят воду, имеют более узкий просвет и отличаются хорошо выраженной клеточной стенкой, которая придает ксилеме механическую прочность.
- Паренхимные клетки (древесинная паренхима)
Эти клетки составляет обкладку вокруг сосуда, имеют одревесневшие оболочки с порами, которым соответствуют окаймленная пора со стороны сосуда. То есть сюда из сосуда могут поступать органические вещества и формировать запасы, которые в дальнейшем пригодятся растению.
Флоэма (луб)
Образовавшиеся в результате фотосинтеза в листьях продукты необходимо доставить в те части растения, где есть потребность в питательных веществах: конусы нарастания, подземные части, или “складировать” на будущее в семенах и плодах. Флоэма обеспечивает нисходящий ток органических веществ в растении, доставляя их по месту назначения. До 90% всех перемещаемых веществ по флоэме составляет углевод – дисахарид сахароза.
Эта ткань представлена ситовидными трубками, генез (от греч. genesis – происхождение) которых различается: первичная флоэма дифференцируется из прокамбия, вторичная флоэма – из камбия. Несмотря на различия генеза, клеточный состав описанных тканей идентичен.
Разберемся с компонентами, которые входят в состав флоэмы:
- Ситовидные элементы
Это живые клетки, обеспечивающие основной транспорт. Особо стоит выделить ситовидные трубки, образованные множеством безъядерных клеток – “члеников”, соединенных в единую цепь. Между “члениками” имеются поперечные перегородки с порами, благодаря которым содержимое из вышележащих клеток поступает в нижележащие. Эти перегородки похожи на сито – вот откуда берется название ситовидных трубок 🙂
Клетки-спутницы (сопровождающие клетки) также заслуживают нашего особого внимания. Они примыкают к боковым стенкам ситовидных трубок, из этих клеток через перфорации (поры) АТФ и нуклеиновые кислоты попадают в ситовидные трубки, создавая нисходящий ток. Таким образом, клетки-спутницы контролируют деятельность ситовидных трубок.
- Склеренхимные элементы (лубяные волокна)
Пронизывают флоэму, придавая ей опору. Часть клеток отмирает, что характерно для данной группы тканей.
- Паренхимные элементы (лубяная паренхима)
Обеспечивают радиальный транспорт веществ из проводящих тканей в рядом расположенные живые клетки других прилежащих тканей.
По мере старения ситовидные трубки закупориваются каллозой (образующей так называемое мозолистое тело) и затем отмирают. Отмершие ситовидные трубки постепенно сплющиваются давящими на них соседними живыми клетками.
Ниже вы найдете продольный срез тканей растения, изучите его.
Жилка
Это сосудисто-волокнистый пучок, образованный ксилемой и флоэмой. Ксилема располагается сверху, флоэма – снизу. Над пучком и под ним располагаются уголковая или пластинчатая колленхима, прилежащая к эпидерме и выполняющая опорную функцию. Склеренхима может располагаться участками или вокруг этих жилок. Жилки развиваются из прокамбия, располагаются в центральном осевом цилиндре. Существует два вида жилок:
- Открытые
Ключевой момент: между ксилемой и флоэмой располагается прослойка камбия. Этот факт обуславливает возможность образования дополнительного объема ксилемы и флоэмы в будущем, для дальнейшего роста и увеличения в объеме пучка. Без камбия невозможно было бы утолщения органа. Такие пучки можно обнаружить во всех органах двудольных растений.
- Закрытые
Основное отличие в том, что между ксилемой и флоэмой отсутствует камбий. Невозможно образования новых элементов проводящих тканей, ксилемы и флоэмы. Закрытые сосудисто-волокнистые пучки встречаются в стеблях однодольных растений.
Верхняя часть жилки представлена ксилемой, нижняя флоэмой. Вокруг пучка в виде кольца располагается механическая ткань – склеренхима. Над пучком и под ним механическая ткань – колленхима – выполняет опорную функцию.
Как вода поднимается от корней к листьям, против силы тяжести?
Запомните, что вода и растворенные в ней минеральные соли поступают в растение благодаря слаженной работе двух концевых двигателей: нагнетающего корневого и присасывающего листового.
- Корневое давление
Силу, поднимающую воду вверх по сосудам, называют корневым давлением. Величина его обычно составляет от 30 до 150 кПа. В основе этого явления лежит осмос: клетки корня выделяют минеральные и органические вещества в сосуды, что создает более высокое давление, чем в почвенном растворе, и последний начинает притягиваться в сосуды.
- Транспирация
Работа верхнего концевого двигателя заключается в транспирации – испарении воды с поверхности листа. Представим себе длинный сосуд с жидкостью от корневых волосков до клеток листа. Далее проведите следующий мысленный эксперимент: из верхнего конца трубки жидкость все время удаляется путем испарения, то есть место освобождается и это создает притягивающую силу для жидкости расположенной ниже, она поднимается наверх, на место испарившейся жидкости. Присасывающее действие транспирации передается корням в форме гидродинамического натяжения, которое связывает между собой работу обоих двигателей.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник
В данной статье рассмотрим ткани растений. Что же необходимо знать по данной теме? Как показывает практика многие выпускники делают ошибки в этой теме.
Обобщим:
1) Названия тканей, строение клеток, выполняемые функции, их расположение в органах растения.
2) Необходимо уметь доказывать принадлежность отдельных тканей в простым и сложным тканям.
3) А также уметь находить эти ткани на рисунках.
Различают пять основных групп растительных тканей:
1. Образовательная (меристема)
2. Основная (паренхима, мезофилл)
3. Покровная
4. Проводящая (ксилема и флоэма)
5. Механическая
Выделительная ткань пока не встречалась.
ПРОСТЫЕ ТКАНИ.
1.Образовательная ткань (меристема)
Особенности клеток: клетки с тонкими стенками, крупными ядрами, постоянно делятся. Образовательная ткань формирует все остальные виды тканей.
Функции: обеспечение роста побега и корней в длину и утолщение стебля.
Расположение: в конусе нарастания верхушечной почки, в зоне деления корней, в слое камбия, у основания междоузлий стебля злаковых растений.
2.Основные ткани (паренхима):
ассимиляционная (хлоренхима)-содержит хлоропласты и обеспечивает фотосинтез
запасающая- содержит лейкопласты и обеспечивает запасание веществ
воздухоносная (аэренхима)- имеет межклетники, заполненные воздухом, участвует в газообмене развита у водных растений
водоносная имеет крупные вакуоли и запасает воду (развита у растений засушливых мест-суккулентов)
Расположение: в зеленых частях растения, в семенах, плодах, корнях, корневищах, луковицах, корнеплодах, сердцевине стебля.
3. Механические ткани: волокна (склеренхима),каменистые клетки, колленхима (склереиды).
Особенности клеток: волокна – это мертвые удлиненные клетки с очень толстыми оболочками, пропитанными твердым веществом.
Каменистые клетки (склереиды) пока в ЕГЭ не встречались. Они придают прочность косточкам плодов, оболочкам орехов, обеспечивают сопротивление давлению в мякоти плода.
Среди механических тканей есть живые клетки – колленхима (пока в ЕГЭ не встречались). Они имеются в черешках листьев, в молодых стеблях. Клетки живые, имеют утолщенные клеточные стенки.
Склеренхима (это и есть волокна) – мертвые удлиненные клетки с толстыми стенками, которые чаще упоминаются в заданиях ЕГЭ. Функции: придают прочность органам, опорная функция.
Расположение: в составе луба (лубяные волокна) и древесины(древесные волокна), в составе сосудисто-волокнистых пучков по всему растению.
СЛОЖНЫЕ ТКАНИ
1. Покровные ткани: кожица (эпидермис): различные выросты эпидермиса (прозрачные и железистые волоски), пробка, корка, корневые волоски корня.
Особенности клеток – клетки плотно прилегают друг к другу.
Функции: защита от высыхания, повреждения и проникновения микробов, газообмен и испарение (транспирация через устьица). Прозрачные волоски препятствуют перегреву листовой пластинки, отражают солнечные лучи, железистые волоски могут выполнять защитную функцию. Корневые волоски обеспечивают всасывание минеральных веществ.
Расположение: на поверхности всех органов растения.
2. Проводящие ткани – сосуды, ситовидные трубки, ситовидные клетки и трахеиды (последние в основном у голосеменных и папоротникообразных).
Особенности клеток – клетки в виде трубок (мертвые – у сосудов, живые у ситовидных трубок с отверстиями в ситовидной пластинке).
Функции: сосуды (ксилема) – проводят неорганические вещества (воду и соли) от корней к листьям (восходящий ток). Сосуды расположены в древесине стебля, в зоне проведения корня, в составе жилок листа.
Ситовидные трубки (флоэма) – проводят органические вещества от листьев к органам (нисходящий ток). Хотя они живые, но в них отсутствует ядро. Рядом с ними располагаются клетки-спутницы, которые помогают передвижению тока органических веществ
Ситовидные клетки имеют споровые растения и голосеменные. Эти клетки имеют ядро, но не имеют клеток-спутниц.
Расположение: сосуды (ксилема) – в древесине; ситовидные трубки (флоэма) – в лубе коры, но элементы ксилемы и флоэмы имеются по всему растению в составе сосудисто-волокнистых пучков.
Задания:
Задание 8.
Задание 9.
Задание 10.
Первые 9 заданий тестовая часть. Задание 10 линии №25. Нужно дать развернутый ответ, состоящий не менее, чем из 3х аргументов.
Ответы на задания будут 12.01. в 21.00 по Москве.
С условиями участия в марафоне можно ознакомиться здесь.
А также, первые две части марафона:
1) Переходные формы растений.
2) Переходные формы животных, часть 1.
3) Переходные формы животных, часть 2.
Удачи и успехов в подготовке!
Источник