Kasvikudostyypit ja niiden tehtävät. Johtavat ja koulutuskudokset Johtavia kudoksia muodostuu

Evoluutioprosessissa julkaisun kanssa korkeampia kasveja Maalla he kehittivät kudoksia, jotka saavuttivat suurimman erikoistumisensa kukkiviin kasveihin. Tässä artikkelissa tarkastellaan tarkemmin, mitä kasvikudokset ovat, minkä tyyppisiä niitä on, mitä toimintoja ne suorittavat, sekä kasvikudosten rakenteellisia ominaisuuksia.

Kangas ovat soluryhmiä, jotka ovat rakenteeltaan samanlaisia ​​ja suorittavat samat toiminnot.

Tärkeimmät kasvikudokset on esitetty alla olevassa kuvassa:

Kasvikudosten tyypit, toiminnot ja rakenne.

Kasvien sisäkudos.

Kasvien sisäkudos - kuori

Johtava kasvikudos.

Kasvien mekaaninen kudos.

Johtavien kudosten tehtävänä on kuljettaa veteen liuenneita aineita läpi kasvin. ravinteita. Ne syntyivät kasvien sopeutuessa elämään maalla. Elämän yhteydessä kahdessa ympäristössä - maaperässä ja ilmassa - syntyi kaksi johtavaa kudosta, joiden läpi aineet liikkuvat kahteen suuntaan.

Aineet nousevat ksyleemiä pitkin juurista lehtiin maaperän ravitsemus– vesi ja siihen liuenneet kivennäissuolat (nouseva tai transpiraatiovirta).

Fotosynteesin aikana muodostuneet aineet, pääasiassa sakkaroosi, liikkuvat floemin läpi lehdistä juurille. alaspäin suuntautuva virta). Koska nämä aineet ovat hiilidioksidin assimilaatiotuotteita, aineiden kulkeutumista floemin läpi kutsutaan assimilaattivirraksi.

Johtavat kudokset muodostavat jatkuvan haarautuneen järjestelmän kasvin rungossa, joka yhdistää kaikki elimet - ohuimmista juurista nuorimpiin versoihin. Ksyleemi ja floemi ovat monimutkaisia ​​kudoksia; ne sisältävät heterogeenisiä elementtejä - johtavia, mekaanisia, varastoivia, erittäviä. Tärkeimmät ovat johtavat elementit, ne suorittavat johtavien aineiden tehtävän.

Ksyleemi ja floeemi muodostuvat samasta meristeemistä, ja siksi ne sijaitsevat aina vierekkäin kasvessa.Primaarisesta lateraalisesta meristeemistä - prokambiumista - muodostuvat primaariset johtavat kudokset, toissijaisesta lateraalisesta meristeemistä - kambium. Toissijaisilla johtavilla kudoksilla on monimutkaisempi rakenne kuin primaarisilla kudoksilla.

Ksylem (puu) koostuu johtavista elementeistä - henkitorveista ja suonista (henkitorveista), mekaanisista elementeistä - puukuiduista (libriformiset kuidut) ja pääkudoksen elementeistä - puuparenkyymistä.

Ksyleemin johtavia elementtejä kutsutaan henkitorvielementeiksi. Henkitorven elementtejä on kahta tyyppiä – henkitorvi ja verisuonisegmentit (kuva 3.26).

Henkitorvi on erittäin pitkänomainen solu, jossa on ehjät pääseinämät. Liuosten liikkuminen tapahtuu suodattamalla rajattujen huokosten läpi. Suoni koostuu useista soluista, joita kutsutaan suonen segmenteiksi. Segmentit sijaitsevat päällekkäin ja muodostavat putken. Saman astian vierekkäisten segmenttien välissä on läpimeneviä reikiä - rei'ityksiä. Liuokset kulkevat verisuonten läpi paljon helpommin kuin henkitorven kautta.

Riisi. 3.26. Kaavio henkitorven (1) ja suonen segmenttien (2) rakenteesta ja yhdistelmästä.

Henkitorven elementit kypsässä, toimivassa tilassa – kuolleet solut joissa ei ole protoplasteja. Protoplastien säilyminen estäisi liuosten liikkumisen.

Suonet ja henkitorvi välittävät liuoksia paitsi pystysuunnassa, myös vaakasuunnassa viereisiin henkitorven elementteihin ja eläviin soluihin. Sivuseinät trakeidit ja verisuonet pysyvät ohuina suuremmalla tai pienemmällä alueella. Samalla niissä on toissijaisia ​​paksunnuksia, jotka antavat seinille lujuuden. Sivuseinien paksuuntumisen luonteesta riippuen henkitorven elementtejä kutsutaan rengasmaiksi, spiraaliksi, verkkomaiseksi, skalarimaiseksi ja pistemäisiksi (kuva 3.27).

Riisi. 3.27. Henkitorven elementtien sivuseinien paksuuntumisen ja huokoisuuden tyypit: 1 - rengasmainen, 2-4 - kierre, 5 - verkkopaksennus; 6 – tikkaat, 7 – vastakkainen, 8 – säännöllinen huokoisuus.

Toissijaiset rengas- ja spiraalipaksukkeet kiinnitetään ohueen primääriseinään kapealla ulokkeella. Kun paksunnukset yhdistyvät ja niiden väliin muodostuu siltoja, syntyy verkkopaksua, joka muuttuu rajattuiksi huokosiksi. Tätä sarjaa (kuva 3.27) voidaan pitää morfogeneettisenä, evolutionaarisena sarjana.

Henkitorven elementtien soluseinien toissijaiset paksunnukset muuttuvat ligniiniksi (kyllästyvät ligniinillä), mikä antaa niille lisälujuutta, mutta rajoittaa pituuden kasvun mahdollisuutta. Siksi elimen ontogeneesissä ilmaantuu ensin rengasmaisia ​​ja spiraalimaisia ​​elementtejä, jotka voivat vielä venyä, jotka eivät häiritse elimen pituuden kasvua. Kun elimen kasvu pysähtyy, ilmaantuu elementtejä, jotka eivät pysty venymään pituussuunnassa.

Evoluutioprosessissa trakeidit ilmestyivät ensin. Ne löydettiin ensimmäisestä primitiivistä maan kasveja. Alukset ilmestyivät paljon myöhemmin muuttamalla henkitorveja. Lähes kaikissa koppisiemenissä on suonia. Itiö- ja gymnosperm-kasveilta puuttuu yleensä verisuonia ja niissä on vain henkitorveja. Vain harvinaisena poikkeuksena suonia löydettiin sellaisista itiöistä kuin selaginellasta, joistakin korteista ja saniaisista sekä muutamista siittiöistä (Gnetaceae). Näissä kasveissa suonet syntyivät kuitenkin koppisiementen suonista riippumatta. Suonten ilmaantuminen koppisiemenisiin oli tärkeä evoluution saavutus, koska se helpotti veden johtumista; Angiospermit osoittautuivat paremmin sopeutuneiksi elämään maalla.

Puuparenkyymi ja puukuidut suorittavat vastaavasti varastointi- ja tukitoimintoja.

Phloem (pesä) koostuu johtavista - seula - elementeistä, mukana olevista soluista (seurasoluista), mekaanisista elementeistä - floem (nii) kuiduista ja pääkudoksen elementeistä - floem (nii) parenkyymistä.

Toisin kuin henkitorven elementit, floeemin johtavat elementit pysyvät elossa myös kypsässä tilassa ja niiden soluseinämät pysyvät primäärisinä, lignifioitumattomina. Seulaelementtien seinillä on ryhmiä pieniä läpimeneviä reikiä - seulakenttiä, joiden läpi vierekkäisten solujen protoplastit kommunikoivat ja aineiden kuljetus tapahtuu. Seulaelementtejä on kahta tyyppiä - seulakennot ja seulaputkisegmentit.

Seulasolut ovat primitiivisempiä, ne ovat ominaisia ​​itiö- ja siemenkasveille. Seulakenno on yksisoluinen, pituudeltaan erittäin pitkänomainen, terävät päät. Sen seulakentät ovat hajallaan sivuseiniä pitkin. Lisäksi seulasoluilla on muita primitiivisiä ominaisuuksia: niistä puuttuu erikoistuneita oheissoluja ja ne sisältävät kypsiä ytimiä.

Koppisiemenissä assimilaattien kuljetus tapahtuu seulaputkien avulla (kuva 3.28). Ne koostuvat monista yksittäisistä soluista - segmenteistä, jotka sijaitsevat päällekkäin. Kahden vierekkäisen segmentin seulakentät muodostavat seulalevyn. Seulalevyjen rakenne on täydellisempi kuin seulakentät (reiät ovat suurempia ja niitä on enemmän).

Kypsässä tilassa seulaputkien segmenteistä puuttuu ytimiä, mutta ne pysyvät elossa ja johtavat aktiivisesti aineita. Tärkeä rooli assimilaattien kuljettamisessa seulaputkien läpi kuuluu mukana oleville soluille (seurasoluille). Jokainen jäsen seulaputki ja sitä seuraava solu (tai kaksi tai kolme solua lisäjakautumisen tapauksessa) syntyvät samanaikaisesti yhdestä meristemaattisesta solusta. Seurasoluissa on ytimiä ja sytoplasmaa, jossa on lukuisia mitokondrioita; niissä tapahtuu intensiivistä aineenvaihduntaa. Seulaputkien ja niiden vieressä olevien solujen välillä on lukuisia sytoplasmisia yhteyksiä. Uskotaan, että seurasolut yhdessä seulaputkien segmenttien kanssa muodostavat yhden fysiologisen järjestelmän, joka suorittaa assimilaattien virtauksen.

Riisi. 3.28. Kurpitsan varren floemi pitkittäis- (A) ja poikittaisleikkauksessa (B): 1 – seulaputken segmentti; 2 – seulalevy; 3 – mukana tuleva solu; 4 – floemin parenkyymi; 5 – tukkeutunut seulalevy.

Seulaputkien käyttöikä on lyhyt. Monivuotisten ruohojen yksivuotisille ja maanpäällisille versoille - enintään yksi kasvukausi, pensaille ja puille - enintään kolmesta neljään vuotta. Kun seulaputken elävä sisältö kuolee, myös seurasolu kuolee.

Bast parenchyma koostuu elävistä ohutseinäisistä soluista. Sen solut keräävät usein vara-aineita, samoin kuin hartseja, tanniineja jne. Niinikuiduilla on tukirooli. Niitä ei ole kaikissa kasveissa.

Kasvin rungossa ksyleemi ja floemi sijaitsevat vierekkäin muodostaen joko kerroksia tai erillisiä säikeitä, joita kutsutaan verisuonikimpuiksi. Johtavia nippuja on useita tyyppejä (kuva 3.29).

Suljetut kimput koostuvat vain primaarisista verisuonikudoksista; niissä ei ole kambiumia eivätkä ne paksune enempää. Suljetut kimput ovat ominaisia ​​itiö- ja yksisirkkaisille kasveille. Avoimissa rypäleissä on kambiumia ja ne pystyvät toissijaisesti paksuuntumaan. Ne ovat tyypillisiä kimnosiemenisille ja kaksisirkkaisille kasveille.

Riippuen suhteellinen sijainti Floem ja ksyleemi nipussa jaetaan seuraaviin tyyppeihin. Yleisimmät ovat sivukimput, joissa floemi on ksyleemin toisella puolella. Sivukimput voivat olla avoimia (kaksisirkkaisten varret ja varret) ja suljettuja (yksisirkkaisten varret). Jos kanssa sisällä Ksyleemistä sijaitsee ylimääräinen floeeminauha; tällaista nippua kutsutaan bicollateraliseksi. Kaksipuoliset kimput voivat olla vain avoimia, ne ovat ominaisia ​​joillekin kaksisirkkaisille kasveille (kurpitsa, yösirkka jne.).

On myös samankeskisiä nippuja, joissa yksi johtava kudos ympäröi toista. Ne voidaan vain sulkea. Jos nipun keskellä on floeemi ja ksyleemi ympäröi sitä, kimppua kutsutaan sentrifloemiksi tai amfivasaaliksi. Tällaisia ​​nippuja löytyy usein yksisirkkaisten varresta ja juurakoista. Jos ksyleemi sijaitsee nipun keskellä ja sitä ympäröi floeemi, nippua kutsutaan centoksileemiksi tai amfikribraaliksi. Centoxylem-kimput ovat yleisiä saniaisissa.

Riisi. 3.29. Johtonippujen tyypit: 1 – avoin vakuus; 2 – avoin bivakuus; 3 – suljettu vakuus; 4 – samankeskinen suljettu sentrifloem; 5 – samankeskinen suljettu keskusoksilem; K - kambium; X – ksyleemi; F – floem.

5. Mekaaninen, varastointi, ilmaa kantava kudos. Rakenne, toiminnot

Mekaaninen kangas- kasviorganismin kudostyyppi, elävistä ja kuolleista soluista peräisin olevat kuidut, joilla on erittäin paksuuntunut soluseinä, mekaaninen vahvuus kehon. Se syntyy apikaalisesta meristeemistä sekä prokambiumin ja kambiumin toiminnan tuloksena.

Mekaanisten kudosten kehitysaste riippuu suurelta osin olosuhteista; niitä ei juuri ole kosteiden metsien kasveissa, monissa rannikon kasvit, mutta ovat hyvin kehittyneitä useimmissa kuivien elinympäristöjen kasveissa.

Mekaanisia kudoksia on kaikissa kasvin elimissä, mutta ne ovat kehittyneimmin varren reuna-alueilla ja juuren keskiosassa.

Seuraavat mekaaniset kankaat erotetaan:

collenchyma on kaksisirkkaisten kasvien nuorten varsien sekä lehtien primaarisen kuoren elastinen tukikudos. Se koostuu elävistä soluista, joissa on epätasaisesti paksuuntuneet, lignifioimattomat primaariset kalvot, jotka ovat pitkänomaisia ​​elimen akselia pitkin. Tarjoaa tukea laitokselle.

sclerenchyma on kestävä kudos, joka koostuu nopeasti kuolevista soluista, joiden kalvot ovat lignified ja tasaisesti paksuuntuneet. Antaa voimaa elimille ja koko kasveille. Sklerenchymasoluja on kahdenlaisia:

kuidut ovat pitkiä ohuita soluja, jotka yleensä kerätään säikeiksi tai nippuiksi (esimerkiksi niini- tai puukuidut).

sklereidit ovat pyöreitä kuolleita soluja, joissa on erittäin paksut lignified kalvot. Ne muodostavat siemenkuoren, pähkinänkuoren, kirsikoiden, luumujen, aprikoosien siemenet; ne antavat päärynöiden lihalle tyypillisen karkean luonteen. Niitä esiintyy ryhmissä havu- ja joidenkin lehtipuiden kuoressa, siementen ja hedelmien kovissa kuorissa. Niiden solut ovat muodoltaan pyöreitä, ja niissä on paksut seinämät ja pieni ydin.

Mekaaniset kudokset antavat voimaa kasvien elimille. Ne muodostavat kehyksen, joka tukee kaikkia kasvin elimiä ja vastustaa niiden murtumista, puristusta ja repeytymistä. Mekaanisten kudosten rakenteen tärkeimmät ominaisuudet, jotka varmistavat niiden lujuuden ja elastisuuden, ovat niiden kalvojen voimakas paksuuntuminen ja lignifikaatio, tiivis solujen sulkeutuminen ja perforaatioiden puuttuminen soluseinissä.

Mekaaniset kudokset ovat kehittyneimmin varressa, jossa niitä edustavat niini ja puukuidut. Juurissa mekaaninen kudos on keskittynyt elimen keskelle.

Solujen muodosta, rakenteesta, fysiologisesta tilasta ja solukalvojen paksuuntumismenetelmästä riippuen erotetaan kaksi tyyppiä mekaaninen kangas: kollenkyyma ja sklerenkyyma (kuva 8.4).

Riisi. 8.4 Mekaaniset kudokset: a - kulmikas kollenkyma; 6- sklerenkyyma; c - kirsikkaluumun hedelmistä peräisin olevat sklereidit: 1 - sytoplasma, 2 - paksuuntunut soluseinä, 3 - huokostiehyet.

Kollenkyymaa edustavat elävät parenkyymisolut, joiden kalvot ovat epätasaisesti paksuuntuneet, joten ne soveltuvat erityisen hyvin nuorten kasvavien elinten vahvistamiseen. Ensisijaisina kollenkyymasolut venyvät helposti eivätkä käytännössä häiritse sen kasvin osan pidentymistä, jossa ne sijaitsevat. Collenchyma sijaitsee yleensä erillisissä säikeissä tai jatkuvassa sylinterissä nuorten varren ja lehtien lehtien orvaskeden alla ja rajaa myös kaksisirkkaisten lehtien suonet. Joskus kollenchyma sisältää kloroplasteja.

Sklerenchyma koostuu pitkänomaisista soluista, joissa on tasaisesti paksuuntuneita, usein lignified kalvoja, joiden sisältö kuolee alkuvaiheessa. Sklerenkyymisolujen kalvot ovat lujia, lähellä teräksen lujuutta. Tämä kudos on laajalti edustettuna maakasvien vegetatiivisissa elimissä ja muodostaa niiden aksiaalisen tuen.

Sklerenchymasoluja on kahta tyyppiä: kuidut ja sklereidit. Kuidut ovat pitkiä, ohuita soluja, jotka yleensä kerätään säikeisiin tai nippuihin (esimerkiksi niini- tai puukuitu). Sklereidit ovat pyöreitä, kuolleita soluja, joilla on erittäin paksut, lignified kalvot. Ne muodostavat siemenkuoren, pähkinänkuoren, kirsikoiden, luumujen ja aprikoosien siemenet; ne antavat päärynöiden lihalle tyypillisen karkean luonteen.

Pohjakudos eli parenkyymi koostuu elävistä, yleensä ohutseinäisistä soluista, jotka muodostavat elinten perustan (tästä nimi kudos). Siinä on mekaanisia, johtavia ja muita pysyviä kudoksia. Pääkudos suorittaa useita tehtäviä, ja siksi ne erottavat assimilaatiosta (klorenkyymistä), varastoinnista, pneumaattisesta (aerenchyma) ja vesipitoisesta parenkyymistä (kuva 8.5).

Kuva 8.5. Parenkyymikudokset: 1-3 - klorofyllipitoiset (pylväsmäiset, sienimäiset ja laskostuneet, vastaavasti); 4-varastointi (tärkkelysjyviä sisältävät solut); 5 - pneumaattinen tai aerenchyma.

Proteiinit, hiilihydraatit ja muut aineet kertyvät varastoparenkyymin soluihin. Se on hyvin kehittynyt puumaisten kasvien varressa, juurissa, mukuloissa, sipuleissa, hedelmissä ja siemenissä. Aavikon elinympäristöjen kasveilla (kaktukset) ja suolamailla on varressa ja lehdissä vesipitoinen parenkyymi, joka kerää vettä (esimerkiksi Carnegia-suvun suuret kaktukset sisältävät jopa 2-3 tuhatta litraa vettä kudoksissaan) . Vesi- ja suokasvit kehittävät erityistä peruskudosta - ilmaa kantavaa parenkyymaa tai aerenkyymaa. Aerenchymasolut muodostavat suuria ilmaa sisältäviä solujen välisiä tiloja, joiden kautta ilma johdetaan niihin kasvin osiin, joiden yhteys ilmakehään on vaikeaa.

Aerenchyma (tai Erenchyma) on ilmaa kantava kudos kasveissa, joka on rakennettu soluista, jotka ovat yhteydessä toisiinsa siten, että niiden väliin jää suuria ilmalla täytettyjä tyhjiä tiloja (suuria solujen välisiä tiloja).

Joissakin käsikirjoissa aerenkyymaa pidetään eräänlaisena pääparenkyyminä.

Aerenchyma muodostuu joko tavallisista parenkyymisoluista tai tähtimäisistä soluista, jotka on liitetty toisiinsa kannuilla. Ominaista solujen välisten tilojen läsnäolo.

Tarkoitus: Tällaista ilmaa sisältävää kudosta löytyy vesi- ja suokasveista, ja sen tarkoitus on kaksijakoinen. Ensinnäkin se on säiliö ilmavaralle kaasunvaihdon tarpeisiin. Kasveissa, jotka ovat täysin upotettuja veteen, kaasunvaihdon olosuhteet ovat paljon vähemmän kätevät kuin maakasveissa. Viimeksi mainittuja ympäröi kaikilta puolilta ilma, mutta vesikasvit löytyvät parhaimmillaan sieltä ympäristöön erittäin pienet varat; Pinnalliset solut imevät jo nämä varannot, eivätkä ne enää saavuta paksujen elinten syvyyksiä. Näissä olosuhteissa kasvi voi varmistaa normaalin kaasunvaihdon kahdella tavalla: joko lisäämällä elintensä pintaa niiden massiivisuuden vastaavalla vähenemisellä tai keräämällä ilmavarastoja kudoksissaan. Molemmat menetelmät havaitaan todellisuudessa.

Kaasunvaihto Toisaalta monissa kasveissa vedenalaiset lehdet ovat äärimmäisen voimakkaasti leikattuja, kuten esimerkiksi vesileinikussa (englanniksi) venäjäksi. (Ranunculus aquatilis), Ouvirandrafene s tralis jne.

Toisaalta massiivisten elinten tapauksessa ne ovat löysää, ilmalla täytettyä sienimäistä massaa. Päivän aikana, kun kasvi vapauttaa assimilaatioprosessin ansiosta happea monta kertaa enemmän kuin on tarpeen hengittämiseen, vapautunut happi kerätään varaan aerenchyman suuriin solujen välisiin tiloihin. SISÄÄN aurinkoinen sää merkittäviä määriä Vapautunut happi ei mahdu solujen välisiin tiloihin ja poistuu kudoksissa olevien satunnaisten aukkojen kautta. Yön tullessa, kun assimilaatioprosessi pysähtyy, varastoitunut happi kuluu vähitellen solun hengitykseen ja vastineeksi solujen toimesta vapautuu hiilidioksidia aerenchyman ilmaa kantaviin onteloihin, jota puolestaan ​​käytetään päivä assimilaation tarpeisiin. Siten päivällä ja yöllä kasvin jätetuotteet eivät aerenkyymin läsnäolon ansiosta mene hukkaan, vaan ne pidetään varassa käytettäväksi seuraavalla toimintajaksolla.

Suokasveilla niiden juuret ovat hengityksen kannalta erityisen epäsuotuisissa olosuhteissa. Vesikerroksen alla, vedellä kyllästetyssä maassa, monenlaisia käymis- ja hajoamisprosessit; happi maaperän ylimmissä kerroksissa on jo täysin imeytynyt, jolloin syntyy olosuhteet anaerobiselle elämälle, joka tapahtuu hapen puuttuessa. Suokasvien juuret eivät voisi olla olemassa tällaisissa olosuhteissa, jos niillä ei olisi ilmaa aerenchymassa.

Ero suokasvien ja ei täysin veden alla olevien kasvien välillä vesikasveja täysin upotetuista on, että kaasujen uusiutuminen aerenchyman sisällä ei tapahdu vain kudosten elintärkeän toiminnan vuoksi, vaan myös diffuusion (ja lämpödiffuusion) avulla; maanelimissä solujen välisten tilojen järjestelmä avautuu ulospäin massalla pieniä aukkoja - stomatteja, joiden kautta diffuusion kautta solujen välisten tilojen ilman koostumus tasaantuu ympäröivän ilman kanssa. Hyvin suurilla kasvikooilla tällainen ilman uusiutumistapa juurien aerenkyymissa ei kuitenkaan olisi riittävän nopea. Vastaavasti esimerkiksi meren rannoilla kasvavissa mutapohjaisissa mangrovepuissa osa juurien oksia kasvaa mudasta ylöspäin ja kantaa latvansa ilmaan, veden pinnan yläpuolelle, jonka pinnan lävistää lukuisia reikiä. Tällaisten "hengittävien juurien" tarkoituksena on uusiutua nopeammin merenpohjan hapettomassa lieteessä haarautuneen ravintojuurten aerenkyyman ilmassa.

Vähennä tietty painovoima

Aerenchyman toinen tehtävä on vähentää kasvin ominaispainoa. Kasvin runko on vettä raskaampaa; aerenchyma toimii kasvin uimarakona; sen läsnäolon ansiosta jopa ohuet, mekaanisesti huonot elimet pysyvät suorana vedessä eivätkä putoa sekaisin pohjaan. Elinten, pääasiassa lehtien, pitäminen kasvin elintoimintoja suotuisassa asennossa, joka saavutetaan maakasveissa mekaanisten elementtien massan muodostamisen korkeilla kustannuksilla, saavutetaan tässä vesikasveissa yksinkertaisesti täyttämällä aerenchyma ilmalla.

Tämä aerenchyman toinen tehtävä ilmenee erityisen selvästi kelluvissa lehdissä, joissa hengityksen vaatimukset voitaisiin tyydyttää ilman aerenchyman apua. Solujen välisten ilmakanavien runsaan ansiosta lehti ei vain kellu veden pinnalla, vaan pystyy myös kestämään jonkin verran painoa. Victoria regian jättiläislehdet ovat erityisen kuuluisia tästä ominaisuudesta. Aerenchyma, joka toimii uimarakkona, muodostaa usein kasviin kuplamaisia ​​turvotuksia. Tällaisia ​​kuplia löytyy sekä kukkivista kasveista (Eichhornia crassipes, Trianea bogotensis) että korkeammista levistä: Sargassum bacciferum. Fucus vesiculosus ja muut lajit on varustettu hyvin kehittyneillä uimarakoilla.

Korkeampien kasvien eri elimet suorittavat erilaisia ​​tehtäviä. Joten juuret imevät vettä ja mineraaleja, ja lehdissä tapahtuu fotosynteesi, jonka seurauksena muodostuu orgaanisia aineita. Kaikki kasvisolut tarvitsevat kuitenkin sekä vettä että orgaanista ainetta. Siksi tarvitaan kuljetusjärjestelmä, joka varmistaa tarvittavien aineiden toimituksen elimeen toisesta. Kasveissa (pääasiassa koppisiemenissä) tämä toiminto suoritetaan johtavat kankaat.

Puumaisissa kasveissa johtavat kudokset ovat osa puu Ja bast. Puulle se suoritetaan nouseva virta: Vesi ja kivennäisaineet nousevat juurista. Harjalla se suoritetaan alaspäin suuntautuva virta: Lehdistä vuotaa orgaanista ainetta. Kaiken tämän myötä käsitteitä "ylösvirta" ja "alaspäin virta" ei pidä ymmärtää aivan kirjaimellisesti, ikään kuin johtavissa kudoksissa vesi nousi aina ylös ja orgaaniset aineet aina alas. Aineet voivat liikkua vaakasuunnassa ja joskus vastakkaiseen suuntaan. Esimerkiksi orgaaninen aine nousee kasvaviin versoihin, jotka ovat varastokudoksen tai fotosynteettisten lehtien yläpuolella.

Joten kasveissa vesiliuoksen ja orgaanisten aineiden liikkuminen erotetaan. Puun koostumus sisältää mm alukset, ja bastion koostumuksessa - seulaputket.

Suonet ovat kuolleiden pitkien solujen ketju. Vesiliuos liikkuu niitä pitkin juurista. Vesi nousee juuripaineen ja haihtumisen (veden haihtuminen lehdistä) vuoksi. Gymnossperms ja saniaiset ovat trakeidit, jota pitkin vesi liikkuu hitaammin. Tästä seuraa, että aluksilla on täydellisempi rakenne. Aluksia kutsutaan eri tavalla henkitorvi.

Syy, miksi vesi liikkuu suonissa nopeammin kuin henkitorveissa, johtuu niiden hieman erilaisesta rakenteesta. Trakeidisoluissa on monia huokosia kosketuspisteissä toistensa kanssa (ylä- ja alapuolella). Vesiliuos suodatetaan näiden huokosten läpi. Suonet ovat pohjimmiltaan onttoja putkia, joiden kennoissa on suuria reikiä (rei'ityksiä) liitoskohdissa toisiinsa.

Suonten pitkittäiseinissä on erilaisia ​​paksunnuksia. Tämä antaa heille voimaa. Niiden paikkojen läpi, joissa ei ole paksuuntumista, vesi kuljetetaan vaakasuunnassa. Se pääsee parenkyymisoluihin ja viereisiin verisuoniin (suonet on yleensä järjestetty nippuihin).

Seulaputket muodostuvat elävistä pitkänomaisista soluista. Orgaaniset aineet kulkevat niiden läpi. Ylä- ja alaosassa verisuonisolut ovat yhteydessä toisiinsa lukuisten huokosten ansiosta. Tämä liitäntä on samanlainen kuin seula, josta myös nimi. Se osoittautuu yhdeksi pitkäksi soluketjuksi. Vaikka seulaputket ovat eläviä soluja, niissä ei ole ydintä eikä muita elämän kannalta välttämättömiä rakenteita ja organelleja. Siksi seulaputkissa on ns seuralaissolut jotka tukevat heidän elämäänsä. Satelliitit ja putket on yhdistetty toisiinsa erityisten huokosten kautta.

Puu ja niini koostuvat muustakin kuin johtavista kudoksista. Niihin kuuluvat myös parenkyymi ja mekaaniset kudokset. Muodostuvat johtavat kudokset yhdessä mekaanisten kudosten kanssa verisuoni-kuitukimppuja. Parenchyma toimii usein varastokudoksena (etenkin puussa).

Puulla on toinen nimi ksylem, ja basi - floem.

Biologiassa kudos on ryhmä soluja, joilla on samanlainen rakenne ja alkuperä ja jotka myös suorittavat samat toiminnot. Kasveissa koppisiementen (kukkivien kasvien) evoluutioprosessin aikana kehittyivät monipuolisimmat ja monimutkaisimmat kudokset. Kasvien elimet muodostuvat yleensä useista kudoksista. Kasvikudoksia on kuutta tyyppiä: koulutus-, perus-, johtava-, mekaaninen, integumentaarinen, erittävä. Jokainen kudos sisältää alatyyppejä. Kudosten välillä, samoin kuin niiden sisällä, on solujen välisiä tiloja - solujen välisiä tiloja.

Koulutuskangas

Koulutuskudoksen solujen jakautumisen vuoksi kasvin pituus ja paksuus kasvavat. Tässä tapauksessa osa koulutuskudoksen soluista erilaistuu muiden kudosten soluiksi.

Koulutuskudoksen solut ovat melko pieniä, tiiviisti toistensa vieressä, niissä on suuri ydin ja ohut kalvo.

Kasvien koulutuskudosta löytyy mm kasvukartioita juuri (juuren kärki) ja varsi (varren kärki) esiintyy solmuvälien tyvissä, ja myös kasvainkudos muodostaa kambium(joka varmistaa varren paksuuden kasvun).

Juuren kasvukartion solut. Kuvassa näkyy solun jakautumisprosessi (kromosomien ero, ytimen liukeneminen).

Parenkyyma tai pohjakudos

Parenchyma sisältää useita kudostyyppejä. On assimilatiivista (fotosynteettistä), varastointia, vettä sisältävää ja ilmaa kantavaa peruskudosta.

Fotosynteettinen kudos koostuu klorofylliä sisältävistä soluista eli vihreistä soluista. Näillä soluilla on ohuet seinämät ja ne sisältävät suuren määrän kloroplasteja. Niiden päätehtävä on fotosynteesi. Assimilaatiokudos muodostaa lehtien massan, on osa nuorten puiden ja ruohon varsien kuorta.

Soluissa varastointikudosta ravintovarat kerääntyvät. Tämä kudos muodostaa siementen endospermin ja on osa mukuloita, sipuleita jne. Varren ydin, varren ja juurenkuoren sisäiset solut sekä mehevä siemenkalvo koostuvat yleensä myös varastoparenkyymistä.

Akviferin parenkyymi tyypillistä vain useille kasveille, yleensä kuiville elinympäristöille. Vettä kertyy tämän kudoksen soluihin. Vesipitoista kudosta löytyy sekä lehdistä (aloe) että varresta (kaktukset).

Ilmakudosta vesi- ja suokasveille ominaista. Sen erikoisuus on läsnäolo Suuri määrä ilmaa sisältävät solujen väliset tilat. Tämä helpottaa laitoksen kaasunvaihtoa, kun se on vaikeaa.

Johtava kangas

Erilaisten johtavien kudosten yhteinen tehtävä on kuljettaa aineita kasvielimestä toiseen. Puumaisten kasvien rungossa johtavat kudossolut sijaitsevat puussa ja floemissa. Lisäksi puussa on verisuonet (henkitorvi) ja henkitorvi, jota pitkin vesiliuos liikkuu juurista, ja floemissa - seulaputket, jonka kautta orgaaniset aineet siirtyvät fotosynteettisistä lehdistä.

Suonet ja henkitorvi ovat kuolleita soluja. Vesiliuos nousee verisuonten läpi nopeammin kuin henkitorven läpi.

Seulaputket ovat eläviä, mutta tumattomia soluja.

peittää kudosta

Sisäkudos sisältää ihon (epidermis), korkin ja kuoren. Iho peittää lehdet ja vihreät varret; nämä ovat eläviä soluja. Tulppa koostuu kuolleista soluista, jotka on kyllästetty rasvamaisella aineella, joka ei päästä vettä tai ilmaa läpi.

Minkä tahansa sisäkudoksen päätehtävä on suoja. sisäiset solut kasvit mekaanisista vaurioista, kuivumisesta, mikro-organismien tunkeutumisesta, lämpötilan muutoksista.

Korkki on toissijainen peittävä kudos, koska se esiintyy monivuotisten kasvien varsien ja juurien ihon tilalla.

Kuori koostuu korkista ja pääkudoksen kuolleista kerroksista.

Mekaaninen kangas

Mekaanisille kudossoluille on ominaista erittäin paksuuntuneet lignified kalvot. Mekaanisen kudoksen tehtävänä on antaa voimaa ja joustavuutta kasvien keholle ja elimille.

Koppisiementen varressa mekaaninen kudos voi sijaita yhtenä jatkuvana kerroksena tai erillisinä säikeinä, jotka ovat erillään toisistaan.

Lehdissä mekaanisen kudoksen kuidut sijaitsevat yleensä johtavan kudoksen kuitujen vieressä. Yhdessä ne muodostavat lehtien suonet.

Kasvien erittävä tai erittävä kudos

Erittävät kudossolut erittävät erilaisia ​​aineita, ja siksi tämän kankaan toiminnot ovat erilaisia. Kasvien erityssolut rajaavat hartsi- ja eteeristen öljyjen kulkureittejä ja muodostavat erikoisia rauhasia ja rauhaskarvoja. Kukkanektarit kuuluvat erityskudokseen.

Hartsit toimivat suojaava toiminto kun kasvin varsi on vaurioitunut.

Mesi houkuttelee pölyttäviä hyönteisiä.

On erittäviä soluja, jotka poistavat aineenvaihduntatuotteita, esimerkiksi oksaalihapposuoloja.

Riisi. Yksivuotisen lehmusvarren solurakenne. Pituus- ja poikittaisleikkaukset: 1 - sisäkudosten järjestelmä (ulkopuolelta sisään; yksi orvaskeden kerros, korkki, primaarinen aivokuori); 2-5 - basso : 2 - niinikuituja, 3 - seulaputket, 4 - satelliittisolut, 5 - nien parenkyymisolut; 6 - ulkokerroksissa venytetyt ja erilaistuneet kambiumsolut; 7-9 puun soluelementit: 7 - verisuonisolut, 8 - puukuituja, 9 - puun parenkyymisolut ( 7 , 8 Ja 9 näytetään myös suurena); 10 - ydinsolut.

Juuren kautta toimitettavan veden ja kivennäisaineiden on päästävä kaikkiin kasvin osiin, kun taas lehdissä fotosynteesin aikana syntyvät aineet on tarkoitettu myös kaikille soluille. Siten laitoksen rungossa on oltava erityinen järjestelmä kaikkien aineiden kuljetuksen ja uudelleenjakautumisen varmistamiseksi. Tämä toiminto suoritetaan kasveissa johtavat kankaat. Johtavia kankaita on kahdenlaisia: ksyleemi (puu) Ja phloem (bast). Ksyleemiä pitkin se suoritetaan nouseva virta: veden liikkuminen mineraalisuoloilla juuresta kaikkiin kasvin elimiin. Se kulkee floemia pitkin alaspäin suuntautuva virta: lehdistä tulevien orgaanisten aineiden kuljetus. Johtavat kudokset ovat monimutkaisia ​​kudoksia, koska ne koostuvat useista erilaistuneista soluista.

Ksylem (puu). Xylem koostuu johtavista elementeistä: alukset, tai henkitorvi, Ja henkitorvi, sekä soluista, jotka suorittavat mekaanisia ja varastointitoimintoja.

Trakeidit. Nämä ovat kuolleita pitkänomaisia ​​soluja, joissa on vinosti leikatut terävät päät (kuva 12).

Niiden lignified seinät ovat huomattavasti paksuuntuneita. Tyypillisesti henkitorven pituus on 1-4 mm. Ketjuun peräkkäin järjestetyt trakeidit muodostavat vettä johtavan järjestelmän saniaisissa ja siemenissä. Viestintä viereisten henkitorvien välillä tapahtuu huokosten kautta. Suodattamalla huokoskalvon läpi sekä pysty- että vaakasuora kuljetus liuenneen veden kanssa mineraalit. Veden liike henkitorven läpi tapahtuu hitaasti.

Alukset (henkitorvi). Suonet muodostavat täydellisimmän koppisiemenisille ominaisen johtavan järjestelmän. Ne ovat pitkä ontto putki, joka koostuu kuolleiden solujen ketjusta - suonen segmenteistä, joiden poikittaisseinissä on suuria reikiä - perforaatioita. Nämä reiät mahdollistavat nopean veden virtauksen. Alukset ovat harvoin yksittäisiä, ne sijaitsevat yleensä ryhmissä. Astian halkaisija on 0,1 - 0,2 mm. Päällä aikainen vaihe Ksyleemin kehittyessä prokambiumista suonten sisäseinille muodostuu selluloosapaksuuksia, jotka myöhemmin muuttuvat lignifioituneiksi. Nämä paksunnukset estävät suonia romahtamasta viereisten kasvavien solujen paineen alla. Ensin muodostuu rengastettu Ja kierre paksunnuksia, jotka eivät estä solujen pidentymistä. Myöhemmin ilmaantuu leveämpiä suonia portaat paksunnuksia ja sitten huokoinen suonet, joille on ominaista suurin paksunemisalue (kuva 13).

Suonten (huokosten) paksuuttamattomien alueiden kautta vesi kulkee vaakasuorassa naapurisuonissa ja parenkyymisoluissa. Alusten ilmestyminen evoluutioprosessissa tarjosi koppisiemenisille korkean sopeutumiskyvyn maaelämään ja sen seurauksena niiden hallitsevan aseman maan nykyaikaisessa kasvillisessa peitossa.

Muut ksyleemielementit. Johtavien elementtien lisäksi xylem sisältää myös puun parenkyymi ja mekaaniset elementit - puukuituja tai libriformia. Kuidut, kuten suonet, syntyivät evoluution prosessissa henkitorveista. Kuitenkin, toisin kuin suonissa, kuitujen huokosten määrä väheni ja muodostui vielä paksumpi toissijainen kuori.

Phloem (bast). Phloem suorittaa orgaanisten aineiden - fotosynteesituotteiden - virtauksen alaspäin. Phloem sisältää seulaputket, satelliittikennot, mekaaniset (niinikuidut) ja nien parenkyymi.

Seulaputket. Toisin kuin ksyleemin johtavat elementit, seulaputket ovat elävien solujen ketju (kuva 14).

Seulaputken muodostavien kahden vierekkäisen solun poikittaisseinämät lävistetään suuri numero reikien läpi, jotka muodostavat seulaa muistuttavan rakenteen. Tästä tulee nimi seulaputket. Näitä reikiä tukevia seiniä kutsutaan seulalevyt. Näiden aukkojen kautta tapahtuu orgaanisten aineiden kuljetus segmentistä toiseen.

Seulaputken segmentit on liitetty erityisillä huokosilla seurasoluihin (katso alla). Putket kommunikoivat parenkyymisolujen kanssa yksinkertaisten huokosten kautta. Kypsistä seulasoluista puuttuu ydin, ribosomit ja Golgi-kompleksi, ja niiden toiminnallista aktiivisuutta ja elintärkeää aktiivisuutta tukevat seurasolut.

Seurasolut (mukana olevat solut). Ne sijaitsevat seulaputkisegmentin pituussuuntaisia ​​seiniä pitkin. Seurasolut ja seulaputkisegmentit muodostetaan tavallisista emosoluista. Emosolu jaetaan pitkittäisväliseinällä, ja kahdesta tuloksena olevasta solusta toinen muuttuu seulaputken segmentiksi ja toisesta kehittyy yksi tai useampi seurasolu. Seurasoluissa on ydin, sytoplasma, jossa on lukuisia mitokondrioita, niissä tapahtuu aktiivista aineenvaihduntaa, joka liittyy niiden toimintaan: ydinvapaiden seulasolujen elintärkeän toiminnan varmistamiseksi.

Muita floemin elementtejä. Floemin koostumus johtavien elementtien kanssa sisältää mekaanisia niini (phloem) kuidut Ja phloem parenchyma.

Johtavat niput. Kasveissa johtavat kudokset (ksyleemi ja floeemi) muodostavat erityisiä rakenteita - johtavia nippuja. Jos nippuja ympäröivät osittain tai kokonaan mekaanisen kudoksen säikeet, niitä kutsutaan verisuoni-kuitukimppuja. Nämä niput tunkeutuvat koko kasvin runkoon muodostaen yhden johtavan järjestelmän.

Aluksi johtavat kudokset muodostuvat primaarisen meristeemin soluista - procambia. Jos nipun muodostuksen aikana prokambium kuluu kokonaan primaaristen johtavien kudosten muodostukseen, niin tällaista nippua kutsutaan ns. suljettu(Kuva 15).

Se ei pysty (toissijaiseen) paksuuntumiseen, koska se ei sisällä kambiasoluja. Tällaiset niput ovat tyypillisiä yksisirkkaisille kasveille.

Kaksisirkkaisissa ja siemenkasveissa osa prokambiumista jää ensisijaisen ksyleemin ja floeemin väliin, josta tulee myöhemmin fascicular kambium. Sen solut pystyvät jakautumaan, muodostamaan uusia johtavia ja mekaanisia elementtejä, mikä varmistaa nipun toissijaisen paksuuntumisen ja sen seurauksena varren paksuuden kasvamisen. Kambiumia sisältävää verisuonikimppua kutsutaan avata(katso kuva 15).

Ksyleemin ja floeemin suhteellisesta sijainnista riippuen erotetaan useita verisuonikimpputyyppejä (kuva 16)

Vakuuspaketit. Ksylem ja floem ovat vierekkäin vierekkäin. Tällaiset niput ovat ominaisia ​​useimpien nykyaikaisten siemenkasvien varrelle ja lehdille. Tyypillisesti tällaisissa nipuissa ksyleemi sijaitsee lähempänä aksiaalisen elimen keskustaa ja floemi on kehää kohti.

Bicollateral niput. Ksyleemin vieressä on kaksi floeeminauhaa: yksi sisäpuolella ja toinen reunalla. Floeemin reunajuoste koostuu pääosin sekundaarisesta floeemista, sisäinen juoste koostuu primaarisesta floeemista, koska se kehittyy prokambiumista.

Samankeskiset palkit. Yksi johtava kudos ympäröi toista johtavaa kudosta: xylem - floem tai floem - ksyleemi.

Radiaaliset säteet. Kasvien juurille ominaista. Ksyleemi sijaitsee elimen säteitä pitkin, joiden välissä on floeemin säikeitä.