Johtavat kasvikudokset. Niiden rakenne, toiminnot ja sijainti. Kasvien mekaaniset ja johtavat kudokset Kukkivien kasvien johtavien kudosten toiminnot

Tämä tyyppi kuuluu monimutkaisiin kudoksiin ja koostuu erilailla erilaistuneista soluista. Itse johtavien elementtien lisäksi kudos sisältää mekaanisia, eritys- ja varastoelementtejä. Johtavat kudokset yhdistävät kaikki kasvin elimet yhtenäinen järjestelmä. Johtavia kudoksia on kahta tyyppiä: ksyleemi ja floemi (kreikaksi ksylon - puu; phloios - kuori, niini). Niissä on sekä rakenteellisia että toiminnallisia eroja.

Ksyleemin johtavat elementit muodostuvat kuolleet solut. Ne kuljettavat vettä ja siihen liuenneita aineita pitkiä matkoja juuresta lehtiin. Floeemin johtavat elementit säilyttävät elävän protoplastin. Ne kuljettavat pitkän matkan fotosynteettisistä lehdistä juureen.

Tyypillisesti ksyleemi ja floemi sijaitsevat kasvirungossa tietyssä järjestyksessä muodostaen kerroksia tai verisuonikimppuja. Rakenteesta riippuen on olemassa useita johtavia nipputyyppejä, jotka ovat ominaisia tietyt ryhmät kasvit. Ksyleemin ja floeemin välissä oleva avoin nippu sisältää kambiumia, joka tarjoaa toissijaista kasvua. Kaksipuolisessa avoimessa nipussa floeemi sijaitsee molemmilla puolilla suhteessa ksylemiin. Suljetut kimput eivät sisällä kambiumia eivätkä siten pysty toissijaiseen paksuuntumiseen. Löydät vielä kaksi samankeskistä nipputyyppiä, joissa joko floemi ympäröi ksylemiä tai ksyleemi ympäröi floemia.

Ksylem (puu). Xylemin kehitys sisään korkeampia kasveja liittyvät vedenvaihdon varmistamiseen. Koska vettä poistuu jatkuvasti orvaskeden läpi, kasvin on imeytettävä sama määrä kosteutta ja lisättävä se transpiraatiota suorittaviin elimiin. On syytä ottaa huomioon, että elävän protoplastin läsnäolo vettä johtavissa soluissa hidastaisi kuljetusta suuresti, kuolleet solut osoittautuvat tässä toimivammiksi. Kuolleella solulla ei kuitenkaan ole jäykkyyttä, joten kalvolla on oltava mekaanisia ominaisuuksia. Huomautus: turgesenssi - tilat kasvisolut, kudokset ja elimet, mille? ne muuttuvat elastisiksi johtuen solusisällön paineesta niiden elastisiin kalvoihin. Itse asiassa ksyleemin johtavat elementit koostuvat kuolleista soluista, jotka ovat pitkänomaisia ​​​​elimen akselia pitkin paksuilla lignified-kuorilla.

Aluksi ksyleemi muodostuu ensisijaisesta meristeemistä - prokambiumista, joka sijaitsee aksiaalisten elinten yläosassa. Ensin erotetaan protoksylemi, sitten metaksylemi. Ksyleemin muodostumista tunnetaan kolmea tyyppiä. Exarch-tyypissä protoksyleemielementit ilmestyvät ensin prokambium-kimpun reunalle, sitten metaksyleemielementit ilmestyvät keskelle. Jos prosessi menee vastakkaiseen suuntaan (eli keskustasta reuna-alueelle), tämä on endarkkinen tyyppi. Mesarkisessa tyypissä ksyleemi muodostuu prokambiaalisen nipun keskelle, minkä jälkeen se kerrostuu sekä keskustaa että reunaa kohti.

Juurelle on ominaista eksarkaalinen ksyleemin muodostus, kun taas varrelle on ominaista endarkkinen tyyppi. Matalaorganisoituneissa kasveissa ksyleemin muodostusmenetelmät ovat hyvin erilaisia ​​ja voivat toimia systemaattisina ominaisuuksina.

Jonkin verran? Kasveissa (esimerkiksi yksisirkkaisissa) kaikki prokambiumsolut erilaistuvat johtaviksi kudoksiksi, jotka eivät kykene toissijaiseen paksuuntumiseen. Muissa muodoissa (esimerkiksi puumaisissa) lateraalimeristeemit (kambium) jäävät ksyleemin ja floeemin väliin. Nämä solut pystyvät jakautumaan, uusien ksyleemin ja floemin. Tätä prosessia kutsutaan toissijaiseksi kasvuksi. Monet suhteellisen vakaissa ilmasto-oloissa kasvavat kasvit kasvavat jatkuvasti. Vuodenaikojen ilmastomuutoksiin mukautuneissa muodoissa - ajoittain.

Prokambiumsolujen erilaistumisen päävaiheet. Sen soluissa on ohuet kalvot, jotka eivät estä niitä venymästä elimen kasvun aikana. Protoplasti alkaa sitten muodostaa toissijaista kuorta. Mutta tällä prosessilla on erityisiä piirteitä. Toissijainen kuori ei kerrostu jatkuvana kerroksena, joka ei salli solun venymistä, vaan renkaiden tai spiraalin muodossa. Solun pidentäminen ei ole vaikeaa. Nuorissa soluissa heliksin renkaat tai käänteet sijaitsevat lähellä toisiaan. Kypsissä soluissa solut eroavat solujen pidentymisen seurauksena. Kuoren rengas- ja spiraalipaksunteet eivät häiritse kasvua, mutta mekaanisesti ne ovat kuoria huonompia, joissa sekundaarinen paksuuntuminen muodostaa jatkuvan kerroksen. Tässä suhteessa kasvun lakkaamisen jälkeen ksyleemiin muodostuu elementtejä, joissa on jatkuva lignifioitu kuori (metaksyleemi). On huomattava, että toissijainen paksuuntuminen tässä ei ole rengasmainen tai spiraalimainen, vaan pistemäinen, skalarimainen, verkko, jonka solut eivät veny ja kuolevat muutamassa tunnissa. Tämä prosessi tapahtuu koordinoidusti läheisissä soluissa. Ilmestyy sytoplasmassa suuri määrä lysosomit Sitten ne hajoavat ja niiden sisältämät entsyymit tuhoavat protoplastin. Kun poikittaisseinämät tuhoutuvat, ketjussa toistensa yläpuolella olevat solut muodostavat onton suonen. Useimmat koppisiemeniset ja jotkut? pteridofyteilla on verisuonia.

Johtavaa solua, joka ei muodostu seinämässä olevien reikien kautta, kutsutaan trakeidiksi. Vesi liikkuu henkitorven läpi hitaammin kuin alusten läpi. Tosiasia on, että henkitorveissa ensisijainen kuori ei keskeydy missään. Trakeidit kommunikoivat keskenään huokosten kautta. On syytä selventää, että kasveissa huokos on vain syvennys toissijaisessa kuoressa primaarikuoreen asti eikä henkitorven välillä ole läpimeneviä reikiä.

Yleisimmät ovat rajatut huokoset. Niissä soluonteloon päin oleva kanava muodostaa jatkeen - huokoskammion. Useimmat huokoset havupuukasveja primaarisessa kuoressa niillä on paksuus - torus, joka on eräänlainen venttiili ja pystyy säätelemään veden kuljetuksen voimakkuutta. Siirtymällä torus estää veden virtauksen huokosen läpi, mutta sen jälkeen se ei voi enää palata edelliseen asentoonsa suorittamalla kertaluonteisen toimenpiteen.

Huokoset ovat enemmän tai vähemmän pyöreitä, pitkänomaisia ​​kohtisuorassa pitkänomaiseen akseliin nähden (näiden huokosten ryhmä muistuttaa tikkaita; siksi tällaista huokoisuutta kutsutaan portaiksi). Huokosten kautta kuljetus tapahtuu sekä pituus- että poikittaissuunnassa. Huokosia ei ole vain henkitorveissa, vaan myös yksittäisissä verisuonisoluissa, jotka muodostavat suonen.

Evoluutioteorian näkökulmasta trakeidit edustavat ensimmäistä ja päärakennetta, joka johtaa vettä korkeampien kasvien kehossa. Uskotaan, että suonet syntyivät henkitorveista niiden välisten poikittaisseinien hajoamisen vuoksi. Useimmilla pteridofyyteillä ja -siemenisilla ei ole suonia. Niiden vesi liikkuu henkitorven kautta.

Evoluutiokehitysprosessissa suonia esiintyi eri kasviryhmissä useammin kuin kerran, mutta ne saivat tärkeimmän toiminnallisen merkityksen koppisiemenissä, missä? niitä esiintyy henkitorven mukana. Uskotaan, että kehittyneemmän kuljetusmekanismin hallussapito auttoi heitä paitsi selviytymään, myös saavuttamaan huomattavan erilaisia ​​muotoja.

Ksylem on monimutkainen kudos, joka sisältää vettä johtavien alkuaineiden lisäksi myös muita. Mekaaniset toiminnot suoritetaan libriformisilla kuiduilla (latinaksi liber - bast, forma - muoto). Mekaanisten lisärakenteiden läsnäolo on tärkeää, koska sakeutumisesta huolimatta vettä johtavien elementtien seinämät ovat edelleen liian ohuita. He eivät pysty elättämään suuria massoja yksin. monivuotinen kasvi. Kuidut kehittyivät henkitorveista. Niille on ominaista pienemmät koot, lignified (lignified) kuoret ja kapeat ontelot. Reunuksettomat huokoset löytyvät seinästä. Nämä kuidut eivät johda vettä, vaan niiden päätehtävä on tukea.

Ksyleemissä on myös eläviä soluja. Niiden massa voi olla 25% puun kokonaistilavuudesta. Koska nämä solut ovat muodoltaan pyöreitä, niitä kutsutaan puuparenkyymiksi. Kasvin rungossa parenkyyma sijaitsee kahdella tavalla. Ensimmäisessä tapauksessa solut on järjestetty pystysuorien säikeiden muodossa - tämä on juosteen parenkyymi. Toisessa tapauksessa parenchyma muodostaa vaakasuuntaisia ​​säteitä. Niitä kutsutaan ydinsäteiksi, koska ne yhdistävät ytimen ja aivokuoren. Ydin suorittaa useita toimintoja, mukaan lukien aineiden varastoinnin.

Phloem (bast). Tämä on monimutkainen kudos, koska sen muodostavat erityyppiset solut. Pääjohtavia kennoja kutsutaan seulaelementeiksi. Ksyleemin johtavat elementit muodostuvat kuolleista soluista, kun taas floeemissa ne säilyttävät elävän, vaikkakin voimakkaasti muunnetun protoplastin toimintajakson aikana. Floem suorittaa muovisten aineiden ulosvirtauksen fotosynteettisistä elimistä. Kyky suorittaa eloperäinen aine Kaikkien elävien kasvisolujen hallussa. Ja näin ollen, jos ksylemiä löytyy vain korkeammista kasveista, niin orgaanisten aineiden kuljetus solujen välillä tapahtuu myös alemmissa kasveissa.

Ksyleemi ja floeemi kehittyvät apikaalisista meristeemeistä. Ensimmäisessä vaiheessa protofloemi muodostuu prokambiaaliseen johtoon. Ympäröivien kudosten kasvaessa se venyy, ja kun kasvu on päättynyt, protofloeemin sijaan muodostuu metafloeemi.

Korkeampien kasvien eri ryhmissä löytyy kahden tyyppisiä seulaelementtejä. Pteridofyyteissä ja siemenissä sitä edustavat seulasolut. Kennojen seulakentät ovat hajallaan sivuseiniä pitkin. Protoplasti säilyttää jonkin verran tuhoutuneen ytimen.

Koppisiemenissä seulaelementtejä kutsutaan seulaputkiksi. Ne kommunikoivat keskenään seulalevyjen kautta. Kypsistä soluista puuttuu ytimiä. Seulaputken vieressä on kuitenkin seurasolu, joka muodostuu yhdessä seulaputken kanssa yhteisen emosolun mitoottisen jakautumisen seurauksena (kuva 38). Seurasolulla on tiheämpi sytoplasma, jossa on suuri määrä aktiivisia mitokondrioita, sekä täysin toimiva ydin, valtava määrä plasmodesmataa (kymmenen kertaa enemmän kuin muut solut). Seurasolut vaikuttavat tumaputkiseulasolujen toiminnalliseen aktiivisuuteen.

Kypsien seulasolujen rakenteessa on joitain erityispiirteitä. Vakuolia ei ole, ja siksi sytoplasma nesteytyy suuresti. Ydin voi olla poissa (koppisiemenissä) tai ryppyisessä, toiminnallisesti inaktiivisessa tilassa. Ribosomit ja Golgi-kompleksi puuttuvat myös, mutta endoplasminen retikulumi on hyvin kehittynyt, joka ei vain tunkeudu sytoplasmaan, vaan myös kulkeutuu naapurisoluihin seulakenttien huokosten kautta. Hyvin kehittyneitä mitokondrioita ja plastideja löytyy runsaasti.

Solujen välillä aineet kuljetetaan solukalvoissa olevien reikien kautta. Tällaisia ​​aukkoja kutsutaan huokosiksi, mutta toisin kuin henkitorven huokoset, ne ovat läpi. Oletetaan, että ne edustavat suuresti laajentuneita plasmodesmataa seinillä, mikä? kalloosipolysakkaridi kerrostuu. Huokoset on järjestetty ryhmiin muodostaen seulakenttiä. Primitiivisissä muodoissa seulakentät ovat satunnaisesti hajallaan koko kuoren pinnalle, edistyneemmissä koppisiemenissä ne sijaitsevat vierekkäisten solujen päissä vierekkäin muodostaen seulalevyn. Jos siinä on yksi seulakenttä, sitä kutsutaan yksinkertaiseksi, jos niitä on useita, sitä kutsutaan kompleksiksi.

Ratkaisujen kulkunopeus seulaelementit jopa 150 cm tunnissa. Tämä on tuhat kertaa nopeampi kuin vapaan diffuusion nopeus. Todennäköisesti tapahtuu aktiivista kuljetusta, ja lukuisat seulaelementtien mitokondriot ja seurasolut tarjoavat tähän tarvittavan ATP:n.

Floem-seulaelementtien aktiivisuuden kesto riippuu lateraalisten meristeemien läsnäolosta. Jos niitä on, seulaelementit toimivat koko kasvin käyttöiän ajan.

Seulaelementtien ja seurasolujen lisäksi floemi sisältää niinikuituja, sklereideja ja parenkyymiä.

Evoluutioprosessissa se on yksi niistä syistä, jotka mahdollistivat kasvien pääsyn maahan. Artikkelissamme tarkastellaan sen elementtien - seulaputkien ja astioiden - rakenteen ja toiminnan ominaisuuksia.

Johtavan kankaan ominaisuudet

Kun planeetalla tapahtui suuria muutoksia ilmasto-olosuhteet, kasvien piti sopeutua niihin. Ennen sitä he kaikki elivät yksinomaan vedessä. Maa-ilmaympäristössä on tullut tarpeelliseksi ottaa vettä maaperästä ja kuljettaa se kaikkiin kasvin elimiin.

Johtavaa kudosta on kahta tyyppiä, joiden elementit ovat suonet ja seulaputket:

1. Bast tai phloem sijaitsee lähempänä varren pintaa. Sitä pitkin lehteen fotosynteesin aikana muodostuneet orgaaniset aineet siirtyvät juurta kohti.
2. Toista johtavaa kudosta kutsutaan puuksi tai ksyleemiksi. Se tarjoaa ylöspäin suuntautuvan virran: juuresta lehtiin.

Kasvien seulaputket

Nämä ovat floeemin johtavia soluja. Ne on erotettu toisistaan ​​lukuisilla väliseinillä. Ulkoisesti niiden rakenne muistuttaa seulaa. Tästä nimi tulee. Kasvien seulaputket elävät. Tämä selittyy alaspäin suuntautuvan virran heikolla paineella.

Niiden poikittaisseinämien läpi kulkee tiheä reikien verkosto. Ja soluissa on monia läpimeneviä reikiä. Kaikki heistä ovat prokaryoottisia. Tämä tarkoittaa, että niillä ei ole muodollista ydintä.

Seulaputkien sytoplasman elementit pysyvät elossa vain tietty aika. Tämän ajanjakson kesto vaihtelee suuresti - 2-15 vuotta. Tämä indikaattori riippuu kasvin tyypistä ja sen kasvuolosuhteista. Seulaputket kuljettavat vettä ja fotosynteesin aikana syntetisoitua orgaanista ainetta lehdistä juurille.

Alukset

Toisin kuin seulaputket, nämä johtavat kudoselementit ovat kuolleita soluja. Visuaalisesti ne muistuttavat putkia. Suonissa on tiheät kalvot. KANSSA sisällä ne muodostavat paksuuntumia, jotka näyttävät renkailta tai spiraaleilta.

Tämän rakenteen ansiosta alukset pystyvät suorittamaan tehtävänsä. Se sisältää maaperän liuosten liikkumisen mineraaleja juuresta lehtiin.

Maaperän ravitsemusmekanismi

Siten laitos kuljettaa samanaikaisesti aineita vastakkaisiin suuntiin. Kasvitieteessä tätä prosessia kutsutaan nousevaksi ja laskevaksi virraksi.

Mutta mitkä voimat saavat veden liikkumaan maaperästä ylöspäin? Osoittautuu, että tämä tapahtuu juuripaineen ja transpiraation vaikutuksesta - veden haihtumisen lehtien pinnasta.

Kasveille tämä prosessi on elintärkeä. Tosiasia on, että vain maaperä sisältää mineraaleja, joita ilman kudosten ja elinten kehitys on mahdotonta. Siten typpi on välttämätön juurijärjestelmän kehittymiselle. Tätä alkuainetta on runsaasti ilmassa - 75%. Mutta kasvit eivät pysty sitomaan ilmakehän typpeä, minkä vuoksi kivennäisravinto on niille niin tärkeää.

Nouseessaan vesimolekyylit tarttuvat tiukasti toisiinsa ja suonten seinämiin. Tässä tapauksessa syntyy voimia, jotka voivat nostaa veden kunnolliselle korkeudelle - jopa 140 m. Tällainen paine pakottaa maaperän liuokset tunkeutumaan juurikarvojen läpi kuoreen ja sitten ksyleemiastioihin. Vesi nousee niitä pitkin varteen. Lisäksi vesi pääsee lehtiin haihtumisen vaikutuksesta.

Suonten vieressä olevissa suonissa on myös seulaputkia. Nämä elementit ohjaavat alaspäin suuntautuvaa virtaa. Vaikutuksen alaisena auringonvalo Polysakkaridiglukoosi syntetisoituu lehtien kloroplasteissa. Kasvi käyttää tätä orgaanista ainetta kasvun ja elintärkeiden prosessien suorittamiseen.

Joten kasvin johtava kudos varmistaa orgaanisten ja mineraaliaineiden vesiliuosten liikkumisen koko kasvissa. Sen rakenneosia ovat astiat ja seulaputket.

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 (virtaus alaspäin). 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.

Xylem (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.

Kypsässä, toimivassa tilassa henkitorven elementit ovat kuolleita soluja, 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 sekundaariset paksunnukset muuttuvat ligniiniksi (kyllästyvät ligniinillä), mikä antaa niille lisälujuutta, mutta rajoittaa pituuden kasvun mahdollisuutta. Siksi elimen ontogeneesissä esiintyy 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, kuten Selaginellasta, joistakin korteista ja saniaisista sekä muutamista siemenkota (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 hyvin pitkänomainen, terävillä päillä. 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 ksyleemin sisäpuolella on ylimääräinen floeeminauha, tällaista nippua kutsutaan bicollateraliksi. 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. Juureissa mekaaninen kangas keskittynyt elimen keskelle.

Solujen muodosta, rakenteesta, fysiologisesta tilasta ja solukalvojen paksuuntumismenetelmästä riippuen erotetaan kaksi mekaanista kudosta: 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 lignifioituneita kalvoja, joiden sisältö kuolee pois 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 varressa puumaisia ​​kasveja, 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 merkittävät määrät vapautunutta happea eivät mahdu solujen välisiin tiloihin ja poistuvat erilaisten satunnaisten kudosten 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 maaperässä, tapahtuu erilaisia ​​käymis- ja hajoamisprosesseja; 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; maanpäällisissä elimissä 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.

JOHTAVAT KANKAAT.

Johtavien kudosten tehtävänä on siirtää veteen liuenneita ravinteita läpi kasvin.

Riisi. 43 Niityn geraniumin lehden puukuidut (poikittainen - A, B ja pituussuuntainen - C kuituryhmien leikkaus):
1 - soluseinä, 2 - yksinkertaiset huokoset, 3 - soluontelo

Kuten sisäkudokset, ne syntyivät sen seurauksena, että kasvi sopeutui elämään kahdessa ympäristössä: maaperässä ja ilmassa. Tältä osin tuli tarpeelliseksi kuljettaa ravinteita kahteen suuntaan.

Suolojen vesiliuosten nouseva tai transpiraatiovirta liikkuu juuresta lehtiin. Orgaanisten aineiden assimilaatio, alaspäin suuntautuva virtaus suunnataan lehdistä juurille. Nouseva virta kulkee lähes yksinomaan henkitorven kautta

Riisi. 44 Kypsyvän kirsikkaluumun hedelmien kiven sklereidit elävällä sisällöllä: 1 - sytoplasma, 2 - paksuuntunut soluseinä, 3-huokosiset tubulukset
ksyleemin elementit, a. laskeva - floemin seulaelementtejä pitkin.

Erittäin haaroittunut johtavien kudosten verkosto kuljettaa vesiliukoisia aineita ja fotosynteesituotteita kaikkiin kasvin elimiin ohuimmista juuripäästä nuorimpiin versoihin. Johtavat kudokset yhdistävät kaikki kasvin elimet. Ravinteiden pitkän matkan eli aksiaalisen kuljetuksen lisäksi myös lyhyen matkan säteittäinen kuljetus tapahtuu johtavien kudosten kautta.

Kaikki johtavat kudokset ovat monimutkaisia ​​tai monimutkaisia, eli ne koostuvat morfologisesti ja toiminnallisesti heterogeenisista elementeistä. Samasta meristeemistä muodostuvia kahta tyyppiä johtavaa kudosta - ksyleemi ja floemi - sijaitsee lähellä. Monissa kasvielimissä ksyleemi on yhdistetty floemiin säikeiden muodossa, joita kutsutaan verisuonikimpuiksi.

On olemassa primaarisia ja toissijaisia ​​johtavat kudokset. Ensisijaiset kudokset muodostuvat lehdissä, nuorissa versoissa ja juurissa. Ne eroavat prokambiumsoluista. Toissijaiset johtavat kudokset, yleensä tehokkaammat, syntyvät kambiumista.

Ksylem (puu). Vesi ja liuenneet mineraalit liikkuvat ksyleemin läpi juuresta lehtiin. Ensisijainen ja toissijainen ksyleemi sisältävät samantyyppisiä soluja. Primaarisessa ksyleemissä ei kuitenkaan ole ydinsäteitä, mikä eroaa sekundaarisäteistä.

Ksyleemin koostumus sisältää morfologisesti erilaisia ​​elementtejä, joka suorittaa sekä vara-aineiden kuljetus- että varastointitoimintoja sekä puhtaasti tukitoimintoja. Pitkän matkan kuljetus tapahtuu ksyleemin henkitorvielementtien: henkitorven ja verisuonten kautta, lyhyen matkan kuljetus tapahtuu parenkymaalisten elementtien kautta. Tuki- ja joskus varastointitoimintoja suorittaa osa libriformin mekaanisen kudoksen henkitorveista ja kuiduista, jotka ovat myös osa ksylemiä.

Kypsässä tilassa olevat trakeidit ovat kuolleita prosenkymaalisia soluja, päistään kapeneneita ja joissa ei ole protoplastia. Henkitorven pituus on keskimäärin 1-4 mm, kun taas halkaisija ei ylitä millimetrin kymmenesosia tai jopa sadasosia. Henkitorven seinämät lignifioituvat, paksuuntuvat ja niissä on yksinkertaisia ​​tai rajattuja huokosia, joiden läpi liuokset suodatetaan. Suurin osa rajatuista huokosista sijaitsee lähellä solujen päitä, eli siellä, missä liuokset vuotavat henkitorvesta toiseen. Trakeideja esiintyy kaikkien korkeampien kasvien sporofyyteissä, ja useimmissa korteissa, lykofyytissä, pteridofyytissä ja siemenkotaissa ne ovat ksyleemin ainoat johtavat elementit.

Alukset ovat onttoja putkia, jotka koostuvat yksittäisistä segmenteistä, jotka sijaitsevat päällekkäin.

Saman aluksen toistensa yläpuolella olevien segmenttien välissä on erilaisia ​​tyyppejä reikien läpi - rei'itykset. Koko astian rei'itysten ansiosta neste virtaa vapaasti. Evoluutiossa suonet ilmeisesti ovat peräisin henkitorveista tuhoutumalla huokosten sulkemiskalvot ja sulautumalla myöhemmin yhdeksi tai useammaksi rei'itykseksi. Alun perin voimakkaasti viistetyt henkitorven päät asettuivat vaakasuoraan asentoon ja itse henkitorveista tuli lyhyempi ja ne muuttuivat verisuonten segmenteiksi (kuva 45).

Alukset esiintyivät itsenäisesti maakasvien eri evoluutiolinjoissa. Ne saavuttavat kuitenkin suurimman kehityksensä koppisiemenissä, joissa ne ovat ksyleemin tärkeimpiä vettä johtavia elementtejä. Suonten ulkonäkö on tärkeä todiste tämän taksonin evoluution edistymisestä, koska ne helpottavat merkittävästi haihtumisvirtausta pitkin kasvirunkoa.

Primaarisen kuoren lisäksi suonissa ja henkitorveissa on useimmissa tapauksissa sekundäärisiä paksuuntumia. Nuorimmissa henkitorven elementeissä toissijainen kalvo voi olla renkaiden muodossa, jotka eivät ole yhteydessä toisiinsa (rengastettu henkitorvi ja suonet). Myöhemmin ilmaantuu henkitorven elementtejä, joissa on spiraalipaksuuksia. Näitä seuraavat paksunnuksilla olevat suonet ja trakeidit, joita voidaan luonnehtia spiraaleiksi, joiden kierrokset ovat yhteydessä toisiinsa (skaalapaksutukset). Lopulta toissijainen kuori sulautuu enemmän tai vähemmän jatkuvaksi sylinteriksi, joka muodostuu sisäänpäin ensisijaisesta kuoresta. Tämä sylinteri katkaistaan ​​klo erilliset alueet ajoittain. Suonet ja henkitorvet, joissa on suhteellisen pienet pyöristetyt primaarisen solukalvon alueet, joita sekundäärinen kalvo ei peitä sisältä, kutsutaan usein huokoisiksi Tapauksissa, joissa sekundaarikalvon huokoset muodostavat jonkinlaisen verkon tai tikkaat, ne puhuvat verkkomaisesta. tai skalarimuotoiset henkitorven elementit (skaalaussuonet ja trakeidit).

Riisi. 45 Henkitorven ksyleemielementtien rakenteen muutokset niiden evoluution aikana (suunta on osoitettu nuolella):
1,2 - henkitorvi, jossa on pyöristetyt huokosreunat, 3 - henkitorvi, joiden huokoset ovat pitkänomaiset, 4 - primitiivityyppinen suonen segmentti ja sen tiiviistä huokosista muodostuva rei'itys, 5 - 7 - suonen segmenttien erikoistumisen peräkkäiset vaiheet ja suonen muodostuminen yksinkertainen rei'itys

Toissijainen ja joskus primaarinen kuori on pääsääntöisesti lignifioitu, eli kyllästetty ligniinillä, tämä antaa lisälujuutta, mutta rajoittaa niiden pituuden lisäkasvun mahdollisuutta.

Henkitorvielementit eli henkitorvi ja suonet jakautuvat ksyleemissä eri tavoin. Joskus poikkileikkauksessa ne muodostavat hyvin määritellyt renkaat (rengas-verisuonipuu). Muissa tapauksissa verisuonet ovat hajallaan enemmän tai vähemmän tasaisesti koko ksyleemimassassa (hajoanut vaskulaarinen puu). Ksyleemin henkitorven elementtien jakautumisen piirteitä käytetään eri puulajien puun tunnistamiseen.

Henkitorven elementtien lisäksi ksyleemi sisältää sädeelementtejä, eli soluja, jotka muodostavat ydinsäteet (kuva 46), jotka useimmiten muodostuvat ohutseinäisistä parenkyymisoluista (radiaalinen parenkyyma). Ray trakeidit ovat vähemmän yleisiä havupuiden säteissä. Medullarisäteet kuljettavat lyhyen kantaman aineita vaakasuunnassa. Koppisiementen ksyleemissä on johtavien alkuaineiden lisäksi myös ohutseinäisiä, lignifioitumattomia eläviä parenkyymisoluja, joita kutsutaan puuparenkyymiksi. Ydinsäteiden ohella lyhyen kantaman kuljetus tapahtuu osittain niitä pitkin. Lisäksi puuparenkyymi toimii vara-aineiden varastopaikkana. Elementit
kambiumista syntyy ydinsäteitä ja puun parenkyymi henkitorven elementtien tavoin.

Kasvikudokset: johtavat, mekaaniset ja erittävät

Johtavat kudokset sijaitsevat versojen ja juurien sisällä. Sisältää ksylemiä ja floemia. Ne tarjoavat kasville kaksi ainevirtaa: nouseva ja laskeva. Nousemassa Virran tuottaa ksyleemi - veteen liuenneet mineraalisuolat siirtyvät maanpäällisiin osiin. Laskeva virran tuottaa floemi - lehdissä ja vihreissä varsissa syntetisoidut orgaaniset aineet siirtyvät muihin elimiin (juurille).

Ksyleemi ja floemi ovat monimutkaisia ​​kudoksia, jotka koostuvat kolmesta pääelementistä:

Johtavaa toimintoa suorittavat myös parenkyymisolut, jotka kuljettavat aineita kasvikudosten välillä (esim. puumaisten varsien ydinsäteet varmistavat aineiden liikkumisen vaakasuunnassa primaarisesta kuoresta ytimeen).

Xylem

Xylem (kreikasta ksylonia- kaadettu puu). Se koostuu itse johtavista elementeistä ja pää- ja mekaanisten kudosten mukana olevista soluista. Kypsät verisuonet ja henkitorvi ovat kuolleita soluja, jotka tarjoavat virtauksen ylöspäin (veden ja mineraalien liikettä). Ksyleemin elementit voivat myös suorittaa tukitoiminnon. Keväällä ksyleemin kautta versoihin pääsevät keväällä liuokset, joissa ei ole vain mineraalisuoloja, vaan myös liuenneita sokereita, joita muodostuu tärkkelyksen hydrolyysin seurauksena juurien ja varsien varastokudoksissa (esim. koivunmahla). .

Trakeidit - Nämä ovat ksyleemin vanhimmat johtavat elementit. Trakeideja edustavat pitkänomaiset karan muotoiset solut, joissa on terävät päät, jotka sijaitsevat toistensa yläpuolella. Niissä on lignifioituja soluseinämiä, joissa on eri paksuusaste (renkaat, spiraalimaiset, huokoiset jne.), jotka estävät niitä hajoamasta ja venymästä. Soluseinissä on monimutkaisia ​​huokosia, jotka on vuorattu huokoskalvolla, jonka läpi vesi kulkee. Liuosten suodatus tapahtuu huokoskalvon läpi. Nesteen liikkuminen henkitorven läpi on hidasta, koska huokoskalvo estää veden liikkumisen. Korkeammissa itiöissä ja sinisiemenisissa kasveissa trakeidit muodostavat noin 95 % puutilavuudesta.

Alukset tai henkitorvi , koostuvat pitkänomaisista soluista, jotka sijaitsevat päällekkäin. Ne muodostavat putkia, kun yksittäiset solut - verisuonisegmentit - sulautuvat ja kuolevat. Sytoplasma kuolee. Verisuonten solujen välissä on poikittaiset seinämät suuria reikiä. Suonten seinissä on erimuotoisia paksunnuksia (renkaat, spiraali jne.). Nouseva virta tapahtuu suhteellisen nuorten suonien kautta, jotka ajan myötä täyttyvät ilmalla, tukkeutuvat viereisten elävien solujen (parenkyymi) kasvaimilla ja suorittavat sitten tukitoiminnon. Neste liikkuu nopeammin verisuonten kuin henkitorven läpi.

Phloem

Phloem (kreikasta floyos– cortex) koostuu johtavista elementeistä ja mukana olevista soluista.

Seulaputket - nämä ovat eläviä soluja, jotka ovat peräkkäin kytkettyinä päistään ja joissa ei ole organelleja tai ydintä. Ne tarjoavat liikkeen lehdistä vartta pitkin juureen (kuljettavat orgaanisia aineita ja fotosynteesituotteita). Niillä on laaja fibrilliverkosto, ja sisäinen sisältö on runsaasti kasteltua. Erotettu toisistaan ​​kalvoseinillä, joissa on suuri määrä pieniä reikiä (rei'itys) - seula (rei'itys) levyt (muistuttaa seulaa). Näiden solujen pitkittäiset kalvot paksuuntuvat, mutta eivät muutu puumaiseksi. Tuhoaa seulaputkien sytoplasmassa tonoplast (vakuolikuori), ja tyhjiömahla liuenneiden sokereiden kanssa sekoittuu sytoplasmaan. Sytoplasman säikeiden avulla viereiset seulaputket yhdistetään yhdeksi kokonaisuudeksi. Liikenopeus seulaputkien läpi on pienempi kuin astioiden läpi. Seulaputket toimivat 3-4 vuotta.

Jokaisen seulaputken segmentin mukana on parenkyymasoluja - satelliittisolut , jotka erittävät toimintaansa välttämättömiä aineita (entsyymejä, ATP:tä jne.). Satelliittisoluissa on suuret ytimet, jotka ovat täynnä solulimaa ja organelleja. Niitä ei ole kaikissa kasveissa. Niitä ei löydy korkeampien itiö- ja siemenkasvien floemista. Satelliittisolut auttavat suorittamaan aktiivisen kuljetuksen seulaputkien läpi.

Phloem ja ksyleemimuoto verisuoni-kuitu (johtavia) nippuja . Ne näkyvät lehdissä, varressa ruohokasveja. Puunrungoissa johtavat niput sulautuvat toisiinsa ja muodostavat renkaita. Floem on osa floemia ja sijaitsee lähempänä pintaa. Ksylem on osa puuta ja löytyy lähempänä ydintä.

Verisuoni-kuitukimput voivat olla suljettuja tai avoimia - tämä on taksonominen ominaisuus. Suljettu nipuissa ei ole kambiumkerrosta ksyleemi- ja floeemikerroksen välissä, joten uusien alkuaineiden muodostumista ei tapahdu niissä. Sulkuterttuja esiintyy pääasiassa yksisirkkaisissa. Avata Floeemin ja ksyleemin välissä olevissa verisuonikuitukimpuissa on kambiumkerros. Kambiumin toiminnan seurauksena nippu kasvaa ja elin paksunee. Avoimia rypäleitä löytyy pääasiassa kaksisirkkaisista ja kekseliäisistä kasveista.

Suorita tukitoimintoja. Ne muodostavat kasvin luurangan, varmistavat sen lujuuden, antavat joustavuutta ja tukevat elimiä tietyssä asennossa. Kasvavien elinten nuorilla alueilla ei ole mekaanisia kudoksia. Kehittyneimmät mekaaniset kudokset ovat varressa. Juuressa mekaaninen kudos on keskittynyt elimen keskelle. Erota kolenkyyma ja sklerenkyyma.

Colenchyma

Colenchyma (kreikasta cola– liimaa ja enchyma- kaadettu) - koostuu elävistä klorofylliä sisältävistä soluista, joiden seinämät ovat epätasaisesti paksuuntuneet. On kulmikkaita ja lamellisia pesäkkeitä. Kulma Colenchyma koostuu soluista, joilla on kuusikulmainen muoto. Paksuminen tapahtuu kylkiluita pitkin (kulmissa). Sitä löytyy kaksisirkkaisten kasvien (useimmiten ruohomaisten) varresta ja lehtipistokkeista. Ei häiritse elimen kasvua pituuden suhteen. Lamellar Colenchymassa on suuntaissärmiön muotoisia soluja, joissa vain pari seinämää on paksuuntunut, yhdensuuntainen varren pinnan kanssa. Löytyy puumaisten kasvien varresta.

Sklerenchyma

Sklerenchyma (kreikasta skleroosit- kiinteä) on mekaaninen kudos, joka koostuu ligniinistä (ligniinillä kyllästetystä), pääasiassa kuolleista soluista, joilla on tasaisesti paksuuntuneet soluseinät. Ydin ja sytoplasma tuhoutuvat. On olemassa kahta tyyppiä: sklerenchyma-kuituja ja sklereidejä.

Sklerenchyma kuidut

Solut ovat muodoltaan pitkänomaisia, ja niissä on terävät päät ja huokoskanavat soluseinissä. Soluseinämät ovat paksuuntuneet ja erittäin vahvoja. Solut tarttuvat tiukasti toisiinsa. Poikkileikkaukseltaan ne ovat monitahoisia.

Puussa sklerenchymakuituja kutsutaan nimellä puinen . Ne ovat ksyleemin mekaaninen osa, joka suojaa verisuonia muiden kudosten aiheuttamalta paineelta ja hauraudelta.

Floemin sklerenchymakuituja kutsutaan floeemiksi. Ne ovat yleensä lignifioimattomia, vahvoja ja joustavia (käytetään tekstiiliteollisuudessa - pellavakuidut jne.).

Sklereidit

Ne muodostuvat pääkudoksen soluista soluseinien paksuuntumisen ja ligniinillä kyllästymisen vuoksi. Omistaa erilaisia ​​muotoja ja niitä löytyy erilaisista kasvien elimistä. Sklereidejä, joilla on sama soluhalkaisija, kutsutaan kivisiä soluja . Ne ovat kestävimmät. Löytyy aprikoosien, kirsikoiden ja kuorien kuopista saksanpähkinät ja niin edelleen.

Sklereideillä voi olla myös tähtimuoto, jatkeet solun molemmissa päissä ja sauvamainen muoto.

Erittävät kudokset kasvit

Kasvien aineenvaihduntaprosessin seurauksena muodostuu aineita, jotka monia syitä tuskin koskaan käytetty (paitsi maitomainen mehu). Tyypillisesti nämä tuotteet kerääntyvät tiettyihin soluihin. Erittäviä kudoksia edustavat soluryhmät tai yksittäiset solut. Ne on jaettu ulkoisiin ja sisäisiin.

Ulkoiset erittyneet kudokset

Ulkoinen erityskudoksia edustavat orvaskeden ja erityisten rauhassolujen modifikaatiot pääkudoksessa kasveissa, joissa on solujen välisiä onteloita ja eritteiden järjestelmä, jonka kautta eritteet tuodaan ulos. Erityskanavat tunkeutuvat varsien ja osittain lehtien läpi eri suuntiin, ja niiden kuori koostuu useista kerroksista kuolleita ja eläviä soluja. Epidermiksen modifikaatioita edustavat monisoluiset (harvemmin yksisoluiset) rauhaskarvat tai eri rakenteiden levyt. Ulkoiset erityskudokset tuottavat eteeriset öljyt, balsamit, hartsit jne.

Tunnetaan noin 3 tuhatta eteerisiä öljyjä tuottavia kasvisiementen ja koppisiemenisten lajikkeita. Niistä noin 200 tyyppiä (laventeli-, ruusuöljyt jne.) käytetään lääkkeinä, hajuvedissä, ruoanlaitossa, lakkojen valmistuksessa jne. Eteeriset öljyt - nämä ovat erilaisia ​​kevyitä orgaanisia aineita kemiallinen koostumus. Niiden merkitys kasveissa: niiden haju houkuttelee pölyttäjiä, karkottaa vihollisia, jotkut (fytonsidit) tappavat tai estävät mikro-organismien kasvua ja lisääntymistä.

Hartsit muodostuu soluissa, jotka ympäröivät hartsikäytäviä, kasvien (mänty, sypressi jne.) ja koppisiementen (jotkut palkokasvit, sateenvarjot jne.) jätetuotteina. Nämä ovat erilaisia ​​orgaanisia aineita (hartsihapot, alkoholit jne.). Erittyy eteeristen öljyjen kanssa paksujen nesteiden muodossa, ns balsamit . Niillä on antibakteerisia ominaisuuksia. Kasvit käyttävät luonnossa ja ihmiset lääketieteessä haavojen parantamiseen. Balsamikuusesta saatua kanadabalsamia käytetään mikroskooppisessa tekniikassa mikroskooppisten valmisteiden valmistukseen. Havupuiden balsamien perusta on tärpätti (käytetään liuottimena maaleissa, lakoissa jne.) ja kiinteä hartsi - hartsi (käytetään juottamiseen, lakkojen valmistukseen, tiivistysvahaan, jousisoittimien kielten hankaamiseen). Fossiloitunut hartsi havupuut liitu-paleogeenikauden toista puoliskoa kutsutaan keltainen (käytetään korujen raaka-aineena).

Kukassa tai versojen eri osissa sijaitsevia rauhasia, joiden solut erittävät nektaria, ovat ns. nektaarit . Ne muodostuvat pääkudoksesta ja niissä on ulospäin avautuvat kanavat. Kanavaa ympäröivät orvaskeden uloskasvut antavat nektarille erilaisen muodon (kumpun muotoinen, kuopan muotoinen, sarven muotoinen jne.). Nektaria on glukoosin ja fruktoosin vesiliuos (pitoisuus vaihtelee välillä 3-72 %), jossa on aromaattisten aineiden seoksia. Päätehtävänä on houkutella hyönteisiä ja lintuja pölyttämään kukkia.

Kiitokset hydathodam – vesistomata – esiintyy gutaatio – kasveista vapautuva vesipisara (haihdutuksen aikana vesi vapautuu höyryn muodossa) ja suolat. Guttaatio on suojamekanismi, joka tapahtuu, kun se poistetaan ylimääräistä vettä Hengitys epäonnistuu. Ominaista kosteassa ilmastossa kasvaville kasveille.

Hyönteissyöjien kasvien erityiset rauhaset (tunnetaan yli 500 koppisiementen lajia) erittävät entsyymejä, jotka hajottavat hyönteisproteiineja. Siten hyönteissyöjäkasvit korvaavat typpiyhdisteiden puutteen, koska niitä ei ole riittävästi maaperässä. Digestoidut aineet imeytyvät avanneen kautta. Tunnetuimmat ovat virtsarakko ja aurinkokaste.

Rauhaskarvat kerääntyvät ja tuovat esiin esimerkiksi eteerisiä öljyjä (minttu jne.), entsyymejä ja muurahaishappoa, jotka aiheuttavat kipua ja aiheuttavat palovammoja (nokkonen) jne.

Sisäiset erittyvät kudokset

Kotimainen erityskudokset ovat aineiden tai yksittäisten solujen säiliöitä, jotka eivät avaudu ulospäin koko kasvin elinkaaren ajan. Tämä on esim. maitomiehet - joidenkin kasvien pitkänomaisten solujen järjestelmä, jonka läpi mehu liikkuu. Tällaisten kasvien mehu on emulsio sokerien, proteiinien ja kivennäisaineiden vesiliuoksesta, jossa on lipidien ja muiden hydrofobisten yhdisteiden pisaroita, ns. lateksi ja sen väri on maidonvalkoinen (euphorbia, unikko jne.) tai oranssi (verikko). Joidenkin kasvien (esim. Hevea brasiliensis) maitomainen mehu sisältää huomattava määrä kumi .

Sisäpuolelle erittyvä kudos kuulua idioblastit – yksittäisiä eristettyjä soluja muiden kudosten joukossa. Niihin kerääntyy kalsiumoksalaattikiteitä, tanniinit jne. Sitrushedelmien (sitruuna, mandariini, appelsiini jne.) solut (idioblastit) keräävät eteerisiä öljyjä.