Провідні тканини. Функції та особливості будови. Механічні та провідні тканини рослин Тканина яка проводить воду називається

У будь-якому живому чи рослинному організмі тканину утворюють подібні за походженням та будовою клітини. Будь-яка тканина пристосована до виконання однієї чи відразу кілька важливих для тваринного чи рослинного організму функцій.

Види тканин у вищих рослин

Виділяють такі види тканин рослин:

• освітні (меристема);
• покривні;
• механічні;
• провідні;
• основні;
• видільні.

Всі ці тканини мають свої особливості будови та відрізняються одна від одної виконуваними функціями.

Тканини рослин під мікроскопом

Освітня тканина рослин

Освітня тканина– це первинна тканина, З якої утворюються всі інші тканини рослини. Вона складається з спеціальних клітин, здатних до багаторазового поділу. Саме з цих клітин складається зародок будь-якої рослини.

Ця тканина зберігається і у дорослої рослини. Вона розташовується:

ТОП-4 статтіякі читають разом з цією

• внизу кореневої системи та на верхівках стебел (забезпечує зростання рослини у висоту та розвиток кореневої системи) – верхівкова освітня тканина;
• всередині стебла (забезпечує зростання рослини завширшки, його потовщення) – бічна освітня тканина;

Покривна тканина рослин

Покривна тканина відноситься до захисних тканин. Вона необхідна для того, щоб захищати рослину від різких перепадів температури, від зайвого випаровування води, від мікробів, грибів, тварин і від механічних пошкоджень.

Покривні тканини рослин утворені клітинами, живими та мертвими, здатними пропускати повітря, забезпечуючи необхідний зростання рослини газообмін.

Будова покривної тканинирослин таке:

• спочатку розташована шкірка або епідерма, яка покриває листя рослини, стебла та найбільш уразливі частини квітки; клітини шкірки живі, еластичні, вони захищають рослину від зайвої втрати вологи;
• далі знаходиться пробка або перидерма, яка також розташовується на стеблах та коренях рослини (там, де утворюється шар пробки, шкірка відмирає); пробка захищає рослину від несприятливих впливів довкілля.

Також виділяють такий вид покривної тканини, як кірка. Ця міцна покривна тканина, пробка в даному випадку утворюється не тільки на поверхні, але і в глибині, причому верхні її шари потихеньку відмирають. По суті, кірка складається із пробки та мертвих тканин.

Рис.2 Корка – вид покривної тканини рослини

Для дихання рослини в кірці утворюються тріщини, на дні яких розташовуються спеціальні відростки, чечевички, через які відбувається газообмін.

Механічна тканина рослин

Механічні тканини надають рослині необхідну йому міцність. Саме завдяки наявності рослина може витримувати сильні пориви вітру і не ламаються під струменями дощу і під вагою плодів.

Виділяють два основні види механічних тканин: луб'яні та деревні волокна.

Проводять тканини рослин

Тканина, що проводить, забезпечує транспортування води з розчиненими в ній мінералами.

Ця тканина утворює дві транспортні системи:

• висхідну(від коріння до листя);
• низхідну(Від листя до всіх інших частин рослин).

Висхідна транспортна система складається з трахеїд і судин (ксилема або деревина), причому судини більш досконалі провідні засоби, ніж трахеїди.

У низхідних системах струм води з продуктами фотосинтезу проходить ситоподібними трубками (флоема або луб).

Ксилема та флоема утворюють судинно-волокнисті пучки – «кровоносну систему» ​​рослини, яка пронизує її повністю, з'єднуючи в одне ціле.

Основна тканина

Основна тканина чи паренхіма– є основою рослини. У неї занурені всі інші види тканин. Це жива тканината виконує вона різні функції. Саме через це виділяються різні її види (інформація про будову та функції різних видівосновна тканина представлена ​​в таблиці нижче).

Мал. 3 Основна тканина або паренхіма рослини

Видільні тканини

Назва цієї тканини свідчить, яку саме функцію вона грає. Ці тканини сприяють насиченню плодів рослин оліями та соками, а також сприяють виділенню листям, квітками та плодами особливого аромату. Таким чином, виділяють два види цієї тканини:

• тканини внутрішньої секреції;
• тканини зовнішньої секреції

Що ми дізналися?

Учням 6 класу до уроку біології слід запам'ятати, що тварини та рослини складаються з безлічі клітин, які, у свою чергу, упорядковано вишиковуються, утворюють ту чи іншу тканину. Ми з'ясували які види тканин існують у рослин – освітня, покривна, механічна, провідна, основна та видільна. Кожна тканина виконує свою, строго певну функцію, захищаючи рослину або забезпечуючи доступ усіх її частин до води чи повітря.

Тест на тему

Оцінка доповіді

Середня оцінка: 3.9. Усього отримано оцінок: 1552.

Тканини рослин: провідні, механічні та видільні

Провідні тканини розташовані всередині пагонів та коренів. Містять ксилему та флоему. Вони забезпечують рослині два струми речовин: висхідний і низхідний. Висхідний Струм забезпечує ксилема - до надземних частин рухаються розчинені у воді мінеральні солі. Східний Струм забезпечує флоема - органічні речовини, синтезовані в листі і зелених стеблах, рухаються до інших органів (до коренів).

Ксилема та флоема – це складні тканини, які складаються з трьох основних елементів:

Провідну функцію виконують також клітини паренхіми, що служать для транспортування речовин між тканинами рослини (наприклад, серцеві промені деревних стебел забезпечують переміщення речовин у горизонтальному напрямку від первинної кори до серцевини).

Ксилема

Ксилема (Від грец. ксилон- Зрубане дерево). Складається з власне провідних елементів та супроводжуючих клітин основної та механічної тканин. Дозрілі судини та трахеїди – це мертві клітини, які забезпечують висхідний струм (рух води та мінеральних речовин). Елементи ксилеми можуть виконувати ще й опорну функцію. По ксилемі навесні до пагонів надходять розчини не тільки мінеральних солей, а й розчинені цукру, які утворюються внаслідок гідролізу крохмалю в тканинах коренів і стебел (наприклад, березовий сік), що запасають.

Трахеїди – це найдавніші провідні елементи ксилеми. Трахеїди представлені витягнутими веретеноподібними клітинами із загостреними кінцями, розташованими одна над одною. Вони мають дерев'яні клітинні стінки з різним ступенем потовщення (кільчастим, спіральним, пористим тощо), які не дають їм розпадатися, розтягуватися. У клітинних стінках є складні пори, затягнуті поровою мембраною, якою проходить вода. Через порову мембрану відбувається фільтрація розчинів. Рух рідини по трахеїдах повільний, оскільки порова мембрана перешкоджає руху води. У вищих спорових і голонасінних рослин трахеїди припадає близько 95 % обсягу деревини.

Судини або трахеї складаються з подовжених клітин, розташованих одна над іншою. Вони утворюють трубки при злитті та відмиранні окремих клітин – члеників судин. Цитоплазма відмирає. Між клітинами судин є поперечні стінки, які мають великі отвори. У стінках судин є потовщення різноманітної форми (кільчасті, спіральні тощо). Висхідний струм відбувається щодо відносно молодих судин, які з часом заповнюються повітрям, закупорюються виростами сусідніх живих клітин (паренхіми) і виконують далі опорну функцію. По судинах рідина рухається швидше, ніж по трахеїдах.

Флоема

Флоема (Від грец. флойос– кора) складається з провідних елементів та супроводжуючих клітин.

Ситоподібні трубки - Це живі клітини, які послідовно з'єднуються своїми кінцями, не мають органел, ядра. Забезпечують рух від листя стеблом до кореня (проводять органічні речовини, продукти фотосинтезу). Вони мають розгалужену мережу фібрил, внутрішній вміст сильно обводнено. Між собою розділені плівковими перегородками з великою кількістю дрібних отворів (перфорацій) – ситоподібними (перфораційними) платівками (Нагадують сито). Поздовжні оболонки цих клітин потовщені, але не деревні. У цитоплазмі ситоподібних трубок руйнується тонопласт (оболонка вакуолей), і вакуолярний сік з розчиненими цукрами поєднується з цитоплазмою. За допомогою тяжів цитоплазми сусідні ситоподібні трубки поєднані в єдине ціле. Швидкість руху по ситоподібних трубках менша, ніж по судинах. Функціонують ситоподібні трубки 3-4 роки.

Кожен членик ситоподібної трубкисупроводжують клітини паренхіми - клітини-супутники , Що секретують речовини (ферменти, АТФ і т. п.), необхідні для їх функціонування. Клітини-супутники мають великі ядра, заповнені цитоплазмою з органелами. Вони притаманні не всім рослинам. Їх немає у флоемі вищих спорових та голонасінних рослин. Клітини-супутники допомагають здійснити процес активного транспорту ситоподібними трубками.

Флоема та ксилема утворюють судинно-волокнисті (провідні) пучки . Їх можна побачити у листі, стеблах трав'янистих рослин. У стовбурах дерев провідні пучки зливаються між собою і утворюють кільця. Флоема входить до складу лубу та розташована ближче до поверхні. Ксилема входить до складу деревини і міститься ближче до серцевини.

Судинно-волокнисті пучки бувають закриті та відкриті – це таксономічна ознака. Закриті пучки не мають між шарами ксилеми та флоеми шару камбію, тому утворення нових елементів у них не відбувається. Закриті пучки трапляються переважно в однодольних рослин. Відкриті судинно-волокнисті пучки між флоемою та ксилемою мають шар камбію. Внаслідок діяльності камбію пучок розростається і відбувається потовщення органу. Відкриті пучки зустрічаються переважно у дводольних та голонасінних рослин.

Виконують опорні функції. Утворюють скелет рослини, забезпечують його міцність, надають пружність, підтримують органи у певному положенні. Не мають механічних тканин молоді ділянки зростаючих органів. Найбільш розвинені механічні тканини у стеблі. У корені механічна тканиназосереджена у центрі органу. Розрізняють коленхіму та склеренхіму.

Коленхіма

Коленхіма (Від грец. коли– клей та енхіма– налите) – складається з живих хлорофілоносних клітин із нерівномірно потовщеними стінками. Розрізняють кутову та пластинчасту коленхіми. Кутова Коленхім складається з клітин, які мають шестикутну форму. Потовщення відбувається вздовж ребер (по кутках). Зустрічається в стеблах дводольних рослин (переважно трав'янистих) та живцях листя. Не заважає зростанню органів у довжину. Пластинчаста коленхіма має клітини з формою паралелепіпеда, в якому потовщена лише пара стінок, паралельних поверхні стебла. Зустрічається у стеблах деревних рослин.

Склеренхіма

Склеренхіма (Від грец. склерос– твердий) – це механічна тканина, яка складається з одревеснілих (просочених лігніном) переважно мертвих клітин, які мають рівномірно потовщені клітинні стінки. Ядро та цитоплазма руйнуються. Розрізняють два різновиди: склеренхімні волокна та склереїди.

Склеренхімні волокна

Клітини мають подовжену форму із загостреними кінцями та поровими каналами в клітинних стінках. Стінки клітин потовщені та дуже міцні. Клітини щільно прилягають одна до одної. На поперечному зрізі – багатогранні.

У деревині склеренхімні волокна називаються дерев'яними . Вони є механічною частиною ксілеми, що захищають судини від тиску інших тканин, ламкості.

Склеренхімні волокна лубу називаються луб'яними. Зазвичай вони неодревеснелі, міцні та еластичні (використовуються в текстильній промисловості – льодові волокна тощо).

Склереїди

Утворюються з клітин основної тканини внаслідок потовщення клітинних стінок, просочення їх лігніном. мають різну формута зустрічаються у різних органах рослин. Склереїди з однаковим діаметром клітин називаються кам'янистими клітинами . Вони найміцніші. Зустрічаються в кісточках абрикосів, вишень, шкаралупі волоських горіхіві т.п.

Склереїди також можуть мати зірчасту форму, розширення на обох кінцях клітини, паличкоподібну форму.

Видільні тканинирослин

В результаті процесу метаболізму в рослинах утворюються речовини, які по різних причинмайже не використовуються (за винятком соку). Зазвичай ці продукти накопичуються у певних клітинах. Представлені тканини виділення групами клітин або одиночними. Діляться на зовнішні та внутрішні.

Зовнішні видільні тканини

Зовнішні видільні тканини представлені видозмінами епідерми та особливими залозистими клітинами в основній тканині всередині рослин з міжклітинними порожнинами та системою видільних ходів, якими секрети виводяться назовні. Виділювальні ходи в різних напрямках пронизують стебла і частково листя і мають оболонку з кількох шарів відмерлих і живих клітин. Видозміни епідерми представлені багатоклітинними (рідше одноклітинними) залозистими волосками або платівками різноманітної будови. Зовнішні видільні тканини виробляють ефірні олії, бальзами, смоли тощо.

Відомо близько 3 тис. видів голонасінних та покритонасінних рослин, які виробляють ефірні олії. Близько 200 видів (лавандова, трояндова олії та ін.) з них використовують як лікувальні засоби, у парфумерії, кулінарії, виготовленні лаків тощо. Ефірні масла – це легкі органічні речовини різного хімічного складу. Їхнє значення в житті рослин: запахом приваблюють запилювачів, відлякують ворогів, деякі (фітонциди) – вбивають або пригнічують ріст та розмноження мікроорганізмів.

Смоли утворюються в клітинах, які оточують смоляні ходи, як продукти життєдіяльності голонасінних (сосна, кипарис тощо) і покритонасінних (деякі бобові, парасолькові тощо) рослин. Це – різні органічні речовини (смоляні кислоти, спирти тощо). Зовні виділяються з ефірними оліями у вигляді густих рідин, які називаються бальзамами . Вони мають антибактеріальні властивості. Використовуються рослиною в природі та людиною в медицині для загоєння ран. Канадський бальзам, який одержують з ялиці бальзамічної, застосовують у мікроскопічній техніці для виготовлення мікропрепаратів. Основу хвойних бальзамів складає скипидар (використовують як розчинник фарб, лаків тощо) і тверда смола – каніфоль (використовують при паянні, виготовленні лаків, сургуча, натиранні струн смичкових музичних інструментів). Скам'яніла смола хвойних деревдругої половини крейдяно-палеогенового періоду називається Бурштин (Використовується як сировина для ювелірних виробів).

Заліза, розташована в квітці або на різних частинах пагонів, клітини яких виділяють нектар, називаються нектарниками . Вони утворені основною тканиною, мають протоки, що відкриваються назовні. Вирости епідерми, що оточують протоку, надають нектарнику різну форму (горбоподібну, ямкоподібну, ріжкоподібну тощо). Нектар – це водний розчин глюкози та фруктози (концентрація становить від 3 до 72 %) з домішками ароматичних речовин. Основна функція – залучення комах та птахів для запилення квіток.

Завдяки гідатодам – водяним продихам – відбувається гуттація - Виділення краплинної води рослинами (при транспірації вода виділяється у вигляді пари) і солей. Гуттація – це захисний механізм, який відбувається тоді, коли з видаленням зайвої води не впорається транспірація. Характерна для рослин, що ростуть у вологому кліматі.

Спеціальні залози комахоїдних рослин (відомо понад 500 видів покритонасінних) виділяють ферменти, що розкладають білки комах. Таким чином, комахоїдні рослини заповнюють нестачу азотистих сполук, тому що їх у ґрунті не вистачає. Всмоктуються перетравлені речовини через продихи. Найбільш відомі пухирчатка та росичка.

Залізисті волоски накопичують і виводять назовні, наприклад, ефірні олії (м'ята тощо), ферменти та мурашину кислоту, які викликають відчуття болю та призводять до опіків (кропива) та ін.

Внутрішні тканини для виділення

Внутрішні Видільні тканини - це вмістища речовин або окремі клітини, які протягом життя рослини назовні не відкриваються. Це, наприклад, млечники – система видовжених клітин деяких рослин, якими рухається сік. Сік таких рослин є емульсією водного розчину цукрів, білків та мінеральних речовин з краплями ліпідів та інших гідрофобних сполук, що називається латексом і має молочно-білий (молочай, мак тощо) або помаранчевий (чистотіл) кольори. У чумацькому соку деяких рослин (наприклад, бразильська гевея) міститься значна кількість каучуку .

До внутрішньої тканини виділення належать ідіобласти – окремі розрізнені клітини серед інших тканин. У них накопичуються кристали щавлевокислого кальцію, дубильні речовини тощо. Клітини (ідіобласти) цитрусових (лимон, мандарин, апельсин тощо) накопичують ефірні олії.

Майже всі багатоклітинні живі організми складаються з різних типівтканин. Це сукупність клітин, подібних до будови, об'єднаних загальними функціями. Для рослин та тварин вони неоднакові.

Різноманітність тканин живих організмів

Насамперед усі тканини можна розділити на тваринні та рослинні. Вони бувають різними. Давайте розглянемо їх.

Якими можуть бути тваринні тканини?

Тварини бувають таких типів:

• нервова;
• м'язова;
• епітеліальна;
• сполучна.

Всі вони, крім першої, діляться на буває гладкою, поперечно-смугастою та серцевою. Епітеліальна ділиться на одношарову, багатошарову – залежно від кількості шарів, а також на кубічну, циліндричну та плоску – залежно від форми клітин. Сполучна тканинапоєднує такі види, як пухка волокниста, щільна волокниста, ретикулярна, кров та лімфа, жирова, кісткова та хрящова.

Різноманітність тканин рослин

Рослинні тканини бувають наступних типів:

• основна;
• покривна;
• механічна;
• освітня.

Усі типи рослинних тканин поєднують кілька видів. Так, до основних відносяться асиміляційна, запасна, водоносна та повітроносна. поєднують такі види, як кора, пробка та епідерма. До провідної тканини відносяться флоема та ксилема. Механічна ділиться на коленхіму та склеренхіму. До освітніх відносяться бічні, верхівкові та вставкові.

Усі тканини виконують певні функції, та його будова відповідає ролі, що вони виконують. У цій статті буде розглянуто докладніше провідну тканину, особливості будови її клітин. Також поговоримо і про її функції.

Тканина, що проводить: особливості будови

Ці тканини поділяються на два види: флоему та ксилему. Так як вони обидві сформовані з однієї меристеми, то в рослині вони розташовані поруч один з одним. Однак будова провідних тканин двох видів відрізняється. Давайте поговоримо докладніше про два типи провідних тканин.

Функції провідних тканин

Їхня основна роль - транспорт речовин. Однак функції провідних тканин, що належать не до одного виду, різняться.

Роль ксілеми - проведення розчинів хімічних речовин від кореня до всіх інших органів рослини.

А функція флоеми – проведення розчинів у зворотному напрямку – від певних органів рослини по стеблі вниз до кореня.

Що таке ксилема?

Вона також називається деревиною. Провідна тканина цього виду складається з двох різних провідних елементів: трахеїд та судин. Також до її складу входять механічні елементи – дерев'яні волокна, та основні елементи – деревина паренхіма.

Як влаштовані клітини ксилеми?

Клітини провідної тканини поділяються на два види: трахеїди та членики судин. Трахеїда - це дуже довга клітина з непорушеними стінками, в яких є пори для транспортування речовин.

Другий провідний елемент клітини – судина – складається з кількох клітин, які називаються члениками судин. Ці клітини розташовані одна над одною. У місцях з'єднання члеників однієї і тієї ж судини знаходяться наскрізні отвори. Вони називаються перфораціями. Ці отвори необхідні транспорту речовин судинами. Переміщення різноманітних розчинів судинами відбувається набагато швидше, ніж по трахеїдах.

Клітини обох провідних елементів є мертвими і не містять протопластів (протопласти - це вміст клітини, за винятком тобто це ядро, органоїди та клітинна мембрана). Протопласти відсутні, оскільки якби вони були в клітці, транспорт речовин по ній був дуже утруднений.

По судинах і трахеїдах розчини можуть транспортуватися не тільки вертикально, а й горизонтально - до живих клітин або сусідніх провідних елементів.

Стінки провідних елементів мають потовщення, які надають клітині міцності. Залежно від виду даних потовщення, провідні елементи поділяються на спіральні, кільчасті, сходові, сітчасті та точково-порові.

Функції механічних та основних елементів ксилеми

Дерев'яні волокна називаються лібріоформом. Це витягнуті в довжину клітини, які мають потовщені здерев'янілими стінками. Вони виконують опорну функцію, що забезпечує міцність ксилеми.

Елементи в ксилемі представлені дерев'яною паренхімою. Це клітини з здеревнілими оболонками, в яких розташовуються прості пори. Однак у місці з'єднання клітини паренхіми з судиною знаходиться облямована пора, яка з'єднується з його простою часом. Клітини деревної паренхіми, на відміну клітин судин, не порожні. Вони мають протопласти. Паренхіма ксілеми виконує резервну функцію – в ній запасаються поживні речовини.

Чим відрізняється ксилема різних рослин?

Так як трахеїди в процесі еволюції виникли набагато раніше, ніж судини, ці провідні елементи присутні і в нижчих наземних рослин. Це спорові (папороті, мохи, плауни, хвощі). Більшість голонасінних рослин також мають лише трахеїди. Однак деякі голонасінні мають і судини (вони присутні в гнетових). Також, як виняток, названі елементи присутні і в деяких папоротей і хвощів.

А ось покритонасінні (квіткові) рослини все мають і трахеїди, і судини.

Що таке флоема?

Тканина цього виду, що проводить, ще називається лубом.

Основна частина флоеми - ситоподібні провідні елементи. Також у структурі лубу присутні механічні елементи (флоемні волокна) та елементи основної тканини (флоемна паренхіма).

Особливості провідної тканини даного виду полягають у тому, що клітини ситоподібних елементів, На відміну від провідних елементів ксілеми, залишаються живими.

Будова ситоподібних елементів

Існує два їх види: ситовидні клітини і перші витягнуті в довжину і мають загострені кінці. Вони пронизані наскрізними отворами, якими і відбувається транспорт речовин. Ситоподібні клітини примітивніші, ніж багатоклітинні ситовидні елементи. Вони характерні для таких рослин, як спорові та голонасінні.

У покритонасінних рослин провідні елементи представлені ситоподібними трубками, що складаються з багатьох клітин - члеників ситоподібних елементів. Наскрізні отвори двох сусідніх клітин утворюють ситоподібні пластинки.

На відміну від ситоподібних клітин, у згаданих структурних одиницях багатоклітинних провідних елементів відсутні ядра, проте вони однаково залишаються живими. Важливу роль у будові флоеми покритонасінних рослин грають також клеки-супутниці, що знаходяться поряд з кожною клітиною-членом ситоподібних елементів. У супутницях є як органоїди, і ядра. Вони відбувається обмін речовин.

Враховуючи те, що клітини флоеми живі, ця тканина, що проводить, не може довго функціонувати. У багаторічних рослинперіод її життя становить три-чотири роки, після чого клітини цієї провідної тканини відмирають.

Додаткові елементи флоеми

Крім ситовидних клітин або трубок, у цій провідній тканині також присутні елементи основної тканини та механічні елементи. Останні представлені луб'яними (флоемними) волокнами. Вони виконують опорну функцію. Не всі рослини мають флоемні волокна.

Елементи основної тканини представлені флоемною паренхімою. Вона, як і ксилемна паренхіма, виконує резервну роль. У ній запасаються такі речовини, як таніди, смоли та ін. Особливо розвинені ці елементи флоеми у голонасінних рослин.

Флоема різних видів рослин

У нижчих рослин, таких як папороті та мохи, вона представлена ​​ситоподібними клітинами. Така ж флоема характерна і для більшої частини голонасінних рослин.

Покритонасінні рослини мають багатоклітинні провідні елементи: ситоподібні трубки.

Структура провідної системи рослини

Ксилема та флоема завжди розташовуються поруч і утворюють пучки. Залежно від того, як два типи провідної тканини розташовуються один щодо одного, розрізняють кілька видів пучків. Найчастіше зустрічаються колатеральні. Вони влаштовані таким чином, що флоем лежить по один бік від ксилеми.

Також є концентричні пучки. У них одна тканина, що проводить, оточує іншу. Вони поділяються на два види: центрофлоемні та центроксилемні.

Провідна тканина кореня має зазвичай радіальні пучки. Вони промені ксилемы відходять від центру, а флоема перебуває між променями ксилемы.

Колатеральні пучки більше характерні для покритонасінних рослин, а концентричні - для спорових та голонасінних.

Висновок: порівняння двох типів провідних тканин

Як висновок наведемо таблицю, в якій скорочено зазначені основні дані про два види провідних тканин рослин.

Тепер ви знаєте все про провідні тканини рослин: якими вони бувають, які функції виконують і як влаштовані їх клітини.

Функція провідних тканин полягає у проведенні рослини води з розчиненими в ній поживними речовинами. Тому клітини, з яких складаються провідні тканини, мають витягнуту трубчасту форму, поперечні перегородки між ними або повністю руйнуються або пронизані численними отворами.

Пересування поживних речовину рослині здійснюється за двома основними напрямками. Від коріння до листя піднімаються вода і мінеральні речовини, які рослини одержують із ґрунту за допомогою кореневої системи. Від листя до підземних органів рослин пересуваються органічні речовини, що виробляються у процесі фотосинтезу.

Класифікація.Розчинені у воді мінеральні та органічні речовини, як правило, пересуваються по різним елементампровідних тканин, які в залежності від будови та виконуваної фізіологічної функції поділяються на судини (трахеї), трахеїди та ситоподібні трубки. По судинах і трахеїдах піднімається вода з мінеральними речовинами, по ситоподібних трубках - різні продукти фотосинтезу Проте органічні речовини пересуваються рослиною у низхідному напрямі. Вони можуть підніматися вгору судинами, надходячи з підземних органів у надземні частини рослин.

Можливе пересування органічних речовин у висхідному напрямку та по ситоподібних трубках - від листя до точок росту, квіток та інших органів, розташованих у верхній частині рослини.

Судини та трахеїди. Судини складаються з вертикального ряду розташованих одна над іншою клітин, між якими руйнуються поперечні перегородки. Окремі клітини називаються члениками судини. Оболонка вони деревніє і потовщується, живий вміст у кожному членику відмирає. Залежно від характеру потовщення розрізняють кілька типів судин: кільчасті, спіральні, сітчасті, сходові та пористі (рис. 42).

Кільчасті судини мають у стінках кільцеподібні потовщення деревини, велика ж частина стінки залишається целюлозною. Спіральні судини мають потовщення у вигляді спіралі. Кільчасті та спіральні судини характерні для молодих органів рослин, оскільки завдяки особливостям будови не перешкоджають їх росту. Пізніше формуються сітчасті, сходові та пористі судини, з сильнішим потовщенням та одревенням оболонки. Найбільше потовщення оболонки спостерігається у пористих судин. Стінки всіх судин забезпечені численними порами, деякі з цих пір мають наскрізні отвори перфорації. При старінні судин порожнина їх часто закупорюється тілами, що утворюються внаслідок вп'ячування через пори всередину судин сусідніх паренхімних клітин та мають вигляд міхура. Судини, в порожнині яких з'являються тили, перестають функціонувати та замінюються молодшими. Судина, що сформувалася, являє собою тонку капілярну трубку (0,1...0,15 мм у поперечнику) і досягає іноді довжини в кілька десятків метрів (деякі ліани). Найчастіше довжина судин коливається у різних рослинв межах 10...20 см. Зчленування між члениками судин може бути горизонтальне або скошене.

Трахеїди відрізняються від судин тим, що є окремими замкнутими клітинами із загостреними кінцями. Пересування води та мінеральних речовин здійснюється через різноманітні пори, що знаходяться в оболонці трахеїд, і тому має меншу швидкість порівняно з рухом речовин судинами. Трахеїди за будовою подібні до судин (потовщення та здеревнення оболонки, відмирання протопласту), але є більш древнім і примітивним водопровідним елементом, ніж судини. Довжина трахеїд коливається від десятих часток міліметра до кількох сантиметрів.

Завдяки потовщенню та здеревенню стінок судини та трахеїди виконують не тільки функцію проведення води та мінеральних речовин, але й механічну, надаючи органам рослин міцність. Потовщення охороняють водопровідні елементи від стискання сусідніми тканинами.

У стінках судин та трахеїд утворюються різного видупори - прості, облямовані і напівокаймлені. Прості пори мають у перерізі найчастіше округлу форму і є каналець, що проходить через товщу вторинної оболонки і збігається з канальцем пори сусідньої клітини. Облямовані пори зазвичай спостерігаються в бічних стінках трахеїд. Вони мають вигляд купола, що височіє над стінкою водопровідної клітини з отвором нагорі. Купол утворений вторинною оболонкою та своєю основою межує з тонкою первинною оболонкою клітини.

У хвойних рослинв товщі первинної оболонки безпосередньо під отвором облямованого часу є потовщення - торус, який грає роль двостороннього клапана і регулює надходження води в клітину. Торус зазвичай пронизаний дрібними отворами. Облямовані пори сусідніх судин або трахеїд, як правило, збігаються. Якщо судина або трахеїда межує з паренхімними клітинами, виходять напівокаймні пори, оскільки облямівка утворюється тільки з боку водопровідних клітин (див. рис. 21).

У процесі еволюції відбувалося поступове вдосконалення водопровідних елементів рослин. Трахеїди як примітивний тип провідної тканини характерні для більш давніх представників рослинного світу(мохів, голонасінних), хоча іноді зустрічаються і у високоорганізованих рослин.

Вихідним типом слід вважати кільчасті судини, від яких розвиток пішло до найбільш досконалим судин - пористим. Відбувалося поступове скорочення члеників судин при одночасному збільшенні їх діаметра. Поперечні перегородки між ними набували горизонтального положення і пронизувалися отворами, що забезпечувало найкраще пересування води. Надалі відбулося повна руйнаціяперегородок, яких у порожнини судини іноді зберігається невеликий валик.

Судини та трахеїди, крім води з розчиненими в ній мінеральними речовинами, іноді проводять і органічні речовини, так звану пасоку. Це спостерігається зазвичай навесні, коли ферментовані органічні речовини прямують із місць їх відкладення - коріння, кореневищ та інших підземних частин рослин - до надземних органів - стебел і листям.

Ситоподібні трубки. По ситоподібних трубках відбувається пересування розчинених у воді органічних речовин. Вони складаються з вертикального ряду живих клітин та містять добре виражену цитоплазму. Ядра дуже дрібні і зазвичай руйнуються для формування ситовидної трубки. Є також лейкопласти. Поперечні перегородки між клітинами ситоподібних трубок мають численні отвори і називаються ситовидними пластинками. Через отвори тягнуться плазмодесми. Оболонки ситоподібних трубок тонкі, целюлозні, на бічних стінках є звичайні пори. У більшості рослин при розвитку ситоподібних трубок утворюються клітини-супутниці, що примикають до них, з якими вони пов'язані численними плазмодесмами (рис. 43). У клітинах-супутницях містяться густа цитоплазма та добре виражене ядро. Клітини-супутниці не виявлені у хвойних рослин, мохів та папоротей.

Довжина ситовидних трубок значно менше, ніж у судин, і коливається від часток міліметра до 2 мм при дуже невеликому діаметрі, що не перевищує сотих часток міліметра.

Ситоподібні трубки зазвичай працюють один вегетаційний період. Восени пори ситовидних платівок закупорюються, і на них утворюється мозолисте тіло, що складається з особливої ​​речовини - калози. У деяких рослин, наприклад, у липи, мозолисті тіла розсмоктуються, і ситоподібні трубки відновлюють свою діяльність, однак у більшості випадків вони відмирають і замінюються новими ситоподібними трубками.

Живі ситоподібні трубки протистоять тиску сусідніх тканин завдяки тургору своїх клітин, а після відмирання сплющуються, розсмоктуються.

Чумацькі судини (млечники). Млечники, що зустрічаються у багатьох квіткових рослин, можна віднести і до провідних, і до виділень тканин, так як вони виконують різнорідні функції - проведення, виділення та накопичення різних речовин. Чумацькі судини містять клітинний сік особливого складу, званий молочним соком, або латексом. Вони утворені однією або декількома живими клітинами, які мають целюлозну оболонку, постенні верстви цитоплазми, ядро, лейкопласти та велику центральну вакуоль з молочним соком, яка займає майже всю порожнину клітини. Розрізняють 2 типи млечників - членисті та нечленісті (рис. 44).

Членисті млечники, подібно до судин і ситоподібних трубок, складаються з поздовжнього ряду витягнутих клітин. Іноді поперечні перегородки між ними розчиняються і утворюються суцільні тонкі трубки, від яких відходять численні бічні вирости, що з'єднують окремі млечники між собою. Членисті млечники мають рослини з родин складноцвіті (астрові), макові, дзвіночкові та ін.

Нечленисті млечники складаються з однієї клітини, яка розростається зі зростанням рослини. Розгалужуючись, вони пронизують все тіло рослини, але окремі млечники ніколи не з'єднуються. Довжина їх може досягати кількох метрів. Нечленісті млечники спостерігаються у рослин сімейств кропив'яні, молочайні, кутрові та ін.

Млечники зазвичай недовговічні і, досягнувши певного віку, відмирають і сплющуються. При цьому у каучуконосних рослин латекс коагулює, в результаті чого утворюється маса каучуку, що затвердів.

Видільні тканини(видільна система)

Функції та особливості будови.Виділювальні тканини служать для накопичення або виділення кінцевих продуктів обміну речовин (катаболітів), які не беруть участі в подальшому метаболізмі, а іноді і шкідливих для рослин. Накопичення їх може відбуватися як у порожнині самої клітини, так і міжклітинниках. Елементи виділених тканин дуже різноманітні - спеціалізовані клітини, канали, заліза, волоски і т. п. Сукупність цих елементів є видільну системурослин.

Класифікація.Розрізняють тканини виділення внутрішньої секреції і тканини зовнішньої секреції.

Видільні тканини внутрішньої секреції. До них відносяться різні вмістилища виділень, у яких накопичуються такі продукти обміну речовин, як ефірні олії, смоли, дубильні речовини, каучук. Однак у деяких рослин смоли можуть виділятися назовні.

У вмістилищах виділень найчастіше накопичуються ефірні олії. Ці вмістища зазвичай розташовуються серед клітин основної тканини неподалік поверхні органу. За своїм походженням вмістилища виділень поділяються на схізогенні та лізигенні (рис. 45). Схізогенні вмістилища виникають внаслідок скупчення речовин у міжклітині та подальшого роз'єднання та відмирання сусідніх клітин. Подібні каналоподібні видільні ходи, що містять ефірну олію, характерні для плодів рослин сімейства парасолькові (селери) - кропу, коріандру, анісу та ін.

Лізигенні вмістилища виникають внаслідок накопичення продукту виділення всередині клітин, після чого відбувається розчинення клітинних оболонок. Широко відомі лізигенні вмістилища ефірних олійу плодах та листі цитрусових.

Видільні тканини зовнішньої секреції. Вони менш різноманітні, ніж тканини внутрішньої секреції.

З них найбільш поширені залізисті волоски та заліза, пристосовані до виділення ефірних олій, смолистих речовин, нектару та води. Заліза, що виділяють нектар, називаються нектарниками. Вони мають різноманітну форму та будову і в основному перебувають у квітках, але іноді утворюються і на інших органах рослин. Заліза, що виділяють воду, відіграють роль гідатод. Процес виділення води у краплинно-рідкому стані називається гуттацією. Гуттація відбувається в умовах підвищеної вологостіповітря, що перешкоджає транспірації.

Провідні тканини служать для пересування рослиною розчинених у воді поживних речовин. Вони виникли як наслідок пристосування рослин до життя на суші. У зв'язку з життям у двох середовищах – ґрунтовому та повітряному, виникли дві провідні тканини, за якими речовини пересуваються у двох напрямках. за ксилемівід коріння до листя піднімаються речовини ґрунтового харчування– вода та розчинені в ній мінеральні солі ( висхідний, або транспіраційний струм). за флоемівід листя до коріння пересуваються речовини, що утворилися в процесі фотосинтезу, головним чином сахароза ( низхідний струм ). Так як ці речовини являють собою продукти асиміляції вуглекислого газу, транспорт речовин по флоемі називають струмом асимілятів.

Провідні тканини утворюють у тілі рослини безперервну розгалужену систему, що з'єднує всі органи - від найтонших корінців до наймолодших пагонів. Ксилема і флоема є складними тканинами, до їх складу входять різнорідні елементи – провідні, механічні, запасні, видільні. Найважливішими є елементи, що проводять, саме вони виконують функцію проведення речовин.

Ксилема і флоема формуються з однієї меристеми і, тому, в рослині завжди розташовуються поруч. Первинніпровідні тканини утворюються з первинної латеральної меристеми – прокамбія, вторинні– із вторинної латеральної меристеми – камбія. Вторинні провідні тканини мають складнішу будову, ніж первинні.

Ксилема (деревина)складається з провідних елементів – трахеїді судин (трахей)механічних елементів - деревних волокон (волокон лібріформа)та елементів основної тканини - деревинної паренхіми.

Провідні елементи ксилеми звуться трахеальнихелементів. Розрізняють два типи трахеальних елементів – трахеїдиі членики судин(Мал. 3.26).

Трахеїдає сильно витягнутою в довжину клітиною з непорушеними первинними стінками. Пересування розчинів відбувається шляхом фільтрації через облямовані пори. Посудинаскладається з багатьох клітин, званих членикамисудини. Членики розташовані один над одним, утворюючи трубочку. Між сусідніми члениками однієї і тієї ж судини є наскрізні отвори – перфорації. По судинах розчини пересуваються значно легше, ніж по трахеїдах.

Мал. 3.26. Схема будови та поєднання трахеїд (1) та члеників судини (2).

Трахеальні елементи в зрілому стані, що функціонує, - мертві клітини, що не мають протопластів. Збереження протопластів ускладнювало б пересування розчинів.

Судини і трахеїди передають розчини у вертикальному, а й у горизонтальному напрямі у сусідні трахеальні елементи й у живі клітини. Бічні стінки трахеїд та судин зберігаються тонкими на більшій чи меншій площі. У той же час вони мають вторинні потовщення, що надають стінам міцності. Залежно від характеру потовщень бічних стінок трахеальні елементи називаються кільчастими, спіральними, сітчастими, сходовимиі точково-поровими (Мал. 3.27).

Мал. 3.27. Типи потовщення та поровності бічних стінок у трахеальних елементів: 1 - кільчасте, 2-4 - спіральні, 5 - сітчасте потовщення; 6 – сходова, 7 – супротивна, 8 – чергова поровість.

Вторинні кільчасті та спіральні потовщення прикріплюються до тонкої первинної стінки у вигляді вузького виступу. При зближенні потовщень та освіті між ними перемичок виникає сітчасте потовщення, що переходить в облямовані пори. Цю серію ( Мал. 3.27) можна як морфогенетичний, еволюційний ряд.

Вторинні потовщення клітинних стінок трахеальних елементів здерев'янюють (просочуються лігніном), що надає їм додаткової міцності, але обмежує можливості зростання в довжину. Тому в онтогенезі органу спочатку з'являються ще здатні розтягуватися кільчасті та спіральні елементи, що не перешкоджають зростанню органу в довжину. Коли ріст органу припиняється, виникають елементи, нездатні до поздовжнього розтягування.

У процесі еволюції першими з'явилися трахеїди. Вони знайдені у перших примітивних наземних рослин. Судини з'явилися значно пізніше шляхом перетворення трахеїдів. Судинами володіють майже всі покритонасінні рослини. Спорові і голонасінні рослини, як правило, позбавлені судин і мають лише трахеїди. Лише у вигляді рідкісного виключення судини зустрінуті у таких спорових, як селагінелла, деяких хвощів і папоротей, а також у небагатьох голонасінних (гнітових). Однак у цих рослин судини виникли незалежно від судин покритонасінних. Виникнення судин у покритонасінних рослин означало важливе еволюційне досягнення, оскільки полегшило проведення води; покритонасінні рослини виявилися більш пристосованими до життя на суші.

Деревина паренхімаі дерев'яні волокнавиконують запасні та опорні функції відповідно.

Флоема (луб)складається з провідних - ситоподібних- Елементів, супроводжуючих клітин (клітин-супутниць), механічних елементів – флоемних (луб'яних) волоконта елементів основної тканини – флоемної (луб'яної) паренхіми.

На відміну від трахеальних елементів провідні елементи флоеми й у зрілому стані залишаються живими, які клітинні стінки – первинними, неодревесневшими. На стінках ситоподібних елементів є групи дрібних наскрізних отворів. ситоподібні поля, через які повідомляються протопласти сусідніх клітин та відбувається транспорт речовин. Розрізняють два типи ситоподібних елементів. ситоподібні клітиниі членики ситоподібних трубок.

Ситоподібні клітиниє примітивнішими, вони притаманні споровим і голонасінним рослинам. Ситовидна клітина - це одна клітина, сильно витягнута в довжину, із загостреними кінцями. Її ситоподібні поля розсіяні з бокових стінок. Крім того, ситоподібні клітини мають інші примітивні ознаки: вони позбавлені спеціалізованих супроводжуючих клітин і в зрілому стані містять ядра.

У покритонасінних рослин транспорт асимілятів здійснюють ситоподібні трубки(Мал. 3.28). Вони складаються з багатьох окремих клітин. члеників, розташовані один над одним. Ситоподібні поля двох сусідніх члеників утворюють ситоподібну платівку. Ситоподібні пластинки мають більш досконалу будову, ніж ситоподібні поля (перфорації більші та їх більше).

У члениках ситовидних трубок у зрілому стані відсутні ядра, проте вони залишаються живими та активно проводять речовини. Важлива роль у проведенні асимілятів із ситоподібних трубок належить супроводжуючим клітинам (клітин-супутницям). Кожен членик ситовидної трубки і його клітина, що супроводжує (або дві-три клітини у разі додаткового поділу) виникають одночасно з однієї меристематичної клітини. Клітини-супутниці мають ядра та цитоплазму з численними мітохондріями; у них відбувається інтенсивний обмін речовин. Між ситоподібними трубками і прилеглими до них клітинами, що супроводжують, є численні цитоплазматичні зв'язки. Вважається, що клітини-супутниці разом із члениками ситовидних трубок становлять єдину фізіологічну систему, яка здійснює струм асимілятів.

Мал. 3.28. Флоема стебла гарбуза на поздовжньому (А) та поперечному (Б) зрізі: 1 - член ситовидної трубки; 2 – ситоподібна платівка; 3 – клітина, що супроводжує; 4 – луб'яна (флоемна) паренхіма; 5 – закупорена ситоподібна платівка.

Тривалість функціонування ситоподібних трубок невелика. У однолітників та в надземних пагонах багаторічних трав – не більше одного вегетаційного періоду, у чагарників та дерев – не більше трьох-чотирьох років. При відмиранні живого вмісту ситовидної трубки відмирає і клітина-супутниця.

Луб'яна паренхімаскладається з живих тонкостінних клітин. У її клітинах часто накопичуються запасні речовини, а також смоли, таніди та ін. Луб'яні волокнаграють опорну роль. Вони є не у всіх рослин.

У тілі рослини ксилема та флоема розташовані поруч, утворюючи або шари, або відокремлені тяжі, які називають провідними пучками. Розрізняють кілька типів провідних пучків ( Мал. 3.29).

Закриті пучкискладаються тільки з первинних провідних тканин, вони не мають камбію і далі не потовщуються. Закриті пучки характерні для спорових та однодольних рослин. Відкриті пучкимають камбій і здатні до вторинного потовщення. Вони характерні для голонасінних та дводольних рослин.

Залежно від взаємного розташування флоеми та ксилеми в пучку розрізняють такі типи. Найбільш звичайні колатеральніпучки, в яких флоем лежить по одну сторону від ксілеми. Колатеральні пучки можуть бути відкритими (стебла дводольних та голонасінних рослин) та закритими (стебла однодольних рослин). Якщо з внутрішньої сторонивід ксилеми розташовується додатково тяж флоеми, такий пучок називається біколатеральним. Біколатеральні пучки можуть бути тільки відкритими, вони характерні для деяких сімейств дводольних рослин (гарбузові, пасльонові та ін.).

Зустрічаються також концентричніпучки, в яких одна провідна тканина оточує іншу. Вони можуть бути лише закритими. Якщо у центрі пучка знаходиться флоема, а ксилема її оточує, пучок називається центрофлоемним, або амфівазальним. Такі пучки часто зустрічаються у стеблах та кореневищах однодольних рослин. Якщо в центрі пучка розташовується ксилема і її оточує флоема, пучок називається центроксилемним, або амфікрибральним. Центроксилемні пучки звичайні у папороті.

Мал. 3.29. Типи провідних пучків: 1 – відкритий колатеральний; 2 – відкритий біколатеральний; 3 – закритий колатеральний; 4 – концентричний закритий центрофлоемний; 5 – концентричний закритий центроксілемний; До- Камбій; Кс- Ксілема; Ф- Флоема.

Багато авторів виділяють радіальніпучки. Ксилема у такому пучку розташовується у вигляді променів від центру по радіусах, а флоема – між променями ксилеми. Радіальний пучок – характерна ознака кореня первинної будови.