Біологія. Міні-довідник. ЗНО

Тканини багатоклітинних рослин

Тканини — це сукупність клітин, що мають спільне походження, подібну будову та функції. Їх поділяють на твірні, покривні, провідні, провідні пучки, механічні, основні та видільні.

Меристеми (твірні тканини). Ріст кореня, стебла, листків, пелюсток, усієї рослини відбувається за рахунок твірних тканин. У рослин вони функціонують періодично в весняно-осінній період і їх активність знижується взимку. До того ж меристеми зосереджені в певних ділянках: на кінцях коренів, стебла і пагонів, в основі міжвузля, листка. Увесь зародок складають твірні тканини. Особливістю цих тканин є здатність їх клітин до поділу.

Первинні меристеми дають початок усім іншим тканинам. Молодий зародок насінини практично повністю складається з первинної меристеми, яка є в конусах наростання. Первинна меристема представлена протодермою, основною меристемою і прокамбієм.

Протодерма утворює поверхневі шари клітин, які заповнені густим вмістом, щільно прилягають одна до одної, діляться перпендикулярно до поверхні органа. Протодерма дає початок утворенню первинної покривної тканини епідермісу.

Основна меристема міститься в глибших шарах конуса наростання. Її клітини поділяються в усіх напрямах (периклінально), що забезпечує розростання центральної частини органа. З основної меристеми виникає решта первинних основних тканин.

Прокамбій представлений суцільним кільцем клітин або окремими тяжами чи пластинами. Клітини його подовжені, мало вакуолізовані, діляться тільки в поздовжньому напрямі й утворюють подовжені тяжі клітин. Прокамбій утворює первинні провідні й механічні тканини. Із прокамбію формуються провідні пучки.

Вторинні меристеми виникають з первинних або існуючих постійних тканин. До них належить корковий камбій (фелоген), міжпучковий і пучковий камбій. Пучковий камбій виникає із прокамбію і утворює вторинні елементи ксилеми та флоеми. Корковий камбій виникає з диференційованої постійної тканини — епідермісу або паренхіми первинної кори. Міжпучковий камбій формується поділом клітин радіальних променів.

Апікальні (верхівкові) меристеми розташовані на верхівках коренів і пагонів. Вони представлені групами клітин, які утворюють конуси наростання. Завдяки поділу їх клітин орган росте в довжину. Молоді ніжні тканини конуса наростання пагона захищають зародкові листочки бруньки, а кореня — кореневий чохлик.

Латеральні (бічні) меристеми містяться на периферії осьових органів, паралельно їхній поверхні. Закладаються бічні меристеми в конусі наростання у вигляді суцільного кільця клітин, що діляться, або окремих ділянок. Головними видами є: камбій, фелоген, перицикл, міжпучковий камбій. Ділячись в одній площині, вони забезпечують ріст пагона і кореня в товщину. Бічні меристеми властиві здебільшого багаторічним дводольним рослинам.

Інтеркалярні (вставні) меристеми розмішуються в основі міжвузля і забезпечують ріст пагона в довжину. Їх функціонування зумовлює закладання окремих первинних структур. Ці тканини властиві злакам, хвощам, деяким видам м’яти. Інтеркалярна меристема має важливе значення: завдяки її діяльності пагони ростуть у висоту і злаки піднімаються при їх виляганні.

Травматичні (раньові) меристеми за походженням належать до вторинних і виникають у місцях поранення рослини. Навколо рани клітини постійних паренхімних тканин починають ділитись і перетворюються в клітини раньової меристеми. Інтенсивний поділ клітин зумовлює появу напливу, який називають калюсом. Утворення калюсу обумовлено виділенням пораненими клітинами так званих раньових гормонів.

Покривні тканини захищають рослини від несприятливих зовнішніх факторів — надмірного випаровування вологи, сонячних променів, перегріву, проникнення шкідників і збудників хвороб. До покривних тканин належать: епідерміс, корок і кірка.

Епідерміс — це первинна постійна тканина, яка утворюється із зовнішнього шару клітин конуса наростання — протодерми (туніки). Клітини протодерми діляться тільки антиклінально, перпендикулярно поверхні органа, унаслідок чого зростає кількість клітин поверхневого шару. Ці клітини щільно прилягають одна до одної, розміри їх збільшуються, набувають однорідної будови. У багатьох рослин епідерміс одношаровий, але трапляється двошаровий. Тришаровий він у кімнатного фікуса.

Перидерма утворюється на коренях і стеблах дводольних і хвойних рослин. Це комплексна тканина, що складається з корку (покривної тканини), фелогену, або коркового камбію (твірної тканини), і фелодерми (основної тканини).

Корок. Епідерміс існує один вегетаційний період, рідко два і більше. На зміну йому з’являється більш надійна захисна тканина — корок. Корок — це вторинна покривна тканина, яка пов'язана з виникненням і функціонуванням фелогену.

Провідні тканини складаються із трахеїд, трахей, ситоподібних трубок і клітин-супутниць.

Трахеїди — це вузькі прозенхімні клітини зі скошеними і загостреними або заокругленими кінцями. Вони виконують провідну і механічну функції. Утворюються з клітин прокамбію, оболонки їх дерев’яніють і потовщуються, внаслідок чого живий вміст поступово відмирає.

Трахеї та трахеїди разом з механічними і основними тканинами утворюють ксилему. Механічна тканина представлена лібриформом або деревинними волокнами. Вона зумовлює міцність деревини, високі паливні якості. Основна тканина представлена деревинною паренхімою, розміщеною навколо судин і трахеїд, і паренхімою серцевинних променів. У деревних порід стовбурна ксилема є місцем нагромадження поживних речовин. У хвойних порід ксилема складається з основної тканини і трахеїд з облямованими порами і торусом.

Ситоподібні трубки — це вертикальний ряд сполучених між собою трубчастих клітин-члеників. Формуються вони з меристемної тканини; клітини подовжуються, цитоплазму з ядром і лейкопластами відтісняє центральна вакуоля до оболонки. Поперечні оболонки клітин-члеників ослизнюються в окремих ділянках і продірявлюються як сито, через що їх називають ситоподібними пластинками. Вони забезпечують рівномірний потік пластичних речовин між члениками трубки. Пластичні речовини в горизонтальному напрямі переміщуються крізь бокові ситоподібні пластинки і пори, пронизані плазмодесмами.

Механічні тканини. Рослини набувають міцності завдяки поєднанню живих і відмерлих тканин.

Коленхіма властива молодим наростаючим пагонам, черешкам листків, квітконіжкам, плодоніжкам. Вона зміцнює ці органи і не перешкоджає їх росту. Коленхіму утворюють живі паренхімні клітини, заповнені цитоплазмою, ядром, хлоропластами, мітохондріями тощо. Клітинні оболонки целюлозні й потовщуються тільки по кутах і пластинках. Крізь непотовщені ділянки клітини відбувається обмін речовин між клітинами. Завдяки цьому зберігається життєвість коленхіми. Потовщення оболонок починається з ростом клітин в поздовжньому та поперечному напрямках.

Склеренхіма — дуже поширена механічна тканина, міститься в стеблах, коренях, листках, квітконіжках, плодах. Особливо характерна для органів, що припинили свій ріст у довжину.

Склеренхіму утворюють щільно прилеглі прозенхімні клітини із загостреними кінцями. У Процесі формування їх оболонки рівномірно потовщуються, просочуються лігніном і дерев’яніють, рідко залишаються целюлозними. Клітини втрачають живий вміст і заповнюються повітрям. Окремі клітини склеренхіми називають елементарними волокнами, а їх сукупність — технічним волокном. Завдяки рівномірному потовщенню клітинних оболонок і значній площині зчеплення клітин склеренхіма набуває міцності та пружності.

Луб’яні волокна (флоема) властиві всім органам рослин, особливо стеблам і листкам прядивних рослин (льону, конопель, сизалю, рамі). Ці волокна локалізовані в периферійній частині стебла й обумовлюють зміцнення рослин на згин. Оболонки клітин дуже потовщені, у льону товщина її становить 80-90 % загального поперечника волокна. Інколи потовщення настільки значне, що від порожнини залишається тільки вузький просвіт. Потовщення оболонок має шаруватість. Кількість шарів може досягати 100 і більше (коноплі). Луб’яні волокна широко використовують у текстильній промисловості.

Деревинні волокна, або лібриформ, утворюють прозенхімні клітини, але їх розміри менші й сягають лише 1,0-1,5 мм завдовжки. Оболонки потовщені, здерев’янілі, мають щілиноподібні пори. Залежно від вмісту лібриформу, виділяють тверді лісові породи (граб, бук, дуб) з великою кількістю лібриформу і м’які породи з незначним вмістом або ж він відсутній. Лібриформ зумовлює міцність рослин і високі паливні якості деревини.

Основні тканини. У рослинному організмі найбільший об’єм становлять основні тканини (паренхіма). Розміщуються вони між покривними, провідними та механічними тканинами, які створюють ніби каркас рослини, а основні тканини заповнюють проміжки в ньому. Утворюються основні тканини первинною і вторинною меристемами. Клітини їх паренхімі містять цитоплазму, ядро, хлоропласти, мітохондрії, вакуолі. Оболонки тонкі, целюлозні, іноді дерев’яніють і потовщуються. Клітини не щільно зімкнені. Між ними виникають численні міжклітинники. Залежно від функції в основній паренхімі, виділяють такі види: поглинальна, асиміляційна, запаслива, водоносна, повітроносна.

Асиміляційна, або хлорофілоносна, паренхіма відзначається значним вмістом хлоропластів і здійсненням функції асиміляції. Асиміляційна паренхіма міститься в мезофілі листка, луб’яній паренхімі, фелодермі. У листках вона диференційована на стовпчасту й губчату. Клітини стовпчастої паренхіми витягнуті перпендикулярно до поверхні листка і мають велику кількість хлоропластів. Основною її функцією є фотосинтез. Клітини губчатої паренхіми округлої, неправильної форми з міжклітинними ходами, містять менше хлоропластів. Основна їх функція — газообмін і транспірація.

Запаслива паренхіма — це тканина, що є місцем відкладання в запас поживних речовин. Вона добре розвинена в плодах, насінні, кореневищах, бульбах, стеблах. Клітини її великі, з тонкими оболонками, позбавлені хлоропластів. Паренхіма коренеплодів цукрового буряку запасає цукри, бульб картоплі — крохмаль, кореневих бульб жоржини — інулін, насіння соняшнику — білки, крохмаль, жири. Тверді нерозчинні речовини відкладаються в цитоплазмі, а розчинні (амінокислоти, аміди, пігменти) — у цитоплазмі та клітинному соку.

Судинно-волокнисті пучки — група з’єднаних між собою поздовжніх клітин провідних тканин рослин та певної кількості склеренхімних клітин опорно-механічного призначення. У вигляді жилок містяться в листках та черешках; у вигляді тяжів — у стеблах і коренях багатьох трав’янистих рослин, особливо однодольних. По провідних елементах пучків переміщується вода з розчиненими мінеральними та органічними речовинами.