microbik.ru
1
Растительные клетки

В растительных клетках присутствуют все органеллы, обнаруженные в животных клетках (за исключением центриолей). Однако имеются в них и свойственные только для растений структуры.

Клеточные стенки растений состоят из целлюлозы, образующей микрофибриллы. В клетках древовидных растений слои целлюлозы пропитываются лигнином, придающим им дополнительную жёсткость. Клеточные стенки служат растениям опорой, предохраняют клетки от разрыва, определяют форму клетки, играют важную роль в транспорте воды и питательных веществ от клетки к клетке. Соседние клетки связаны друг с другом плазмодесмами, проходящими через мелкие поры клеточных стенок.

Вакуоль – наполненный жидкостью мембранный мешочек. В животных клетках могут наблюдаться небольшие вакуоли, выполняющие фагоцитарную, пищеварительную, сократительную и другие функции. Растительные клетки имеют одну большую центральную вакуоль. Жидкость, заполняющая её, называется клеточным соком. Это концентрированный раствор сахаров, минеральных солей, органических кислот, пигментов и других веществ. Вакуоли накапливают воду, могут содержать красящие пигменты, защитные вещества (например, таннины), гидролитические ферменты, вызывающие автолиз клетки, отходы жизнедеятельности, запасные питательные вещества.




1

Хлоропласты в растительных клетках.



2

Строение хлоропластов. Хорошо видны содержащие хлорофилл граны, собранные из стопки тилакоидных мембран. Справа – электронная фотография.


Пластидыорганеллы, свойственные только растительным клеткам. Они окружены двойной мембраной. Пластиды делятся на хлоропласты, осуществляющие фотосинтез, хромопласты, окрашивающие отдельные части растений в красные, оранжевые и жёлтые тона, и лейкопласты, приспособленные для хранения питательных веществ: белков (протеинопласты), жиров (липидопласты) и крахмала (амилопласты). Пластиды обладают относительной автономией. Так же, как и митохондрии, образующиеся из предшествующих митохондрий, они рождаются только из родительских пластид. Причина заключается в том, что эти органеллы содержат небольшое количество собственной ДНК. Подобная внехромосомная наследственность не подчиняется менделевским законам. Анализ мутаций показывает, что ДНК органелл отвечает лишь за малую часть наследственной информации. По-видимому, пластиды также произошли от симбиотических прокариот, поселившихся в клетках организма-хозяина миллиарды лет назад.

Растительные ткани.

Тканями называют устойчивые комплексы клеток, сходные по происхождению, строению и приспособленные к выполнению одной или нескольких функций.

Строение растений усложнялось в течение многих миллионов лет. В процессе эволюции возникали новые ткани, и увеличивалось число разных типов клеток, входящих в состав тканей. У многоклеточных водорослей число типов клеток невелико, у бурых водорослей не превышает 10. У мхов уже насчитывается 20, у папоротникообразных – около 40, а у покрытосеменных растений – около 80 различных типов клеток.

Классификация тканей.

  1. Образовательные ткани (меристемы). Обеспечивают непрерывный рост растения. Меристемы состоят из одинаковых клеток, способных многократно делиться, с тонкими стенками, которые легко растягиваются. Возникающие из меристем клетки дифференцируются и дают начало новым тканям. Деление может происходить неограниченное число раз благодаря особым клеткам инициалям. Именно от инициалей ведет начало все тело растения. Остальные клетки меристем делятся ограниченное число раз и превращаются в постоянные ткани.

    1. верхушечные (апикальные); наращивают корень и стебель в длину.

    2. боковые (латеральные):

      1. первичные (прокамбий, перицикл); возникают первыми, обеспечивая первичное утолщение осевых органов.

      2. вторичные (камбий, феллоген); обеспечивают вторичное утолщение.

    3. вставочные; находятся в основаниях молодых листьев.

    4. раневые (травматические);

  2. Ассимиляционные ткани. Главная функция – фотосинтез. Именно в данных тканях синтезируется основная масса органических веществ. Эти ткани состоят из однородных клеток с многочисленными хлоропластами. Залегают под покровной тканью в молодых побегах и под кожицей листьев.



  1. Запасающие ткани. Состоят из живых клеток, накапливающих в вакуолях самые различные вещества: крахмал, белки, сахара, вода в составе слизи.

  2. Аэренхима. Содержит клетки, разные по строению, но с большими межклетниками. Особенно развита у растений, обитающих в воде с затрудненным газообменом.

Ассимиляционную, запасающую ткани и аэренхиму рассматривают иногда в качестве разновидностей

основной паренхимы.




1

Паренхимные клетки.


Клетки паренхимы заполняют пространство между более специализированными тканями. Они составляют основную массу стеблей и корней. Осмотическое давление дает возможность паренхиме служить опорой тем органам, в которых она находится; в засушливые периоды эти клетки теряют воду, и растение увядает. По стенкам клеток паренхимы перемещаются вода и соли; в некоторых органах эти клетки запасают питательные вещества.

  1. Всасывающие ткани. Особое значение имеет ризодерма – наружный слой клеток на молодых корнях, благодаря которому из окружающей среды поступает вода с растворенными веществами.

  2. Покровные ткани.

  1. первичные (эпидерма); покрывает листья и молодые стебли. Ее клетки плотно сомкнуты между собой, они живые, прозрачные и плоские. Наружные стенки покрыты кутикулой (восковым слоем). Этот слой непроницаем для растворов, газов, микробов, обеспечивает химическую стойкость.




  2. 2

    .

    Эпидерма.
    вторичная (перидерма); представляет собой комплекс клеток, возникающий после первичных тканей. Главную защитную функцию выполняет пробка – мертвые, водонепроницаемые клетки, содержащие воск, заполненные воздухом. Многолетняя пробка дает хорошую механическую защиту, предохраняет от резких колебаний температуры и микробов.

  3. третичная (кора).



  1. Выделительные ткани.



  1. Механические ткани.

  1. колленхима;

  2. склеренхима (волокна, склереиды).

Колленхиму составляют вытянутые в направлении длинной оси органа клетки, в которых содержится большое количество целлюлозы. Эта ткань играет важную роль, обеспечивая органам дополнительную опору; при этом клетки колленхимы, оставаясь живыми, способны растягиваться, не мешая расти другим клеткам.


3

Колленхима.


Склеренхима находится, в основном, в коре, сердцевине и плодах. Её мёртвые клетки окружены лигнином – веществом с повышенной прочностью на растяжение и изгиб. Переплетающиеся волокна, которые образует склеренхима, ещё более усиливают опору. Склеренхима – важная опорная ткань деревьев и кустарников; она образуется уже после того, как заканчивается вытягивание живых клеток, которые она окружает.


4

Склеренхима.

5

Слева направо: паренхима в листьях травы, колленхима в молодых побегах бузины, склеренхима (коричневые группы клеток) в мякоти груши.




  1. Проводящие ткани:

  1. ксилема (древесина);

  2. флоэма (луб).





Ксилема и флоэма – это проводящие ткани, состоящие из нескольких типов клеток. Они имеются только у папоротникообразных и семенных растений. В проводящей ткани имеются как мёртвые, так и живые клетки.

1

Строение ксилемы.

Ксилема выполняет в растении как опорную, так и проводящую функцию – по ней движутся вверх по растению вода и минеральные соли. В состав ксилемы входят элементы четырех типов: трахеиды, сосуды, паренхимные клетки и волокна. Трахеиды – мёртвые одиночные клетки веретеновидной формы. Их концы перекрываются, придавая растению необходимую прочность. Вода движется по пустым просветам трахеид, не встречая на своём пути помех в виде клеточного содержимого; от одной трахеиды к другой она передается через поры.

У покрытосеменных трахеиды развились в сосуды. Это очень длинные трубки, образовавшиеся в результате «состыковки» ряда клеток; остатки торцевых перегородок всё ещё сохраняются в сосудах в виде ободков. Размеры сосудов варьируют от нескольких сантиметров до нескольких метров. В первых по времени образования сосудах протоксилемы лигнин накапливается кольцами или по спирали. Это даёт возможность сосуду продолжать растягиваться во время роста. В сосудах метаксилемы лигнин сосредоточен более плотно – это идеальный «водопровод», действующий на большие расстояния.
















4




Строение флоэмы. Слева вверху – поперечный разрез, слева внизу – продольный, справа внизу – ситовидные трубки тыквы.

Во флоэме, как и в ксилеме, имеются трубчатые структуры, образованные, однако, живыми клетками. Основой этих структур являются ситовидные трубки, образующиеся в результате соединения ряда клеток. Ядра таких клеток после созревания отмирают, а цитоплазма прижимается к стенкам, освобождая путь для органических веществ. Торцевые стенки клеток ситовидных трубок постепенно покрываются порами и начинают напоминать сито – это ситовидные пластинки. Во флоэме имеются клетки и других видов: лубяные волокна, лубяная паренхима, склереиды.