Особенности строения проводящей системы вегетативных органов одно- и двудольных растений

Вегетативные органы (корень и побег: стебель с листьями) обеспечивают поглощение веществ из окружающей среды, синтез и запас веществ, необходимых для жизнедеятельности растения.

Проводящая система корня (ситовидные трубки и сосуды) радиально расположена в центре корня, образуя клетками основной ткани осевой цилиндр. По сосудам происходит транспорт воды с растворенными в ней веществами к наземным органам растения от корневых волосков. Между тяжами сосудов находятся ситовидное трубки. Они служат для транспортировки органических растворов от наземной части растения к клеткам корня. Между флоэмой и ксилемой расположена образовательная ткань - камбий, клетки которого непрерывно делятся, обеспечивая рост корня в толщину. Всасывание воды с растворенными в ней веществами осуществляется в зоне корневых волосков. Корневой волосок — это вырост клетки, он живет около 20 дней и заменяется новым.

Проводящая система в листе представлена сосудисто-волокнистыми коллатеральными закрытыми пучками. Характерно расположение проводящих тканей: ксилема располагается в верхней части пучков, флоэма в нижней. Анатомическая структура листа формируется в конусе нарастания одновременно со стеблем. Покровы листа являются продолжением покрова молодого стебля, проводящая система его вливается в проводящую систему стебля.

На поперечном срезе двудольного растения (деревянистого или травянистого) выделяют три концентрические зоны: наружная кора, сосудистые пучки и центральная сердцевина, состоящая из бесцветных паренхимных клеток, где запасаются питательные вещества. Самый наружный слой клеток стебля - эпидермис, клетки которого утолщены и содержат кутин. Под ним лежит слой толстостенных клеток колленхимы, выполняющих механическую функцию.
Далее располагается слой рыхлых тонкостенных клеток паренхимы и, наконец, за ними находятся толстостенные клетки эндодермы, примыкающие к перициклу.

У двудольного травянистого растения сходное внутреннее строение стебля, но отличие состоит в том, что слой коры тоньше, клетки паренхимы содержат хлорофилл (у деревянистых только молодые растения имеют хлорофилл), нет древесины, меньше механической ткани. Сосудистые пучки одинакового размера и располагаются строго по окружности и обязательно содержат камбий.

У однодольных травянистых растений, живущих один вегетационный период, на поперечном срезе можно видеть отсутствие слоя коры, сосудистые пучки не содержат камбия (нет вторичного утолщения стебля) и окружены механической тканью. Такие сосудистые пучки называются закрытыми. Пучки различных размеров хаотично разбросаны по стеблю. Сердцевина рыхлая, быстро разрушается, образуя полость (запасания питательных веществ не происходит).

У двудольных растений имеется камбий, поэтому проводящие пучки открытые,

у однодольных растений отсутствует камбий, поэтому проводящие пучки закрытые

Типы открытых проводящих пучков

1. коллатеральный

2. биколлатеральный

Типы закрытых проводящих пучков

1. концентрические:

центрофлоэмные

центроксилемные

2. коллатеральные

3. радиальные

В зависимости от лучей ксилемы:

у двудольных растений – диархные, триархные, тетраархные, пентаархные

у однодольных растений - полиархные – количество лучей ксилемы больше 6

30. Основные типы анатомического строения листьев: изолатеральный, дорсовентральный, радиальный

Лист - боковой орган побега, приспособленный для ассимиляции, испарения и газообмена. Поэтому в его структуре преобладают анатомические элементы паренхимного типа. Главной тканью листа является мезофилл, в котором сосредоточены все хлоропласты и происходит фотосинтез. Эпидерма покрывает лист сплошным слоем, регулирует газообмен и транспирацию. Система разветвленных проводящих пучков снабжает лист водой, поддерживает в клетках мезофилла степень оводнения, необходимую для нормального хода фотосинтеза и осуществляет отток пластических веществ.

Арматурную функцию в листе выполняет колленхима и склеренхима. Они совместно с живыми тургесцентными клетками мезофилла и эпидермы образуют прочные механические конструкции.

Мезофилл занимает все пространство между верхней и нижней эпидермой листа, исключая проводящие пучки и арматурные ткани. Клетки мезофилла довольно однородны по форме и строению (округлые, слегка вытянутые, с отростками). Иногда стенки клеток образуют складки, вдающиеся внутрь (складчатый мезофилл), что увеличивает поверхность и позволяет разместить большое число хлоропластов в постенном слое цитоплазмы. Протопласт состоит из постенного слоя цитоплазмы с ядром и многочисленными хлоропластами. В центре клетки находится большая вакуоль. Мезофилл, чаще всего, дифференцирован на две ткани - палисадную (столбчатую) и губчатую. В палисадном мезофилле клетки вытянуты перпендикулярно поверхности листа, расположены в один или несколько слоев. Клетки губчатого мезофилла соединены более рыхло, и межклетные пространства в этой ткани могут быть очень большими по сравнению с объемом самих клеток. Выделяют несколько типов мезофилла:

• Дорсовентральный. Палисадная паренхима одно- или многорядная и расположена на верхней стороне листа, а губчатая - на нижней стороне.

• Изогубчатый. Весь мезофилл листа состоит из губчатых клеток.

• Изолатерально-палисадный. Мезофилл состоит из одного или нескольких рядов палисадных клеток, расположенных с обеих сторон губчатой паренхимы.

• Изопалисадный. Мезофилл образован только палисадными клетками.

• Центрический. Мезофилл с радиальной симметрией палисадной паренхимы и с центральной позицией главной жилки.

Строение листа кукурузы (Zea mays) с изолатеральным типом мезофилла:

1 - верхняя эпидерма, 2 - моторные клетки, 3 - мезофилл, 4 - проводящий пучок, 5 - обкладочные клетки, 6 - нижняя эпидерма.

Строение листа камелии японской (Camelia japonica) с дорсовентральным типом мезофилла:

1 - верхняя эпидерма, 2 - столбчатая паренхима, 3 - губчатая паренхима, 4 - клетка с друзой, 5 - склереида, 6 - проводящий пучок, 7 - нижняя эпидерма, 8 - устьице.

Проводящие пучки в листьях образуют непрерывную систему, связанную с проводящей системой стебля. В листьях обычно пучки закрытые (без камбия), коллатеральные, разветвленные в одной плоскости. Характерным признаком листа является то, что ксилема в нем повернута к морфологически верхней стороне, а флоэма - к морфологически нижней. При такой ориентации проводящие ткани листа естественно смыкаются с проводящими тканями стебля.

Мелкие проводящие пучки имеют упрощенное строение. Ксилема обычно включает один - два трахеальных элемента, а флоэма одну ситовидную трубку с сопровождающей клеткой. Проводящие элементы листа ограничены от клеток мезофилла плотно сомкнутыми обкладочными клетками. Проводящие пучки с окружающими их тканями называют жилками.

Арматурными тканями листа являются склеренхимные волокна, отдельные склереиды и тяжи колленхимы.

Волокна чаще всего сопровождают крупные проводящие пучки. Они окружают проводящие ткани со всех сторон или только сверху и снизу.

Колленхима часто присутствует в крупных жилках или по краю листа, предохраняя его от разрыва.

Термин «радиальный тип» определяет принцип расположения тканей игольчатого листа. Клетки эпидермы имеют толстую стенку со щелевидными порами, соединяющими небольшую полость с углами клетки. Сверху эпидерма покрыта мощным слоем кутикулы. Замыкающие клетки устьиц расположены ниже клеток эпидермы. Под эпидермой в один-два слоя расположены толстостенные, мертвые, длинные, заполненные водой клетки гиподермы. И только вслед за гиподермой лежит ассимиляционная ткань, представленная складчатым мезофиллом. Свое название он получил в связи с тем, что оболочки клеток мезофилла образуют складки, вдающиеся внутрь полости клетки. Это сильно увеличивает объем постенного слоя цитоплазмы, а отсюда увеличивается количество хлоропластов в клетке. Вслед за мезофиллом расположен цилиндр из одного слоя клеток, содержащих многочисленные крахмальные зерна - крахмалоносное влагалище, часто называемое по аналогии со стеблем, эндодермой.

В центре игольчатого листа расположены обычно два открытых коллатеральных пучка (реже пучок один). Между пучками и крахмалоносным влагалищем находится трансфузионная ткань, состоящая из клеток основной ткани и трахеид. В мезофилле игольчатых листьев расположены схизогенные вместилища.

Дата добавления: 2015-04-25