Механические ткани

Проростки, молодые травянистые растения, имеют вертикальное положение благодаря внутриклеточному напряжению — тургору. Но достаточно клеткам поте­рять это напряжение, и проростки наклонят свои стебли, листья их опустятся. У более взрослых растений диффе­ренцируются механические ткани, которые придают им прочность. К таким тканям относятся колленхима, склеренхима и склереиды. Клетки их имеют утолщенные стенки.

Колленхима. Отличительными признаками этой тка­ни являются живые, несколько удлиненные клетки паренхимного типа, имеющие неравномерно утолщенные целлюлозные стенки с простыми порами и большим со­держанием пектиновых веществ и воды. Длина их обыч­но достигает 1—2 мм. В клетках колленхимы нередко содержатся хлоропласты, крахмальные зерна и дубиль­ные вещества.

Эти клетки долго могут расти, не задерживая роста органа.

Чаще всего они образуются под эпидермой в стеб­лях и листьях двудольных растений. Колленхима прида­ет прочность черешкам листьев и их главным жилкам. В корнях ее обычно нет. Весьма редко колленхима встречается у однодольных растений. Как правило, она возникает из первичной меристемы, но может дифферен­цироваться и из основной паренхимы.

Различают три типа колленхимы: уголковую, плас­тинчатую и рыхлую.

Уголковая колленхима характеризуется отложением молекул целлюлозы в углах клеток. Очень часто ее можно обнаружить под эпидермой над главной жилкой листьев, по ребрам травянистых стеблей. Хоро­шо развита уголковая колленхима в стебле тыквы, геор­гины, черешке свеклы.

Пластинчатая колленхима имеет утол­щенные тангентальные стенки клеток. Радиальные стен­ки у нее остаются тонкими. Нередко пластинчатая кол­ленхима образует в стебле сплошное кольцо. Ее можно видеть в стеблях подсолнечника, баклажана.

Рыхлая колленхима в отличие от первых двух имеет хорошо выраженные межклетники. Утолще­нию подвергаются лишь те части оболочек, которые при­легают к межклетным пространствам. Рыхлая коллен­хима наблюдается в черешке листа лопуха большого, подбела лечебного, в стебле ваточника.

Практического применения колленхима не имеет.

Склеренхима. Эта ткань состоит из прозенхипмных клеток с острыми концами, с равномерно утолщенными, обычно одревесневшими и обезвоженными стенками. По­ры последних простые, щелевидные. Клетки вскоре становятся мертвыми. По прочности на разрыв волокна склеренхимы близки к стали. Обычно склеренхима раз­мещается в органах глубже колленхимы, среди парен-химных клеток или возле проводящих пучков.

Склеренхима, находящаяся в части пучка, проводя­щего органические вещества, называется лубяными (флоэмными) волокнами. Склеренхиму, нахо­дящуюся в части пучка, проводящей воду с минеральны­ми веществами, называют древесинными (ксилемными) волокнами или либриформом. Склеренхиму, возникшую из клеток перицикла, следует относить к лубяным волокнам, хотя иногда ее называют перициклическими волокнами (перицикл — слой клеток осевых органов с первичным ростом, распо­ложенный между первичной корой и проводящими тка­нями). Можно сказать, что из механических тканей глав­ную роль в обеспечении прочности растения играет скле­ренхима. По происхождению склеренхима может быть первичной и вторичной, в зависимости от про­изводящей ее меристемы. Склеренхимные волокна, возникшие из первичной (верхушечной) меристемы, называ­ются первичными (волокна первичной коры, перицикла, первичной флоэмы и первичной ксилемы). Склеренхим­ные клетки, возникшие из производных клеток камбия, называются вторичными (волокна вторичной флоэмы, вторичной ксилемы).

У многих растений первичные волокна значительно более длинные, чем вторичные. Так, у конопли первичные волокна достигают 12,7 мм, а вторичные — всего 2,2 мм. Для практического использования такие особенности растения имеют существенное значение. В текстильной промышленности в основном применяются волокна, у ко­торых стенки не одревеснели или слабо одревеснели. Склеренхимные волокна могут встречаться в растении в виде отдельных клеток («элементарное волокно») или в виде совокупности многих клеток («техническое волок­но»). «Техническое волокно» ряда растений используется в текстильной промышленности. Из растений его выде­ляют с помощью мочки стеблей или механическим уда­лением окружающих тканей (декортикация).

Лучшие результаты дает мочка стеблей, когда паренхимные ткани, окружающие пучки волокон, разрушают­ся в результате деятельности бактерий.

Для получения волокон в России возделываются сле­дующие растения: рами (длина волокна 350—420 мм), лен (4—60 мм), кендырь (2—55 мм), конопля (2,2— 40 мм), кенаф (4—12 мм). У этих растений волокна по­лучают из стеблей.

Склереиды. К третьему типу механических тканей от­носятся склереиды. Они могут располагаться в растении группами или в виде одиночных клеток. Окончательно сформировавшиеся склереиды — это мертвые клетки с толстыми, одревесневшими стенками, пронизанными поровыми каналами, нередко ветвистыми. Каналы сосед­них клеток смыкаются. Поры простые. Склереиды обра­зуются из меристем (апикальных и латеральных) или из сформировавшихся паренхимных клеток. Различают два типа склереид: каменистые клетки и опорные клетки.

Каменистые клетки характеризуются изодиаметрическим (одинаковым во всех направлениях) строе­нием. Вторичная оболочка их имеет хорошо заметную слоистость. Обычно каменистые клетки встречаются группами среди тонкостенных клеток. Их можно видеть в мякоти плодов груши, рябины, айвы, в корнях хрена, в стебле дуба, в семенах пальм, в косточках вишен, слив. В съедобных плодах присутствие таких клеток нежела­тельно. Они ощущаются как твердые частицы среди мя­коти. Селекционеры стремятся, например, получить сор­та груш без каменистых клеток. В некоторых сортах груш наблюдается раздревеснение каменистых клеток. В этом случае плоды становятся сочными, не имеющими твердых агрегатов. Часто каменистые клетки играют не только механическую роль, но и защитную — предохра­няют от поедания вредителями.

Опорные клетки отличаются от каменистых причудливой формой. Как и каменистые клет­ки, они имеют утолщенные, одревесневшие стенки. Жиз­недеятельность опорных клеток скоро прекращается, протопласт отмирает, и полость клетки заполняется воз­духом.

Опорные клетки играют поддерживающую роль в листьях некоторых растений (чая, маслины, камелии) и в стеблях водных растений.

Дата добавления: 2014-01-05