Ткани растений

В отличие от животных, у растений клетки склеены углеводной срединной пластинкой, между ними также могут быть межклетники, заполненные воздухом. В течение жизни ткани могут из-менять свои функции, например, клетки ксилемы вначале выполняют проводящую функцию, а затем — опорную. У растений насчитывают до 20-30 типов тканей, объединяющих около 80 ви­дов клеток. Ткани растений делят на образовательные и постоянные.

Образовательные, или меристематические, ткани принимают участие в процессах роста растения. Они расположены на верхушках побегов и корней, в основаниях междоузлий, образуют слой камбия между лубом и древесиной в стебле, а также подстилают пробку в одревесневших побегах. Постоянное деление этих клеток поддерживает процесс неограниченного роста растений: образовательные ткани верхушек побега и корня, а у некоторых растений — и междоузлий обе­спечивают рост растений в длину, а камбий — в толщину. При повреждении растения из клеток, оказавшихся на поверхности, формируются раневые образовательные ткани, которые заполняют возникшие промежутки.

Постоянные ткани растений специализируются на выполнении определенных функций, что отражается на их строении. Они неспособны к делению, однако при определенных условиях могут вновь приобретать эту способность (за исключением мертвых тканей). К постоянным тканям от­носятся покровные, механические, проводящие и основные.

Покровные ткани растений защищают их от испарения, механических и термических по­вреждений, проникновения микроорганизмов, обеспечивают обмен веществ с окружающей сре­дой. К покровным тканям относятся кожица и пробка.

Кожица, или эпидерма, — это однослойная ткань, лишенная хлоропластов. Кожица покрыва­ет листья, молодые побеги, цветки и плоды. Она пронизана устьицами и может нести различные волоски и железки. Сверху кожица покрыта кутикулой из жироподобных веществ, которая за­щищает растения от избыточного испарения. Для этого же предназначены и некоторые волоски на ее поверхности, тогда как железки и железистые волоски могут выделять различные секреты, в том числе воду, соли, нектар и др.

Устьица — это специальные образования, через которые происхо­дит испарение воды — транспирация. В устьицах замыкающие клет­ки окружают устьичную щель, под ними располагается свободное про­странство (рис. 4.17). Замыкающие клетки устьиц чаще всего имеют бобовидную форму, в них встречаются хлоропласты и зерна крахмала. Внутренние стенки замыкающих клеток устьиц утолщены. Если за­мыкающие клетки насыщены водой, то внутренние стенки растягива­ются и устьице открывается. Насыщение водой замыкающих клеток связано с активным транспортом в них ионов калия и других осмоти­чески активных веществ, а также накоплением растворимых углево­дов в процессе фотосинтеза. Через устьица происходит не только ис­парение воды, но и газообмен в целом — поступление и удаление кислорода и углекислого газа, которые проникают далее по межклетникам и потребляются клет­ками в процессе фотосинтеза, дыхания и т. д.

Клетки пробки, которая в основном покрывает одревесневшие побеги, пропитываются жироподобным веществом суберином, что, с одной стороны, вызывает гибель клеток, а с другой —

предотвращает испарение с поверхности растения, обеспечивая тем са­мым термическую и механическую защиту. В пробке, как и в кожице, имеются специальные образования для проветривания — чечевички. Клетки пробки образуются в результате деления пробкового камбия, подстилающего ее.

Механические ткани растений выполняют опорную и защитную функции (рис. 4.18). К ним относят колленхиму и склеренхиму. Кол­ленхима — это живая механическая ткань, имеющая удлиненные клетки с утолщенными целлюлозными стенками. Она характерна для молодых, растущих органов растений — стеблей, листьев, плодов.

Склеренхима — это мертвая механическая ткань, живое содержимое клеток которой отмирает вследствие одревеснения клеточных стенок. По сути дела, от клеток склеренхимы остаются только утол­щенные и одревесневшие клеточные стенки, что как нельзя лучше способствует выполнению ими соответствующих функций. Клетки механической ткани чаще всего вытянуты в длину и называются во­локнами. Они сопровождают клетки проводящей ткани в составе лу­ба и древесины. Одиночные или собранные в группы каменистые клетки склеренхимы округлой или звездчатой формы обнаружива­ются в незрелых плодах груши, боярышника и рябины, в листьях кувшинки и чая.

По проводящей ткани осуществляется транспорт веществ по телу растения. Существует два вида проводящей ткани: ксилема и флоэ­ма. В состав ксилемы, или древесины, входят проводящие элементы, механические волокна и клетки основной ткани (рис. 4.19). Жи­вое содержимое клеток проводящих элементов ксилемы — сосудов и трахеид — рано отмирает, от них остаются только одревесневшие клеточные стенки, как и в склеренхиме. Функцией ксилемы являет­ся восходящий транспорт воды и растворенных в ней минеральных солей от корня к побегу.

Флоэма, или луб, также является сложной тканью, поскольку образована проводящими элементами, механическими волокнами и клетками Основной ткани. Клетки проводящих элементов — сито­видных трубок — живые, однако в них исчезают ядра, а цитоплаз­ма смешивается с клеточным соком для облегчения транспорта ве­ществ. Клетки располагаются одна над другой, клеточные стенки между ними имеют многочисленные отверстия, что делает их похо­жими на сито, из-за чего клетки называют ситовидными (рис. 4.20).

По флоэме транспортируются вода и растворенные в ней органиче­ские вещества из надземной части растения в корень и другие орга­ны растения. Загрузку и разгрузку ситовидных трубок обеспечивают прилегающие к ним клетки-спутницы.

Основная ткань не только заполняет промежутки между други­ми тканями, но и выполняет питательную, выделительную и другие функции. Питательную функцию выполняют фотосинтезирующие и запасающие клетки. Большей частью это паренхимные клетки, т. е. они имеют почти одинаковые линейные размеры: длину, ши­рину и высоту (рис. 4.21). Основные ткани расположены в листьях, молодых стеблях, плодах, семенах и других запасающих органах.

Некоторые виды основной ткани способны выполнять всасывающую функцию, как, например, клетки волосконосного слоя корня. Выделение осуществляют разноо­бразные волоски, железки, нектарники, смоляные ходы и вместилища. Особое место среди основ­ных тканей принадлежит млечникам, в клеточном соке которых накапливаются каучук, гутта и др. вещества. У водных растений возможно разрастание межклетников основной ткани, вслед­ствие чего образуются крупные полости, с помощью которых осуществляется проветривание.