Основные ткани растений (занятие 2)

Цель работы: изучить анатомическое строение стебля древесного растения и корня первичного и вторичного строения.

Необходимые материалы и оборудование: микроскопы, предметные и покровные стекла, постоянные препараты.

Задания:

1. Рассмотреть поперечный срез ветки липы мелколистной (Tilia cordata Mill.) при малом и большом увеличении микроскопа. Нарисовать схему поперечного среза, отметив на ней эпидермис, пробку, паренхиму коры, первичные и вторичные сердцевинные лучи, лубяные волокна, флоэму (мягкий и твердый луб), камбий, весеннюю и осеннюю древесину, границу между годичными кольцами, сердцевину.

2. Рассмотреть корень первичного строения на примере поперечного среза корня ириса германского (Iris germanica L.) при малом и большом увеличении микроскопа. Нарисовать схему строения поперечного среза при малом увеличении, отметив первичную кору (состоит из экзодермы, мезодермы и эндодермы) и центральный цилиндр (перицикл, тяжи ксилемы и флоэмы, механическая ткань). При большом увеличении зарисовать клетки экзодермы, эндодермы, перицикла.

3. Рассмотреть корень вторичного строения на примере поперечного среза корня тыквы (Cucurbita pepo L.). Нарисовать схему поперечного среза, отметив перидерму, зону паренхимы, камбий, первичную и вторичную флоэму, первичную и вторичную ксилему, паренхимные лучи.

Особенности строения многолетних стеблей

древесных растений

При рассмотрении анатомического строения однолетних стеблей древесных растений заметно сходство их строения со стеблями травянистых растений, имеющих непучковое строение проводящей системы. У побегов древесных растений очень рано начинается формирование пробки – вторичной покровной ткани, приходящей на смену эпидермису. Пробка образуется благодаря деятельности феллогена – пробкового камбия, который при делении откладывает клетки пробки наружу, а клетки феллодермы – внутрь. Часто используют термин «перидерма» для обозначения комплекса «пробка + феллоген + феллодерма».

На спилах стволов даже невооруженным глазом четко выделяются три зоны – слабо развитая сердцевина, мощно развитая древесина и кора (главным образом луб).

На поперечном срезе древесных растений хорошо заметны годичные кольца древесины, годичные приросты луба заметно меньше, чем древесины, приросты между ними практически незаметны. Между древесиной и лубом находится камбиальная зона, обеспечивающая рост ствола в толщину.

У древесных растений, как правило, с возрастом образуется на поверхности корка, в состав которой входят перидермы и разделяющие их слои коры.

Поскольку в стенках клетки пробки откладывается суберин, клетки становятся непроницаемыми для жидкостей и газов. Заключенные между слоями пробки клетки гибнут, внося свой вклад в формирование корки на поверхности ствола растения. Наружная часть корки у большинства деревьев со временем сбрасывается.

Древесина и луб в стволах деревьев, кроме обеспечения проведения питательных веществ, служат для обеспечения механической прочности стебля и содержат запасы питательных веществ, необходимых в период весеннего роста.

Строение многолетней ветки липы мелколистной

В периферической части среза находится перидерма, образованная преимущественно темно-бурыми клетками пробки, расположенными радиальными рядами (рис. 67).

Под перидермой залегает первичная кора, образованная пластинчатой колленхимой и паренхимой.

Вторичная кора разделена на треугольные (паренхимные) и трапециевидные (лубяные) участки. В пределах трапециевидных участков различают твердый луб (одревесневшие толстостенные волокна) и мягкий луб (тонкостенные клетки – ситовидные трубки).

Треугольные участки продолжаются лучами паренхимных клеток от коры до сердцевины (первичные сердцевинные лучи). Можно увидеть многочисленные вторичные сердцевинные лучи из паренхимных клеток, расположенные в один ряд в пределах трапециевидных участков и не достигающие коры и сердцевины.

Между вторичной корой и древесиной расположен камбий.

Древесина образует хорошо заметные годичные кольца. В пределах каждого кольца можно выделить весеннюю древесину с преобладанием широкопросветных сосудов и более позднюю древесину с преобладанием узкопросветных элементов.

В центре среза – паренхимная сердцевина из тонкостенных клеток, часть которых заполнена слизью.

Особенности строения корня однодольных и двудольных растений

Корень имеет ряд особенностей анатомического строения, отличающих его от стебля:

- верхушечная меристема прикрыта корневым чехликом, предохраняющим нежные клетки образовательной ткани от повреждений;

- молодой корень покрыт снаружи ризодермой (= эпиблемой) – тканью, клетки которой образуют корневые волоски, поглощающие воду с растворенными в ней веществами; на старых участках корней эпиблема отмирает, а из наружных слоёв клеток первичной коры дифференцируется экзодерма – покровная ткань с опробковевшими и одревесневшими клетками;

- внутренний слой первичной коры дифференцируется в эндодерму с неравномерно утолщёнными клеточными стенками, содержащими суберин и лигнин (видны на поперечном срезе как клетки с поясками Каспари);

- на границе между первичной корой и центральным проводящим цилиндром находится перицикл, состоящий из способных к делению клеток; в нем возможно заложение боковых корней;

- участки флоэмы и ксилемы закладываются в корне не на одном радиусе (коллатерально), как в стебле, а на разных; флоэма чередуется с ксилемой. Это хорошо заметно при рассмотрении корня первичного строения. В том случае, если в корне начинает формироваться и функционировать камбий (корень вторичного строения), между радиальными тяжами первичной ксилемы возникают открытые коллатеральные пучки, разделённые широкими паренхимными лучами.

Особенности первичного строения корня ириса германского

В корне ириса хорошо заметны две зоны – первичной коры и центрального проводящего цилиндра (рис. 68).

На поверхности среза иногда можно увидеть остатки эпиблемы – ткани с корневыми волосками. Если корень более старый, с поверхности находятся 2-3 слоя клеток экзодермы – многоугольные, плотно прилегающие друг к другу, с утолщенными клеточными стенками, содержащими суберин. Экзодерма – наружный слой первичной коры. Самый широкий слой первичной коры – мезодерма, образованная сравнительно рыхло расположенными тонкостенными клетками, обычно содержащими запасной крахмал.

Внутренний однорядный слой первичной коры – эндодерма, большинство клеток которой имеют подковообразное утолщение (содержит лигнин и суберин) – так называемые клетки с поясками Каспари. Связь клеток первичной коры и центрального цилиндра через клетки с поясками Каспари невозможна и осуществляется через специальные пропускные клетки, расположенные в эндодерме напротив тяжей ксилемы.

С внутренней стороны к эндодерме прилегает центральный цилиндр. Его наружный однорядный слой – перицикл, образованный мелкими, тонкостенными клетками. За перициклом расположен радиальный проводящий пучок, состоящий из чередующихся тяжей ксилемы и флоэмы. Самую внутреннюю часть проводящего пучка занимает механическая ткань, состоящая из одревесневших клеток.

Особенности вторичного строения корня тыквы

В корне вторичного строения нет первичной коры: в перицикле формируется феллоген, который образует несколько слоев пробки, и по этой пробке первичная кора отделяется от корня (рис. 69).

Таким образом, снаружи корень тыквы покрыт пробкой (перидермой).

Под ней расположена паренхимная зона, а ближе к центру – 4 (реже 3 или 5) крупных коллатеральных пучка. В пределах каждого такого пучка по направлению от периферии среза к его центру можно различить:

- первичную флоэму (деформированные мелкие тонкостенные клетки),

- вторичную флоэму (видны ситовидные трубки, сопровождающие клетки и паренхимные),

- камбий,

- вторичную ксилему (из крупных сосудов, волокон и паренхимы). В центре корня можно найти и первичную ксилему, состоящую из центрального крупного сосуда и 4 (3-5) лучей из многочисленных мелкопросветных элементов метаксилемы. Между пучками – широкая полоса паренхимных клеток.

Вопросы к пройденному материалу:

1. Назовите отличия в анатомическом строении двудольных травянистых и древесных растений.

2. Опишите анатомическое строение корня однодольных растений.

3. Опишите анатомическое строение корня двудольных растений.