Гистологические элементы флоэмы

Луб дерева

Гистологические элементы флоэмы

Человечество пользовалось древесиной на протяжении тысячелетий. Ее использовали для разных целей, главным образом, как источник топлива. Также древесина является отличным строительным материалом, из нее создают инструменты, оружие, мебель, тару, произведения искусства, бумагу.

Вследствие наличия годичных колец, которые во время роста, а также в результате сезонных колебаний температуры или уровня влажности, формируют в своём стволе большинство видов деревьев, ученые могут довольно точно определить регион, в котором росло дерево. Ежегодный мониторинг изменения ширины годичных колец и анализ содержания в них некоторых изотопов элементов, дает возможность более детально изучить состояние климата и атмосферы в древние времена.

Как образуется древесина?

Древесина – это одна из составляющих сосудисто-волокнистого пучка, она противопоставлена еще одной важной части пучка, формирующейся из того же прокамбия или камбия — лубу, или флоэме. В процессе формирования сосудисто-волокнистых пучков из прокамбия возможно два варианта событий:

  • все прокамбиальные клетки становятся элементами древесины и луба с образованием так называемых замкнутых пучков. Этот процесс характерен для высших споровых, однодольных и некоторых двудольных растений
  • на границе между древесиной и лубом остаётся прослойка деятельной ткани, которую называют камбий. При этом формируются пучки открытые, что характерно для двудольных и голосеменных растений.

При первом варианте событий количество древесины не изменяется, и растение не может утолщаться.

Если развитие идет по второму пути, то вследствие работы камбия ежегодно объем древесины увеличивается, и ствол растения медленно становится толще.

У древесных пород российского региона древесина находится ближе к центру (оси) дерева, а луб — находится ближе к окружности (периферии). Ряд других растений имеет несколько иное взаимное расположение древесины и луба.

[attention type=yellow]

Именно деление клеток камбия в стебеле обеспечивает его рост в толщину. В процессе деления камбиальных клеток ? дочерних образующихся клеток отделяется в древесину, а ? – в луб. По этой причине прирост очень заметен в древесине. Камбий делится не равномерно, этот процесс зависит от сезона.

[/attention]

В весенне – летний период деление активное, вследствие чего формируются крупные клетки, к осени деление замедляется, и формируются мелкие клетки. Зимой же камбий не делится. Таким образом, обеспечивается годичный прирост древесины, который хорошо заметен у многих деревьев, и называют его годичным кольцом.

По количеству годичных колец специалисты вычисляют возраст побега и целого дерева.

Древесина имеет в своем составе уже отмершие клеточные элементы с одеревеневшими, главным образом, толстыми оболочками. Состав луба, напротив, представлен элементами живых клеток, с живой протоплазмой, клеточным соком и тонкой неодеревеневшей оболочкой. В тоже время, в лубе могут попадаться элементы мёртвые, толстостенные и одеревеневшие.

Обе составляющие сосудисто-волокнистого пучка имеют и еще одно физиологическое отличие. По древесине из земли к листьям движется сырой сок, который является водой с растворёнными в ней полезными веществами. А вот по лубу вниз течет пластический сок.

Процесс одеревенения клеточных оболочек характеризуется пропитыванием целлюлозной оболочки специальными веществами, которые объединены под общим названием лигнин.

Наличие лигнина и вместе с тем одеревенение оболочки можно легко определить с помощью определенных реакций. Вследствие одеревенения, растительные оболочки растут в толщину, твердеют.

В тоже время при лёгкой проницаемости для воды они утрачивают способности поглощать воду и разбухать.

Строение луба

Флоэма — то же, что и луб. Она является проводящей тканью сосудистых растений. Именно по ней осуществляется транспортировка продуктов фотосинтеза к разным частям растения, где они используются или накапливаются.

https://www.youtube.com/watch?v=2604np1TTRM

В стеблях большей части растений древесный луб находится снаружи по отношению к ксилеме, a в листьях — обращен к нижней стороне жилок листовой пластинки. Проводящие пучки корней имеют чередующиеся тяжи флоэмы и ксилемы.

Луб дерева по происхождению делится на:

  • первичный, дифференциирующийся из прокамбия 
  • вторичный, дифференциирующийся из камбия. 

Главное отличие первичной флоэмы от вторичной заключается в полном отсутствии у первой сердцевинных лучей. Однако клеточный состав и первичной, и вторичной флоэмы идентичен. В их составе присутствуют клетки различной морфологии, и выполняют разные функции:

  • ситовидные элементы (клетки, трубки и клетки-спутницы). Эти элементы обеспечивают главный транспорт
  • склеренхимные элементы (склереиды и волокна), отвечают за опорную функцию
  • паренхимные элементы (паренхимные клетки), отвечают за ближний радиальный транспорт.

Ситовидные трубки живут совсем немного. Зачастую период их жизни не превышает 2-3 года, очень редко они доживают до 10-15 лет. Отмершие регулярно заменяют новые. Ситовидные трубки занимают немного места в лубе и чаще всего соединены в пучки. Помимо таких пучков в лубе присутствуют клетки механической ткани – лубяные волокна, а также клетки основной ткани.

Функции луба

Одной из главных функций, которые выполняет луб молодой, является флоэмный транспорт сока. Этот сок является раствором углеводов (у древесных растений — это главным образом сахароза).

Углеводы – это продукты фотосинтеза, в довольно высокой концентрации — 0,2—0,7 моль/литр (примерно от 7 до 25 %). Кроме углеводов в состав сока входят и другие ассимиляты и метаболиты (аминокислоты и фитогормоны) в намного меньших количествах.

Скорость транспорта достигает десятков сантиметров в час, что существенно выше скорости диффузии.

[attention type=red]

Флоэмный сок двигается от органов-доноров, в которых осуществляется процесс фотосинтеза к акцепторам — органам или областям, в которых эти продукты фотосинтеза используются или откладываются на потом.

[/attention]

Очень интенсивно потребляются ассимиляты в корневой системе, верхушках побегов, растущих листьях, репродуктивных органах.

Многие растения имеют особые органы запасания — луковицы, клубни и корневища, которые выполняют роль акцепторов.

Луб липы – это внутренний слой коры, который имеет светло- желтую окраску. Его задача – обеспечить прочность стебля. Лубяной слой довольно проблематично разорвать по ширине, однако вдоль стебля он легко распадается на тонкие волокна большой длины.

Лубяная часть стебля часто применяется в хозяйстве, к примеру, луб липы знаменит тем, что из него изготавливают рогожу и мочалки.

Отметим, что если кору на дереве по кругу перерезать до слоя древесины, то органические вещества больше не будут транспортироваться к корням, и дерево через время погибнет.

Источник: http://wood-prom.ru/clauses/spravochnye-dannye/lub-dereva

Флоэма • ru.knowledgr.com

Гистологические элементы флоэмы

1. Суть,

2. Protoxylem,

3. Ксилема I,

4. Флоэма I,

5. Sclerenchyma (волокно лыка),

6. Кора,

7. Эпидерма]]

В сосудистых растениях флоэма – живая ткань, которая несет органические питательные вещества (известный как photosynthate), в частности сахароза, сахар, ко всем частям завода при необходимости.

В деревьях флоэма – самый внутренний слой коры, отсюда имя, полученный из греческого слова (phloios) значение «коры».

Флоэма затронута, главным образом, с транспортом разрешимого органического материала, сделанного во время фотосинтеза. Это называют перемещением.

Структура

Ткань флоэмы состоит из: проведение клеток, обычно называемых элементов решета; клетки паренхимы, и включая специализированные сопутствующие клетки или альбуминовые клетки и включая неспециализированные клетки; и поддерживающие клетки, такие как волокна и sclereids.

Проведение клеток (Элементы решета)

Элементы решета – тип клетки, которые ответственны за транспортировку сахара всюду по заводу. В зрелости они испытывают недостаток в ядре и имеют очень немного органоидов, таким образом, они полагаются на сопутствующие клетки или альбуминовые клетки для большинства их метаболических потребностей.

Ламповые камеры решета действительно содержат вакуоли и другие органоиды, такие как рибосомы, прежде чем они станут зрелым, но они обычно мигрируют к клеточной стенке и распадаются в зрелости; это гарантирует, что есть мало, чтобы препятствовать движению жидкостей.

[attention type=green]

Один из нескольких органоидов, которые они действительно содержат в зрелости, является гладкой endoplasmic сеточкой, которая может быть найдена в плазменной мембране, часто поблизости plasmodesmata, которые соединяют их с их компаньоном или альбуминовыми клетками.

[/attention]

У всех клеток решета есть группы пор в их концах, которые растут от измененного и увеличенного plasmodesmata, названного областями решета. Поры укреплены пластинками полисахарида, названного callose.

Сопутствующие клетки

Метаболическое функционирование ламповых решетом участников зависит от тесной связи с сопутствующими клетками, специализированной формой клетки паренхимы.

Все клеточные функции лампового решетом элемента выполнены (намного меньшей) сопутствующей клеткой, типичное образуют ядро растительную клетку кроме сопутствующей клетки, обычно имеет большее число рибосом и митохондрий.

Цитоплазма сопутствующей клетки связана с ламповым решетом элементом plasmodesmata.

Есть три типа сопутствующей клетки.

  1. Обычные сопутствующие клетки, у которых есть гладкие стены и немногие или никакие plasmodesmata связи с клетками кроме трубы решета.
  2. Клетки передачи, которые очень свернули стены, которые смежны, чтобы непросеять клетки, допуская более крупные области передачи. Они специализированы на убирающих мусор растворах от тех в клеточных стенках, которые активно накачаны, требуя энергии.
  3. Посреднические клетки, у которых есть гладкие стены и многочисленный plasmodesmata соединение их к другим клеткам.

Первые два типа клетки собирают растворы через apoplastic (клеточная стенка) передачи, пока третий тип может собрать растворы через symplast посредством plasmodesmata связей.

Альбуминовые клетки

Альбуминовые клетки имеют подобную роль к сопутствующим клеткам, но связаны с клетками решета только и поэтому найдены только в сосудистых растениях без косточек и голосеменных растениях.

Другие клетки паренхимы

Другие клетки паренхимы в пределах флоэмы обычно не дифференцируются и используются для хранения продовольствия.

Поддерживающие клетки

Хотя ее первичная функция – транспортировка сахара, флоэма может также содержать клетки, у которых есть механическая функция поддержки. Они обычно попадают в две категории: волокна и sclereids. И типы клетки имеют вторичную клеточную стенку и поэтому мертвы в зрелости. Вторичная клеточная стенка увеличивает их жесткость и предел прочности.

Волокна

Волокна – длинные, узкие поддерживающие клетки, которые обеспечивают силу напряженности, не ограничивая гибкость. Они также найдены в ксилеме и являются главным компонентом многого текстиля, такого как бумага, полотно и хлопок.

Sclereids

Sclereids – клетки нерегулярной формы, которые добавляют силу сжатия, но могут уменьшить гибкость в некоторой степени. Они также служат anti-herbivory структурами, поскольку их неправильная форма и твердость увеличат изнашивание зубов, поскольку травоядные животные жуют. Например, они ответственны за песчаную структуру в грушах.

Функция

В отличие от ксилемы (который составлен прежде всего мертвых клеток), флоэма составлена из все еще живущих клеток тот транспортный сок. Сок – основанное на воде решение, но богатый сахаром, сделанным фотосинтетическими областями. Этот сахар транспортируется к нефотосинтетическим частям завода, таким как корни, или в структуры хранения, такие как клубни или лампочки.

Гипотеза потока Давления была гипотезой, предложенной Эрнстом Мюнхом в 1930, который объяснил механизм перемещения флоэмы.

Во время периода роста завода, обычно в течение весны, органы хранения, такие как корни являются сахарными источниками, и много растущих областей завода – сахарные сливы. Движение во флоэме мультинаправлено, тогда как в клетках ксилемы это однонаправлено (вверх).

После периода роста, когда меристемы бездействуют, листья – источники, и органы хранения – сливы. Развитие имеющих семя органов (таких как фрукты) всегда является сливами. Из-за этого мультинаправленного потока, вместе с фактом, что сок не может перемещаться легко между смежными трубами решета, для сока в смежных трубах решета весьма обычно течь в противоположных направлениях.

В то время как движение воды и полезных ископаемых через ксилему стимулируют отрицательные давления (напряженность) большую часть времени, движение через флоэму стимулируют положительные гидростатические давления. Этот процесс называет перемещением и достигает процесс, названный загрузкой и разгрузкойфлоэмы.

Клетки в сахарном источнике «загружают» ламповый решетом элемент, активно транспортируя молекулы раствора в него. Это заставляет воду перемещаться в ламповый решетом элемент осмосом, создавая давление, которое выдвигает сок вниз труба.

В сахарных сливах клетки активно транспортируют растворы из ламповых решетом элементов, оказывая точно противоположное влияние.

Некоторые заводы, однако, кажется, не загружают флоэму активным транспортом. В этих случаях механизм, известный, поскольку, механизм ловушки полимера был предложен Робертом Турдженом.

В этом случае маленький сахар, такой как движение сахарозы в посреднические клетки через узкий plasmodesmata, где они полимеризируются к raffinose и другому большему oligosaccharides.

Теперь они неспособны попятиться, но могут продолжиться до шире plasmodesmata в элемент трубы решета.

Гипотеза потока давления предлагает механизм для транспорта сока флоэмы.

хотя другие гипотезы были предложены.

Сок флоэмы, как также думают, играет роль в отправке информационных сигналов всюду по сосудистым растениям.

«Образцы загрузки и разгрузки в основном определены проводимостью и числом plasmodesmata и зависимой от положения функцией определенных для раствора, плазменных белков мембранного транспорта.

[attention type=yellow]

Недавние доказательства указывают, что мобильные белки и РНК – часть дальней коммуникации завода сигнальная система. Доказательства также существуют для направленного транспорта и сортировки макромолекул, поскольку они проходят через plasmodesmata».

[/attention]

symplastic погрузка флоэмы (механизм ловушки полимера выше) ограничена главным образом заводами в тропических лесах и замечена как более примитивная.

Активно транспортируемая apoplastic погрузка флоэмы рассматривается как более продвинутая, поскольку это найдено на позже развитых заводах, и особенно на тех в умеренных и засушливых условиях.

Этот механизм, возможно, поэтому, позволил заводам колонизировать более прохладные местоположения.

Органические молекулы, такие как сахар, аминокислоты, определенные гормоны, и даже РНК посыльного транспортируются во флоэме через элементы трубы решета.

Girdling

Поскольку трубы флоэмы сидят за пределами ксилемы на большинстве заводов, дерево или другое растение могут быть эффективно убиты, сняв кору в кольце на стволе или основе. С уничтоженной флоэмой питательные вещества не могут достигнуть корней, и дерево/завод умрет.

Деревья, расположенные в областях с животными, такими как бобры, уязвимы, так как бобры жуют от коры на довольно точной высоте. Этот процесс известен как girdling и может использоваться в сельскохозяйственных целях.

[attention type=red]

Например, огромные фрукты и овощи, замеченные на ярмарках и карнавалах, произведены через girdling. Фермер поместил бы пояс в основе большой ветви и удалил бы все кроме фруктов/овоща из того отделения.

[/attention]

Таким образом у всего сахара, произведенного листьями на той ветке, нет сливов, чтобы пойти в, но фрукты/овощ, которые таким образом расширяются до много раз нормального размера.

Происхождение

Когда завод – эмбрион, сосудистая ткань появляется из ткани прокамбия, которая является в центре эмбриона. Сам Protophloem появляется в середине вены, простирающейся в cotyledonary узел, который составляет первое появление листа в покрытосемянных растениях, где это формирует непрерывные берега.

Гормональный ауксин, транспортируемый белком PIN1, ответственен за рост тех берегов protophloem, сигнализируя о заключительной идентичности тех тканей.

SHORTROOT (SHR) и microRNA165/166 также участвуют в том процессе, в то время как Callose Synthase 3 (CALS3), запрещает местоположения, куда SHORTROOT (SHR) и microRNA165 могут пойти.

https://www.youtube.com/watch?v=AJvIri2gFY0

В эмбрионе флоэма корня развивается независимо в верхнем hypocotyl, который находится между эмбриональным корнем и семядолей.

Во взрослом флоэма происходит и растет за пределы, meristematic клетки в сосудистом камбии. Флоэма произведена в фазах. Основная флоэма установлена апикальной меристемой и развивается от прокамбия. Вторичная флоэма установлена сосудистым камбием к внутренней части установленного слоя (ев) флоэмы.

В некоторых eudicot семьях (Apocynaceae, Convolvulaceae, Cucurbitaceae, Solanaceae, Myrtaceae, Asteraceae), флоэма также развивается на внутренней стороне сосудистого камбия; в этом случае различие между внешней флоэмой и внутренней флоэмой или intraxylary флоэмой сделано.

Внутренняя флоэма главным образом основная, и начинает дифференцирование позже, чем внешняя флоэма и protoxylem, хотя это не без исключений.

В некоторых других семьях (Amaranthaceae, Nyctaginaceae, Salvadoraceae), камбий также периодически формирует внутренние берега или слои флоэмы, включенной в ксилему: Такие берега флоэмы называют включенной флоэмой или interxylary флоэмой.

Пищевое использование

Флоэма сосен использовалась в Финляндии в качестве еды замены во времена голода и даже в хороших годах на северо-востоке. Поставки флоэмы с предыдущих лет помогли предотвратить голодание в большом голоде 1860-х.

Флоэма сушится и мелется к муке (pettu на финском языке) и смешивается с рожью, чтобы сформировать твердый темный хлеб, хлеб коры. Наименее ценившим был silkko, жизнь, заработанная только от пахты и pettu без любой реальной ржи или зерновой муки.

Недавно, pettu снова стал доступным как любопытство, и некоторые предъявили претензии пользы для здоровья. Однако его продовольственное энергетическое содержание низкое относительно ржи или других хлебных злаков.

Флоэма от белой березы также использовалась, чтобы сделать муку в прошлом.

См. также

Источник: http://ru.knowledgr.com/00042256/%D0%A4%D0%BB%D0%BE%D1%8D%D0%BC%D0%B0

Флоэма – это что? Функции, строение флоэмы, отличие от ксилемы

Гистологические элементы флоэмы

Флоэма – это особый вид ткани растений. В переводе с греческого языка этот термин означает «кора». Также ее часто называют лубом. Флоэма – ткань, благодаря которой происходит перенос питательных веществ к органам растений. Какое строение она имеет? Каким образом происходит транспорт питательных веществ? Чем отличается от ксилемы?

Проводящие ткани растений: ксилема и флоэма

Для переноса минеральных веществ и воды к разным частям растения необходима проводящая ткань. Она состоит их двух типов сложных тканей – флоэмы и ксилемы.

Ксилему также называют древесиной, а флоэму – лубом. Они, как правило, находятся в непосредственной близости друг от друга и формируют проводящие пучки (также их называю сосудисто-волокнистыми). По взаимному расположению флоэмы и ксилемы выделяют несколько типов проводящих тканей:

  1. Коллатериальные (ткани прилегают друг к другу и расположены равноудаленно от осевой части органа растения).
  2. Биколлатериальные (ксилема окружена двумя участками флоэмы).
  3. Концентрические (когда ксилема окружает флоэму и наоборот).
  4. Радиальные (когда происходит чередование флоэмы и ксилемы по радиусам).

Строение флоэмы

Флоэма растений – это особый вид проводящей ткани, которая необходима для передачи питательных веществ, образованных в результате фотосинтеза, к органам растения, где они используются. По типу происхождения она подразделяется на следующие виды:

  • первичная (дифференцированная из прокамбия);
  • вторичная (образованная из камбия).

Главное их отличие заключается в том, что в первичной флоэме отсутствуют сердцевидные трубки. Однако их клеточный состав идентичен.

Флоэма состоит их следующих типов клеток:

  • ситовидные (обеспечивают основной перенос веществ и не имеют клеточных ядер);
  • склеренхимные (служат для опоры);
  • паренхимные (выполняют функцию ближнего радиального транспорта).

особенность ситовидных клеток – наличие специальных пор в клеточных стенках. Их происхождение до сих пор неясно. Каналы ситовидных элементов выстланы каллозой (полисахарид), которая может в них накапливаться. Каллоза может закупоривать каналы этих клеток, к примеру, когда растение находится в фазе покоя в зимний период.

Флоэмный транспорт

Флоэма – это ткань, по которой перемещаются концентрированные растворы углеводородов (по большей части сахарозы), образованных в результате фотосинтеза. Помимо этого, переносятся ассимиляты и метаболиты, но в меньшей концентрации. Скорость переноса веществ достигает нескольких десятков сантиметров в течение часа.

Перенос веществ осуществляется от органов, где питательные вещества активно образуются, к тем частям растений, где они используются или запасаются. Активный перенос веществ происходит к корням, побегам, формирующимся листьям, репродуктивным органам, клубням, луковицам, корневищам.

В результате экспериментов ученые выяснили, что транспорт осуществляется от органов-доноров к тем частям растений, которые расположены наиболее близко к ним. Помимо этого, перенос веществ является двусторонним. Поэтому растение в разные периоды вегетации может накапливать питательные вещества или их расходовать.

Флоэма: функции

Фотосинтез осуществляется в хлоропластах листьев при участии солнечного света.

Его продукты, вода и прочие растворы минеральных веществ, поглощенных корнями растений, необходимы для функционирования абсолютно всех клеток. Флоэма – это ткань, обеспечивающая их транслокацию.

Растворы перетекают по ситовидным элементам от зон с высоким гидростатическим давлением к областям его низкого значения. Поэтому главная функция флоэмы – транспортная.

Отличие флоэмы от ксилемы

Несмотря на то что ксилема и флоэма выполняют сходные функции и находятся в непосредственной близости, они имеют различия. Перемещение веществ в ксилеме происходит от корня к листьям.

Более того, клетками, образующими этот вид ткани, являются сосудистые элементы, трахеиды, волокна и древесинная паренхима.

Ксилема необходима для переноса воды вместе с растворенными питательными веществами.

Итак, флоэма – это один из видов проводящей ткани растения.

[attention type=green]

Она служит для переноса питательных веществ из тех органов растения, где они активно образуются, в те его части, где они запасаются либо потребляются.

[/attention]

Флоэма представлена тремя видами клеток – ситовидными, склеренхимными и паренхимными. Основную транспортную функцию выполняют ситовидные клетки со специальными порами, которые не имеют ядер.

Перенос веществ может осуществляться в двух направлениях, а его скорость иногда достигает нескольких десятков сантиметров в час. Другой проводящей тканью, сходной по функциям с флоэмой, является ксилема. Но главное их отличие заключается в том, что ксилема переносит только в одном направлении (от корней к побегам) воду с растворенными в ней минеральными веществами.

Источник: https://FB.ru/article/277346/floema---eto-chto-funktsii-stroenie-floemyi-otlichie-ot-ksilemyi

Проводящие ткани

Гистологические элементы флоэмы

«В природе нет ничего бесполезного» – Мишель де Монтень

Только вдумайтесь в мощь проводящей ткани! Ведь ей приходится поднимать воду и растворенные в ней минеральные вещества от тончайших волосков корня до клеток листа.

Самое высокое дерево на нашей планете, вечнозеленая секвойя по имени Гиперион, растет на севере Калифорнии и достигает (на 2017 год) – 117 метров в высоту.

И вода по проводящим тканям преодолевает 117 метров высоты у этого растения, от корней к листьям! Она передвигается по структурам проводящих тканей против силы тяжести, и сегодня вы узнаете о секрете, который таит это уникальное явление.

Запомните, чтобы глубоко изучить любую науку, нужно восхищаться ей, уметь удивляться и проявлять любопытство в этой сфере. В ботанике это можно делать самыми разными путями: вы можете посетить ботанический сад, или, к примеру, приобрести микроскоп и рассматривать ткани и органы растений, самостоятельно приготавливая микропрепараты.

https://www.youtube.com/watch?v=82ZCVytvw5M

Это действительно важно, поэтому я останавливаюсь на этом. Сам я получаю и всегда призываю своих учеников получать искреннее удовольствие от погружения в науку. Надеюсь, что и вы разделите эту радость новых интересных знаний, я приложу к этому все усилия. Итак, начнем изучать проводящие ткани.

Проводящие ткани можно сравнить с кровеносной системой человека, которая пронизывает весь наш организм, доставляя питательные вещества к клеткам и удаляя продукты обмена веществ из них.

Как уже было сказано, эти ткани служат для передвижения по организму растения растворенных питательных веществ.

Имеется два направления тока: от корней к листьям (восходящий ток) и от листьев к корням (нисходящий ток).

Логическим путем можно угадать многие научные факты, даже не зная их.

К примеру, чем представлен восходящий ток? Что поднимается от корней к листьям? Это конечно же вода и растворенные в ней минеральные вещества, они движутся по сосудам и трахеидам проводящей ткани – ксилемы (древесины).

От листьев к корням спускаются органические вещества, образовавшиеся в результате фотосинтеза в листьях, они движутся по ситовидным трубкам проводящей ткани – флоэмы (луба).

[attention type=yellow]

Несмотря на то, что настоящие проводящие ткани впервые появились у папоротникообразных, но у мхов в наличии имеются водоносные клетки, благодаря которым они могут накапливать воду, которая в процентном соотношении может составить до 25% от их массы. По этой причине во время Первой мировой войны мох сфагнум использовали в качестве перевозочного материала. Кроме того, он обладает бактерицидными свойствами.

[/attention]

В состав и ксилемы, и флоэмы входят как живые, так и мертвые клетки. Однако отметим, что в ксилеме мертвые клетки преобладают.

Ксилема (древесина)

Обеспечивает восходящий ток (от корней к листьям) воды и растворенных в ней минеральных солей.

В толще проводящей ткани находятся отнюдь не только те самые трахеиды и сосуды, ее пронизывают многочисленные механические волокна – древесинные, обеспечивающие каркасность и прочность.

В ксилеме содержатся также запасающие структуры, представленные древесинной паренхимой, где накапливаются питательные вещества. Давайте разберемся из каких гистологических элементов состоит ксилема.

  • Трахеиды
  • Эволюционно наиболее древние структуры. Представлены прозенхимными (вытянутые, с заостренными концами), мертвыми клетками. Через них осуществляется передвижение и фильтрация растворов из нижележащей трахеиды в вышележащую. Их одревесневшая утолщенная клеточная стенка имеет разнообразные формы: пористую, спиралевидную, кольчатую.

  • Сосуды
  • Длинные трубки, представляющие собой слияние отдельных мертвых клеток “члеников” в единый “сосуд”. Ток жидкости идет из нижележащих отделов в вышележащие благодаря отверстиям (перфорациям) между клетками, составляющими сосуд. Так же, как и у трахеид, утолщения клеточных стенок у сосудов бывает самых разных форм.Во время роста растения проводящие ткани также претерпевают морфологические изменения. Изначальная длина сосуда меняется, благодаря своему строению он растягивается и обеспечивает ток воды и минеральных солей.

  • Древесинные волокна (либриформ)
  • Полагают, что эволюционно эти волокна берут начало от трахеид. Они не проводят воду, имеют более узкий просвет и отличаются хорошо выраженной клеточной стенкой, которая придает ксилеме механическую прочность.

  • Паренхимные клетки (древесинная паренхима)
  • Эти клетки составляет обкладку вокруг сосуда, имеют одревесневшие оболочки с порами, которым соответствуют окаймленная пора со стороны сосуда. То есть сюда из сосуда могут поступать органические вещества и формировать запасы, которые в дальнейшем пригодятся растению.

Флоэма (луб)

Образовавшиеся в результате фотосинтеза в листьях продукты необходимо доставить в те части растения, где есть потребность в питательных веществах: конусы нарастания, подземные части, или “складировать” на будущее в семенах и плодах. Флоэма обеспечивает нисходящий ток органических веществ в растении, доставляя их по месту назначения. До 90% всех перемещаемых веществ по флоэме составляет углевод – дисахарид сахароза.

Эта ткань представлена ситовидными трубками, генез (от греч. genesis – происхождение) которых различается: первичная флоэма дифференцируется из прокамбия, вторичная флоэма – из камбия. Несмотря на различия генеза, клеточный состав описанных тканей идентичен.

Разберемся с компонентами, которые входят в состав флоэмы:

  • Ситовидные элементы
  • Это живые клетки, обеспечивающие основной транспорт. Особо стоит выделить ситовидные трубки, образованные множеством безъядерных клеток – “члеников”, соединенных в единую цепь. Между “члениками” имеются поперечные перегородки с порами, благодаря которым содержимое из вышележащих клеток поступает в нижележащие. Эти перегородки похожи на сито – вот откуда берется название ситовидных трубок :)Клетки-спутницы (сопровождающие клетки) также заслуживают нашего особого внимания. Они примыкают к боковым стенкам ситовидных трубок, из этих клеток через перфорации (поры) АТФ и нуклеиновые кислоты попадают в ситовидные трубки, создавая нисходящий ток. Таким образом, клетки-спутницы контролируют деятельность ситовидных трубок.

  • Склеренхимные элементы (лубяные волокна)
  • Пронизывают флоэму, придавая ей опору. Часть клеток отмирает, что характерно для данной группы тканей.

  • Паренхимные элементы (лубяная паренхима)
  • Обеспечивают радиальный транспорт веществ из проводящих тканей в рядом расположенные живые клетки других прилежащих тканей.

По мере старения ситовидные трубки закупориваются каллозой (образующей так называемое мозолистое тело) и затем отмирают. Отмершие ситовидные трубки постепенно сплющиваются давящими на них соседними живыми клетками.

Ниже вы найдете продольный срез тканей растения, изучите его.

Жилка

Это сосудисто-волокнистый пучок, образованный ксилемой и флоэмой. Ксилема располагается сверху, флоэма – снизу. Над пучком и под ним располагаются уголковая или пластинчатая колленхима, прилежащая к эпидерме и выполняющая опорную функцию. Склеренхима может располагаться участками или вокруг этих жилок. Жилки развиваются из прокамбия, располагаются в центральном осевом цилиндре.

Существует два вида жилок:

  • Открытые
  • Ключевой момент: между ксилемой и флоэмой располагается прослойка камбия. Этот факт обуславливает возможность образования дополнительного объема ксилемы и флоэмы в будущем, для дальнейшего роста и увеличения в объеме пучка. Без камбия невозможно было бы утолщения органа. Такие пучки можно обнаружить во всех органах двудольных растений.

  • Закрытые
  • Основное отличие в том, что между ксилемой и флоэмой отсутствует камбий. Невозможно образования новых элементов проводящих тканей, ксилемы и флоэмы. Закрытые сосудисто-волокнистые пучки встречаются в стеблях однодольных растений.

Верхняя часть жилки представлена ксилемой, нижняя флоэмой. Вокруг пучка в виде кольца располагается механическая ткань – склеренхима. Над пучком и под ним механическая ткань – колленхима – выполняет опорную функцию.

Как вода поднимается от корней к листьям, против силы тяжести?

Запомните, что вода и растворенные в ней минеральные соли поступают в растение благодаря слаженной работе двух концевых двигателей: нагнетающего корневого и присасывающего листового.

  • Корневое давление
  • Силу, поднимающую воду вверх по сосудам, называют корневым давлением. Величина его обычно составляет от 30 до 150 кПа. В основе этого явления лежит осмос: клетки корня выделяют минеральные и органические вещества в сосуды, что создает более высокое давление, чем в почвенном растворе, и последний начинает притягиваться в сосуды.

  • Транспирация
  • Работа верхнего концевого двигателя заключается в транспирации – испарении воды с поверхности листа. Представим себе длинный сосуд с жидкостью от корневых волосков до клеток листа. Далее проведите следующий мысленный эксперимент: из верхнего конца трубки жидкость все время удаляется путем испарения, то есть место освобождается и это создает притягивающую силу для жидкости расположенной ниже, она поднимается наверх, на место испарившейся жидкости. Присасывающее действие транспирации передается корням в форме гидродинамического натяжения, которое связывает между собой работу обоих двигателей.

Источник: https://studarium.ru/article/4

Анатомия стебля

Гистологические элементы флоэмы

Стебель — это осевая структура побега. И его анатомическое строение вытекает из главных функций. Во-первых, для стебля характерно развитие механической и проводящей тканей.

Во-вторых, стебель имеет сложную систему меристем: верхушечные, боковые и вставочные, которые определяют его нарастание в течение длительного времени, а также возникновение новых органов.

Возникает стебель из апикальной меристемы, из которой дифференцируются три слоя тканей: основная, покровная, проводящая.

Строение однодольных растений

Весь прокамбий или первичная меристема у однодольных растений дифференцируется в элементы первичных проводящих тканей.

Их стебли, особенно, если рассматривать травянистые (злаки), имеют более простое строение по сравнению со стеблями двудольных растений. Для них также в основном характерно первичное строение.

  У однодольных растений сосудисто-волокнистые проводящие пучки закрытые (без камбия), состоят только из первичных тканей ирасположены беспорядочно в основной паренхиме стебля.

Структура стебля однодольных растений

Строение двудольных растений

В средней части прокамбиального тяжа у двудольных растений происходит образование камбия и начинается формирование вторичных проводящих тканей (метафлоэмы и метаксилемы). Объём этих вторичных проводящих тканей увеличивается за счёт деления клеток камбия, что в итоге приводит к сильному утолщению стебля.

Для двудольных характерны открытые пучки с камбием. Проводящие ткани в стеблях двудольных растений располагаются кольцом вокруг сердцевины.

Пучки разделяются сердцевинными лучами, которые состоят из паренхимы и соединяют сердцевину или с перициклом, или с первичной корой.

По периферии в стеблях двудольных растений располагаются механические ткани, при этом склеренхима входит в состав перицикла, колленхима, вместе с основной паренхимой, входит в состав первичной коры.

Строение стебля двудольных растений

Строение центрального цилиндра двудольных может быть пучковым и непучковым.

По своей анатомической структуре однолетние стебли древесных растений сходны со стеблями травянистых растений: их проводящие системы имеют непучковое строение. Их отличительной чертой является активная деятельность камбия и раннее формирование вторичной покровной ткани — пробки.

Благодаря деятельности камбия в стебле образуются различные элементы вторичного происхождения, а первичные элементы при этом постепенно исчезают.

[attention type=red]

Камбий формирует элементы ксилемы и флоэмы с различной скоростью: на одну клетку флоэмы камбий отделяет несколько клеток ксилемы.

[/attention]

В результате этого ксилема (или древесина) нарастает намного быстрее, чем флоэма (луб), соответственно, почти вся масса ствола и ветвей дерева приходится на долю ксилемы. Флоэма, напротив, составляет сравнительно тонкий слой вторичной коры.

Строение стебля у древесных растений

Сплошное камбиальное кольцо у большинства древесных растений (в качестве примера можно взять липу) образуется в самом начале формирования стебля.
Деление клеток камбия происходит тангентально, что определяет расположение клеток правильными рядами по радиусу. При нарастании ксилемы камбий сдвигается ближе к периферии и его окружность увеличивается за счёт радиального деления его клеток.

При вторичном утолщении вторичную ксилему или древесину с паренхимными лучами составляет все, что откладывается вовнутрь ствола, а все то, что откладывается наружу, т.е. к периферии ствола, составляет вторичную флоэму или луб с сердцевинными лучами.

Строение стебля у древесных растений

Проводящая система ксилемы состоит из трахеид и сосудов. У хвойных растений только трахеиды выполняют функцию проведения, а у древесных лиственных растений — и трахеиды, и сосуды.
Появление годичных колец в ксилеме (древесине) происходит в результате периодической деятельности камбия.

В весенний период, как правило, много воды и питательных веществ, поэтому камбий образует крупные элементы древесины с большим просветом и тонкими стенками. Ближе к концу вегетационного периода происходит затухание деятельности камбия и в древесине начинают преобладать механические элементы и узкие сосуды.

Сердцевинные лучи состоят из крупных паренхимных клеток, которые имеют прямоугольную форму. По своему происхождению эти лучи могут быть первичными и вторичными. Первичные лучи тянутся от первичной коры до сердцевины, и они длиннее вторичных. Основная функция лучей — проведения воды и органических веществ в горизонтальном направлении.

Механическая ткань в ксилеме (древесине) состоит из толстостенных узких и уже одревесневших клеток.

В состав вторичной флоэмы тоже входят 3 типа тканей: основная, механическая и проводящая. Флоэмные сердцевинные лучи проходят от камбия наружу, и стенки их клеток не одревесневают.

В своей периферийной части лучи сильно расширяются. Механическую ткань вторичной флоэмы называют вторичной склеренхимой, она представлена лубяными волокнами (твёрдый луб).

Проводящая ткань представляет собой ситовидные трубки с клетками-спутницами (мягкий луб).

Годичное кольцо у деревьев

Утолщение стебля является результатом активной деятельности камбия. Эпидерма из-за внутреннего давления разрывается и в местах разрыва под эпидермой образуется пробковый камбий (или феллоген).

Клетки феллогена делятся, при этом наружу откладываются клетки пробки (или феллемы), а вовнутрь — клетки феллодермы.

Эти 3 слоя: феллема, феллоген и феллодерма, и образуют вторичную покровную ткань — перидерму (пробку).

В следующем разделе мы рассмотрим метаморфозы побега.

Информация о статье:

Анатомия стебля

[attention type=green]

Четвертая статья из серии о побегах растений. Где рассказывается об строении (анатомии) стебля.

[/attention]

Written by: Stepan Gurov

Date Published: 05/18/2017

В статье рассказывается об анатомии стебля. Описываются различия в строении стеблей однодольных и двудольных растений.

10 / 10 stars

Перейти к оглавлению.

Источник: https://www.studentguru.ru/scion-4.html

Будь здоров
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: