Ботаника Контрольная работа. ботаника11. 3. Основные особенности растительных клеток, их отличия от животных. Растения автотрофные и гетеротрофные

• Название: 3. Основные особенности растительных клеток, их отличия от животных. Растения автотрофные и гетеротрофные
• Анкор: Ботаника Контрольная работа
• Дата: 02.02.2023
• Размер: 98.51 Kb.
• Имя файла: ботаника11.docx
• Тип: Документы; #916640
• страница: 2 из 5

19. Строение и рост клеточной оболочки. Поры и перфорации

Клеточная оболочка – это структурный элемент растительной клетки, располагающийся по ее периферии, снаружи от плазмалеммы. Она защищает протопласт и способствует сохранению формы клетки. Клеточная оболочка была обнаружена ранее других элементов клетки, и на заре развития анатомии растений ей уделяли большее внимание, чем другим клеточным структурам⁷.

Клеточная оболочка состоит из первичной, вторичной оболочки и срединной пластинки, склеивающей рядом расположенные клетки. Первичная оболочка очень эластичная, тонкая. Она способна растягиваться и увеличивать объем клетки во много раз. Она сохраняется в течение жизни клеток образовательных тканей. Наличие вторичной оболочки – особенность клеток постоянных специализированных тканей. Это живые паренхимные клетки листа, корня, стебля, это клетки эпидермы листа и т.д. Они прошли этап дифференциации и имеют четко выраженную морфологию. Вторичную по структуре и химически видоизмененную клеточную оболочку имеют и мертвые клетки, выполняющие механическую и проводящую функции (древесные волокна, сосуды, трахеиды). Клетки меристематические сообщаются через пористые мелкие отверстия перфорации, а живые специализированные клетки через простые поры (неутолщенные участки первичной оболочки, участки, где отсутствует вторичная оболочка) с помощью плазмодесм. Вторичная оболочка резко прерывается у краев поровой камеры, диаметр которой не изменяется по всей толщине вторичной оболочки. Поры такого типа называются простыми. В водопроводящих элементах – сосудах и трахеидах – вторичная оболочка нередко нависает над камерой в виде свода, образуя окаймление. Такие поры получили название окаймленных пор. Торус и эластичная маргинальная зона обеспечивают автоматическую работу окаймленной поры⁸.

В состав клеточной оболочки входит целлюлоза [(С_бН₁₀О₅)n]х, гемицеллюлоза (С₆Н₁₀О₅)n, пектиновые вещества (С₆Н₁₀О₇)n и белки. В состав первичной оболочки входит 5% целлюлозы, 30% гемицеллюлозы, 40% пектиновых веществ и 12% белков. Во вторичной оболочке 80-90% основного структурного вещества целлюлозы⁹.

Образование клеточной оболочки связано с процессом цитокенеза (деления клетки) соматических клеток. В клетке в телофазу начинает формирование клеточная пластинка в центре клетки. Это полужидкий слой в виде капелек, пузырьков, отделяющихся от структур аппарата Гольджи. Клеточная пластинка окрашивается основными красителями (метиленовым синим), что свидетельствует о присутствии пектиновых веществ, играющих роль матрикса в процессе синтеза будущей первичной оболочки. Еще до полного соприкосновения клеточной пластинки с фрагмосомой, в клеточной пластинке различимы три слоя: срединная пластинка и две яркие узкие каемки- первичные оболочки. Производным аппарата Гольджи является и плазмалемма двух дочерних клеток.

Дальнейший рост оболочки идет в длину путем внедрения молекул целлюлозы и других составных элементов между уже существующими. Идет процесс растяжения, т.е. рост путем внедрения интуссусцепции. Он характерен для первичных оболочек. Рост оболочки в толщину осуществляется путем последовательного отложения целлюлозы и других компонентов и носит название аппозиции, т.е. роста наложением. Этот тип роста характерен для образования вторичных оболочек. Первичная оболочка характеризуется эластичностью, вторичная - упругостью.

Внутренне утолщение клеточной стенки не бывает вполне равномерным. Сформировавшаяся оболочка имеет более толстые и менее утолщенные участки.

Даже в тех случаях, когда стенки, в общем, имеют равномерную толщину, в них, при детальном рассмотрении обнаруживаются небольшие углубления. Эти места, в которых оболочка очень тонка, и называются порами.

Таким образом, поры у растений – это не сквозные многочисленные отверстия, как это понимается в общеупотребительном смысле. У растений порой называют любое неутолщенное место оболочки.

Для обозначения сквозных отверстий у растений используется другое название – перфорации.

Поры в 2-х соседних клетках располагаются одна против другой, образуя так называемую пару пор.

У клеток с мощной вторичной оболочкой поры в разрезе имеют вид радиальных каналов. На поперечном срезе эти каналы могут иметь разную форму: чаще округлую, реже щелевидную (эллиптическую или крестообразную). Округлые поры обычно формируются в паренхимных клетках, щелевидные – в прозенхимных.

По форме порового канала обычно различают поры 2-х типов: простые и окаймлённые.

Простые поры имеют достаточно ровный канал, с одинаковым диаметром на всём протяжении.

У окаймлённых пор голосеменных растений на первичной оболочке образуется линзовидное утолщение – торус, а выросты вторичных оболочек как бы нависают над торусом.

Окаймлённые поры характерны для водопроводящих элементов древесины. Эти элементы имеют вид длинных труб разного диаметра. По этим трубкам, как по капиллярам, поднимается вода. Понятно, что давление воды в смежных клетках неодинаково. В этом случае торус смещается и прижимается к выступам вторичной оболочки клеток с меньшим давлением.

Обычно к порам приурочены и плазмодесменные канальцы. Нередко через одну пору проходят десятки плазмодесм.

В любом случае, поры, как и плазмодесмы, облегчают диффузию веществ, растворённых в воде, из одной клетки в другую.

Сквозные отверстия клеточных стенок – перфорации особенно характерны для водопроводящих поперечных перегородок водопроводящих члеников сосудов. Как правило, в этих перегородках образуются одна, две или несколько крупных перфораций.

Многочисленные мелкие перфорации имеются в так называемых ситовидных трубках, по этим трубкам также передвигается вода с органическими веществами, но сверху вниз, от листьев к корням.
28. Склеренхима. Особенности строения, классификация, место­положение в растении. Теория Раздорского
Склеренхима - это важнейший и самый распространенный вид механической ткани у всех семенных растений.

Склеренхима (от греч. Skleros - твердый и enchyma - налитое, здесь - ткань) - механическая ткань, состоящая из клеток с очень и равномерно утолщенными стенками. Различают два вида склеренхимы: склеренхимни волокна и склереиды.

Склеренхима встречается в вегетативных органах почти всех сосудистых растений. В водных растений она почти отсутствует, однако, в засухоустойчивых - хорошо развита.

Склеренхима присущая таких органов растений как: корня, стебля, листа, плодов, цветков. По сравнению с другими нантомичнимы элементами склеренхимамае толстые клеточные стенки.

По происхождению различают первичную и вторичную склеренхиму. Первичная возникает из клеток прокамбиальних пучков. Вторичная образуется из камбия.

После окончательного формирования, оболочка клеток потовщуетьсяи изнутри, содержимое клетки отмирают, полость заполняется воздухом. Таким образом, склеренхима - мертвая механическая ткань, Березовка которой имеют оболочку и остатки мертвой цитоплазмы. Клетки склеренхимы прозенхимнои формы. Длина их колеблется от 1-2 до 400 мм, а диаметр составляет сотые доли миллиметра. Склеренхима по своему строению и местоположению в органах делится на лубяные волокна или либриформ.

Лубяные волокна - это удлиненные клетки, оболочка которых чаще всего состоит из целлюлозы и пектиновых веществ. Они размещаются группами вдоль органов растения. Лубяные волокна встречаются в коре стебля и корня, в листовых черешках и пластинках, цветоножках и плодоножках, в отдельных случаях в плодах. Лубяные волокна чаще встречаются у травянистых растений.

Длина лубяных волокон не одинакова не только у разных растений, но даже в пределах одного и того же вида. Например, длина лубяных волокон льна составляет в среднем 40-60 мм (иногда до 120 мм), в текстильной растения раме - 80 мм (в отдельных случаях до 350 - 420 мм). Лубяные волокна в зависимости от происхождения бывают первичные и вторичные. Первичные входят в состав первичной флоэмы сосудисто - волокнистых пучков и поэтому их называют флоемни лубяные волокна. Образуются они из прокамбия сосудисто - волокнистого пучка .. вторичные лубяные волокна образуются из камбия сосудисто - волокнистого пучка. Прокамбий становится камбием, который образует вторичные тканинип, в том числе и вторичные лубяные волокна. У двудольных травянистых растений преобладают первичные лубяные волокна, у древесных растений - вторичны. В голосеменных растений лубяные волокна развиваются очень редко, например, в кипариса.

Лубяные волокна играют очень важную роль в жизни растений. Они прочны, елестични, поэтому хорошо противодействуют не только разрывов, а выпячиванию органа, обусловливающие его упругость. Ценные свойства лубяных волокон (прочность, эластичность, упругость, длина волокон, отсутствие одеревенение) позволяют использовать растения, в которых хорошо развиты эти ткани, в текстильной промышленности для производства различных тканей. Кроме флоемних первичных и вторичных лубяных волокон, которые образуются образующей тканью сосудисто - волокнистых пучков, в наружной части стебля однодольных растений образуется суцилоьний цилиндр механической ткани, которую называют ложная склеренхима. Она может располагаться на разном расстоянии от эпидермиса. Образуется такая склеренхима из основной ткани первичной коры, а в осоковых она образуется из клеток эпидермиса.

Древесные волокна или либриформ - это механическая ткань, которая входит в состав первичной ксилемы. Образуется либриформ из прокамбия и камбия.

Либриформ (от лат. Liber - луб, лыко и forma - вид) - специализированные механические элементы древесины, состоящие из прозенхимних, заостренных на концах, клеток. Клетки либриформу имеют толстые, одеревеневшие стенки, их живой содержание рано отмирает и они выполняют механическую функцию.

Древесные волокна значительно короче чем лубяные волокна и поэтому не используются в текстильной промышленности. Поскольку они входят в состав древесины, то главное их применение в строительной промышленности, для изготовления мебели. Древесные волокна после специальной химической обработки древесины используют для изготовления целлюлозы, из которой производят бумагу. Из древесины производят спирт и эластичные ткани.

Склереиды (Вилде греч. Skleros - твердый и eidos - вид, вид) - группа паренхимных клеток с равномерно и очень утолщенными стенками. В зависимости от формы клеток среди склереидив различают: астеросклереиды, брахисклереиды и остеосклереиды.

Оболочки склереидов пропитанные лигнином, иногда кремнеземом и известью, что приводит к отмиранию клеток, в центральной части таких клеток содержатся остатки мертвого протопласт, или они заполнены воздухом.

В отдельных случаях склереидная клетка может иметь связь с другими живыми клетками поэтому долгое время остается живым, а иногда может происходить процесс одеревенение клеточной оболочки, что довольно часто наблюдается в плодах груши, киви. Форма клеток не постоянна и может изменяться от круглой до удлиненной. Наиболее распространенной формой склереидов являются так называемые каменистые клетки.

Каменистая ткань формируется в скорлупе плодов грецкого ореха, фундука, лещины, персика. Таким образом, элементы механических тканей размещаются в теле растения в определенной закономерности, что в целом создает прочную систему - арматуру растительного организма.

С точки зрения В.Ф. Раздорского, нельзя рассматривать механические ткани изолировано от остальных тканей. В соответствии с разработанной им теорией строительно-механических принципов, тело растения можно сравнить с сооружением из железобетона в котором как известно железо и бетон дополняют друг друга¹⁰.

Железная арматура – это каркас, препятствующий разрыву, а бетон - заполнитель, не допускает смятия арматуры.

Таким образом, такая конструкция обладает значительно большей прочностью, чем конструкции сделанные порознь.

А как же в растении? В его теле тяжи склеренхимы или коленхимы играют роль арматуры (т.е. каркаса), погруженной в упругую массу живых тургесцентных (с поступлением воды клетка растягивается и внутри нарастает давление) клеток и это дает удивительную прочность растению.

Растение непрерывно подвергается разнообразным динамическим, то есть быстро меняющимся нагрузкам (порывам ветра, ударам дождевых капель и др.).

Таким образом, органы растений должны действовать подобно пружинам, которые способны возвращается в исходное состояние после снятия нагрузки.

Поэтому, ствол дерева, раскачивающийся под тяжестью кроны имеет конструкцию не полой жесткой трубы, а сплошной упругой пружины в которой в едином целом соединены прочность, эластичность и гибкость¹¹.

Изложенные положения В.Ф. Раздорским вошли в ботаническую науку, как «закон Раздорского» и эта точка зрения в настоящее время является общепризнанной.