мехиника. 3. Механические ткани. Лекция механические ткани (2 ч.)
 Скачать 53 Kb.
|
|
Лекция 7. МЕХАНИЧЕСКИЕ ТКАНИ (2 ч.) Цель: дать представление о механических тканях, как структурах, играющих роль внутреннего скелета растения. Задачи: 1) показать необходимость возникновения механических тканей у растений в связи с приспособлением к наземному образу жизни; 2) рассмотреть классификацию и строение различных типов механических тканей в связи с выполняемыми ими функциями. Рассматриваемые вопросы: Необходимость возникновения механических тканей в связи с приспособлением к наземному образу жизни. Осн. типы мех. тканей и их ф-ции. Значение для человека. Распределение мех. тканей в теле растений. 1. Необходимость возникновения механических тканей в связи с приспособлением к наземному образу жизни. Механические ткани а) колленхима - живая (уголковая, пластинчатая, рыхлая) б) склеренхима – мертвая (волокна, склереиды) Любое растение нуждается в опоре для сохранения своей целостности. У растений четко прослеживается эволюция механических приспособлений при адаптации к жизни в разных средах. У первичноводных водорослей, обитавших в плотной и инертной воде мех. прочность достигается благодаря клеточным целлюлозным оболочкам (т.е. только на клеточном уровне). При выходе на сушу в разреженную среду этого становится недостаточно и у мелких наземных растений устойчивость достигается благодаря клеточным оболочкам и тургору клеток (клеточный уровень). При увеличении линейных размеров прочности клеточных оболочек и тургора становится недостаточно, и возникают особые механические ткани, обеспечивающих опору растению (тканевый уровень). В дальнейшем при адаптивной эволюции растения все лучше приспосабливаются к воздушно-почвенной среде и мех. ткани по-разному и более оптимально располагаются в разных органах (т.е. прочность обеспечивается на органном и организменном уровне организации). Т.о., механические ткани – играют роль опорной системы и придают прочность растениям. Основные функции: опорная (образуют внутренний скелет органов растения) защитная (обеспечивают мех. прочность и устойчивость к мех. воздействиям) Выполняют функции в сочетании с другими тканями, следовательно играют роль арматуры и часто называются арматурными. Механические (арматурные) ткани – специализированные ткани, в сочетании с другими образующие арматуру органов и всего тела растения. Выделяют 2 основных типа мех. тканей: колленхиму и склеренхиму. Колленхима (“colla”– клей) - состоит из живых прозенхимных клеток с тупыми и скошенными концами. Характерно: Неравномерно утолщенные оболочки Нет границы между первичной и вторичной оболочками, и они не одревесневают. Это живые клетки, имеют хлоропласты. Следовательно, Могут вести фотосинтез (поэтому колленхима с хлоропластами часто называется хлоренхима и располагается непосредственно сразу под эпидермой). Выполняют свои функции только в состоянии тургора. Если её клетки теряют воду, то растения увядают. Образуются в молодых побегах, в растущих листьях непосредственно из апикальных меристем, следовательно, если бы клетки колленхимы были мертвыми, с вторичными равномерными утолщениями и одревеснением, то они не могли бы растягиваться и расти путем растяжения вслед за другими тканями, следовательно не выполняли бы свои функции. Поэтому колленхима – ткань молодых растений. Виды колленхимы. Уголковая к. – утолщенные по углам части оболочек 3-5 клеток сливаются и образуют 3-5-угольники; Рыхлая к. – с межклетниками между слившимися утолщенными участками оболочек (у водных растений); Пластинчатая к. – утолщенные части оболочек расположены параллельными слоями. Колленхима развита в основном у двудольных растений. Склеренхима (греч. “skleros”- твердый) – разновидность мех. ткани, обеспечивающей прочность органов и всего тела растения. Встречается у всех цветковых (и у однодольных, и у двудольных). Характерно: Клетки часто с равномерно утолщенными вторичными оболочками, которые чаще всего одревесневают (имеют большую прочность к раздавливанию, но выше хрупкость). Мертвые клетки. Протопласт, как правило, отмирает после формирования оболочек. Т.е. основные функции выполняют мертвые клетки. Склеренхима представлена волокнами и склереидами. Волокна – длинные прозенхимные, чаще всего одревесневшие клетки, заостренные на концах с толстыми стенками и узкой полостью. Пор мало. (исключения, неодревесневшие лубяные волокна ряда растений, например, льна). Волокна бывают: 1) лубяные (входят в состав луба-флоэмы) (более длинные и тонкие) и 2) древесинные (волокна либриформа) (входят в состав древесины). Могут быть и другие волокна, которые входят в состав других тканей и располагаться группами или одиночно. Склереиды – клетки склеренхимы, не обладающие формой волокон. – округлые – каменистые клетки – брахисклереиды. – ветвистые – астросклереиды и т.д. Как и волокна образуют либо сплошные группы, слои (в скорлупе орехов, косточке вишни, сливы, персика, абрикоса), либо располагаются поодиночке или группами из нескольких клеток – идиобластов (напр., идиобласты в мякоти плодов груши, айвы). Идиобласты (греч. idios – особый, blastos – зародыш) – клетки тканей, расположенные одиночно среди массивов других тканей (характерны для механических и выделительных тканей). Значение для человека. Прежде всего, волокна Древесинные волокна, образуют древесину --- стройматериалы, бумага и т.п. Лубяные волокна – луб (лапти, дранка и т.п.) Неодревесневшие лубяные волокна пластичны ---- ткани. Лён--- льняная ткань, крапива ---посконь и т.п. Образование мех. тканей. Колленхима – первичная ткань, – чаще всего из апикальной основной меристемы. Склеренхима – первичная – из прокамбия и перицикла, - вторичная – из камбия. Распределение мех. тканей в органах. Не случайно, носит ярко выраженный адаптивный характер. Предохраняет разные органы от наиболее вероятных механических нарушений. Стебель в воздушной среде подвергается изгибам в различных направлениях, следовательно наиболее высока вероятность излома. Согласно теории сопротивления материалов лучше и оптимальнее всего будет расположение мех. тканей не по всему стеблю, а на периферии. И действительно в стеблях большинства современных растений колленхима и склеренхима расположены или под эпидермой, или лишь чуть глубже в виде сплошного слоя или отдельных тяжей-пучков. Центр стебля занят живыми паренхимными клетками или полый. Корень, находясь в почве испытывает максимальные вертикальные нагрузки, следовательно для него наиболее высока вероятность разрыва, а излом и изгиб ему не грозит. Корень заякоривает растение в почве и противодействует разрыву. Следовательно, наиболее оптимально и целесообразно расположение основных механических тканей в центре корня, что и наблюдается в природе. В целом же растение подвергается быстро меняющимся динамическим нагрузкам (ветер, дождь, вытаптывание и т.д.), поэтому мех. ткани расположены так, что органы растений и сами растения действуют подобно пружинам, которые после воздействия могут возвращаться в исходное состояние при исчезновении какой-либо нагрузки (пример: ствол дерева, соломина злака, лист, ветка и т.п.). Используемая литература: Андреева И. И., Родман Л.С. Ботаника: учеб. пособие. - М.: КолосС, 2005. - 517 с. Лотова Л. И. Ботаника: морфология и анатомия высших растений. - М.: КомКнига : УРСС, 2007. - 510 с. Серебрякова Т.И., Воронин Н.С., Еленевский А.Г. и др.. Ботаника с основами фитоценологии : анатомия и морфология растений: учебник. - М. : Академкнига, 2007. - 543 с. Яковлев Г.П., Челомбитько В.А., Дорофеев В.И. Ботаника: учебник. - Спб: СпецЛит, 2008 г. – 687 с. |