Покровные ткани

  • 1. Эпидерма и ее производные
  • 2. Перидерма: образование, строение, значение
  • 3. Ритидом: образование, значение

Эпидерма и ее производные

Снаружи органы растения покрыты тканями, называемыми покровными. Они выполняют функции пограничного барьера, отделяя нижележащие ткани от окружающей среды. Первичные покровы растения состоят только из живых клеток, но закономерно сменяющие их вторичные и третичные состоят преимущественно из мертвых клеток с толстыми оболочками.

Покровные ткани выгю.шяют следующие основные функции:

  • 1. Защита растения от высыхания, осуществление транспирации.
  • 2. Защита растения от попадания вредных микроорганизмов.
  • 3. Защита от солнечных ожогов.
  • 4. Защита от механических повреждений.
  • 5. Регуляция обмена веществ между растением и окружающей средой.
  • 6. Восприятие раздражения.

Эпидерма - первичная покровная ткань, возникает из наружного слоя аппка.ьной меристемы — из протодермы. 11о-крывает листья и молодые стебли. Эпидерма — многофункциональная ткань.

Какие из перечисленных функций выполняются 4 * •?? эпидермой? J

В состав эпидермы входит ряд морфологически различных клеток, т. е. эпидерма — сложная ткань. Выде.миот:

  • 1. основные клетки эпидермы;
  • 2. замыкающие и побочные клетки устьиц;
  • 3. трихомы — производные эпидермальных клеток в виде выростов, волосков.

Эпидерма состоит обычно из одного слоя клеток. Исключение состав.яют некоторые суккуленты, шелковица, фиговое дерево.

Как должны быть расположены клетки, чтобы выполнять функцию защиты глубже расположенных слоев от вы- » Г» сыхания, проникновения микроорганизмов?

Характерная особенность клеток эпидермы — плотное соединение боковыми стенками и извилистые очертания стенок. Стенки эпидермы угол щены неравномерно: наружные утолщены, внутренние тонкие, обеспечивают плотное прилегание клеток друг к другу.

Основная функция эпидермы — защита, следова- ? • тельно, каковы будут особенности строения клетки? J

Цитоплазма в клетке располагается гюстенно. В ней присутствуют лейкопласты, но нет хлоропластов. Большую часть полости клетки занимает вакуоль. Клеточный сок бесцветен и пропускает солнечный свет вглубь, к фотосинтезирующим клеткам. Лишь иногда, например, в клетках эпидермы цветков, клеточный сок может быть окрашен антоцианами. В клетке часто встречаются кристаллы. Они способствуют отражению солнечного света.

Наружные стенки имеют сложное строение. Внутренний, наиболее мощный слой стенки составлен целлюлозой и пектиновыми веществами. С наружной стороны вся эпидерма покрыта кутикулой. Она неоднородна: в толщу кутина вкраплены растительные воски. Воск может откладываться и на поверхности кутикулы в форме чешуек, палочек (на плодах сливы, на листьях капусты — сизый налет). Между кутикулой и целлюлозным слоем находится пектиновая прослойка. Она соединена с петп-новыми веществами срединной пластинки, разделяющей соседние клетки эпидермы. Полагают, что вещества, из которых образуются кутин и воски, вырабатываются живыми эпидермальными клетками, которые выделяют их в пектиновые прослойки с помощью пектиновых прожилок, передвигая наружу, а потом превращаются в кутин и воск.

Мощность кутикулы, распределение в ней воска и кутина опреде.мгют ее свойства: проницаемость для растворов и газов, противодействие микроорганизмам, химическая стойкость. Важной особенностью кутикулы яв.мгется повышение ее проницаемости во влажном состоянии для жидкостей и газов и снижение проницаемости при подсушивании.

Эпидерма возникла у высших растений в связи с переходом к наземному образу жизни. Она представляет собой видоизменение и специализацию наружных клеток тела растения. Наличие толстой кутикулы, непрерывной и покрывающей всю поверхность растения, лишает растение возможности газообмена со средой. Поэтому в процессе эволюции в эпидерме появ.мнотся специальные образования. Какие?

Устьица — это высокоспециализированные образования в эпидерме, состоящие из замыкающих клеток и устьичной щели.

У растений прослеживается следующая закономер-носгь: чем толще кутикула, тем больше в эпидерме усть- * • иц, чем тоньше - тем меньше. Почему?

Замыкающие клетки устьица отличаются от окружающих их эпидермальных клеток формой и наличием хлоропластов. Они имеют бобовидную форму, обращены вогнутой стороной внутрь, неравномерно утолщены. Наружные, обращенные от щели и перпендикулярные к поверхности эпидермы стенки относительно тонкие и эластичные, а внутренние, примыкающие к щели, обычно сильно утолщены и неэластичны. Клетки, примыкающие к замыкающим клеткам, часто отличаются от остальных основных клеток эпидермы, они называются побочными клетками устыща. Замыкающие клетки вместе с побочными образуют устьичный аппарат.

Под замыкающими клетками располагается воздушная камера. В ней скапливаются водяные пары, кислород и углекислый газ. Следовательно, она выполняет функцию их временного хранилища. Над и под устьичной щелью имеются небольшие полости — задний и передний дворики. Передний дворик сообщается с наружной средой, задний — с воздушной полостью под устьицем. Между собой они сообщаются с помощью устьичной щели.

Механизм движения замыкающих клеток неодинаков у разных растений, но он всегда основан на том, что оболочки замыкающих клеток утолщены неравномерно. Основным фактором, как установил еще в конце XIX в. С. Швенденер, яв.шет-ся изменение тургора.

Предполагается, что клетки усгьичного аппарата при раскрывании щели активно оттягивают из окружающих клеток ионы К. Это вызывает повышение осмотического давления в клетках и увеличение их объема за счет всасывания воды. Когда вода уходит, объем клетки уменьшается, устьичная щель закрывается. Для активного транспорта ионов клетки содержат много митохондрий, а для их деятельности необходимы углеводы, которые синтезируются хлоропластами. Этим объясняется высокая фотосин тетическая активность замыкающих клеток.

Число и распределение устьиц, а также типы устьичного аппарата сильно варьируют у различных растений. Устьица имеются только у высших растений.

Обычно устьица располагаются на нижней стороне листа. Они называются гипостоматическими. Устыща, расположенные на верхней стороне, называются эпистоматическими. Листья с устьицами с обеих сторон называются амфистомати-ческими.

От чего зависит расположение устьиц? •_ j

Замыкающие клетки могут располагаться на одном уровне с основными клетками эпидермы, могут занимать углубления в эпидерме, выстланные волосками. Такие углубления называются устьичными криптами.

Разнообразие устьичных аппаратов потребовало их классификации. При этом было установлено, что они зависят не только от экологических условий местообитания растений, но и от уровня организации данного растения.

Первая попытка классификации устьичного аппарата по онтогенетическим типам была предпринята в 1965 г. индийским ботаников Д. Пан гов. Затем она была доработана и дополнена в 1973 г. Е. Фринс-Классеном и В. Ван Коттемом.

1. Аномоцитный тип (греч. беспорядочный). С эволюционной точки зрения наиболее примитивный. Замыкающие клетки окружены клетками, не отличающимися от основной эпидермы.

  • 2. Перицитный (греч. около, вокруг). Замыкающие клетки полностью окружены одной побочной. Известны только у папоротников.
  • 3. Полоцптный (греч. полюс). Замыкающие клетки окружены одной побочной не полностью. Встречаются главным образом у папоротников.
  • 4. Дпацптный (греч. врозь). Замыкающие клетки окружены парой побочных. Встречаются у папоротников, цветковых.
  • 5. Парацптный (греч. рядом). Каждая замыкающая клетка сопровождается одной пли несколькими побочными, параллельными ей. Встречаются у папоротников, хвощей, цветковых растений.
  • 6. Анизоцитный (греч. неравный). Замыкающие клетки окружены тремя побочными, из которых одна заметно крупнее или мельче двух других. Распространены у цветковых.
  • 7. Тетрацитный (греч. четыре). Замыкающие клетки окружены четырьмя побочными, из которых две латеральные и две полярные. Известны у цветковых, главным образом у однодольных.
  • 8. Ставроцптный (греч. крест). Замыкающие клетки окружены четырьмя побочными, расположенными накрест по отношению к замыкающим. Известны у папоротников.
  • 9. Энциклоцитный (греч. колесо, круг). Четыре и более побочных клетки образуют узкое кольцо вокруг замыкающих клеток. Встречаются у папоротников, голосеменных, цветковых.
  • 10. Актпноцптный (греч. луч). Пять и более радиально вытянутых побочных клеток располагаются вокруг замыкающих. Известны только у цветковых.

У многих растений клетки эпидермы образуют наружные выросты — трихомы (греч. волос). Они разнообразны, но типичны для определенной группы. Трихомы делятся на железистые и кроющие, одноклеточные и многоклеточные.

Основные функции кроющих волосков: отражение солнечных лучей, уменьшение нагрева, создание воздушной прослойки вокруг эпидермы для снижения транспирации.

Помимо трихом па поверхности эпидермы могут быть особые выросты, которые нужно отличать от трихом. Это эмер-генцы (лат. выдаваться) — выросты, в образовании которыхпомимо эпидермы принимают участие клетки более глубоко расположенных тканей. Например, шипы розы, малп-ны, ежевики. Как их отличить от трихом? j

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >