Особливості будови рослинної клітини і рослинні тканини

Привіт, шановні учасники проекту!

Темою нашого першого завдання будуть: Особливості будови рослинної клітини і рослинні тканини.

Процес еволюції рослинних організмів йшов, як втім, і у всіх інших через послідовне підвищення рівнів організації життя. На кожному рівні організації організми мають свої специфічні пристосування до існування в навколишньому середовищі. Почнемо розгляд таких пристосувань з клітки.

Особливості будови рослинної клітини.

Я думаю, що на цій схемі ви побачили велику кількість незнайомих вам органоїдів. Розповім про деякі.

Плазмодесми - це тонкі цитоплазматичні нитки, що зв'язують між собою цитоплазму сусідніх клітин через тонку пору в клітинній стінці.

Мікрофіламенти - тонкі білкові нитки діаметром 5-7 нм, що складаються з білка актину, близького до того, який міститься в м'язах. Їх роль в клітці пов'язана з рухом (або всієї клітини в цілому, або окремих її структур всередині неї). Наприклад, для руху мікроворсинок.

Микротрубочки - органели білкової природи, призначені для надання форми клітці, тому що розташовані вздовж мембрани цитоплазми, а також для організації руху цитоплазми. Іноді ці структури називають цитоскелетом.

Навіщо рослинній клітині потрібна клітинна стінка? Спробую відповісти на це здавалося б зовсім просте питання. Клітинна стінка складається з целюлозних микрофибрилл. Особливо важливе значення для тієї ролі, яку целюлоза виконує в клітинних стінках, мають її волокнисту будову і висока міцність на розрив, порівнянна з міцністю стали. Окремі молекули целюлози - це довгі нитки. Безліч таких молекул, зшитих один з одним, зібрані в міцні пучки, звані мікрофібрилами. Занурені в спеціальну речовину (матрикс), мікрофібрили утворюють каркас клітинної стінки. Серединна пластинка, що скріпляє стінки сусідніх клітин, складається зі спеціальних клейких речовин для ще більшої міцності.

Клітинна стінка може бути первинною і вторинною. Наприклад, в клітинах листа є тільки первинна клітинна стінка. Вторинна ж клітинна стінка, утворена додатковими шарами целюлози, виникає в тих тканинах, яким потрібна особлива міцність. Це механічні тканини особливо тоді, коли вони піддаються одревеснению. При цьому всі шари целюлози просочуються спеціальним розчином - лігніном. Лігнін скріплює целюлозні волокна і утримує їх на місці. Він діє як твердий і жорсткий матрикс, що підсилює міцність клітинних стінок на розтягнення і особливо на стиск (запобігає прогини). Він же забезпечує клітинам додатковий захист від несприятливих фізичних і хімічних впливів. Саме лігнін надає деревині ті особливі властивості, які роблять її незамінним будівельним матеріалом.

Поговоримо про вакуолях. Чому вони є саме у рослин? У тваринних клітинах містяться порівняно невеликі вакуолі: травні, фагоцитозного, скоротливі. Інша справа в рослинній клітині. Тут є одна велика центральна вакуоль. Це в дорослому клітці. У молодих клітинах рослин вакуолі невеликі і їх, як правило, декілька. Але в міру зростання і дозрівання вакуолі поступово зливаються. Вакуоль оточує мембрана, яку називають тонопластом. Рідина, що заповнює центральну вакуоль, називається клітинним соком. Це концентрований розчин, що містить мінеральні солі, цукру, органічні кислоти, кисень, діоксид вуглецю, пігменти.

1. Вода зазвичай надходить в концентрований клітинний сік шляхом осмосу (всмоктування) через тонопласт. В результаті в клітині розвивається тургорное тиск. Це тиск забезпечує додаткову міцність клітинам рослин.

2.Іногда в вакуолі присутні в розчині пігменти, звані антоціанинами. Вони можуть мати червону, синю або пурпурову забарвлення, і деякі споріднені сполуки, забарвлені в жовтий або кремовий колір. Саме ці пігменти головним чином і визначають забарвлення квітів (троянд, жоржин, фіалок і т.д.), а також забарвлення плодів, нирок і листя. Забарвлення грає роль в залученні комах, птахів і деяких інших тварин, що беруть участь в запиленні рослин і поширення насіння.

3. У рослин в вакуолях містяться іноді гідролітичні ферменти, і тоді при житті клітини вакуолі діють як лізосоми. Після загибелі клітини тонопласт, як і всі інші мембрани, втрачає свою вибірковість, і ферменти вивільняються з вакуолей, викликаючи автолиз (саморуйнування клітини).

4. У вакуолях можуть накопичуватися відходи життєдіяльності і деякі вторинні продукти метаболізму.

5. Деякі з компонентів клітинного соку грають роль запасних поживних речовин, при необхідності використовуваних цитоплазмою. Серед них в першу чергу слід назвати сахарозу, мінеральні солі і інсулін.

Пластида - це органели, властиві тільки рослинною клітинам; у вищих рослин вони утворюються з пропластид - дрібних тілець, які виявляються в меристематичних зонах рослини. З пропластид в залежності від їх місцезнаходження в растеніі_ можуть утворюватися різні типи пластид.

Хлоропласти - це пластиди, які містять хлорофіл і каротиноїди і здійснюють фотосинтез. Вони знаходяться головним чином в листі.

Хромопласти - нефотосинтезуючі пофарбовані пластиди, які містять головним чином червоні, помаранчеві та жовті пігменти (каротиноїди). Найбільше цих пігментів в плодах і квітках рослин. Помаранчевий пігмент, від якого залежить забарвлення кореня моркви, також знаходиться в хромопласти.

Лейкопласти. Це безбарвні пластиди, які містять пігментів. Вони пристосовані для зберігання запасів поживних речовин, і тому їх особливо багато в запасающих органах рослини - коріння, насінні, серцевині дерева. Залежно від природи накопичуваних речовин лейкопласт ділять на групи: амілопласти запасають крохмаль, ліпідопласти - ліпіди у вигляді масел або жирів, а в характерних для деяких насіння протеінопластах - білки.

1. Основна тканина (паренхіма). Це тканина, утворена живими клітинами. Її основні функції:

- опора в трав'янистих рослинах,

- утворює систему повітроносних межклетников, які здійснюють газообмін в листі,

- здійснює фотосинтез в листі,

- зберігання запасних продуктів,

- транспорт речовин по клітинам або клітинних стінок.

2. Покривна тканина. Складається з первинної кори - шкірки або епідермісу. Складається з одного шару живих безбарвних клітин. Покриває неодревесневающіе частини рослин, наприклад, листя і плоди. У підростаючого багаторічної рослини утворюється вторинна покривна тканина пробка або феллема. Вона складається з мертвих клітин, просочених особливим восковим речовиною суберином. що робить її водонепроникною. Для здійснення процесу дихання в феллеме виникають крихітні розриви - чечевички. Нарешті, з'являється третинна покривна тканина флоема або луб. Це складна тканина, що складається з 2-х видів тканин: провідної і механічною.

3.Проводящая. Може складатися як з живих, так і з мертвих клітин.

Мертві клітини провідної тканини знаходяться в деревині (ксилеме) і представлені судинами і трахеідамі. Це, по суті, одні оболонки клітин, що складаються в основному з лігніну без поперечних перегородок. У деяких рослин досягають величезної довжини (до 4 мм). На стінках трахеид виникають для міцності потовщення у вигляді кілець і спіралей. У стінках судин утворюються отвори для рівномірного розподілу води по ходу стовбура. У вищих рослин на додаток до судин і трахеїдів утворюються і трахеї - судини довжиною до декількох метрів. Вони утворюються з безлічі живих клітин. Один-два роки трахеї проводять воду, а потім заповнюються запасними речовинами або смолами.

Живі клітини провідної тканини знаходяться в лубе (флоеме) і представлені сітовідной трубками і клітинами-супутницями. Сітовідной ці клітини названі тому, що в поперечних перегородках у них є безліч дрібних отворів, схожих на сито.

4. Освітня (мерістемальная) тканину. Складається з живих постійно діляться клітин. Знаходиться в місцях зростання рослини. Існує кілька видів меристем.

А) Ростові меристеми (в кінчику кореня і в підставі нирки).

Б) камбіального меристема - камбій - кільцевої шар клітин, розташованих між корою і деревиною, забезпечує ріст стебла в товщину;

В) Вставочні меристеми зустрічаються у однодольних рослин, переважно у злаків і розташовані в підставах междоузлий стебел. Вони є залишками верхівкових меристем, забезпечують зростання кожного окремого междоузлия.

Г) Ранові меристеми здатні виникати в будь-якому органі рослини, де виникло пошкодження. Завдяки поділу клітин рана заповнюється, слідом за чим клітини диференціюються в постійні тканини.

5. Механічна тканина. Представлена мертвими клітинами луб'яних і деревних волокон. Це витягнуті, багатокутної форми клітини з звуженими кінцями, що заходять один за одного. Особливе значення в доданні механічної міцності належить саме луб'яних волокнах або лібриформ, який грає роль арматури в залізобетоні. По довжині цих волокон рекордсменом є китайська кропива - рами - (420мм); у льону вони досягають 60 мм.

6. До видільним тканинам відносять нектарники, залізисті волоски, залози, смоляні і ефірні ходи, молочні судини. Тканини зовнішньої секреції розташовуються на поверхні органів, вони виділяють ефірні масла, нектар, воду. Тканини внутрішньої секреції утворюють особливі резервуари, наприклад смоляні ходи у хвойних або молочні судини, клітини яких секретують молочний сік (латекс). Молочний сік бразильської гевеї служить джерелом натурального каучуку. Епідермальні клітини деяких рослин виділяють жироподібна речовина кутин (щось на зразок крему, яким ми змащуємо обличчя від вітру і сонця) або віск.

Восковий наліт, що стирається пальцями, найкраще помітний на плодах сливи або терну. У деяких рослин воску так багато, що з нього роблять свічки.

Хитро влаштовані волоски епідермісу кропиви: на многоклеточном підставі височіє одна загострена клітина з крихкими стінками, просоченими кремнізёмом. Клітка містить в основному мурашину кислоту. Це і «ампула» і «одноразовий шприц» відразу, а для чого які волоски кропиві - неважко здогадатися.

Думаю теорії досить. Тепер пропоную вам виконати наступні завдання.

1. За якими проводять тканинам рухаються розчини органічних речовин, вода і розчинені в ній мінеральні солі?

Виберіть одну правильну відповідь із запропонованих.

Назвіть тканину, до якої відноситься камбій.

а) покривна; б) освітня; в) проводить; г) запасаються; д) механічна.

2. Назвіть тканину (і), якій (ими) утворена деревина (ксилема).