Покровная ткань растений особенности строения и функции: Покровная ткань растений – особенности строения, функции в таблице

Покровная ткань растений: особенности строения и функции

Покровная ткань у растений находится на поверхности всех органов, граничит с окружающей средой и защищает растение от вредоносных воздействий.

Первичные покровы растения построены только из жизнеспособных клеток. Вторичные и третичные покровы – это совокупность отмерших клеток с утолщенными стенками.

Особенности строения покровной ткани растений

Первичная покровная ткань

Первичная покровная ткань – эпидерма – построена из живых клеток. Формирование эпидермального покрытия идет из верхушечных меристем. Она укрывает новообразованные, еще растущие побеги.

Ризодерма – также относится к первичным тканям, которая укрывает корневище. Главная задача ризодермы это абсорбирование воды из почвы и растворенных в ней минеральных веществ. Ризодерма состоит из клеток с тонкими стенками и густой цитоплазмой, где сосредоточено множество митохондрий.

Эпидермис сформировался у растений в период перехода от водной жизни к наземной. На суше необходимо было удерживать влагу, что и обеспечили покровные ткани. Клетки в эпидермисе близко расположены друг к другу и плотно связаны между собой. Только небольшие участки – устьица остаются открытыми для связи с окружающей средой.

Стенки клеток, обращенные внутрь органов тонкие, а те, что выступают наружу – толстые. Снаружи поверхность их укрыта шаром кутина и воска (кожица). Его нет на развивающихся корнях и частях растения, которые находятся под водой. Во время засухи кожица становится практически непроницаемой.

Эпидерма также содержит волосковидные образования, которые могут состоять из одной или нескольких клеток. Они необходимы для увеличения площади эпидермиса. К примеру, волоски в области роста корня обеспечивают защитную функцию, помогают закрепиться в почве, уменьшают потерю влаги. Некоторые растения используют волоски для защиты от вредителей, так крапива выделяет жалящие вещества, которые вызывают ожоги.

Лишь наземные виды растений в наружных покровах имеют устьица, необходимые для регуляции обменных процессов.

Устьица – это совокупность клеток, что формируют устьичный аппарат. Он построен из пары замыкающих клеток и окружен эпидермиоцитами, которые имеют отличительные черты строения.

Замыкатели имеет много хлоропластов, чем отличаются от других клеток, здесь идет активный фотосинтез. Здесь содержатся также питательные вещества. Между двумя замыкающими клетками формируется щель, которая сообщена с подустьичным пространством. Количество устьиц, их размер сильно отличаются у представителей разных видов растений, число колеблется от сотен до тысячи.

У большинства растений устьица сосредоточены на дорсальной (нижней) стороне листьев. К исключениям относятся водоплавающие виды, где устьица находится на вентральной (верхней) поверхности.

Вторичная покровная ткань

Вторичная покровная ткань или перидерма заменяет со временем эпидермис. Так происходит замена молодых ветвей на многолетние, окрашенные в темные тона. Перидерма имеет несколько слоев, одним из них является

камбий или феллоген. Во время деления клетки феллогена, отошедшие к наружному слою, формируют феллему, те, которые откладываются внутрь, образуют феллодерму.

Феллема вначале построена из живых клеток с тонкими мембранами. С течением времени стенки огрубевают, и заполняются воздухом.

Слой перидермы постоянно меняется, здесь возникают межклетники – пространства, образующиеся при разделении или отмирании соседних клеток. Межклетники объединяются между собой и формируют систему ходов внутри растения. Они сообщаются с окружающей средой через специальные образования – чечевички. Так через межклетники, устьица и чечевички происходит газообмен. Чечевички в зимний период закрываются тонкой пленкой, которая по весне разрушается и процессы жизнедеятельности возобновляются.

Третичная покровная ткань

Третичная покровная ткань или корка свойственна только многолетним древесным растениям.

Корка дерева — третичная покровная ткань

Возникновение корки связано с неоднократным заложением перидермы в глубокие слои тканей дерева. Жизнеспособные клетки, оказавшись в окружении перидермальных клеток, погибают и формируют корку. Отмершие клетки не могут расти и растягиваться, но внутренние слои постоянно размножаются и растут, что ведет к увеличению диаметра столба. Таким образом, корка трескается и огрубевает. Место перехода корки в перидерму становится легко заметным, особенно у березы, где белая перидерма чередуется с темной коркой.

Функции покровной ткани растения

• Предотвращение пересыхания;
• служит барьером для вредных микроорганизмов;
• предотвращает проникновение радиации;
• предохраняет от травматических воздействий;
• регулирует метаболические процессы;
• реагирует на раздражители.

Краткая таблица покровных тканей растения

Вид ткани	Характеристика	Функции
Эпидермис	Эпидермальный слой клеток, который снаружи укрыт кутикулой. На всей поверхности хаотично расположены устьица, состоящие из пары замыкающих клеток, которые регулируют поток воздуха. Трихомы – особые клетки эпидермы, могут находиться на всех наземных органах растения, состоят из одной клетки или нескольких, бывают живыми и мертвыми.	Эпидерма регулирует обменные процессы, обеспечивает связь с окружающей средой. Трихомы предотвращают чрезмерное испарение влаги (пустынные растения имеют обильное опушение для защиты от солнечной радиации).
Перидерма	В составе ткани выделяют три части: наружный шар – феллема, центральный – феллоген, клетки которого постоянно делятся и образуют другие два шара, внутренний — феллодерма. Перидерма имеет систему внутренних ходов, заполненных воздухом и чечевички, через которые идет газообмен.	Основная функция — защита от проникновения вредителей
Корка	В состав входят огрубевшие отмершие клетки. Со временем, когда диаметр дерева увеличивается, корка трескается, так как утрачивает эластические свойства.	Предохраняет от травм, пожаров, грубых механических воздействий.

особенности строения и функции, рисунок

Покровные ткани растений

Покровные ткани располагаются на поверхности органов растений на границе с внешней средой. Они состоят из плотно сомкнутых клеток и защищают внутренние части растения от неблагоприятных внешних воздействий, излишнего испарения и иссушения, резкой перемены температуры, проникновения микроорганизмов, служат для газообмена и транспирации. В соответствии с происхождением из различных меристем выделяют первичные и вторичные покровные ткани.

К первичным покровным тканям относят: 1) ризодерму, или эпиблему и 2) эпидерму.

Ризодерма (эпиблема)

– первичная однослойная поверхностная ткань корня. Образуется из протодермы – наружного слоя клеток апикальной меристемы корня. Основная функция ризодермы – всасывание, избирательное поглощение из почвы воды с растворенными в ней элементами минерального питания. Через ризодерму происходит выделение веществ, действующих на субстрат и преобразующих его. Клетки ризодермы тонкостенные, с вязкой цитоплазмой и большим количеством митохондрий (минеральные ионы поглощаются активно, с затратой энергии, против градиента концентрации).

Характерной особенностью ризодермы является образование у части клеток корневых волосков – трубчатых выростов, в отличие от трихомов не отделенных стенкой от материнской клетки (рис. 3.4). Корневые волоски увеличивают поглощающую поверхность ризодермы в десять и более раз. Волоски имеют длину 1-2 (3) мм. Ризодерму часто рассматривают каквсасывающую ткань.

Рис. 3.4. Кончик корня ожики многоцветковой: 1 – корневой волосок.

Эпидерма— первичная покровная ткань, образующаяся из протодермы конуса нарастания побега. Она покрывает листья, стебли травянистых и молодых побегов древесных растений, цветки, плоды и семена. Основная функция эпидермы – регуляция газообмена и транспирации (испарения воды живыми тканями). Кроме того, эпидерма выполняет целый ряд других функций. Она препятствует проникновению внутрь растения болезнетворных организмов, защищает внутренние ткани от механических повреждений и придает органам прочность. Через эпидерму могут выделяться наружу эфирные масла, вода, соли. Эпидерма может функционировать как всасывающая ткань. Она принимает участие в синтезе различных веществ, в восприятии раздражений, в движении листьев.

Эпидерма — сложная ткань, в ее состав входят морфологически различные типы клеток: 1) основные клетки эпидермы; 2)замыкающие и побочные клетки устьиц; 3) трихомы.

Основные клетки эпидермы – живые клетки таблитчатой формы. Вид клеток с поверхности различен (рис. 3.5). Клетки плотно сомкнуты, межклетники отсутствуют. Боковые стенки (перпендикулярные поверхности органа) часто извилистые, что повышает прочность их сцепления, реже прямые. Эпидермальные клетки осевых органов и листьев многих однодольных сильно вытянуты вдоль оси органа.

Рис. 3.5. Эпидерма листа различных растений (вид с поверхности): 1 — ирис; 2 — кукуруза; 3 – арбуз; 4 — буквица.

Наружные стенки клеток обычно толще остальных. Их внутренний, более мощный, слой состоит из целлюлозы и пектиновых веществ; наружный слой подвергается кутинизации. Поверх наружных стенок выделяется сплошной слой кутина, образующий защитную пленку – кутикулу. Помимо кутина в ее состав входят вкрапления воска, что еще больше снижает проницаемость кутикулы для воды и для газов. Воск может откладываться в кристаллической форме и на поверхности кутикулы в виде чешуек, палочек, трубочек и других структур, видимых только в электронный микроскоп. Этот сизый, легко стирающийся налет хорошо заметен на листьях капусты, плодах сливы, винограда. Мощность кутикулы, распределение в ней восков и кутина определяют химическую стойкость и проницаемость эпидермы для газов и растворов. В условиях засушливого климата у растений развивается более толстая кутикула. У растений, погруженных в воду, кутикула отсутствует.

Клетки эпидермы имеют живой протопласт, обычно с хорошо развитой эндоплазматической сетью и аппаратом Гольджи. У большинства видов растений в цитоплазме присутствуют лейкопласты. У водных растений, папоротников, обитателей тенистых мест (гибискус) встречаются редкие хлоропласты. Эпидерма чаще всего состоит из одного слоя клеток. Редко встречается двух- или многослойная эпидерма, преимущественно у тропических растений, живущих в условиях непостоянной обеспеченности водой (бегонии, пеперомии, фикусы). Нижние слои многослойной эпидермы функционируют как водозапасающая ткань. У некоторых растений клеточные стенки могут пропитываться кремнеземом (хвощи, злаки, осоки) или содержать слизи (семена льна, айвы, подорожников).

Устьица – образования для регуляции транспирации и газообмена. Устьице состоит из двух замыкающих клетокбобовидной формы, между которыми находится устьичная щель, которая может расширяться и сужаться. Под щелью располагается крупный межклетник – подустьичная полость. Клетки эпидермы, примыкающие к замыкающим клеткам, часто отличаются от остальных клеток, и тогда их называют побочными, или околоустьичными клетками (рис. 3.6 ). Они участвуют в движении замыкающих клеток.

Рис. 3.6. Схема строения устьица.

Замыкающие и побочные клетки образуют устьичный аппарат. В зависимости от числа побочных клеток и их расположения относительно устьичной щели выделяют несколько типов устьичного аппарата (рис. 3.7 ). В фармакогнозии типы устьичного аппарата используются для диагностики лекарственного растительного сырья.

Рис. 3.7. Типы устьичного аппарата : 1 – аномоцитный; 2 – диацитный; 3 – парацитный; 4 – анизоцитный; 5 – тетрацитный; 5 – энциклоцитный.

Аномоцитный тип устьичного аппарата обычен для всех групп растений, исключая хвощи. Побочные клетки в этом случае не отличаются от остальных клеток эпидермы. Диацитный тип характеризуется двумя побочными клетками, которые располагаются перпендикулярно устьичной щели. Этот тип обнаружен у некоторых цветковых растений, в частности, у большинства губоцветных (мята, шалфей, чабрец, душица) и гвоздичных. При парацитном типе две побочные клетки располагаются параллельно замыкающим и устьичной щели. Он найден у папоротников, хвощей и ряда цветковых растений.Анизоцитный тип обнаружен только у цветковых растений, в частности, он встречается у крестоцветных (пастушья сумка, желтушник) и пасленовых (белена, дурман, красавка). В этом случае замыкающие клетки окружены тремя побочными, одна из которых заметно крупнее или мельче остальных. Тетрацитным типом устьичного аппарата характеризуются преимущественно однодольные. При энциклоцитном типе побочные клетки образуют узкое кольцо вокруг замыкающих клеток. Подобная структура найдена у папоротников, голосеменных и некоторых цветковых.

Механизм движения замыкающих клеток основан на том, что стенки их утолщены неравномерно, поэтому форма клеток меняется при изменении их объема. Изменение объема клеток устьичного аппарата происходит вследствие изменения осмотического давления. Увеличение давления происходит за счет активного поступления из соседних клеток ионов калия, а также за счет повышения концентрации сахаров, образующихся в процессе фотосинтеза. За счет поступления воды объем вакуоли увеличивается, тургорное давление растет, и устьичная щель открывается. Отток ионов совершается пассивно, вода выходит из замыкающих клеток, их объем уменьшается, и устьичная щель закрывается. У большинства растений устьица открываются в светлое время суток и закрываются ночью. Это связано с тем, что фотосинтез протекает только на свету, и для него необходим приток из атмосферы углекислого газа.

Число и распределение устьиц очень варьируют в зависимости от вида растения и экологических условий. У большинства растений их число составляет 100-700 на 1мм2 поверхности листа. С помощью устьиц эпидерма эффективно регулирует газообмен и транспирацию. Если устьица полностью открыты, то транспирация идет с такой же скоростью, как если бы эпидермы не было вовсе (согласно закону Дальтона, при одной и той же суммарной площади отверстий скорость испарения тем выше, чем больше число отверстий). При закрытых устьицах транспирация резко снижается и фактически может идти только через кутикулу.

У многих растений эпидерма образует наружные одно- или многоклеточные выросты различной формы – трихомы.Трихомы отличаются крайним разнообразием, оставаясь вместе с тем вполне устойчивыми и типичными для определенных видов, родов и даже семейств. Поэтому признаки трихомов широко используются в систематике растений и в фармакогнозии в качестве диагностических.

Трихомы делятся на: 1) кроющие и 2) железистые.

Железистые трихомы образуют вещества, которые рассматриваются как выделения. Они будут рассмотрены в разделе, посвященном выделительным тканям.

Кроющие трихомы имеют вид простых, разветвленных или звездчатых волосков, одно- или многоклеточных (рис. 3.8 ). Кроющие трихомы могут длительное время оставаться живыми, но чаще они быстро отмирают и заполняются воздухом.

Густой слой волосков отражает часть солнечных лучей и уменьшает нагрев, создает затишное пространство около эпидермы, что в совокупности снижает транспирацию. Часто волоски образуют покров только там, где располагаются устьица, например на нижней стороне листьев мать-и-мачехи, багульника. Жесткие, колючие волоски защищают растения от поедания животными, сосочки на лепестках привлекают насекомых.

Рис. 3.8. Кроющие трихомы : 1-3 – простые одноклеточные, 4 – простой многоклеточный, 5 – ветвистый многоклеточный, 6 – простой двурогий, 7,8 – звездчатый (в плане и на поперечном разрезе листа).

От трихомов, образующихся только из эпидермальных клеток, следует отличать эмергенцы, в формировании которых принимают участие и более глубоко расположенные ткани. К ним относят шипы розы, малины, ежевики, покрывающие черешки листьев и молодые побеги.

К вторичным покровным тканям относятся: 1) перидерма и 2) корка, или ритидом.

Перидерма – сложная многослойная покровная ткань, которая приходит на смену первичным покровным тканям – ризодерме и эпидерме. Перидерма покрывает корни вторичного строения и стебли многолетних побегов. Она может возникнуть и в результате залечивания поврежденных тканей раневой меристемой.

Перидерма состоит из трех комплексов клеток, различных по строению и функциям. Это: 1) феллема, или пробка, выполняющая главные защитные функции; 2) феллоген, или пробковый камбий, за счет работы которого образуется перидерма в целом; 3) феллодерма, или пробковая паренхима, выполняющая функцию питания феллогена ( рис. 3.9).

Рис. 3.9. Строение перидермы стебля бузины .

Феллема (пробка) состоит из нескольких слоев таблитчатых клеток, расположенных плотно, без межклетников. Вторичные клеточные стенки состоят из чередующихся слоев суберина и воска, что делает их непроницаемыми для воды и газов. Клетки пробки мертвые, они не имеют протопласта и заполнены воздухом. В полости клеток могут также откладываться вещества, повышающие защитные свойства пробки.

Феллоген (пробковый камбий) – вторичная латеральная меристема. Это один слой меристематических клеток, откладывающих клетки пробки наружу и клетки феллодермы внутрь органа. Феллодерма (пробковая паренхима) относится к основным тканям и состоит из живых паренхимных клеток. Однако часто феллоген работает односторонне, откладывая только пробку, а феллодерма остается однослойной (рис. 3.9).

Главная функция пробки – защита от потери влаги. Кроме того, пробка предохраняет растение от проникновения болезнетворных организмов, а также дает механическую защиту стволам и ветвям деревьев, а феллоген залечивает нанесенные повреждения, образуя новые слои пробки. Поскольку клетки пробки заполнены воздухом, пробковый футляр обладает малой теплопроводностью и хорошо предохраняет от резких колебаний температуры.

У большинства деревьев и кустарников феллоген закладывается в однолетних побегах уже в середине лета. Чаще всего он возникает из паренхимных клеток, лежащих сразу под эпидермой (рис. 3.9 ). Иногда феллоген образуется в более глубоких слоях коры (смородина, малина). Редко эпидермальные клетки, делясь, превращаются в феллоген (ива, айва, олеандр).

Газообмен и транспирация в органах, покрытых перидермой, происходят через чечевички (рис. 3.10 ). В местах чечевичек пробковые слои разорваны и чередуются с паренхимными клетками, рыхло соединенными между собой. По межклетникам этой выполняющей ткани циркулируют газы. Феллоген подстилает выполняющую ткань и, по мере ее отмирания, дополняет новыми слоями. С наступлением холодного сезона феллоген откладывает под выполняющей тканью замыкающий слой, состоящий из клеток пробки. Весной этот слой под напором новых клеток разрывается. В замыкающих слоях имеются небольшие межклетники, так что живые ткани ветвей деревьев даже зимой не отграничены наглухо от окружающей среды.

Рис. 3.10. Строение чечевички бузины на поперечном разрезе.

На молодых побегах чечевички выглядят как небольшие бугорки. По мере утолщения ветвей их форма меняется. У березы они растягиваются по окружности ствола и образуют характерный рисунок из черных черточек на белом фоне. У осины чечевички принимают форму ромбов.

У большинства древесных растений на смену гладкой перидерме приходит трещиноватая корка (ритидом) . У сосны это происходит на 8-10-м году, у дуба – в 25-30 лет, у граба – в 50 лет. Лишь у некоторых деревьев (осина, бук, платан, эвкалипт) корка вообще не образуется.

Корка возникает в результате многократного заложения новых прослоек перидермы во все более глубоких слоях коры. Живые клетки, заключенные между этими прослойками, погибают. Таким образом, корка состоит из чередующихся слоев пробки и прочих отмерших тканей коры (рис. 3.11 ).

Рис. 3.11. Корка дуба на поперечном разрезе .

Мертвые ткани корки не могут растягиваться, следуя за утолщением ствола, поэтому на стволе появляются трещины, не доходящие, однако, до глубинных живых тканей. Граница между перидермой и коркой внешне заметна по появлению этих трещин, особенно ясна эта граница у березы, у которой белая береста (перидерма) сменяется черной трещиноватой коркой. Толстая корка надежно предохраняет стволы деревьев от механических повреждений, лесных пожаров, резкой смены температур.

Покровные ткани: свойства

Покровные ткани предохраняют органы от резких температурных колебаний, от сильного перегрева и охлаждения, от чрезмерной потери воды путем испарения, от механических повреждений. Покровные ткани можно рассматривать как пограничные ткани.

Они представляют собой физиологические барьеры, регулирующие скорость и избирательность проникновения веществ через них. Второй особенностью пограничных тканей можно считать их многофункциональность. Одна и та же ткань может осуществлять защиту от излишней потери влаги, всасывание и выделение.

Покровные ткани сменяют одна другую при возрастных изменениях органа или меняют свою функцию с возрастом. Морфологические особенности очень специфичны для индивидуальных конкретных типов покровной ткани.

С функциональной точки зрения покровные ткани можно разделить на три типа:

Наружные покровные ткани с преобладающей функцией регуляции газообмена, транспирации и механической защиты (эпидерма, перидерма, ритидом, экзодерма).

2. Наружные покровные ткани с преобладанием функций всасывания (ризодерма, веламен).

Внутренние пограничные ткани с преобладанием функций регуляции прохождения веществ (эндодерма, обкладочные клетки проводящих пучков в листьях, листовых черешках).

По происхождению различают первичные, образовавшиеся из первичных меристем (эпидерма, ризодерма, эндодерма, веламен) и вторичные, пришедшие им на смену (перидерма, экзодерма), покровные ткани.

У многолетних древесных растений и их корней можно наблюдать и третичную ткань — корку, иначе ритидом.

Первичные покровные ткани.

Эпидерма — покровная ткань листа, травянистого стебля, плода, лепестков и других частей цветка. Клетки живые, представлены одним, реже 2-мя слоями. Характерная особенность эпидермы клетки плотно расположенные, прямостенные или извилистостенные, без межклетников. Практически отсутствуют хлоропласты.

В клетках эпидермы — постенный слой цитоплазмы, ядро сдвинуто к клеточной оболочке. Из пластид встречаются лейкопласты. Вакуоль большая. В клеточном соке у многих видов присутствуют водорастворимые пигменты (антоцианы, флавоноиды), от чего листья и лепестки цветов приобретают красную, синюю, коричневую, желтую и бурую окраски. Клетки эпидермы неоднородные. Среди типичных клеток располагаются устьица, а на поверхности — различного типа волоски.

Если устьица расположены беспорядочно, а клетки эпидермы изодиаметрические, это чаще всего признак двудольных растений (рис. 30, 31, 32). Если клетки эпидермы удлиненные, а устьица располагаются упорядоченными рядами — мы рассматриваем листья однодольных (рис. 33) или эпидерму побегов хвоща. Устьица образованы двумя замыкающими клетками, имеющими бобовидную форму. Между ними — устьичная щель. Через устьичные щели происходит транспирация и газообмен. Под щелью располагается воздушная полость, окруженная паренхимными клетками (мезофилл листа, коровая паренхима стебля и т.д.).

На поперечном срезе видна неравномерная утолщенность замыкающих клеток (рис. 34). В самих замыкающих клетках много хлоропластов и митохондрий.

В них идет активный синтез пластических веществ, а так же поглощение ионов калия. Эти два фактора увеличивают концентрацию осмотически активных веществ и усиливают процесс осмоса. Наступает состояние сильного насыщения водой и неутолщенные боковые стенки замыкающихся клеток прогибаются и щель открывается. В случае малого доступа воды из прилегающих клеток в устьичные клетки, щель автоматически закрывается.

Структура эпидермальных клеток — важный диагностический признак.

Для целей диагностики важно использовать структуру устьичного аппарата, который представлен комплексом замыкающих и окружающих устьице побочных или околоустьичных клеток.

Наиболее часто встречается у двудольных растений аномоцитный тип устьичного аппарата (рис.35), околоустьичные клетки располагаются беспорядочно, их более 3-х и они мало отличаются по форме от клеток эпидермы. Анизоцитный тип встречается реже и только у цветковых растений. Около замыкающих клеток располагается три побочных клетки одна из которых заметно отличается по размеру (рис.35-Б). Тетрацитный тип характерен главным образом однодольным растениям.

Более редко встречаются парацитный (рис. 35-В), диацитный (рис. 35-Г)и энциклоцитный (розеточный, радиальный) (рис. 35-Д). При диагностике сырья нужно учитывать, что при амфистоматном типе строения листа, когда устьица располагаются и на верхней и на нижней стороне листа мы можем иметь дело со смешанным типом устьичного аппарата. В зависимости от экологических условий, а также от характера листа (зимующие или опадающие) мы можем наблюдать устьица, поднимающиеся над поверхностью эпидермы или погруженные вглубь мезофилла.

Вся поверхность эпидермы покрыта слоем кутикулы или многочисленными трихомами двух типов — различного типа волосками и эмергенцами.

Эпидермальные клеши образуют на поверхности сосочковидные выросты, папиллы, простые одно- и многоклеточные волоски, звездчатые и другие с гладкой, ребристой и бородавчатой поверхностью (рис.36, 37, 38). Как и кутикула, восковой налет, так и волоски уменьшают испарение и предохраняют растение от вредных атмосферных воздействий. На листе крапивы кроме ретортовидных простых волосков, встречаются эмергенцы, именуемые у крапивы жгучими волосками.

В их образовании принимает участие кроме клеток эпидермы, нижележащие слои мезофилла листа.

Эндодерма — это внутренний слой первичной коры, расположенный на границе первичной коры и центрального цилиндра.

Благодаря наличию неравномерного утолщения, они выполняют несколько функций — механической, запасающей и регулирующей продвижение веществ (воды, минеральных веществ и пластического материалы) из центрального цилиндра в коровую часть.

Характерна первичной структуре корня, стебля. Хорошо выражена в корневище, в игольчатых листьях некоторых хвойных.

Ризодерма (эпиблема) – волосконосный слой клеток на поверхности корешка, имеющего первичную структуру. Это один слой тонкостенных клеток, имеющий одноклеточные (реже двухклеточные) выросты — корневые волоски (рис.

39). Клетки ризодермы живые с многочисленными митохондриями, активно функционирующие. Имеют центральную вакуоль и постенное расположение цитоплазмы. В клеточных оболочках много пектиновых веществ.

Ослизняясь при соприкосновении с почвенной влагой, они обеспечивают контакт с комочками почвы и тем самым обеспечивают поглощение воды и минеральных веществ. Корневые волоски не долговечны (живут 15-20 дней), но они постоянно возобновляются, формируются вблизи точки роста корня при дифференциации гистогенного слоя — дерматогена (первичная меристема).

Веламен — многослойная покровная ткань воздушных корней орхидных и ароидных растений, а также некоторых наземных однодольных, имеющих первичную структуру корня.

Он представляет собой одно или многослойный покров, состоящий из плотно сомкнутых мертвых клеток с утолщенными оболочками. Под веламеном располагается экзодерма. В сухую погоду клетки веламена заполняются воздухом, а во время дождя они наполняются водой. Это специализированная водозапасающая ткань.

Поступление воды происходит капиллярным путем через поры и отверстия в оболочках. Образуется из однослойной протодермы (дерматоген), затем клетки делятся и веламен становится многослойной тканью.

Вторичные покровные ткани.

Перидерма — сложная ткань, в основе которой находится феллоген (пробковый камбий). Феллоген — вторичная меристема. Он образуется в стебле из паренхимных клеток коры, расположенных под эпидермой, или из клеток эпидермы. Кнаружи феллоген откладывает радиально расположенные слои клеток, преобразующихся в клетки пробки (феллему), а внутрь — клетки феллодермы (живые паренхимные клетки). Все три слоя клеток: феллема, феллоген и феллодерма и носят название перидерма (рис.40).

Клетки пробки -изодиаметрические, чаще квадратные, мертвые, т.к. клеточные оболочки пропитаны суберином и делают оболочки газо- и водонепроницаемыми. Для осуществления газообмена в первый же год жизни (перидерма на побегах деревьев и кустарников образуется осенью и обеспечивает их нормальную перезимовку) на смену устьиц образуются чечевички.

На поверхности побега это буроватый или сероватый округлой или овальной формы бугорок. Образуется за счет активной работы многослойного феллогена (рис.41). Заполняющие чечевичку клетки округлой формы, с опробковевшей клеточной оболочкой с массой межклетников, через которые свободно происходит газообмен.

Пробковый камбий обычно функционирует до определенного возраста, а у бука, осины, дуба и лещины, раз образовавшись, функционирует всю жизнь.

В 30-ть лет снимают один слой пробки, а камбий продолжает ее наращивать.

На корнях однолетних и многолетних растений с переходом ко вторичной структуре образуется перидерма, но за счет активного деления клеток перицикла, расположенного под эндодермой.

Это наружный слой центрального цилиндра.

Ритидом. Это многослойная перидерма.Она может быть чешуйчатой, как у сосны, яблони и кольчатой, как у виноградной лозы. При образовании чешуйчатой корки последующие слои феллогена закладываются в глубине коровой паренхимы тангентально, отсекая хордой сегменты коры.

Лишенные связи, из-за образования нового слоя перидермы с проводящими элементами эти клетки отмирают. В случае образования кольчатой корки, последующие слои феллогена закладываются в виде колец. Наружные слои ритидома постоянно слущиваются. На поверхности корки имеются иногда очень крупные трещины. Корка до конца жизни древесного растения изнутри наращивает толщину своей покровной ткани (рис. 42).

Экзодерма — покровная ткань подземных органов, утративших эпиблему (ризодерму) с возрастом. Защитную и покровную функцию на себя приняли клетки первичной коры. Их клеточные оболочки утолщаются и химически видоизменяются — наружные опробковевают чаще всего, внутренние слои могут и одревесневать. Располагаются клетки плотно прижатыми друг к другу и без межклетников.

В отличие от пробкового слоя перидермы, клетки экзодермы располагаются беспорядочно (в шахматном прядке).

Покровные ткани у растений

Группы клеток имеют разное назначение: одни служат опорой телу, другие обеспечивают питание, третьи —передвижение веществ в организме. В соответствии с выполняемой «работой» они имеют свои названия.

Ткань это группа клеток, имеющих общее происхождение. сходное строение и выполняющих определенную функцию в живом организме.

В некоторых тканях клетки расположены очень близко друг к другу, в других между ними есть промежутки — межклеточные пространства (межклетники).

На поверхности всех органов растения расположены покровные ткани.

Они защищают растения от неблагоприятных внешних воздействий: высыхания, механических повреждений, проникновения к внутренним тканям болезнетворных микроорганизмов.

Рассмотрим строение покровных тканей на примере кожицы листа. Клетки кожицы живые.

Большинство их крупные, плотно прилегают друг к другу, прозрачные. Прозрачность позволяет солнечному свету проникать внутрь листа.

Другие клетки кожицы более мелкие, зеленые, так как содержат хлоропласты. Эти клетки располагаются парами и носят название замыкающих. Если они отодвигаются друг от друга, между ними появляется щель, если приближаются (замыкаются) — щель исчезает. Возникающую между замыкающими клетками щель называют устьичной, а все образование — замыкающие клетки с устьичной щелью — устьицем.

У растений, обитающих в засушливых местах, кожица покрыта воском и другими веществами, которые усиливают защиту растения от испарения воды.

Клетки кожицы многих растений образуют волоски. Они могут долгое время оставаться живыми или быстро отмирать и заполняться воздухом, образуя на растении шерстистый или войлочный покров.

Такой покров отражает часть солнечных лучей и уменьшает нагревание листьев.

Молодью побеги деревьев и кустарников покрыты кожицей.

На более старых побегах кожица отсутствует. ее клетки отмирают и отшелушиваются. Но еще до того как это произойдет, под кожицей образуется многослойная покровная ткань пробка.

Клетки пробки мертвые, заполнены воздухом, плотно прилегают друг к другу. С возрастом толщина пробкового слоя увеличивается.

В пробке есть чечевички.

Они представляют собой рыхло соединенные между собой клетки. По межклетникам чечевичек свободно проходят газы, поэтому они, как и устьица в листьях, обеспечивают газообмен покровных тканей.

Пробка на стволах и ветвях деревьев служит своеобразным футляром, более надежно защищающим внутренние ткани растений от неблагоприятных воздействий внешней среды, чем однослойная кожица.

У большинства деревьев пробка с возрастом сменяется коркой (корой), состоящей из многих слоев мертвых клеток. Толстая корка еще более надежно предохраняет стволы деревьев от механических повреждений (погрызов животных, лесных пожаров, резкой смены температур).

Покровные ткани животных

Многоклеточные животные, как и растения, имеют покровные эпителиальные ткани (эпителий).

Они покрывают тело животных снаружи и выстилают изнутри все полые органы (сосуды, дыхательные пути, желудок, кишечник). Клетки наружного эпителия расположены в один или несколько слоев и плотно прилегают друг к другу.

Они имеют плоскую, вытянутую или цилиндрическую форму. Межклеточное вещество развито слабо или отсутствует.

Покровные ткани животных выполняют ту же функцию, что и у растений: защищают тело от механических повреждений, способствуют переживанию неблагоприятных условий, участвуют в газообмене.

Кроме того, существует железистый эпителий, клетки которого входят в состав желез.

Они выполняют секреторную функцию выделяют особые вещества (секрет): слюну, пищеварительные соки, пот, молоко. Покровы сложноустроенных животных, например зверей, имеют многослойный эпителий. Он образует верхний слой кожи. Клетки эпителия в результате внешних воздействий постоянно отмирают и заменяются новыми.

Из клеток наружного эпителия развиваются потовые и сальные железы.

Реферат «Особенности строения покровных тканей растений»

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Реферат

Тема: Особенности строения покровных тканей растений

Выполнила:

студентка 1 курса, группа 6704НО

Анохина Ирина Николаевна

Педагог: Грицкевич Наталья

Константиновна

2017

Содержание

Введение……………………………………………………………………….3

1.Особенности строения покровных тканей растений……………………..4

2.Заключение…………………………………………………………………..15

3.Список литературы…………………………………………………………15

Введение

Покровные ткани располагаются на границе с внешней средой, т.е. на поверхности органов растения. Большинство из них состоит из плотно сомкнутых живых, реже мертвых клеток. Они выполняют барьерную роль, защищая внутренние ткани от высыхания и повреждения. Одна из функций покровных тканей побега — регуляция газообмена и транспирации. Некоторые из них способны к всасыванию и выделению, активно регулируя скорость и избирательность проникновения веществ. Покровные ткани — барьер для проникновения патогенных микроорганизмов. Это очень древнее образование, возникшее в момент выхода растений из водной среды на сушу. Подобно прочим постоянным тканям, покровные ткани возникают в процессе онтогенеза из меристем. Без покровных тканей существование растений было бы невозможно.
   Принято различать первичные покровные ткани, образующиеся в результате дифференцировки клеток первичных меристем, эпидерму и эпиблему. Вторичная покровная ткань — перидерма — образуется из вторичной меристемы — феллогена.

1. Особенности строения покровных тканей растений

Покровные ткани расположены снаружи всех органов растений на границе с внешней средой. Они состоят из плотно сомкнутых клеток и выполняют барьерную роль, предохраняя органы растений от неблагоприятных воздействий. Эти ткани возникли с выходом растений на сушу и весьма разнообразны по строению и функциям.

Покровные ткани надземных органов — эпидерма, пробка — служат для защиты от высыхания и для газообмена.

Корни первичного строения, одевает эпиблема, регулирующая и обеспечивающая всасывание и выделение растворов. Строение эпиблемы мы рассмотрим в курсе анатомии корня.

Корни вторичного строения у двудольных покрыты перидермой и коркой, а у однодольных – экзодермой.

Эпидерма (кожица). Первичная покровная ткань, образующаяся из протодермы (формирующейся из туники) конуса нарастания побега на всех листьях, стеблях, а также на цветках, плодах и семенах. Эпидерма защищает внутренние ткани от высыхания и повреждений, препятствует прониканию микроорганизмов. Одновременно эпидерма обеспечивает связь со средой — через нее происходят транспирация (регулируемое испарение) и газообмен, иногда всасывание и секреция различных веществ (в том числе эфирных масел, ферментов и гормонов).

Эпидерма — сложная ткань, в ее состав входят морфологически различные клетки: основные клетки эпидермы; замыкающие и побочные клетки устьиц; трихомы, волоски.

Основные клетки эпидермы плотно сомкнуты, межклетники отсутствуют. В эпидерме стеблей и линейных листьев они в верхней проекции продолговатые, в листьях с широкими пластинками — более или менее изодиаметрические или лопастные. Боковые стенки, т. е. перпендикулярные поверхности, часто извилистые, что повышает прочность их сцепления.

Наружные стенки обычно толще остальных. Их внутренний, наиболее мощный, слой состоит из целлюлозы и пектина. Клеточные стенки могут пропитываться кремнеземом (режущие стебли и листья хвощей, некоторых осок и злаков) или содержать слизи (эпидерма клейких, легко распространяющихся семян льна, айвы и др.).

С наружной стороны вся эпидерма покрыта сплошным слоем кутикулы. Помимо кутина в ее состав входят вкрапления воска, что еще больше снижает проницаемость кутикулы для воды и газов. На поверхности кутикулы воск может образовать сплошной налет, состоящий из чешуек, палочек и других структур. Этот сизый, легко стирающийся налет хорошо заметен на листьях капусты или плодах сливы, винограда. Если его удалить, то плоды будут быстрее портиться. Мощность кутикулы и ее состав во многом определяют химическую стойкость и проницаемость эпидермы. В условиях засушливого

климата у растений развивается более толстая кутикула. У растений, погруженных в воду, кутикулы нет.

Клетки эпидермы имеют живой протопласт, обычно с хорошо развитой эндоплазматической сетью и аппаратом Гольджи. У некоторых растений (традесканции) в цитоплазме можно видеть лейкопласты. У водных растений, папоротников, обитателей тенистых мест, а также и многих светолюбивых растений (герань, подсолнечник, кактусы) встречаются хлоропласты.

Из эпидермы могут возникать придаточные почки, феллоген; в культуре можно получить зародышеподобные структуры. У некоторых, преимущественно тропических, растений эпидерма многослойна, одна из ее функций — запас воды.

Устьица — специализированные образования эпидермы, регулирующие газообмен, необходимый для дыхания и фотосинтеза, транспирации. Устьице состоит из двух замыкающих клеток, между которыми находится устьичная щель – межклетник. Под ней расположена дыхательная подустьичная полость. Она способствует лучшему газообмену между внутренними частями органа и внешней средой. Часто к замыкающим клеткам примыкают две или более побочные клетки, отличные от основных клеток эпидермы. Замыкающие и побочные клетки представляют собой устьичный аппарат.

Стенки замыкающих клеток утолщены неравномерно: брюшные (обращенные к щели) толще спинных (примыкающих к эпидерме). Замыкающие клетки содержат хлоропласты с хорошо развитыми тилакоидами и многочисленные митохондрии в активном состоянии. Устьица могут находится как в открытом состоянии так и в закрытом. Механизм открывания и закрывания устьичной щели основан на осмотических явлениях. При повышении тургора тонкие стенки растягиваются, увлекая за собой толстые, и устьичная щель увеличивается. При падении тургора она закрывается, так как замыкающие клетки принимают первоначальное положение.

Главная роль в изменении тургора и объема замыкающих клеток принадлежит ионам калия. При открывании устьиц они перемещаются из соседних клеток в замыкающие, затрачивая энергию, которую возмещают митохондрии. Существенное значение имеет и наличие хлоропластов: в результате фотосинтеза повышаются концентрация сахаров и осмотическое давление. За счет всасывания воды объем вакуоли существенно увеличивается, тургор растет и устьице открывается. В темноте при недостаточном обводнении устьичная щель закрывается из-за понижения тургора в замыкающих клетках.

Эпидерма очень эффективно регулирует транспирацию. Если устьица открыты полностью, то транспирация идет с такой же скоростью, как если бы эпидермы не было совсем. При закрытых устьицах она резко снижается.

Трихомы — различные по форме, строению и функции выросты клеток эпидермы. Они имеют форму волосков (кроющих или железистых), чешуек и др. Функции большинства типов трихом неясны. Кроющие трихомы могут быть одноклеточными (у яблони), многоклеточными неразветвленными (у картофеля) или разветвленными (у коровяка), звездчатыми (у лоха).

Волоски способны долго оставаться живыми. Но часто протопласты в них отмирают, волоски заполняются воздухом. Такие волоски защищают растение от сильной солнечной инсоляции, излишнего испарения и колебаний температуры. Многие высокогорные растения (эдельвейс) отличаются сильным опушением. Некоторые мертвые волоски, например покрывающие семена хлопчатника, достигают в длину 55 мм и широко используются в текстильной промышленности. Трихомы защищают растение от насекомых — чем гуще опушение, тем реже насекомые используют его в качестве пищи или для откладки яиц, на крючковатые трихомы насекомые и их личинки накалываются.

Помимо волосков на эпидерме образуются эмергенцы, в формировании которых принимают участие более глубоко расположенные ткани. К ним относят жгучие волоски крапивы, шипы розы, ежевики.

Эпидерма функционирует, как правило, один год, обычно к осени ее заменяет пробка.

Пробка (феллема). Вторичная покровная ткань развивается из клеток пробкового камбия, феллогена. Феллоген — вторичная меристема, он возникает из основной паренхимы, лежащей под эпидермой или более глубоко (смородина, малина), а иногда и в самой эпидерме (ива). У большинства деревьев и кустарников феллоген закладывается в однолетних побегах уже в середине лета. Клетки феллогена делятся параллельно (║) поверхности органа (тангентально), откладывая наружу клетки феллемы, внутрь — феллодермы. Клеток феллемы образуется всегда больше, чем феллодермы. Феллема (покровная ткань, пробка), феллоген (образовательная ткань) и феллодерма (основная ткань, хлорофиллоносная паренхима) — образуют единый покровный комплекс — перидерму.

Клетки пробки соединены очень плотно, без межклетников, их клеточные стенки вначале очень тонкие, затем утолщаются. Вторичные клеточные стенки состоят из слоев суберина и воска, не пропускающих воду и воздух. Опробковение стенок ведет к отмиранию протопласта. По мере того как эпидерму сменяет перидерма, зеленый цвет побегов переходит в бурый. «Вызревшие» к осени побеги первого года жизни, защищенные перидермой, способны к перезимовыванию. Пробка защищает органы растений от потери воды, проникновения болезнетворных организмов, резких колебаний температуры, так как обладает малой теплопроводностью.

Газообмен и транспирация в органах, покрытых перидермой, происходят через чечевички. Чечевичка — участок перидермы с рыхло расположенными клетками пробки. Чечевичка с поверхности выглядит как бугорок. По межклетникам этой выполняющей ткани циркулируют газы и водяные пары. С наступлением холодов феллоген откладывает под выполняющей тканью замыкающий слой из плотно соединенных клеток, препятствующий испарению. Весной этот слой под напором вновь формирующихся клеток разрывается. По мере утолщения ветвей чечевички растягиваются (у березы они имеют вид черточек, у осины — ромбов).

У древесных растений перидерма образуется на ветвях, стволах, корнях и почечных чешуях, на некоторых плодах, в местах поражения органов; у двудольных трав — на корнях, гипокотиле, иногда на корневищах, клубнях. Наиболее массивна ежегодно нарастающая пробка стволов пробкового дуба, используемая в промышленности.

Степень сформированности перидермы и ее характер необходимо учитывать при выборе способов и режима хранения овощей. В перидерме корнеплодов моркови слой пробки тонок, феллоген здесь продуцирует преимущественно феллодерму, она мощнее, чем феллема. Корнеплоды во избежание иссушения хранят в песке. Успех хранения клубней картофеля зависит во многом от сформированности перидермы. С молодых клубней слой пробки легко снимается, так как рвутся живые тонкостенные клетки феллогена. После того как феллоген дифференцируется в постоянные ткани, картофель можно закладывать на хранение.

Лишь у некоторых древесных (осины, бука, лещины) перидерма защищает стволы в течение всей жизни, а у большинства — через 10…30 лет заменяется коркой. На стволах развивается несколько перидерм, каждая последующая закладывается глубже предыдущей. Живые ткани, заключенные между слоями пробки, отмирают, и формируется покровный комплекс — корка(ритидом). Корка состоит из нескольких слоев пробки и заключенных между ними отмерших тканей. Если образование перидерм происходит не по всей окружности ствола, а отдельными полудугами, то корка формируется неправильными кусками. Такая корка называется чешуйчатой и образуется у большинства растений. Кольцеобразная корка формируется в том случае, если каждая вновь возникающая перидерма опоясывает ствол, периодически отрезая цилиндрические участки коры (например, у винограда).

Корка не способна к растяжению, поэтому при утолщении ствола в ней появляются трещины. На дне трещин во внутренней перидерме имеются чечевички, обеспечивающие газообмен. Корка надежно предохраняет стволы от механических повреждений, лесных пожаров, резкой смены температур.

Основные ткани.

Основные ткани составляют большую часть тела растения. По происхождению основные ткани почти всегда первичны, образуются из апикальных меристем. Они состоят из живых паренхимных клеток, сильно варьирующих по форме, но в типичном случае паренхима основной ткани состоит из клеток, у которых длина немногим больше, чем ширина, чаще почти изодиаметрических. Клеточная оболочка первичная тонкостенная, с простыми порами. Иногда первичная оболочка сильно утолщается, что особенно характерно для запасающей паренхимы семян некоторых растений (Asparagus, Coffea arabica, хурма Diospyros, финиковая пальма Phoenix dactylifera). Углеводы таких оболочек рассматриваются как запасные вещества, используемые зародышем во время прорастания. Основная паренхима способна возвращаться к меристематической активности, например при заживлении ран, образовании придаточных корней и побегов.

Основные ткани выполняют функции: синтеза, накопления и использования органических веществ. В зависимости от выполняемой функции различают основную (типичную), ассимиляционную, запасающую и воздухоносную основные ткани.

Основная паренхима не имеет специфических, строго определенных функций. Она располагается внутри тела растения достаточно крупными массивами. Типичная основная паренхима заполняет сердцевину стебля, внутренние слои коры стебля и корня. Ее клетки образуют вертикальные и горизонтальные тяжи (лучи), по которым осуществляется радиальный транспорт веществ. Из основной паренхимы могут возникать вторичные меристемы.

Ассимиляционная паренхима (хлоренхима). Главная ее функция — фотосинтез. Хлоренхима расположена в надземных органах, обычно под эпидермой. Особенно хорошо развита в листьях, меньше—в молодых стеблях. Характерно наличие межклетников, облегчающих газообмен. Клетки тонкостенные, в постенном слое цитоплазмы много хлоропластов. Общий объем их может достигать 70…80 % объема протопласта.

Запасающая паренхима. Служит местом отложения избыточных в данный период питательных веществ. Запасающие ткани состоят из живых тонкостенных клеток. В крахмалоносных клетках пластиды имеют довольно простое внутреннее строение и могут быть классифицированы как амилопласты; они встречаются у многих семян и подземных запасающих органов. Паренхимные клетки в цветках и плодах часто содержат хромопласты. У некоторых семян в паренхиме запасающей ткани или зародыша хранятся твердый белок или жиры. В различных органах растения паренхимные клетки могут становиться особенно заметными благодаря накоплению в вакуолях антоцианов или таннинов или вследствие отложения в них кристаллов той или иной формы. Клетки запасающей паренхимы могут иметь толстые клеточные стенки (накапливается гемицеллюлоза в семенах финиковой пальмы), или накапливают жиры.

В этих тканях накапливаются многие растительные продукты, используемые человеком. У культурных пищевых растений обычно гипертрофированно развитие запасающей паренхимы. Запасающие ткани широко распространены, развиваются в самых разных органах. Их можно обнаружить в клубнях картофеля, корнеплодах свеклы, моркови, луковицах лука, зерновках злаков, в семенах подсолнечника, клещевины, а также в стеблях сахарного тростника, корневищах, корнях.

У растений засушливых мест — суккулентов (агавы, алоэ, кактусы) — в клетках запасающей паренхимы накапливается вода, также как у растений засоленных местообитаний (солерос). Крупные водоносные клетки есть в стеблях злаков. В вакуолях водоносных клеток имеются слизистые вещества с высокой водоудерживающей способностью.

Воздухоносная паренхима (аэренхима). Выполняет вентиляционные, отчасти дыхательные функции, обеспечивая ткани кислородом. Состоит из клеток различной формы (например, звездчатых) и крупных межклетников. Хорошо развита в органах растений, погруженных в воду (в цветоножках кувшинки, в стеблях пушицы, белокрыльника, рдеста, в корнях камыша).

Механические ткани.

Механические (опорные) ткани обеспечивают прочность растения, способность противостоять действию тяжести собственных органов, порывам ветра, дождю, снегу, вытаптыванию животными. Механические ткани имеют сильно утолщенные клеточные стенки, которые даже после отмирания протопласта продолжают выполнять опорные функцию.

У проростков, в молодых участках органов механических тканей нет, необходимую упругость они имеют благодаря тургору. По мере развития органа в нем появляются специализированные механические ткани – колленхима и склеренхима.

Колленхима.

Развивается у двудольных растений. Колленхима, которую рассматривают как опорную ткань, состоит из толстостенных клеток. Клетки колленхимы вытянуты в длину, содержат протопласты со всеми органеллами, часто содержат хлоропласты, способные к возобновлению меристематической активности. Для колленхимы характерны первичные, утолщенные и нелигнифицированные (неодревесневшие) оболочки клеток.

Наиболее характерную особенность колленхимы составляет структура клеточных оболочек. На свежих срезах оболочки выглядят толстыми и блестящими, утолщения их часто распределены неравномерно. Кроме целлюлозы они содержат большое количество пектина и гемицеллюлоз, но в них нет лигнина. Поскольку пектиновые вещества гидрофильны, оболочки клеток колленхимы богаты водой, что можно продемонстрировать, обрабатывая свежие срезы колленхимы спиртом. Обезвоживающее действие спирта вызывает заметное сжатие оболочек. На ультраструктурном уровне в оболочках клеток колленхимы различных типов обнаруживается слоистость: ламеллы с поперечной ориентацией микрофибрилл чередуются с ламеллами, в которых фибриллы ориентированы продольно. В оболочках клеток колленхимы, особенно в тех, которые имеют довольно равномерную толщину, часто встречаются первичные поры. Характер распределения утолщений клеточной оболочки изменяется в зависимости от типа колленхимы. Если оболочка утолщена неравномерно, то наибольшей толщины она достигает в углах клетки или на двух ее противоположных — наружной и внутренней — тангенциальных стенках. Колленхима с утолщениями оболочки, локализованными в углах клеток, обычно называется уголковой колленхимой, а с утолщениями на тангенциальных стенках — ламеллярной, или пластинчатой, колленхимой. С возрастом тип оболочки может меняться вследствие отложения в ней дополнительных слоев. Так, например, первоначальное распределение утолщений оболочки, характерное для уголковой колленхимы, может становиться все более неразличимым по мере того, как просвет клетки на поперечном срезе уменьшается.

Наличие межклетников не является обязательной характеристикой колленхимы. В том случае, когда межклетники присутствуют в уголковом типе колленхимы, к ним всегда обращены утолщенные стенки клеток. Колленхима с таким распределением утолщений оболочки иногда выделяется в особый тип, называемый рыхлой (лакунарной) колленхимой. Если колленхима не образует межклетников, то в углах, где соединяются друг с другом несколько клеток, срединная пластинка утолщается.

Расположение колленхимы в растении

Для колленхимы очень характерно периферическое положение. Она располагается либо непосредственно под эпидермой, либо на расстоянии одного или нескольких слоев от нее. В стеблях колленхима часто образует сплошной слой, расположенный по окружности вдоль оси стебля. Она встречается, иногда в форме тяжей, в выступающих ребрах многих травянистых стеблей и тех деревянистых, которые еще не вступили в стадию вторичного роста. В черешках колленхима распределяется так же, как и в стеблях. В листовой пластинке она находится в тех жилках, в которых проходят более крупные проводящие пучки, причем иногда она располагается по обеим сторонам жилок, а иногда только с одной, обычно нижней, стороны. Корни редко содержат колленхиму.

Связь структуры с функцией

Колленхима приспособлена, прежде всего, для выполнения функции опоры растущих листьев и стеблей. Функции опорной ткани колленхима может выполнять только в состоянии тургора. Ее оболочки начинают утолщаться на ранних этапах развития побега, однако образующееся утолщение пластично и способно к растяжению. Поэтому оно не препятствует удлинению стебля и листа. На более продвинутой стадии развития колленхима как опорная ткань сохраняется в тех частях растения (многие листья, некоторые травянистые стебли), для которых не характерна сильно развитая склеренхима. В связи с обсуждением опорной роли колленхимы интересно отметить, что в развивающихся частях растения, подвергаемых механическим нагрузкам (действию ветра или груза, приложенного к наклонным побегам), утолщение оболочки начинается раньше и становится более массивным, чем у растений, которые не подвергались таким нагрузкам.

В старых частях растения колленхима может становиться жесткой или превращаться в склеренхиму путем отложения вторичных одревесневших оболочек. Если она не претерпевает этих изменений, то ее роль как опорной ткани снижается вследствие развития склеренхимы в более глубоких частях стебля или черешка. Более того, в стеблях с вторичным ростом основной опорной тканью становится ксилема благодаря преобладанию в ней клеток с одревесневшими вторичными оболочками и обилию длинных перекрывающих друг друга клеток.

Склеренхима.

Различают первичную и вторичную склеренхиму. Первичная склеренхима развита во всех вегетативных органах однодольных, реже двудольных растений; вторичная – у подавляющего большинства двудольных. Клетки склеренхимы имеют равномерно утолщенные, как правило, одревесневшие стенки. Их прочность близка к прочности стали. Полость клетки мала, поры простые щелевидные, немногочисленные. Протопласт отмирает рано и опорную функцию выполняют мертвые клетки. Различают два основных типа склеренхимы: волокна и склереиды.

Волокна – сильно вытянутые прозенхимные клетки длиной от нескольких десятых долей миллиметра до 1 (крапива) и даже 4 см (рами). Они обеспечивают прочность органов растений на растяжение, сжатие и изгибы. Прочность волокон повышается благодаря тому, что фибриллы целлюлозы проходят в них винтообразно, меняя направление во внешних и внутренних витках. Концы клеток чаще заостренные (лен), могут быть ветвистыми (конопля), тупыми (крапива) и др.

У многих растений первичные волокна значительно длиннее, чем вторичные. Так, у конопли первичные волокна достигают 12,7 мм, а вторичные – всего 2,2 мм. Для практического использования такие особенности имеют существенное значение. Склеренхимные волокна могут встречаться в растении в виде отдельных клеток (элементарное волокно) или, соединяясь с друг другом по длине, образуют пучок (техническое волокно). Волокна выделяют с помощью мочки стебля или механически. Лучшие результаты дает мочка, когда паренхимные ткани, окружающие пучки волокон, разрушаются в результате деятельности бактерий.

Волокна стеблей двудольных растений используют для изготовления различных тканей (особо ценится неодревесневающие волокна льна) реже веревок (пенька, получаемая из конопли).

Склереиды – клетки, чаще всего имеющие паренхимную форму. Они могут располагаться в растении плотными группами или в виде одиночных клеток. Окончательно сформировавшиеся склереиды – это мертвые клетки с толстыми одревесневшими стенками, пронизанными поровыми каналами, нередко ветвистыми. Поры простые. Склереиды имеют первичное происхождение. К ним относятся каменистые (брахисклереиды) и ветвистые (астеросклереиды) клетки.

Каменистые клетки – округлые, обычно встречаются группами. Из них состоят косточки вишни, сливы, персика и скорлупа ореха. Они встречаются в сочных плодах груши, айвы, рябины и в корнях некоторых растений. В некоторых сортах груш наблюдается раздревеснение каменистых клеток при созревании плода.

Ветвистые клетки имеют разнообразную форму, играют роль опорных в листьях чая, камелии, маслины, в стеблях водных растений.

 Заключение

Покровные ткани растений очень разнообразны имеют сложную структуру и выполняют больше функций. Покровные ткани растений бывают трех видов: первичные, вторичные и дополнительные. Первичные характерны для всех растений, кроме водорослей, вторичные – для тех, стебель которых частично деревенеет, дополнительные – для растений с полностью одеревеневающим стеблем. Основное предназначение большинства видов покровной ткани у растений – обеспечение защиты организма от любых воздействий внешней среды, регуляция температуры.

Список литературы

Виды тканей растений (Биология) и их функции таблица для 6 класса [Электронный ресурс] / — Режим доступа:  http://obrazovaka.ru/biologiya/vidy-tkani-rasteniy-i-ih-funkcii.html#ixzz50IJqsyp2 свободный. Заг. с экрана

Покровные ткани, функции, строение и классификация [Электронный ресурс] / — Режим доступа: https://lektsii.org/16-19675.html https://www.webkursovik.ru/kartgotrab.asp?id=-51906 свободный. Заг. с экрана

Покровные ткани. Характеристика анатомического строения [Электронный ресурс] / — Режим доступа: http://fb.ru/article/217111/chto-takoe-pokrovnaya-tkan-pokrovnaya-tkan-funktsii-kletki-i-osobennosti-stroeniya свободный. Заг. с экрана

Ткани растений [Электронный ресурс] / — Режим доступа:   http://5fan.ru/wievjob.php?id=94423 свободный. Заг. с экрана

особенности строения и выполняемые функции

Автор Маргарита Малиновская На чтение 5 мин. Опубликовано 27.04.2020

Покровная ткань находится на поверхности всех органов растения. Чаще всего она состоит из расположенных максимально близко друг к другу живых клеток, а иногда и из мертвых. Покровная ткань растений предназначена для защиты организма от неблагоприятных условий окружающей среды, например, механических повреждений, резких температурных перепадов и т. д. С ее строением и выполняемыми функциями стоит познакомиться подробнее.

Особенности строения

Так как покровные ткани призваны защитить внутреннюю среду растительного организма, то их строение имеет определенные нюансы. Чтобы создать надежный барьер, клетки плотно примыкают друг к другу. Кроме того, они лишены межклетников. К покровной ткани относится три типа — первичная, вторичная и третичная.

Эпидерма и ризодерма

Ризодерма и эпидерма являются первичными покровами растительных организмов. Первый тип ткани располагается на корнях. Его главной задачей является абсорбция воды с растворенными в ней минеральными веществами из почвы. Ризодерму составляют тонкостенные клеточки. При этом их внутриклеточное вещество довольно густое и содержит большое количество митохондрий.

Эпидерма покрывает побеги, которые еще не завершили свой рост. Этот покров формируется из верхушечных меристем. Первичная ткань появилась у растений после того, как они вышли из водной стихии на сушу. Это связано с необходимостью удерживать воду.

Строение эпидермы довольно сложное. В состав этой ткани входит несколько типов клеток. Среди них наибольший интерес представляют следующие:

• замыкающие клетки устьиц;
• эпидермальные;
• трихомы.

Первый тип клеток формирует устьичный аппарат. Замыкающие клетки обладают способностью изменять свой объем. Днем, когда в растении активно протекает процесс фотосинтеза, замыкающие клеточные структуры насыщаются продуктами этой реакции — крахмалом и сахарами. В результате клетки начинают притягивать воду из побочных клеточек и принимают бобовидную форму. Это приводит к открытию устьица. В ночное время вода уходит из замыкающих клеток, что приводит к уменьшению показателя напряженности их оболочек (тургора). В итоге устьичная щель смыкается.

Вторая группа клеток характеризуется минимальным количеством межклеточного вещества. Кроме этого, они расположены вплотную. Их основной задачей является предотвращение контакта внутренней среды организма с внешней. Чаще всего в них хлоропласты заменены лейкопластами.

Наружная поверхность эпидермы покрыта кутикулой. Это особое вещество, напоминающее воск. Оно отличается высокой устойчивостью к воздействию гидролитических ферментов и болезнетворных микроорганизмов.

Трихомы представляют собой различные по форме и размерам наросты клеточных структур эпидермы. Это могут быть щетинки, волоски или чешуйки. Трихомы в зависимости от выполняемых функций делятся на два типа:

• кроющие — предотвращают перегрев тканей листочка, а также замедляют процесс испарения влаги;
• железистые — в них скапливается особая жидкость — секрет, например, у крапивы.

Вторичный покров

Со временем вторичная ткань (перидерма) заменяет эпидермис. Она состоит из нескольких слоев. Основным среди них является камбий (феллоген). Во время деления часть молодых клеточек камбия выходит наружу, формируя тем самым феллему. Другие же перемещаются внутрь, создавая феллодерму. Сначала клетки феллемы имеют тонкую мембрану. Однако с течением времени их стенки начинают грубеть и наполняться воздухом.

Слой перидермы подвержен постоянным изменениям. В этой ткани появляются межклетники. Это пространства, которые возникают в результате гибели или деления соседних клеток. Объединяясь, межклетники формируют систему внутренних ходов, которые соединены с наружной средой чечевичками для газообмена. Перед началом зимы они закрываются тонкой пленочкой. После наступления теплых дней она разрушается, и растение начинает активно осуществлять процесс газообмена.

Третичная ткань

Третичный покров (корка или ритид) присутствует только у многолетних древесных представителей флоры. Она содержит чередующиеся участки перидермы и проводящих тканей. Толщина пробки ежегодно увеличивается. Это обусловлено сезонным образованием нового слоя перидермы. Постепенно новые клетки оттесняют старые на периферию. В результате они изолируются от других тканей и отмирают.

Мертвые клетки не способны растягиваться либо расти. Однако во внутренних слоях эти процессы продолжают активно протекать. Это приводит к увеличению диаметра столба. Корка постепенно огрубевает и трескается.

На некоторых деревьях места перехода третичного покрова во вторичный можно легко заметить на рисунке. Например, у березы перидерма белого цвета сменяется корой темного оттенка.

Выполняемые функции

Познакомившись с особенностями строения покровной ткани, следует узнать, какие функции она выполняет. Каждый ее тип предназначен для решения определенных задач. При этом есть у них и общие функции. Среди них можно выделить:

• предотвращает высыхание растения;
• является барьером для патогенных микроорганизмов;
• защищает внутреннюю среду от проникновения радиации;
• регулирует обменные процессы;
• защищает от механических повреждений;
• реагирует на внешние раздражители.

Выполняемые функции каждым типом покровной ткани приведены в таблице:

Вид покрова	Функции
Эпидермис	Обеспечивает связь с внешней средой обитания и замедляет процесс испарения влаги.
Перидерма	Защищает растение от проникновения вредителей.
Корка	Предохраняет от механических повреждений.

Покровные ткани характерны не только для растений, но и для животных. При этом у представителей фауны они отличаются более сложным строением и функционалом.

У всех растительных организмов (кроме водорослей) имеются первичные ткани. Вторичные характерны лишь для тех, у которых стебель частично подвержен одеревенению. Третичные покровные ткани можно встретить только у древовидных форм.

Покровные ткани — урок. Биология, Бактерии. Грибы. Растения (5–6 класс).

Клетки покровных тканей могут быть живыми или мёртвыми. У них плотно сомкнутые, утолщённые оболочки. Эти ткани покрывают снаружи все органы растений.

 

Функции покровных тканей:

1. Защита растения от неблагоприятных условий окружающей среды, излишнего испарения, механических повреждений и т. д.
2. Обеспечение газообмена.
3. Обеспечение транспирации (испарения воды).

Кожица, или эпидермис — это ткань, образованная одним слоем живых клеток. Она покрывает поверхность органов растений.	На многолетних стволах деревьев вместо кожицы формируется пробка. Клетки пробки мёртвые, полые, имеют утолщённые оболочки

 

В эпидерме листьев находятся микроскопические отверстия — устьица. Через них перемещаются водяной пар, углекислый газ и кислород.

 

Рис. \(3\). Устьица в эпидермисе

 

Каждое устьице окружает пара замыкающих клеток, которая регулирует открывание устьиц. В замыкающих клетках имеются хлоропласты (на рисунке они показаны в виде зелёных точек), которые обеспечивают процесс фотосинтеза (поглощение углекислого газа и выделение кислорода с образованием органических веществ и энергии, необходимой для работы устьиц).

 

Рис. \(4\). Строение устьиц

Испарение воды через устьица растений называют транспирацией.

Во влажную погоду замыкающие клетки набухают, изгибаются, отверстие между ними увеличивается, и также увеличивается испарение воды.

 

В сухую погоду, когда уменьшается количество воды в клетках, замыкающие клетки смыкаются, отверстие уменьшается, и уменьшается транспирация.

Пример:

поместив на растение закрытый сосуд или полиэтиленовый пакет, можно увидеть результат транспирации (Внутри сосуда будут собираться водяные капли).

Рис. \(5\). Опыт по наблюдению транспирации

 

Через устьица также происходят процессы дыхания растения (поглощение кислорода и выделение углекислого газа) и фотосинтеза (поглощение углекислого газа и выделение кислорода).

Источники:

Рис. 4. Строение устьиц https://image.shutterstock.com/image-vector/stoma-open-closed-structure-stomatal-600w-1448990468.jpg

Рис. 5. Опыт по наблюдению транспирации https://image.shutterstock.com/image-photo/plant-transpiration-600w-660801157.jpg

Ткани растений: подробная информация с примерами

Хлопковые, льняные, синтетические — это ткани, из которых люди шьют себе одежду. Она нужна им для красоты, защиты от холода и удобства. Из тканей, выполняющих разные задачи, «сшиты» и сложные существа, в том числе и преобладающая часть растений. У одноклеточных организмов всю работу делает одна клетка. У многоклеточных есть разные типы клеток: разной формы, лежащие близко друг к другу или расположенные рыхло, с большим количеством хлоропластов или совсем без органоидов, с омертвевшими утолщёнными оболочками. Из них и собраны ткани. Сегодня нам предстоит выяснить, что такое ткани растений, зачем они им нужны, какие виды тканей бывают и как они появились в результате эволюции.

Как появились ткани у растений? Понятие о ткани

С появлением в истории Земли многоклеточных существ появилась возможность дифференциации их клеток. Первые признаки их различий наблюдаются у колониальных протист, например у вольвокса, похожего на шар. Его наружные клетки, снабжённые жгутиками, решают необходимые для жизни проблемы: питания, фотосинтеза, движения и др. Другие клетки вольвокса способны к размножению и основанию новых колоний.

Тело многоклеточных зелёных, не прикреплённых к субстрату водорослей построено из цепочки однотипных клеток. У прикреплённых водорослей нижняя часть клеток лишилась хроматофор с хлорофиллом и стала ризоидами (нити для прикрепления к субстрату), клетки верхней части осуществляют функции получения питания и размножения. Продвинутые бурые водоросли имеют специальные группы клеток, осуществляющие функции опоры и защиты. В их талломе есть фотосинтезирующие, проводящие и запасающие клетки. Но водоросли ещё не имеют настоящих тканей и органов.

Рис. 1. Фотосинтезирующая ткань

 Разнообразные сложные группы специализированных клеток появляются у высших наземных растений. Примитивные ткани имеют мхи, папоротники. Особенно развиты в этом плане цветковые растения. С выходом из воды им пришлось приспособиться ко многим вещам. Для сохранения влаги у них появилась кожица, для проведения веществ клетки объединились в трубки, в качестве защиты от ветра они приобрели опорные ткани. Став строго специализированными, многие клетки потеряли способность делиться. Поэтому у растений есть такие участки, где расположены молодые клетки, делящиеся и образующие новые ткани. От них зависит рост растения.

Ткани растений и всех живых организмов вообще — это комплексы из одинаковых или нескольких разных типов клеток, отвечающих за определённые функции.  Если ткань состоит только из одинаковых клеток, то она называется простой, если она построена из нескольких разных клеток, то она именуется сложной. Как и ткани нашей одежды — одни защищают от холода, другие от дождя, третьи согревают, четвёртые смягчают прикосновения, так и у растений одна группа клеток защищает, другая проводит вещества, третья придаёт им прочность и др.

Какие основные типы тканей встречаются у растений?

Учёные-гистологи разделили все ткани по следующим признакам:

• особенности строения клеток,
• происхождение из той или иной образовательной ткани,
• работа, которую они осуществляют.

Опираясь на эти признаки, они выделили у растений 6 видов тканей: основные, выделительные, покровные, образовательные, проводящие и механические.

Образовательные растительные ткани

Их ещё называют меристемами. Они состоят из тонкостенных, мелких клеток с крупным ядром, содержат митохондрии, пропластиды и мелкие вакуоли. Их клетки делятся митотически и обеспечивают развитие и рост растений. Когда клетка удваивается, одна из них сохраняет способность к делению и остаётся меристематической, другая изменяется и становится частью какой-либо ткани. Меристемы подразделяют на две группы:

• первичные, или основные  — происходящие из образовательных тканей зародыша, которые изначально способны к дифференцировке и делению. К ним относятся: верхушечные (апикальные), вставочные меристемы и прокамбий;
• вторичные – появляющиеся из первичных образовательных или из других тканей, клетки которых по какой-то причине снова получают возможность делиться. К ним относят: камбий, образующийся из прокамбия или из почти не изменённой основной ткани, феллоген, или пробковый камбий, появляющийся из дифференцированных клеток паренхимы или эпидермы, раневые меристемы, которые восстанавливают повреждённые участки растений и развиваются из клеток, расположенных рядом с нарушенным участком.

Меристемы у растений находятся в определённых участках тела. По этой причине их делят на несколько групп:

• интеркалярные, или вставочные меристемы. Находятся в нижнем участке междоузлия стебля злаков (кукурузы, пшеницы и др.) или в точке опоры молодых листьев. Когда эти органы вырастают до предельного размера, клетки меристемы перестают делиться и становятся частью какой-либо ткани;
• апикальные, или верхушечные меристемы. Располагаются на верхушках (апексах) стебля и корня. Они обеспечивают рост осевых органов в длину. При ветвлении стебли и корни образуют боковые части, на которых появляются свои апикальные меристемы;
• латеральные, или боковые меристемы. За счёт их деления стебель и побеги становятся толще. У голосеменных и двудольных растений боковая меристема — это камбий, у многих, но не у всех голосеменных и цветковых — феллоген, или пробковый камбий, из которого появляется феллема, или пробка.

Образовательные ткани растений

Покровные ткани растений

Находятся снаружи, отграничивают внутреннюю часть растения от внешней среды, выполняя роль барьера. Главные функции покровной ткани:

— предохранять органы растения от солнечных ожогов, перегрева и высыхания, от повреждений и попадания микробов;

— участвовать в обмене веществ между внешней средой и организмом (всасывание, газообмен и испарение).

Среди покровных тканей выделяют первичные и вторичные:

• К первичным покровным тканям причисляют эпидерму и эпиблему.
  • Эпиблема, или ризодерма — наружная ткань всасывающего участка корня. Состоит из клеток с густой цитоплазмой и тонкими стенками. Клетки ризодермы образуют выросты — корневые волоски, основная задача которых — всасывание из почвы воды с растворёнными минеральными веществами. Корневые волоски живут недолго, всего до 15 дней.
  • Эпидерма, или кожица появляется из верхушечных меристем и защищает молодые растущие листья и стебли. Её клетки живые, плоские, прозрачные, расположенные плотно друг к другу и, как правило, лежащие в один слой. Их наружные стенки более толстые, чем все остальные. Эпидерма наземных растений снаружи покрыта кутикулой, состоящей из воскоподобного вещества — кутина. Кутикула защищает растение от переиспарения воды. У осоки, хвоща, злаков и др. кутикула содержит кремнезём.

Эпидерма — сложная ткань, помимо основных клеток в ней есть и другие. Одни из них составляют трихомы, или волоски. Встречаются одноклеточные, многоклеточные, реже чешуйчатые или ветвящиеся трихомы. Волоски снижают испарение, помогают растению цепляться за опоры, защищают от перегрева. Железистые трихомы накапливают и выделяют различные вещества.

Особенности строения покровной ткани в том, что в эпидерме растений есть группа специализированных клеток, образующих устьица. Через них происходит испарение воды и газообмен растений.

• Вторичная покровная ткань, или пробка. Уже к концу первого года жизни на поверхности стеблей растений эпидерма заменяется другой покровной тканью — феллемой, или пробковым камбием. Внешне это заметно по изменению окраски веток, они становятся буроватыми. Вторичные покровные ткани появляются в результате работы феллодермы, или пробкового камбия. Вначале их клетки живые, позже они покрываются слоем жироподобного вещества — суберина, препятствующего поступлению газов и жидкостей. Постепенно протопласт клетки отмирает, и полость заполняется белым порошком (у берёзы) или воздухом (у других деревьев). Пробка есть и на корнях, клубнях и корневищах. Газообмен перидермы осуществляется через чечевички, образующиеся из устьиц эпидермы. Чечевички берёзы похожи на чёрточки, у осины они имеют форму ромбов.

Типы покровных тканей растений

Паренхима, или основная ткань растений

Паренхима заполняет пространство внутри органов растения, располагаясь между другими тканями. Клетки основной ткани крупные, тонкостенные, живые, чаще округлые. В зависимости от того, какую работу они выполняют, существует несколько видов основных тканей.

1. Ассимиляционная паренхима. Чаще всего встречается в молодых стеблях и листьях сразу под кожицей. В её тонкостенных клетках содержится много хлоропластов, поэтому её ещё называют хлоренхимой. Главная работа этого вида основных тканей — фотосинтез. Расположенную между двумя эпидермами листовой пластинки, хлоренхиму называют мезофиллом, она делится на столбчатый и губчатый мезофилл.
2. Запасающая паренхима. Содержится в стеблях, клубнях, корнях, корнеплодах, плодах, луковицах и семенах растений. Её клетки крупные, округлые или многоугольные, запасают в вакуолях органические вещества.
3. Водоносная паренхима. Клетки этого вида основной ткани организма накапливают в вакуолях воду. Водоносная паренхима есть у растений, запасающих воду впрок — у суккулентов, обитающих в засушливых местах. Кактусы копят влагу в стебле, алоэ — в листьях.
4. Аэренхима (воздухоносная паренхима). Основной структурной единицей этой ткани являются межклетники. Они связаны с внешней средой при помощи чечевичек и устьиц. Аэренхима образует воздухоносные ходы и полости, при помощи которых доставляется воздух к тем частям растения, которые больше никак не могут сообщаться с атмосферой. Богаты аэренхимой корни и стебли водных растений.  

Основные ткани

Механические (опорные) ткани

Благодаря давлению наполненных вакуолей большинство растительных клеток уже имеет опору. Это очень важно для молодых растений. Но по мере роста у наземных видов возникает необходимость в развитии более прочной «арматуры». Им нужен надёжный «скелет», удерживающий их в воздушной среде. В качестве такой «арматуры» выступают специализированные механические ткани, состоящие из клеток с толстыми стенками. В корне механическая ткань располагается по большей части в центре, обеспечивая прочность при растяжении. В стеблях трав — ближе к эпидерме, способствуя упругости и гибкости органа.

В зависимости от способа нарастания стенок клеток и их формы различают два типа механической ткани: склеренхиму и колленхиму.

• Склеренхима. Состоит из мёртвых клеток: коротких (склереид) и длинных, с толстыми одревесневшими оболочками (волокон). Типичные волокна склеренхимы имеются в составе перицикла стеблей. Находятся они и в проводящих тканях: в лубе (флоэме) — лубяные волокна, в древесине (ксилеме) — древесные волокна, или либриформ. Волокна некоторых растений (конопля, лён) используются в текстильной промышленности, их оболочки не одревесневают и состоят из чистой целлюлозы. Склереиды (каменистые клетки) — это округлые или ветвистые ячейки с сильно утолщёнными древесными оболочками. Они придают ткани механические свойства. Из них состоит скорлупа орехов, косточки абрикоса, сливы и др.
• Колленхима. Первая по времени образования, состоит из живых клеток, вытянутых или округлых. Стенки клеток механической ткани собраны из целлюлозы или пектина, в местах соединений утолщены неодинаково.  Колленхима способна обеспечивать упругость органов растения только при наличии в клетках достаточного количества воды. Встречается она в черешках, в растущих частях стебля, в листовых жилках и плодоножках. Имеет вид сплошного цилиндра или отдельных тяжей.

Механические ткани

Выделительные ткани растений

Всем клеткам нужно удалять вредные и лишние вещества. У животных они выводятся наружу, у растений чаще накапливаются внутри в вакуолях, в полостях межклетников или в мёртвых клетках. У животных есть разные типы выделительной системы: трубочки, почки и др. У растений существуют только отдельные структуры для выделения веществ, они бывают внутренние и наружные. Основные свойства этих тканей — удаление и выведение веществ.

1. Ткани наружной секреции — это гидатоды, выделительные и простые волоски, солевые железы, нектарники и пищеварительные желёзки.              Железистые волоски появляются из клеток кожицы. Их строение очень разное. Они накапливают эфирные масла с растворёнными в них смолами. Нектарники выделяют сладкую жидкость (нектар) для привлечения животных-опылителей. Они чаще встречаются в цветках, но бывают и в других частях растения. Гидатоды удаляют лишнюю воду, если условия таковы, что другим способом убрать её не получается. Они есть у растений, живущих в условиях высокой влажности. Пищеварительные желёзки есть у хищных растений. Они выводят пищеварительные ферменты и кислоты, необходимые для переваривания жертвы. Солевые железы находятся в листьях растений, живущих на солончаках и солонцах. Они выводят на листья соли, которые потом смываются дождём. Солевые волоски сначала накапливают соли в одной из двух своих клеток, а потом удаляют вместе с клеткой.
2. Ткани внутренней секреции. Накапливают вредные вещества, а не выводят их. Вокруг клеток, удерживающих яды, образуются отложения суберина, чтобы изолировать токсин от содержимого клетки. В зависимости от строения и происхождения различают несколько типов внутренних выделительных структур: млечники, идиобласты, лизигенные и схизогенные вместилища.

Ткани наружной секреции растений

Проводящие ткани растений

Водоросли впитывают минералы и воду всеми клетками тела. Наземным растениям нужна «водопроводная» система, чтобы переправлять органические вещества из листьев ко всем клеткам организма и воду с растворёнными химическими элементами вверх от корня. Такая система появилась у них с выходом на сушу — это проводящие ткани. Существует два вида проводящих тканей растений: древесина (ксилема) и луб (флоэма).  По ксилеме осуществляется ток вверх от корня, по флоэме — от листьев. 

• Ксилема (древесина) — это сложная ткань, состоящая как из специальных проводящих элементов: трахей, или сосудов и трахеид, так и клеток, запасающей и механической тканей.
  • Трахеиды — мёртвые вытянутые клетки проводящей ткани с одревесневшими стенками. Входят в состав ксилемы голосеменных растений и папоротников. Движение воды с минералами идёт по ним медленно потому, что она фильтруется сквозь мелкие поры.   
  • Сосуды (трахеи) — более развитые элементы, присущие цветковым растениям. Они похожи на трубку, состоят из цепи мёртвых клеток, сообщающихся между собой крупными отверстиями. Благодаря перфорации вода быстро движется из корня к остальным частям растения.
• Флоэма (луб) — проводит продукты фотосинтеза от листьев вниз, ко всем клеткам растения. Эта проводящая ткань имеет другое строение. В её состав входят ситовидные трубки, клетки-спутницы, лубяная паренхима и механические (лубяные) волокна.
  • Ситовидные трубки — это трубки из цепи живых клеток, поперечные перегородки которых имеют сквозные отверстия. Они похожи на сито. В клетках флоэмы нет ядер и рибосом, а их питание и другие жизненные процессы осуществляют клетки-спутницы.

Проводящие ткани растений

В растении проводящие ткани (ксилема и флоэма) образуют особые структуры — проводящие пучки.

Используемая литература

1. Агафонова И. Б. Биология растений, грибов, лишайников, 10-11 класс: уч. пособ. М: Дрофа, 2008.
2. Яковлев Г. П., Аверьянов Л. В. Ботаника для учителя. В 2-х частях, Ч1. М.: Просвещение АО «Учеб. лит.», 1996.
3. И.И. Андреева, И. И. Родман. Ботаника. М.: КолосС, 2002.

 

Особенности строения покровных тканей вегетативных органов растений (Реферат)

Содержание:

1. Первичная покровная ткань
2. Вторичная покровная ткань
3. Третичная покровная ткань
4. Вегетативные органы растений
5. Заключение

Предмет:	Ботаника
Тип работы:	Реферат
Язык:	Русский
Дата добавления:	20.10.2019

 

 

 

 

 

• Данный тип работы не является научным трудом, не является готовой работой!
• Данный тип работы представляет собой готовый результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала для самостоятельной подготовки учебной работы.

Если вам тяжело разобраться в данной теме напишите мне в whatsapp разберём вашу тему, согласуем сроки и я вам помогу!

 

По этой ссылке вы сможете найти рефераты по ботанике на любые темы и посмотреть как они написаны:

 

 

Посмотрите похожие темы возможно они вам могут быть полезны:

 

 

Введение:

Покровная ткань растения – это наружная ткань, которая защищает растения от неблагоприятных воздействий окружающей среды (перепадов температур, засухи, механических повреждений) и от различных бактерий, вирусов и грибов. Также эти ткани способствуют всасыванию и выделению воды (какую иногда приходится удерживать), осуществляют газообмен.

Особенности строения

• Все разновидности покровной ткани похожи по своему строению (покровные ткани растений образованы из клеток и межклеточного пространства) и имеют определённые особенности.
• В покровных тканях очень много клеток и мало межклеточного вещества.
• Клетки и другие структурные частицы расположены очень близко друг к другу
• Покровная ткань быстро регенерирует (клетки живут не долго, быстро делятся, за счёт чего ткань постоянно обновляется).

Все ткани могут быть как многослойными, так и однослойными. Например, ризодерма, покрывающая корень, однослойная ткань, а эпидермис – многослойная. Перидерма также сложная, многослойная покровная ткань.

У некоторых видов растений, особенно тех, которые растут в засушливых местностях, есть ещё одна ткань (относится к первичным) – веламен, который покрывает только корни растения. Именно этот слой обеспечивает своевременное поступление влаги в листья и стебли растения.

Разные ткани образуются в разный период «жизни» растения. Так корка может образовываться у высших древесных растений лишь 8, 25 году жизни (сосна и дуб соответственно). У некоторых же она вообще может сформироваться и на 50-ому году жизни (у граба).

 

Первичная покровная ткань

 

Первичная покровная ткань — эпидермис — построена из живых клеток. Формирование эпидермального покрытия происходит из апикальных меристем. Она укрывает новообразованные, все еще растущие побеги.

Rhizoderma — также относится к первичной ткани, которая покрывает корневище. Основной задачей ризодермы является поглощение воды из почвы и растворенных в ней минералов. Ризодерма состоит из клеток с тонкими стенками и плотной цитоплазмой, где сосредоточено много митохондрий.

Эпидермис образовался у растений при переходе от водной к земной жизни. На суше необходимо было удерживать влагу, которая обеспечивалась покровной тканью. Клетки в эпидермисе находятся близко друг к другу и плотно связаны. Только небольшие участки — устьица остаются открытыми для общения с окружающей средой.

Стенки клеток, обращенные внутрь органов, тонкие, а те, которые высовываются наружу, толстые. Снаружи их поверхность покрыта шариком из кутина и воска (кожура). Это не на развивающихся корнях и частях растения, которые находятся под водой. Во время засухи кожа становится почти непроницаемой.

Эпидермис также содержит волосистые образования, которые могут состоять из одной или нескольких клеток. Они необходимы для увеличения площади эпидермиса. Например, волоски в зоне роста корней обеспечивают защитную функцию, помогают закрепиться в почве и уменьшают потерю влаги. Некоторые растения используют волосы для защиты от вредителей, так как крапива выделяет ядовитые вещества, которые вызывают ожоги.

Только наземные виды растений во внешнем покрове имеют устьицы, необходимые для регуляции метаболических процессов. Устьица представляет собой совокупность клеток, которые формируют устьичный аппарат. Он построен из пары висячих клеток и окружен эпидермоцитами, которые имеют отличительные структурные особенности.

Доводчики имеют много хлоропластов, которые отличаются от других клеток, происходит активный фотосинтез. Он также содержит питательные вещества. Между двумя закрывающими ячейками образуется зазор, который связывается с предубеждением. Количество устьиц, их размеры сильно различаются у представителей разных видов растений, их количество колеблется от сотен до тысяч.

У большинства растений устьица сосредоточены на дорсальной (нижней) стороне листьев. Исключение составляют водные виды, у которых устьица расположена на вентральной (верхней) поверхности.

 

Вторичная покровная ткань

 

Вторичная покровная ткань или перидерм со временем заменяет эпидермис. Так происходит замена молодых веточек многолетними, окрашенными в темные тона. Перидерм имеет несколько слоев, один из которых камбий или пеллоген. Во время деления клетки фаллогена, которые отошли к внешнему слою, образуют феллому, а те, которые откладываются внутрь, образуют фаллодерму.

Феллема была впервые построена из живых клеток с тонкими мембранами. Со временем стены грубеют и наполняются воздухом.

Перидермальный слой постоянно меняется, здесь появляются межклеточные пространства — пространства, образующиеся при разделении или отмирании соседних клеток. Межклеточные пространства объединяются и образуют систему движений внутри растения. Они общаются с окружающей средой через специальные формирования — чечевицу. Таким образом, через межклеточные пространства, устьица и чечевица происходит газообмен. Чечевица зимой покрыта тонкой пленкой, которая весной разрушается и возобновляются жизненные процессы.

 

Третичная покровная ткань

 

Третичная покровная ткань или корка свойственна только многолетним древесным растениям.

Возникновение корки связано с неоднократным заложением перидермы в глубокие слои тканей дерева. Жизнеспособные клетки, оказавшись в окружении перидермальных клеток, погибают и формируют корку. Отмершие клетки не могут расти и растягиваться, но внутренние слои постоянно размножаются и растут, что ведет к увеличению диаметра столба. Таким образом, корка трескается и огрубевает. Место перехода корки в перидерму становится легко заметным, особенно у березы, где белая перидерма чередуется с темной коркой.

Функции покровной ткани растения

• Предотвращение пересыхания;
• служит барьером для вредных микроорганизмов;
• предотвращает проникновение радиации;
• предохраняет от травматических воздействий;
• регулирует метаболические процессы;
• реагирует на раздражители.

Краткая таблица покровных тканей растения

Вид ткани	Характеристика	Функции
Эпидермис	Эпидермальный слой клеток, который снаружи укрыт кутикулой. На всей поверхности хаотично расположены устьица, состоящие из пары замыкающих клеток, которые регулируют поток воздуха. Трихомы – особые клетки эпидермы, могут находиться на всех наземных органах растения, состоят из одной клетки или нескольких, бывают живыми и мертвыми.	Эпидерма регулирует обменные процессы, обеспечивает связь с окружающей средой. Трихомы предотвращают чрезмерное испарение влаги (пустынные растения имеют обильное опушение для защиты от солнечной радиации).
Перидерма	В составе ткани выделяют три части: наружный шар – феллема, центральный – феллоген, клетки которого постоянно делятся и образуют другие два шара, внутренний — феллодерма. Перидерма имеет систему внутренних ходов, заполненных воздухом и чечевички, через которые идет газообмен.	Основная функция — защита от проникновения вредителей
Корка	В состав входят огрубевшие отмершие клетки. Со временем, когда диаметр дерева увеличивается, корка трескается, так как утрачивает эластические свойства.	Предохраняет от травм, пожаров, грубых механических воздействий.

 

Вегетативные органы растений

 

Морфология – это наука, которая изучает подразделение тела на органы. У растения выделяют следующие органы: корень, стебель, лист, цветок, плод и семя, которые располагаются в определенном порядке друг относительно друга. Они подразделяются на подземные и надземные, а также на вегетативные и генеративные.

К вегетативным органам растения относятся корень, стебель и лист, которые могут быть как надземными, так и как подземными.

В строении растений можно выделить единый план, который имеет свои особенности для каждой группы растений. В каждом крупном таксоне можно выделить растение, наиболее близкое к единому плану строения – такое растение называется типовым. Автором теории о плане развития растений является Гете. В ходе развития растения план строения может меняться: например, среди культурных растений часто встречаются махровые формы, у которых вместо тычинок развиваются лепестки.

Анатомия растений – это наука, изучающая внутреннее строение, а также особенности развития и размещения тканей внутри растительных органов.

Подземные органы

В первую очередь к подземным органам относится корень – один из осевых органов высших растений. Все корни растения составляют его корневую систему. Выделяют следующие виды корней:

• главный – это самый длинный корень, который образуется из семенного корешка
• боковые корни отходят от главного и закладываются эндогенно
• придаточные корни формируются на стебле, но не относятся к побеговой системе. Они закладываются внутри коры стебля.

Два типа корневых систем – стержневая (аллоризная) и мочковатая (гоморизная) – отличаются друг от друга составом корней. Стержневая корневая система состоит из главного корня, от которого отходят боковые. Мочковатую корневую систему составляют придаточные корни. Первая из них больше характерна для двудольных, а вторая – для однодольных растений, хотя есть и исключения. Тип корневой системы на протяжении жизни растения может меняться. Например, при повреждении главного корня стрежневой системы она постепенно становится похожа на мочковатую.

В анатомическом строении корня выделяют следующие зоны (расположены снизу вверх):

• зона дифференцировки, где появляются корневые волоски и происходит дифференцировка основных тканей, характерных для корня
• зона растяжения, где происходит увеличение клеток в размерах, что проталкивает корень через почву и определяет направление его роста
• зона деления (меристема): здесь происходит деление клеток
• корневой чехлик с прочными клетками, которые легко слущиваются и имеют утолщенные клеточные стенки. Он служит для защиты.

Для корней характерна радиальная симметрия. В поперечном строении корня можно выделить кору и центральный цилиндр. Самый верхний слой тканей коня называется ризодермой и образован эпидермальными клетками. Здесь формируются корневые волоски.

Под ней находится более жесткий и долговечный слой, который иногда одревесневает, — экзодерма. Затем в коре корня расположен слой паренхимы, под которой находится эндодерма – самый внутренний слой тканей коры корня, который примыкает к центральному цилиндру. Она регулирует поступление воды и ионов из коры в центральный цилиндр корня. В стебле ее клетки обычно содержат большое количество крахмала, поэтому название эндодермы стебля – крахмалоносное влагалище.

В оболочках ее клеток часто формируются пояски Каспари — опробковевшие и одревесневшие участки клеток эндодермы, по форме напоминающие пояс, которые создают водонепроницаемый барьер вокруг осевого цилиндра, что мешает апопластному транспорту воды. Центральный цилиндр включает механические и проводящие элементы. Самый наружный слой центрального цилиндра — перицикл, тонкостенные клетки которого богаты цитоплазмой и долгое время сохраняют способность к делению. В центре корня находится несколько «лучей» ксилемы, в промежутках которых располагаются клетки флоэмы. Друг от друга ксилема и флоэма отделены лучами паренхимы и слоем клеток, которые сохраняют способность к делению.

При вторичном утолщении, которое происходит за счет расположенных между ксилемой и флоэмой клеток камбия, строения корней меняется. Камбий откладывает при делении клетки в обе стороны, что приводит к утолщению корня и к увеличению расстояния между ксилемой и флоэмой.

Поскольку большая часть клеток корня, в том числе расположенные снаружи ткани, к началу работы камбия уже закончили свой рост, ризодерма и кора корня лопаются и погибают. Поэтому для образования защитных тканей на периферии корня возникает пробковый камбий, который откладывает клетки как внутрь корня, так и наружу. Распложенные снаружи клетки имеют сильно утолщенные клеточные стенки и скоро отмирают, формируя защитный слой на поверхности корня. Внутрь корня пробковый камбий откладывает клетки, пополняющие паренхиму.

Расположенный между флоэмой и ксилемой камбий может откладывать еще и клетки, запасающие сахара и другие питательные вещества, которые необходимы корню. Таким образом, у выполняющих запасающую функцию корней под защитными тканями находится запасающая ткань с вкраплением клеток флоэмы, а в центре корня находится ксилема и другие запасающие ткани.

В  жизни растения корень выполняет следующие функции:

• поглощение воды и растворенных в ней минеральных веществ из почвы
• закрепление в почве
• перемещение воды и растворенных в ней питательных веществ вверх по корню
• запасание питательных веществ
• дыхание
• паразитизм

Обратите внимание, что три последние функции характерны только для некоторых корней. Для наилучшего выполнения некоторых функций корень подвергается различным видоизменениям.

Корень растения также может участвовать в размножении. Новые побеги могут развиваться из подземных почек, которые образуются на корнях. Такой тип размножения характерен, например, для малины. Такие растения также можно размножать корневыми черенками, разрезав корень на части – на каждом кусочке в результате образуется своя почка. Этот способ размножения использует, например, одуванчик, что делает его таким успешным сорняком. Так можно размножать и культурные растения.

Стебель – это осевая часть побега. Он нарастает за счёт верхушечной меристемы, находящейся в почке, и имеет неограниченный рост. У мятликовых стебель растёт за счёт вставочных, или интеркалярных, меристем. Стебель является связующим звеном между двумя полюсами растений: листьями, которые осуществляют фотосинтез, и корнями, которые обеспечивают листовой узел пазушная почка междоузлие пазуха листа верхушечная почка 9 почвенное питание. По стеблю происходит передвижение органических веществ (нисходящий ток), воды, растворённых в ней минеральных солей, и органических веществ, синтезируемых в корне (восходящий ток).

Стебель, как и корень, может быть вместилищем запасных питательных веществ; может быть органом вегетативного размножения. По своей структуре стебли бывают травянистые и деревянистые. У травянистых растений (однолетних, двулетних) клетки тканей стебля не одревесневают, т.к. такие стебли живут один вегетационный период. Деревянистый стебель живет много лет. Он характерен для деревьев, кустарников, полукустарников. У деревьев главный стебель называют стволом, а у кустарников отдельные стебли – стволиками.

 

По форме поперечного сечения стебли бывают округлые (подсолнечник), трёхгранные (осока), четырёхгранные (шалфей), ребристые (пастернак), плоские (опунция), крылатые, если имеются выросты по бокам стебля (чина лесная).

Участок стебля, несущий лист, называется листовым узлом. Расстояние между двумя ближайшими листовыми узлами – междоузлие. Угол между листом и идущим вверх от листового узла стеблем называется пазухой листа. В пазухе листа находится пазушная, или боковая, почка. Когда лист опадает, на стебле остаётся листовой рубец. На нём видны листовые следы – проводящие пучки. На верхушке побега расположена верхушечная почка.

Побег – это неразветвленный стебель с расположенными на нем листьями и почками, развивающийся в течение одного вегетационного периода. Вегетативный побег в типичном случае выполняет функцию воздушного питания. Кроме этого побег может выполнять функции вегетативного размножения, запаса питательных веществ и воды, прикрепления к вертикальной опоре, защиты растения от поедания его животными.

Характерной чертой побега является метамерность – повторяемость отдельных структур его строения по продольной оси. От основания до верхушки годичный побег складывается из отдельных повторяющихся элементов – метамеров, состоящих из листового узла с отходящим от него листом (или листьями), пазушной почки и расположенного выше междоузлия. Побег характеризуется отрицательным геотропизмом, т.е. он нарастает в противоположную от действия силы притяжения Земли сторону, и положительным фототропизмом – растет к источнику света.

Продолжительность жизни побега определяется экологическими условиями. У растений с коротким периодом вегетации – эфемеров – стебель 11 живёт 30-45 дней (костенец зонтичный), у большинства трав – 120-150 дней; у деревьев – сотни лет (яблоня – 200 лет, сосна – 500 лет и т.д.). Стебель тиса ягодного живёт 3 тыс. лет. Размеры стеблей отличаются большим разнообразием: пальмы – ротанги имеют длину стебля 200-300 м, прямостоячий стебель эвкалипта достигает высоты 150 м, ели – 50 м, дуба – 40 м, берёзы и клёна – 25 м.

Побегам свойственна цикличность развития. Она связана с сезонными изменениями климатических условий. Для растений умеренного климата осенью и зимой наступает перерыв в росте; в тропиках он наблюдается в сухой период. К моменту наступления неблагоприятных условий на верхушке побега и в пазухах листьев формируются почки.

Почка – это зачаточный, укороченный побег. Она состоит из зачаточного стебля с конусом нарастания и зачаточных листьев. В их пазухах находятся зачатки боковых почек. На верхушке конуса нарастания или в пазухах листьев могут возникать зачатки цветков или соцветий. Выделяется несколько классификаций почек. По наличию почечных чешуй, которыми являются наружные листья почки, выполняющие защитную функцию, почки бывают закрытые и открытые.

Закрытые почки имеют почечные чешуи. Они характерны для растений умеренных широт. У открытых (голых) почек защитные чешуи отсутствуют, они характерны для растений тропиков и субтропиков. Среди растений наших широт голые почки встречаются у калины, крушины, барбариса. По структуре и выполняемой функции почки подразделяются на вегетативные, генеративные и смешанные. Вегетативные почки образуют только листья, встречаются у большинства растений. Генеративные (цветочные) почки образуют цветки или соцветия (ива, форзиция). 

Смешанные почки образуют стебли с листьями и цветками (яблоня, вишня, сирень, бузина). Строение вегетативной и генеративной почек Особую группу составляют выводковые почки, которые образуются в пазухах листьев (лилия) или в соцветиях (некоторые луки) и служат для вегетативного размножения. По местоположению на стебле почки могут быть верхушечные, боковые и придаточные. Верхушечные почки развиваются на верхушке побега.

Боковые вегетативная почка зачаточная пазушная почка конус нарастания зачатки листьев зачаточный стебель почечные чешуи генеративная почка зачатки листьев зачаточный стебель зачатки цветка почечные чешуи (пазушные) почки развиваются в пазухе листа и способствуют увеличению кроны растения. Боковые почки, которые долго не дают побегов и при обмерзании, удалении верхушки трогают в рост, называются спящими. Верхушечные и боковые почки образуются из меристемы конуса нарастания. 

Придаточные почки могут возникать в различных местах растения: в нижней части стебля, на корнях (корнеотпрысковые растения – вьюнок полевой, бодяк седой, сирень, малина), на черешках листьев (глоксиния, бегония, узумбарская фиалка). У берёзы, клёна, грецкого ореха группы придаточных почек, разрастаясь внутри стебля, образуют наплывы – капы с очень красивым рисунком древесины. Придаточные почки на листе бриофилиума Пазушные почки могут развиваться в пазухах листьев не поодиночке (одиночное расположение), а группами. Расположение почек может быть сериальное или коллатериальное.

 

Заключение

 

При сериальном расположении почки развиваются одна под другой, несколько почек образует вертикальный ряд. Такое расположение характерно для двудольных растений (жимолости, грецкого ореха, аморфы кустарниковой). При коллатериальном расположении ряд почек располагается по горизонтали. Такое расположение характерно для однодольных растений (гладиолус, крокус, птицемлечник). Край листа с выростами, несущими выводковые растения. Сериальное и коллатериальное расположение почек.

Листорасположение – это порядок расположения листьев на стебле. Листья должны располагаться таким образом, чтобы солнечные лучи освещали равномерно почти каждый фотосинтезирующий лист. В связи с этим в процессе эволюции возникло три типа листорасположения: очередное (спиральное), супротивное и мутовчатое. Основной признак при установлении типа листорасположения – это количество листьев, отходящих от одного листового узла.

При очередном листорасположении в каждом листовом узле развивается один лист (береза, дуб, вишня, тополь, яблоня, пшеница и др.). Очередное, или спиральное, листорасположение является самым сложным и наиболее распространенным у покрытосеменных растений. Оно характеризуется различными вариантами листового цикла. При спиральном листорасположении, начиная от верхушечной почки, основания последовательно возникающих листьев можно соединить условной линией.

Структура и функции кожи

Опишите слои кожи и функции каждого слоя

Кожа состоит из двух основных слоев: поверхностного эпидермиса и более глубокого дермы. Эпидермис состоит из нескольких слоев. Самый верхний слой состоит из мертвых клеток, которые периодически отслаиваются и постепенно заменяются клетками, образованными из базального слоя. Дерма соединяет эпидермис с гиподермой и обеспечивает прочность и эластичность благодаря наличию волокон коллагена и эластина.Гиподерма, глубоко в дерме кожи, представляет собой соединительную ткань, которая соединяет дерму с нижележащими структурами; он также содержит жировую ткань для хранения и защиты жира.

Цели обучения

• Описать разные слои кожи
• Описание эпидермиса и определение его различных компонентов
• Описание дермы и определение ее различных слоев
• Идентифицировать и описать гиподерму и глубокую фасцию
• Описание роли меланоцитов в пигментации кожи

Слои кожи

Хотя вы обычно не думаете о коже как об органе, на самом деле она состоит из тканей, которые работают вместе как единая структура, выполняя уникальные и важные функции.Кожа и ее вспомогательные структуры составляют покровную систему , которая обеспечивает общую защиту тела. Кожа состоит из нескольких слоев клеток и тканей, которые соединительной тканью удерживаются в нижележащих структурах (рис. 1). Более глубокий слой кожи хорошо васкуляризован (имеет множество кровеносных сосудов). Он также имеет множество сенсорных, вегетативных и симпатических нервных волокон, обеспечивающих связь с мозгом и от него.

Рис. 1. Кожа состоит из двух основных слоев: эпидермиса, состоящего из плотно упакованных эпителиальных клеток, и дермы, состоящей из плотной нерегулярной соединительной ткани, в которой находятся кровеносные сосуды, волосяные фолликулы, потовые железы и другие структуры.Под дермой лежит гиподерма, которая состоит в основном из рыхлой соединительной и жировой ткани.

Кожа состоит из двух основных слоев и тесно связанного слоя. Просмотрите эту анимацию, чтобы узнать больше о слоях кожи. Каковы основные функции каждого из этих слоев?

Эпидермис

Эпидермис состоит из ороговевшего многослойного плоского эпителия. Он состоит из четырех или пяти слоев эпителиальных клеток, в зависимости от его расположения в организме.Внутри него нет кровеносных сосудов (т. Е. Он бессосудистый). Кожа, состоящая из четырех слоев клеток, называется «тонкой кожей». Эти слои — от глубокого до поверхностного — представляют собой базальный слой, шиповидный слой, гранулированный слой и роговой слой. Большую часть кожи можно отнести к тонкой. «Толстая кожа» встречается только на ладонях рук и подошвах ног. Он имеет пятый слой, называемый прозрачным слоем, расположенный между роговым слоем и зернистым слоем (рис. 2).

Рис. 2. На этих слайдах показаны поперечные сечения эпидермиса и дермы (а) тонкой и (б) толстой кожи. Обратите внимание на существенную разницу в толщине эпителиального слоя толстой кожи. Сверху, LM × 40, LM × 40. (Микрофотографии предоставлены Медицинской школой Риджентс Мичиганского университета © 2012)

Клетки во всех слоях, кроме базального слоя, называются кератиноцитами. Кератиноцит — это клетка, которая производит и хранит белковый кератин.Кератин — это внутриклеточный волокнистый белок, который придает волосам, ногтям и коже твердость и водонепроницаемость. Кератиноциты в роговом слое мертвые и регулярно отшелушиваются, заменяясь клетками из более глубоких слоев (рис. 3).

Рисунок 3. Эпидермис — это эпителий, состоящий из множества слоев клеток. Базальный слой состоит из кубовидных клеток, тогда как внешние слои представляют собой плоские ороговевшие клетки, поэтому весь эпителий часто описывается как ороговевший многослойный плоский эпителий.LM × 40. (Микрофотография предоставлена ​​Медицинской школой Риджентс Мичиганского университета © 2012)

Просмотрите WebScope Мичиганского университета, чтобы изучить образец ткани более подробно. Если вы увеличите масштаб клеток на самом внешнем слое этого участка кожи, что вы заметите в клетках?

Практический вопрос

Если вы увеличите масштаб ячеек самого внешнего слоя этого участка кожи (рис. 3), что вы заметите в этих ячейках?

Покажи ответ

Эти клетки не имеют ядер, поэтому можно сделать вывод, что они мертвы.Кажется, они отшелушиваются.

Базовый слой

stratum basale (также называемый stratum germinativum) является самым глубоким эпидермальным слоем и прикрепляет эпидермис к базальной пластинке, под которой лежат слои дермы. Клетки базального слоя связываются с дермой через переплетение коллагеновых волокон, называемых базальной мембраной. Пальцевидный выступ или складка, известная как дермальный сосочек (множественное число = дермальные сосочки), находится в поверхностной части дермы.Кожные сосочки увеличивают прочность связи эпидермиса и дермы; чем больше изгиб, тем прочнее выполняется соединение (рис. 4).

Рис. 4. Эпидермис толстой кожи состоит из пяти слоев: базального слоя, остистого слоя, гранулезного слоя, прозрачного слоя и рогового слоя.

Базальный слой представляет собой одинарный слой клеток, в основном состоящий из базальных клеток. Базальная клетка представляет собой стволовую клетку кубовидной формы, которая является предшественником кератиноцитов эпидермиса.Все кератиноциты производятся из этого единственного слоя клеток, которые постоянно проходят митоз, чтобы произвести новые клетки. По мере образования новых клеток существующие клетки поверхностно отталкиваются от базального слоя. Два других типа клеток обнаруживаются рассредоточенными среди базальных клеток в базальном слое. Первая — это ячейка Меркеля , которая функционирует как рецептор и отвечает за стимуляцию сенсорных нервов, которые мозг воспринимает как прикосновение. Эти клетки особенно многочисленны на поверхности рук и ног.Второй — это меланоцит , клетка, вырабатывающая пигмент меланин. Меланин придает цвет волосам и коже, а также помогает защитить живые клетки эпидермиса от повреждений ультрафиолетовым (УФ) излучением.

У растущего плода отпечатки пальцев образуются там, где клетки базального слоя встречаются с сосочками нижележащего дермального слоя (сосочкового слоя), в результате чего на ваших пальцах образуются гребни, которые вы распознаете как отпечатки пальцев. Отпечатки пальцев уникальны для каждого человека и используются для судебно-медицинской экспертизы, поскольку закономерности не меняются с процессами роста и старения.

Spinosum слой

Как следует из названия, шиповидный слой имеет колючий вид из-за выступающих клеточных отростков, которые соединяются с клетками через структуру, называемую десмосомой . Десмосомы сцепляются друг с другом и укрепляют связь между клетками. Интересно отметить, что «колючий» характер этого слоя — артефакт процесса окрашивания. Неокрашенные образцы эпидермиса не имеют такого характерного вида. Шиповидный слой состоит из восьми-десяти слоев кератиноцитов, образующихся в результате деления клеток в базальном слое (рис. 5).Среди кератиноцитов этого слоя вкраплен тип дендритной клетки, называемой клеткой Лангерганса , которая функционирует как макрофаг, поглощая бактерии, инородные частицы и поврежденные клетки, которые встречаются в этом слое.

Практический вопрос

Клетки эпидермиса происходят из стволовых клеток базального слоя. Опишите, как клетки меняются по мере того, как они интегрируются в разные слои эпидермиса.

Покажи ответ

По мере того, как клетки перемещаются в шиповатый слой, они начинают синтез кератина и расширяют клеточные процессы, десмосомы, которые связывают клетки.По мере того как базальный слой продолжает производить новые клетки, кератиноциты шиповидного слоя проталкиваются в гранулированный слой. Клетки становятся более плоскими, их клеточные мембраны утолщаются, и они вырабатывают большое количество белков кератина и кератогиалина. Ядра и другие клеточные органеллы распадаются по мере того, как клетки умирают, оставляя после себя кератин, кератогиалин и клеточные мембраны, которые образуют прозрачный и роговой слой. Кератиноциты в этих слоях в основном мертвые и уплощенные.Клетки рогового слоя периодически теряются.

Рис. 5. Клетки в разных слоях эпидермиса происходят из базальных клеток, расположенных в базальном слое, но клетки каждого слоя заметно отличаются. EM × 2700. (Микрофотография предоставлена ​​Медицинской школой Риджентс Мичиганского университета © 2012)

Просмотрите WebScope Мичиганского университета, чтобы изучить образец ткани более подробно. Если вы увеличите масштаб клеток на самом внешнем слое этого участка кожи, что вы заметите в клетках?

Практический вопрос

Если вы увеличите масштаб клеток спинного слоя (рис. 5), что в них отличительного?

Покажи ответ

Эти клетки имеют десмосомы, которые придают клеткам колючий вид.

Кератиноциты в шиповидном слое начинают синтез кератина и выделяют водоотталкивающий гликолипид, который помогает предотвратить потерю воды из организма, делая кожу относительно водонепроницаемой. По мере того как новые кератиноциты образуются поверх базального слоя, кератиноциты шиповидного слоя проталкиваются в гранулированный слой.

Гранулированный слой

stratum granulosum имеет зернистый вид из-за дальнейших изменений кератиноцитов, когда они выталкиваются из спинного слоя.Клетки (толщиной от трех до пяти слоев) становятся более плоскими, их клеточные мембраны утолщаются, и они вырабатывают большое количество белков кератина, который является волокнистым, и кератогиалина , , который накапливается в виде пластинчатых гранул внутри клеток (см. Рисунок 4). Эти два белка составляют основную массу кератиноцитов в зернистом слое и придают этому слою зернистый вид. Ядра и другие клеточные органеллы распадаются по мере того, как клетки умирают, оставляя после себя кератин, кератогиалин и клеточные мембраны, которые образуют прозрачный слой, роговой слой и вспомогательные структуры волос и ногтей.

Stratum Lucidum

stratum lucidum — это гладкий, кажущийся полупрозрачным слой эпидермиса, расположенный чуть выше зернистого слоя и ниже рогового слоя. Этот тонкий слой клеток находится только в толстой коже ладоней, подошв и пальцев. Кератиноциты, составляющие прозрачный слой, мертвы и уплощены (см. Рис. 4). Эти клетки плотно упакованы eleiden , прозрачным белком, богатым липидами, полученным из кератогиалина, который придает этим клеткам их прозрачность (т.е.е., прозрачный) внешний вид и обеспечивает барьер для воды.

Роговой слой

роговой слой — это самый поверхностный слой эпидермиса, который подвергается воздействию внешней среды (см. Рисунок 4). Повышенное ороговение (также называемое ороговением) клеток в этом слое дало ему свое название. В роговом слое обычно имеется от 15 до 30 слоев клеток. Этот сухой мертвый слой помогает предотвратить проникновение микробов и обезвоживание нижележащих тканей, а также обеспечивает механическую защиту от истирания более тонких нижележащих слоев.Клетки в этом слое периодически сбрасываются и заменяются клетками, выталкиваемыми из зернистого слоя (или прозрачного слоя в случае ладоней и подошв ног). Замена всего слоя занимает около 4 недель. Косметические процедуры, такие как микродермабразия, помогают удалить часть сухого верхнего слоя и сохраняют кожу «свежей» и здоровой.

Dermis

Рис. 6. На этом окрашенном слайде показаны два компонента дермы — сосочковый слой и ретикулярный слой.Оба состоят из соединительной ткани с волокнами коллагена, простирающимися от одного к другому, что делает границу между ними несколько нечеткой. Дермальные сосочки, простирающиеся в эпидермис, принадлежат сосочковому слою, тогда как расположенные ниже плотные пучки коллагеновых волокон принадлежат ретикулярному слою. LM × 10. (кредит: модификация работы kilbad / Wikimedia Commons)

Дерма может считаться «ядром» покровной системы ( дерма- = «кожа»), в отличие от эпидермиса ( epi — = «на» или «над») и гиподермы ( hypo — = «внизу»).Он содержит кровеносные и лимфатические сосуды, нервы и другие структуры, такие как волосяные фолликулы и потовые железы. Дерма состоит из двух слоев соединительной ткани, которые составляют взаимосвязанную сетку эластиновых и коллагеновых волокон, производимых фибробластами (рис. 6).

Папиллярный слой

Сосочковый слой состоит из рыхлой ареолярной соединительной ткани, что означает, что волокна коллагена и эластина этого слоя образуют рыхлую сетку. Этот поверхностный слой дермы выступает в базальный слой эпидермиса, образуя пальцевидные дермальные сосочки (см. Рис. 6).Внутри сосочкового слоя находятся фибробласты, небольшое количество жировых клеток (адипоцитов) и множество мелких кровеносных сосудов. Кроме того, сосочковый слой содержит фагоциты, защитные клетки, которые помогают бороться с бактериями или другими инфекциями, проникшими через кожу. Этот слой также содержит лимфатические капилляры, нервные волокна и рецепторы прикосновения, называемые тельцами Мейснера.

Ретикулярный слой

Под папиллярным слоем лежит гораздо более толстый ретикулярный слой , состоящий из плотной соединительной ткани неправильной формы.Этот слой хорошо васкуляризован и имеет богатое кровоснабжение сенсорных и симпатических нервов. Сетчатый слой выглядит сетчатым (сетчатым) из-за плотной сети волокон. Волокна эластина придают коже некоторую эластичность, позволяя двигаться. Коллагеновые волокна обеспечивают структуру и прочность на разрыв, при этом нити коллагена проникают как в сосочковый слой, так и в гиподерму. Кроме того, коллаген связывает воду, чтобы кожа оставалась увлажненной. Инъекции коллагена и кремы с ретин-А помогают восстановить тургор кожи, вводя коллаген извне или стимулируя кровоток и восстановление дермы соответственно.

Гиподерма

Гиподерма (также называемая подкожным слоем или поверхностной фасцией) представляет собой слой непосредственно под дермой и служит для соединения кожи с подлежащей фасцией (фиброзной тканью) костей и мышц. Строго говоря, это не часть кожи, хотя границу между гиподермой и дермой бывает трудно различить. Гиподерма состоит из хорошо васкуляризованной, рыхлой, ареолярной соединительной ткани и жировой ткани, которая функционирует как способ хранения жира и обеспечивает изоляцию и амортизацию покровов.

Хранение липидов

В гиподерме находится большая часть жира, который беспокоит людей, когда они пытаются контролировать свой вес. Жировая ткань, присутствующая в подкожной клетчатке, состоит из накапливающих жир клеток, называемых адипоцитами. Этот накопленный жир может служить запасом энергии, изолировать тело, предотвращая потерю тепла, и действовать как подушка для защиты нижележащих структур от травм.

То, где жир откладывается и накапливается в подкожной клетчатке, зависит от гормонов (тестостерон, эстроген, инсулин, глюкагон, лептин и др.), А также генетических факторов.Распределение жира меняется по мере взросления и старения нашего тела. Мужчины склонны накапливать жир в разных областях (шея, руки, поясница и живот), чем женщины (грудь, бедра, бедра и ягодицы). Индекс массы тела (ИМТ) часто используется в качестве меры жира, хотя на самом деле этот показатель выводится из математической формулы, которая сравнивает массу тела (массу) с ростом. Следовательно, его точность как индикатора здоровья может быть поставлена ​​под сомнение у людей, которые находятся в чрезвычайно хорошей физической форме.

У многих животных избыточные калории откладываются в виде жира, который используется в периоды, когда еда недоступна.В большинстве развитых стран недостаточная физическая нагрузка в сочетании с доступностью и потреблением высококалорийной пищи приводит к нежелательному накоплению жировой ткани у многих людей. Хотя периодическое накопление лишнего жира могло дать эволюционное преимущество нашим предкам, которые переживали непредсказуемые приступы голода, в настоящее время оно становится хроническим и считается серьезной угрозой для здоровья. Недавние исследования показывают, что удручающий процент нашего населения имеет избыточный вес и / или клинически страдает ожирением.Это не только проблема для пострадавших, но и серьезное влияние на нашу систему здравоохранения. Изменения в образе жизни, особенно в диете и упражнениях, — лучший способ контролировать накопление жира в организме, особенно когда он достигает уровней, повышающих риск сердечных заболеваний и диабета.

Пигментация

На цвет кожи влияет ряд пигментов, включая меланин, каротин и гемоглобин. Напомним, что меланин вырабатывается клетками, называемыми меланоцитами, которые разбросаны по всему базальному слою эпидермиса.Меланин переносится в кератиноциты через клеточную везикулу, называемую меланосомой (рис. 7).

Рис. 7. Относительная окраска кожи зависит от количества меланина, продуцируемого меланоцитами базального слоя и поглощаемого кератиноцитами.

Меланин существует в двух основных формах. Эумеланин, наиболее распространенная форма меланина, существует в черном и коричневом цвете, тогда как феомеланин имеет красный цвет. Темнокожие люди производят больше меланина, чем люди с бледной кожей.Воздействие ультрафиолетовых лучей солнца или в солярии вызывает производство меланина и его накопление в кератиноцитах, поскольку воздействие солнца стимулирует кератиноциты выделять химические вещества, которые стимулируют меланоциты. Накопление меланина в кератиноцитах приводит к потемнению кожи или загару. Это повышенное накопление меланина защищает ДНК клеток эпидермиса от повреждения ультрафиолетовыми лучами и распада фолиевой кислоты, питательного вещества, необходимого для нашего здоровья и благополучия. Напротив, слишком много меланина может препятствовать выработке витамина D, важного питательного вещества, участвующего в усвоении кальция.Таким образом, количество меланина, присутствующего в нашей коже, зависит от баланса между доступным солнечным светом и разрушением фолиевой кислоты, а также от защиты от УФ-излучения и производства витамина D.

Для достижения пика синтеза меланина требуется около 10 дней после первого пребывания на солнце, поэтому люди с бледной кожей вначале обычно страдают солнечными ожогами эпидермиса. Темнокожие люди также могут получить солнечные ожоги, но они более защищены, чем люди с бледной кожей. Меланосомы — это временные структуры, которые в конечном итоге разрушаются путем слияния с лизосомами; Этот факт, наряду с отслаиванием кератиноцитов, заполненных меланином в роговом слое, делает загар непостоянным.

Чрезмерное пребывание на солнце может в конечном итоге привести к появлению морщин из-за разрушения клеточной структуры кожи, а в тяжелых случаях может вызвать повреждение ДНК, которое может привести к раку кожи. При нерегулярном скоплении меланоцитов на коже появляются веснушки. Родинки представляют собой большие массы меланоцитов, и, хотя большинство из них доброкачественные, их следует контролировать на предмет изменений, которые могут указывать на наличие рака (рис. 8).

Рис. 8. Родинки варьируются от доброкачественных скоплений меланоцитов до меланом.Эти структуры населяют ландшафт нашей кожи. (Источник: Национальный институт рака)

Практический вопрос

От чего зависит цвет кожи, и каков процесс, при котором кожа темнеет под воздействием ультрафиолета?

Покажи ответ

Пигмент меланин, вырабатываемый меланоцитами, в первую очередь отвечает за цвет кожи. Меланин бывает разных оттенков коричневого и черного. Люди с более темной кожей имеют более темный и более обильный меланин, тогда как люди со светлой кожей имеют более светлый оттенок кожи и меньше меланина.Воздействие УФ-излучения стимулирует меланоциты производить и секретировать больше меланина.

Покровная система

Первое, что видит врач, — это кожа, поэтому ее обследование должно быть частью любого тщательного физического обследования. Большинство кожных заболеваний относительно доброкачественные, но некоторые из них, включая меланомы, при отсутствии лечения могут привести к летальному исходу. Пара более заметных нарушений, альбинизм и витилиго, влияют на внешний вид кожи и ее дополнительных органов.Хотя ни один из них не смертельный, было бы трудно утверждать, что они доброкачественные, по крайней мере, для людей, страдающих от этого заболевания.

Рис. 9. У людей с витилиго наблюдается депигментация, в результате чего участки кожи становятся более светлыми. Состояние особенно заметно на более темной коже. (кредит: Клаус Д. Питер)

Альбинизм — это генетическое заболевание, которое влияет (полностью или частично) на окраску кожи, волос и глаз. Дефект в первую очередь связан с неспособностью меланоцитов вырабатывать меланин.Люди с альбинизмом обычно выглядят белыми или очень бледными из-за нехватки меланина в их коже и волосах. Напомним, меланин помогает защитить кожу от вредного воздействия УФ-излучения. Люди с альбинизмом, как правило, нуждаются в большей защите от УФ-излучения, поскольку они более склонны к солнечным ожогам и раку кожи. Они также более чувствительны к свету и имеют проблемы со зрением из-за отсутствия пигментации на стенке сетчатки. Лечение этого расстройства обычно включает устранение симптомов, например ограничение воздействия ультрафиолетового света на кожу и глаза.При витилиго меланоциты в определенных областях теряют способность производить меланин, возможно, из-за аутоиммунной реакции. Это приводит к потере цвета участков (рис. 9). Ни альбинизм, ни витилиго напрямую не влияют на продолжительность жизни человека.

Другие изменения окраски кожи могут указывать на заболевания, связанные с другими системами организма. Заболевание печени или рак печени могут вызывать накопление желчи и желтого пигмента билирубина, в результате чего кожа приобретает желтый цвет или желтуху ( jaune — французское слово, означающее «желтый»).Опухоли гипофиза могут вызывать секрецию большого количества меланоцит-стимулирующего гормона (МСГ), что приводит к потемнению кожи. Точно так же болезнь Аддисона может стимулировать выброс избыточного количества адренокортикотропного гормона (АКТГ), который может придавать коже глубокий бронзовый цвет. Внезапное снижение оксигенации может повлиять на цвет кожи, в результате чего кожа сначала станет пепельной (белой). При длительном снижении уровня кислорода темно-красный дезоксигемоглобин становится доминирующим в крови, из-за чего кожа становится синей. Это состояние называется цианозом (кианос — это греческое слово, означающее «синий»).Это происходит, когда подача кислорода ограничена, например, когда кто-то испытывает затруднение дыхания из-за астмы или сердечного приступа. Однако в этих случаях влияние на цвет кожи не имеет ничего общего с ее пигментацией.

Проверьте свое понимание

Ответьте на вопросы ниже, чтобы увидеть, насколько хорошо вы понимаете темы, затронутые в предыдущем разделе. В этой короткой викторине , а не засчитываются в вашу оценку в классе, и вы можете пересдавать ее неограниченное количество раз.

Используйте этот тест, чтобы проверить свое понимание и решить, следует ли (1) изучить предыдущий раздел дальше или (2) перейти к следующему разделу.

тканей растений | Биология II

Рис. 1. Что это за абстрактный узор? Это просто случайное художественное произведение? Это изображение узора из пузырьков? Вы бы поверили, что это часть растения? На самом деле это центральная часть стержневого корня моркови. И все это клетки. Клетки, которые собрались вместе, чтобы сформировать ткань с определенной функцией.Как вы думаете, какова основная функция ткани корня растения?

Растительные ткани

Как и все животные, ваше тело состоит из четырех типов тканей: эпидермальной, мышечной, нервной и соединительной. Растения тоже состоят из тканей, но неудивительно, что их очень разный образ жизни происходит из разных видов тканей. Все три типа растительных клеток встречаются в большинстве растительных тканей. Три основных типа тканей растений — это кожные, наземные и сосудистые ткани.

Кожные ткани

Кожная ткань покрывает внешнюю часть растения одним слоем клеток, который называется эпидермисом .Вы можете представить эпидермис как кожу растения. Он опосредует большинство взаимодействий между растением и окружающей средой. Эпидермальные клетки выделяют восковое вещество, называемое кутикулой , которое покрывает, делает водонепроницаемыми и защищает надземные части растений. Кутикула помогает предотвратить потерю воды, ссадины, инфекции и повреждение от токсинов.

Эта ткань включает несколько типов специализированных клеток. Клетки дорожного покрытия, большие паренхимные клетки неправильной формы, в которых отсутствуют хлоропласты, составляют большую часть эпидермиса.Внутри эпидермиса тысячи пар бобовидных шлеренхимных клеток набухают и сжимаются под действием осмоса, открывая и закрывая устьица , крошечные поры, которые контролируют обмен кислорода и углекислого газа и выделение водяного пара. На нижней поверхности некоторых листьев содержится до 100 000 устьиц на квадратный сантиметр.

Рис. 2. Эпидермис Arabidopsis показывает как выстилки (A), так и устьицы, состоящие из замыкающих клеток склеренхимы (B), которые контролируют потерю воды и газообмен.

Молотая ткань

Измельченная ткань составляет большую часть внутренней части растения и выполняет основные метаболические функции. Наземная ткань стеблей обеспечивает поддержку и может хранить пищу или воду. Молотые ткани корней также могут хранить пищу.

Сосудистая ткань

Рис. 3. Связки ксилемы и флоэмы проходят через наземную ткань внутри стебля сельдерея. Какую функцию выполняют эти ткани?

Сосудистая ткань проходит через наземную ткань внутри растения.Ваше тело смогло вырасти из одной клетки до, возможно, 100 триллионов клеток, потому что через 21 день после оплодотворения крошечное сердечко начало перекачивать кровь через ваше крошечное «я» — и с тех пор не останавливается. Перекачиваемая им кровь переносит воду, кислород и питательные вещества к каждой из ваших триллионов клеток и удаляет CO ₂ и другие отходы. Конечно, у растений нет сердца, но у них есть сосуды, которые транспортируют воду, минералы и питательные вещества через растение. Эти сосуды представляют собой сосудистую ткань и состоят из ксилемы и флоэмы .Ксилема и флоэма упакованы вместе в связки, как показано на рисунке 3.

Сводка

• Три типа растительных клеток находятся в каждом из основных типов растительных тканей: кожных, земных и сосудистых тканях.
• Кожная ткань покрывает растение снаружи одним слоем клеток, называемым эпидермисом. Он опосредует большинство взаимодействий между растением и окружающей средой.
• Измельченная ткань составляет большую часть внутренней части растения. Он выполняет основные метаболические функции и накапливает пищу и воду.
• Сосудистая ткань проходит через наземную ткань внутри растения. Он состоит из связок ксилемы и флоэмы, которые переносят жидкости по всему растению.

Покровная система — Покровная система растений, Покровы беспозвоночных, Покровная система человека, Заболевания кожи — Покровные системы позвоночных — Эпидермис, волосы, дерма и железы

Покровная система включает кожу и связанные с ней структуры, которые покрывают и защищают тела растений и животных.Покровная система растений включает эпидермис, кутикулу, растений, волосков и желез, . Покровная система беспозвоночных включает раковины и экзоскелеты в качестве покрытия тела. Покровная система позвоночных включает кожу, чешую, перья, волосы и железы. Покровная система человека состоит из кожи, в которую входят железы, волосы и ногти. У людей кожа защищает тело, предотвращает потерю воды , регулирует температуру тела и воспринимает внешнюю среду.

Кератин, нерастворимый белок во внешнем слое кожи позвоночных, помогает предотвратить потерю воды и обезвоживание и внес свой вклад в успешную адаптацию к жизни на суше. Кератин также является основным белком, содержащимся в ногтях, копытах, рогах, волосах и шерсти. Перья, чешуя, когти и клювы птиц и рептилий также состоят из кератина.

Эпидермис

Девяносто процентов эпидермиса, включая внешние слои, содержат клетки кератиноцитов, которые производят кератин, белок, который помогает водостойкости и защищает кожу.Меланоциты — это пигментные клетки, вырабатывающие меланин, коричнево-черный пигмент, который придает коже цвет и поглощает ультрафиолетовый свет, тем самым защищая генетический материал в клетках кожи от повреждений. Диски клеток Меркель — это сенсорные клетки, расположенные в самом глубоком слое эпидермиса безволосой кожи.

На большинстве участков тела эпидермис состоит из четырех слоев. На подошвах стопы и ладонях, кистях рук, где много трения , эпидермис имеет пять слоев.Кроме того, на коже, подверженной постоянному трению, возникают мозоли — аномальные утолщения эпидермиса. На поверхности кожи внешний слой эпидермиса постоянно сбрасывает мертвые клетки, содержащие кератин. Самый верхний слой состоит примерно из 25 рядов плоских мертвых клеток, содержащих кератин.

Дерма

Дерма состоит из соединительной ткани , содержащей белок, коллагена и эластичных волокон. Он также содержит кровеносные и лимфатические сосуды, сенсорные рецепторы, связанные нервы и железы.Наружная часть дермы имеет пальцевидные выступы, называемые дермальными сосочками, которые вдавливают нижний слой эпидермиса. Кожные сосочки образуют гребни в эпидермисе над ними, от которых на пальцах появляются отпечатки пальцев. Рельеф отпечатков пальцев передается по наследству и уникален для каждого человека . Дерма толстая на ладонях и подошвах, но очень тонкая в других местах, например, на веках. Кровеносные сосуды дермы содержат объёмов крови. Если какой-либо части тела, например работающей мышце, требуется больше крови, кровеносные сосуды в дерме сужаются, в результате чего кровь выходит из кожи и попадает в кровоток, который ведет к мышцам и другим частям тела.Потовые железы, протоки которых проходят через эпидермис наружу и открываются на поверхности кожи через поры, внедряются в глубокие слои дермы. Волосяные фолликулы и корни волос также берут начало в дерме, а стержни волос простираются от корня волос через слои кожи к поверхности. Также в дерме находятся сальные железы, связанные с волосяными фолликулами, которые производят маслянистое вещество, называемое кожным салом. Кожный жир смягчает волосы и предотвращает их высыхание, но если кожный жир блокирует сальные железы, на коже появляются белые угри.Черная точка возникает, если материал окисляется и высыхает. Угри вызваны инфекциями сальных желез. Когда это происходит, кожа покрывается прыщами и может покрыться рубцами.

Кожа является важным органом чувств и, как таковая, включает ряд нервов, которые в основном находятся в дерме, а некоторые достигают эпидермиса. Нервы передают импульсы к волосяным мышцам, потовым железам и кровеносным сосудам и от них, а также получают сообщения от сенсорных, температурных и болевых рецепторов.Некоторые нервные окончания являются специализированными, например, сенсорными рецепторами, которые обнаруживают внешние раздражители. Нервные окончания в дермальных сосочках известны как тельца Мейснера, которые обнаруживают легкое прикосновение, такое как похлопывание, или ощущение одежды на коже. Тельца Пачини, расположенные в более глубоких слоях дермы, стимулируются более сильным давлением на кожу. Рецепторы около корней волос обнаруживают смещение волос на коже под воздействием таких раздражителей, как прикосновение или ветер . Обнаженные нервные окончания на коже передают в мозг информацию об изменении температуры (как тепла, так и холода), текстуры, давления и травм.

Покровная система | Encyclopedia.com

Определение

Покровная система включает кожу и связанные с ней структуры, которые покрывают и защищают тело. Покровная система человека состоит из кожи и включает железы, волосы и ногти. Кожа — самый большой орган в организме, она защищает тело, предотвращает потерю воды, регулирует температуру тела и воспринимает внешнюю среду.

Описание

Покровная система выполняет множество защитных функций для организма.Он действует как механический барьер, одновременно предотвращая попадание воды в организм и чрезмерную потерю воды. Он также ограничивает доступ микроорганизмов, которые могут вызвать заболевание, и защищает подлежащие ткани от механических повреждений. Пигменты в коже, называемые меланином, придают коже ее цвет, а также поглощают и отражают вредное ультрафиолетовое излучение солнца.

Функция

Помимо того, что кожа служит защитным барьером, она помогает регулировать температуру тела с помощью нескольких механизмов.Если в теле накапливается тепло, потовые железы на коже производят больше пота, который испаряется и охлаждает кожу. Когда тело перегревается, кровеносных сосудов, в коже, расширяются (расширяются), вынося еще крови на поверхность и позволяя теплу тела рассеиваться. Когда тело слишком холодное, кровеносные сосуды кожи сужаются, отводя кровь от поверхности тела, сохраняя тепло. Наряду с регулированием температуры кожа служит второстепенным выделительным органом, поскольку пот удаляет небольшое, клинически незначительное количество азотистых шлаков, производимых организмом.Кожа также функционирует как орган чувств, поскольку она содержит миллионы нервных окончаний, которые обнаруживают прикосновение, тепло, холод, боль и давление. Наконец, кожа вырабатывает витамина D в присутствии солнечного света, а также восстанавливает и восстанавливает повреждения.

У взрослого человека кожа покрывает около 21,5 кв. Футов (2 кв. М) и весит около 11 фунтов (5 кг). В зависимости от местоположения толщина кожи колеблется от 0,5 до 4,0 мм (0,02–0,16 дюйма). Кожа состоит из внешнего слоя, или эпидермиса, и более толстого внутреннего слоя, дермы.Подкожный слой жировой или жировой ткани находится непосредственно под дермой. Волокна дермы прикрепляют кожу к подкожному слою, а нижележащие ткани и органы также соединяются с подкожным слоем.

Эпидермис

Девяносто процентов эпидермиса, включая внешние слои, содержат кератиноциты, клетки, вырабатывающие кератин, белок, который помогает водостойкости и защищает кожу. Меланоциты — это пигментные клетки, вырабатывающие меланин, коричнево-черный пигмент, который усиливает цвет кожи и поглощает ультрафиолетовый свет, тем самым защищая генетический материал в клетках кожи от повреждений.Диски клеток Меркель — это сенсорные клетки, расположенные в самом глубоком слое эпидермиса безволосой кожи.

На большинстве участков тела эпидермис состоит из четырех слоев. На подошвах стоп и ладонях рук, где наблюдается значительное трение, эпидермис имеет пять слоев. Мозоли, аномальные утолщения эпидермиса, возникают на коже, подверженной постоянному трению. На поверхности кожи внешний слой эпидермиса постоянно сбрасывает мертвые клетки, содержащие кератин.Самый верхний слой состоит примерно из 25 рядов плоских мертвых клеток, содержащих кератин.

Дерма

Дерма состоит из соединительной ткани, содержащей белок, коллаген и эластичные волокна. Он также содержит кровеносные и лимфатические сосуды, сенсорные рецепторы, связанные нервы и железы. Наружная часть дермы имеет пальцевидные выступы, называемые дермальными сосочками, которые вдавливают нижний слой эпидермиса. Кожные сосочки образуют гребни в эпидермисе над ними, от которых на пальцах появляются отпечатки пальцев.Рельеф отпечатков пальцев передается по наследству и уникален для каждого человека. Дерма толстая на ладонях и подошвах, но очень тонкая в других местах, например, на веках.

Кровеносные сосуды дермы содержат объем крови. Когда часть тела, например работающая мышца, нуждается в большем количестве крови, кровеносные сосуды в дерме сужаются, отводя кровь от кожи для снабжения мышц и других частей тела. Потовые железы с протоками, которые проходят через эпидермис и открываются на поверхности кожи через поры, внедряются в глубокие слои дермы.Волосяные фолликулы и корни волос также берут начало в дерме, а стержни волос простираются от корня волос через слои кожи к поверхности. Дерма также содержит сальные железы, связанные с волосяными фолликулами. Сальные железы производят маслянистое вещество, называемое кожным салом. Кожный жир смягчает волосы и предотвращает их высыхание, но если кожный жир блокирует сальные железы, на коже появляются белые угри. Черная точка возникает, если материал окисляется и высыхает. Прыщи возникают из-за инфекций сальных желез.

Кожа является важным органом чувств и, как таковая, включает в себя несколько типов нервов, которые в основном находятся в дерме, а некоторые достигают эпидермиса. Нервы передают импульсы к волосяным мышцам, потовым железам и кровеносным сосудам и от них, а также получают сообщения от сенсорных, температурных и болевых рецепторов. Некоторые нервные окончания являются специализированными, например, сенсорными рецепторами, которые обнаруживают внешние раздражители. Нервные окончания в дермальных сосочках, известных как тельца Мейснера, обнаруживают легкое прикосновение или ощущение одежды на коже.Тельца Пачини, расположенные в более глубоких слоях дермы, стимулируются более сильным давлением на кожу. Рецепторы возле корней волос обнаруживают смещение волос на коже под воздействием таких раздражителей, как прикосновение или ветер. Обнаженные нервные окончания на коже доставляют в мозг информацию об изменении температуры (как тепла, так и холода), текстуры, давления и травм.

Роль в здоровье человека

Наряду с жизненно важной ролью защиты от микроорганизмов и регулирования температуры тела кожа часто предоставляет информацию об общем состоянии здоровья и различных заболеваниях.Цвет, текстура, температура и эластичность кожи могут помочь в диагностике различных заболеваний. Например, у больных гепатитом кожа может иметь характерный желтый оттенок. Точно так же герпес и лихорадка , волдырей являются признаком инфицирования вирусом простого герпеса, а бородавки (внутриэпидермальные опухоли кожи) возникают в результате инфицирования вирусом папилломы человека (ВПЧ).

Кожные пробы — важный диагностический инструмент при оценке аллергий. Кожная проба включает серию поверхностных инъекций одного или нескольких подозреваемых аллергенов. Положительный ответ, такой как покраснение или воспаление на месте кожной пробы, помогает точно определить виновника.

Общие болезни и расстройства

Угри, вызванные закупоркой пор и бактериальной инфекцией, обычно диагностируются у подростков и молодых людей. Акне может быть легкой, средней или тяжелой степени и характеризуется черными точками, белыми точками, папулами, пустулами и кистами на лице, плечах, груди и спине.Легкие формы акне можно лечить с помощью местных антимикробных агентов, чтобы убить бактерий на коже, и местных ретиноидов, чтобы открыть поры. Умеренные и тяжелые угри часто поддаются лечению системными антибиотиками , такими как тетрациклин или доксициклин.

Распространенными бактериальными кожными инфекциями являются импетиго, фолликулит и целлюлит. Импетиго — это заразная кожная инфекция, вызываемая стрептококками или стафилококками. На коже образуются твердые пятна. Местные вспышки можно лечить антибактериальной мазью, а пациентам с широко распространенными инфекциями назначают пероральные антибиотики.Инфекционный фолликулит вызывает эритему (покраснение) и пустулы. Это вызвано стафилококком и лечится пероральными антибиотиками. Целлюлит — это отек, эритема, тепло и боль, вызванные инфекцией дермы и подкожной клетчатки, часто рядом с местом раны. Целлюлит обычно вызывается стрептококками группы А или золотистым стафилококком и лечится курсом антистрептококковых или стафилококковых антибиотиков.

Общие вирусные кожные заболевания включают инфекцию, вызванную вирусом простого герпеса или опоясывающим герпесом.Простой герпес вызывает герпес, волдыри и поражения на гениталиях и ягодицах. Опоясывающий лишай вызывает болезненную сыпь, характеризующуюся пузырьками. Оба состояния лечат ацикловиром или другим пероральным противовирусным агентом.

Кожные реакции включают экзему, аллергический контактный дерматит (сыпь), например, вызванные контактом с ядовитым плющом, сумахом или дубом, и крапивницей. Контактный дерматит, высыпание зудящих кожных пузырьков, является аллергической кожной реакцией.Пациентам рекомендуется избегать контакта с подозреваемым аллергеном, а в легких случаях можно лечить теплыми мазями и местными мазями, чтобы уменьшить воспаление и успокоить воспаленную кожу.

Косметические повреждения, а также потенциально смертельные кожные заболевания могут возникнуть в результате чрезмерного воздействия ультрафиолетовых (УФ) лучей на солнце. Поначалу чрезмерное пребывание на солнце приводит к травме, известной как солнечный ожог. УФ-лучи повреждают клетки кожи, кровеносные сосуды и другие кожные структуры. Постоянное чрезмерное воздействие вызывает кожистую кожу, морщины и обесцвечивание, а также может привести к раку кожи . Любой, кто подвергается чрезмерному воздействию ультрафиолетовых лучей, подвергается риску рака кожи, независимо от количества пигментации, обычно присутствующей на коже. Семьдесят пять процентов всех видов рака кожи представляют собой базальноклеточные карциномы, которые возникают в эпидермисе и редко метастазируют (распространяются) в другие части тела. Врачи могут удалить базально-клеточный рак хирургическим путем. Плоскоклеточный рак также встречается в эпидермисе и может метастазировать. Злокачественные меланомы — это опасные для жизни виды рака кожи, которые быстро метастазируют.Между воздействием солнечного света и развитием рака кожи может пройти от 10 до 20 лет.

Дерматология — это медицинская специальность, посвященная диагностике и лечению кожных заболеваний. В дополнение к ранее описанным заболеваниям, к врачам первичного звена и дерматологам часто обращаются для диагностики и лечения следующих состояний:

• алопеция (выпадение волос)
• атлетическая стопа (грибковая инфекция)
• родинок
• псориаз (чешуйчатая кожа на коже черепа, туловище, руках и ногах)
• розацеа (симметрично расположенные папулы и пустулы на носу и щеках)
• чесотка (заражение кожи клещами, вызывающее воспалительные папулы в запястьях, паутинах и боковых сторонах стоп)
• себорейный дерматит (покраснение и шелушение лица)
• сосудистые звездочки, варикозное расширение вен
• витилиго (потеря цвета кожи на участках кожи, обычно поражает лицо и конечности)

Сегодня многие дерматологи также предоставляют ряд косметических услуг чтобы уменьшить признаки старения, такие как морщины, дряблость и обесцвечивание кожи, и обратить вспять некоторые эффекты солнечного повреждения кожи родняМикродермабразия, лазерная шлифовка кожи и инъекции коллагена — это методы, используемые для улучшения внешнего вида кожи.

КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ

Хитин — Полисахарид, образующий экзоскелет насекомых, ракообразных и других беспозвоночных.

Дерма — Более толстый слой кожи, лежащий под эпидермисом.

Эпидермис — Более тонкий внешний слой кожи.

Кератин — Нерастворимый белок, содержащийся в волосах, ногтях и коже.

Меланин — Коричнево-черный пигмент, обнаруженный в коже и волосах.

Ресурсы

КНИГИ

Freedberg, Irwin, et al. Дерматология в общей медицине Фитцпатрика, пятое издание . Тт. I, II и III. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1999.

Odom, Richard B., et al. Болезни кожи Андрея . Филадельфия, Пенсильвания: W.B. Saunders Company, 2000.

OTHER

Skin Deep . Видео и видеодиск. Принстон, штат Нью-Джерси: гуманитарные и научные фильмы, 1995.

Растительные тканевые системы

Как и другие организмы, клетки растений группируются в различные ткани. Эти ткани могут быть простыми, состоящими из одного типа клеток, или сложными, состоящими из более чем одного типа клеток. Помимо тканей, растения также имеют более высокий уровень структуры, называемой системами тканей растений. Существует три типа тканевых систем растений: кожная ткань, сосудистая ткань и наземные тканевые системы.

Кожная ткань

Элизабет Фернандес / Moment / Getty Images

Система дермы состоит из эпидермиса и перидермы .Эпидермис обычно представляет собой один слой плотно упакованных клеток. Он одновременно покрывает и защищает растение. Его можно рассматривать как «кожицу» растения. В зависимости от того, какую часть растения он покрывает, система кожных тканей может в определенной степени специализироваться. Например, эпидермис листьев растения выделяет покрытие, называемое кутикулой, которое помогает растению удерживать воду. Эпидермис в листьях и стеблях растений также содержит поры, называемые устьицами. Защитные клетки эпидермиса регулируют газообмен между растением и окружающей средой, контролируя размер устьичных отверстий.

перидерма , также называемая кора , заменяет эпидермис у растений, которые подвергаются вторичному росту. Перидермия многослойная, в отличие от однослойного эпидермиса. Он состоит из пробковых клеток (феллем), феллодермы и феллогена (пробковый камбий). Клетки пробки — это неживые клетки, которые покрывают стебли и корни снаружи, защищая и обеспечивая изоляцию растения. Перидерма защищает растение от болезнетворных микроорганизмов, травм, предотвращает чрезмерную потерю воды и изолирует растение.

Ключевые выводы: системы растительных тканей

• Клетки растений образуют системы тканей растений, которые поддерживают и защищают растение. Существует три типа тканевых систем: кожная, сосудистая и наземная.
• Кожная ткань состоит из эпидермиса и перидермы. Эпидермис — это тонкий слой клеток, который покрывает и защищает подлежащие клетки. Наружная перидерма, или кора, представляет собой толстый слой неживых пробковых клеток.
• Сосудистая ткань состоит из ксилемы и флоэмы.Эти трубчатые структуры транспортируют воду и питательные вещества по всему растению.
• Наземная ткань генерирует и хранит питательные вещества для растений. Эта ткань состоит в основном из клеток паренхимы, а также содержит клетки колленхимы и склеренхимы.
• Рост растений происходит в областях, называемых меристемы . Первичный рост происходит на апикальных меристемах.

Сосудистая тканевая система

Центр этого стебля заполнен большими сосудами ксилемы для транспортировки воды и минеральных питательных веществ от корней к основному телу растения.Пять пучков ткани флоэмы (бледно-зеленые) служат для распределения углеводов и растительных гормонов по растению. Стив Гшмайсснер / Научная фотобиблиотека / Getty Images

Xylem и Флоэма по всему растению составляют систему сосудистой ткани. Они позволяют воде и другим питательным веществам переноситься по всему растению. Ксилема состоит из двух типов клеток, известных как трахеиды и сосудистые элементы. Трахеиды и элементы сосудов образуют трубчатые структуры, по которым вода и минералы перемещаются от корней к листьям.В то время как трахеиды встречаются у всех сосудистых растений, сосуды встречаются только у покрытосеменных.

Флоэма состоит в основном из клеток, называемых ситовидными клетками и клетками-компаньонами. Эти клетки помогают транспортировать сахар и питательные вещества, образующиеся во время фотосинтеза, от листьев к другим частям растения. В то время как трахеидные клетки неживые, ситовидные и сопутствующие клетки флоэмы живы. Клетки-компаньоны обладают ядром и активно переносят сахар в ситовые пробирки и из них.

Земляная ткань

Kelvinsong / Creative Commons Attribution 3.0 Без порта

Система наземных тканей синтезирует органические соединения, поддерживает растение и обеспечивает его хранение. Он в основном состоит из растительных клеток, называемых клетками паренхимы, но также может включать некоторые клетки колленхимы и склеренхимы. Паренхима Клетки синтезируют и хранят органические продукты в растении. В этих клетках происходит большая часть метаболизма растения.Клетки паренхимы в листьях контролируют фотосинтез. Клетки колленхимы имеют опорную функцию у растений, особенно у молодых растений. Эти клетки помогают поддерживать растения, не сдерживая при этом рост из-за отсутствия у них вторичных клеточных стенок и отвердителя в их первичных клеточных стенках. Клетки склеренхимы также выполняют опорную функцию у растений, но в отличие от клеток колленхимы они обладают отвердителем и намного более жесткие.

Тканевые системы растений: рост растений

Это светлая микрофотография кончика роста (апикальной меристемы) корня растения кукурузы.Гарри Делонг / Oxford Scientific / Getty Images

Участки внутри растения, способные к митозу, называются меристемами. Растения проходят два типа роста: первичный и / или вторичный. При первичном росте стебли и корни растений удлиняются за счет увеличения клеток, а не за счет производства новых клеток. Первичный рост происходит в областях, называемых апикальными меристемами. Этот тип роста позволяет растениям увеличиваться в длине и углублять корни в почву. Все растения проходят первичный рост. У растений, которые подвергаются вторичному росту, например, деревьев, есть боковые меристемы, которые производят новые клетки.Эти новые клетки увеличивают толщину стеблей и корней. Боковые меристемы состоят из сосудистого камбия и пробкового камбия. Именно сосудистый камбий отвечает за производство клеток ксилемы и флоэмы. Пробковый камбий образуется у зрелых растений и дает кору.

Эпидермис растений: функция и структура — видео и стенограмма урока

Структура

Эпидермис растений уникален, потому что на самом деле это два разных слоя клеток: верхний эпидермис и нижний эпидермис.

Между этими двумя слоями зажаты две другие важные тканевые системы — система сосудистой ткани и система основной ткани. Сосудистая тканевая система обеспечивает транспортировку воды и питательных веществ от корней к другим частям растения. Система наземных тканей , также называемая мезофиллом, специализируется на фотосинтезе, процессе, с помощью которого растение преобразует солнечный свет в полезную химическую энергию.

Но если эпидермис покрывает мезофилл, как здесь происходит фотосинтез? Эпидермис фактически прерывается небольшими порами, называемыми устьицами .Эти отверстия обеспечивают обмен углекислого газа и кислорода, который способствует фотосинтезу. Устьицами управляют замыкающие клетки, которые регулируют степень открытия или закрытия устьиц.

Функция

Выступая в роли кожи растения, клетки эпидермиса защищают внутренние ткани от внешнего мира, создавая барьер. Но эпидермис также выполняет множество других функций для растений.

Когда устьица открываются для обмена газов во время фотосинтеза, вода также теряется через эти маленькие отверстия в результате испарения.Растения не любят терять воду, а восковая кутикула эпидермиса помогает минимизировать эту потерю, предотвращая высыхание растений.

Эпидермис также помогает защитить растения от поедания животными и паразитами. Многие растения имеют толстые волоски или колючки, выходящие из эпидермиса, что делает их очень непривлекательными для голодных животных. Представьте себе кактус с большими колючками. Опасность, связанная с попыткой получить доступ к тому, что находится за этими шипами, вероятно, делает это растение очень непривлекательным для вас!

Эпидермальные клетки также могут стать очень специализированными, и, поскольку этот слой клеток подвергается воздействию внешнего мира, их специализация может иметь большое значение.Цвет и текстура клеток эпидермиса могут помочь привлечь и удержать опылителей. Эпидермальные клетки могут усиливать аромат и цвет лепестков цветов растений, делая их более привлекательными для опылителей. Они также могут специализироваться на формировании менее скользкой посадочной поверхности, обеспечивающей более устойчивую зону для опылителей, на которой они могут стоять.

Краткое содержание урока

Хотя эпидермис растения является очень важной тканевой системой, он представляет собой тонкий слой клеток. Эпидермис защищает растения от высыхания и защищает от хищников, физических повреждений и болезней.Подобно тому, как ваша кожа защищает нежные ткани и органы под ней, эпидермис растения создает защитный барьер между его внутренними частями и внешним миром.

Условия эпидермиса растений

Эпидермис растений

Условия	Определения
Тканевая система	группа клеток, которые работают вместе для выполнения очень специфической функции, которые образуют первую линию защиты от физических повреждений и болезней
Система кожных тканей	защитное покрытие растений внешнее
Эпидермис	дермальный слой плотно упакованных клеток
Кутикула	восковое покрытие, предотвращающее потерю воды через эпидермис
Сосудистая тканевая система	обеспечивает транспортировку воды и питательных веществ от корней к другим частям растения
Система наземных тканей	также называется мезофиллом; специализируется на фотосинтезе, при котором растения превращают солнечный свет в химическую энергию
Устьица	маленькие поры, прерывающие эпидермис

Результаты обучения

Повысьте свои знания о дерме растений, просматривая этот урок, чтобы вы могли перейти к:

• Обсудить состав кожной системы
• Изобразите структуру эпидермиса растения
• Подчеркнуть функции клеток эпидермиса

Покровная система: определение, схема и функции

Покровная система — это система тела, которая окружает вас, как в прямом, так и в переносном смысле.Если вы посмотрите в зеркало, вы увидите это, если вы посмотрите куда угодно на своем теле, вы увидите, и если вы посмотрите вокруг себя во внешнем мире, вы увидите это. Это система, которая может мгновенно сказать нам, стар или молод, национальности или расы человека или был ли он / она недавно в отпуске.

Он также сильно защищает нас от вреда и позволяет нам чувствовать окружающую среду. Вообще говоря, покровная система состоит из кожи и ее придатков, подкожной клетчатки, глубокой фасции, кожно-слизистых соединений и груди.В этой статье мы подробно обсудим все эти компоненты вместе с некоторыми клиническими замечаниями о них и покровной системе в целом.

Кожа

Кожа — самый крупный компонент этой системы. Это обширный орган чувств , который образует внешнюю, защитную оболочку вокруг всей внешней поверхности тела. Фактически, это самый большой орган человеческого тела, занимающий площадь 2 квадратных метра. Его толщина составляет от 1,5 до 5 мм, в зависимости от расположения.

Функции

Кожа имеет значительную способность к обновлению и играет важную роль для нормального функционирования человеческого тела. Это эффективный барьер против потенциальных патогенов и защищает от механических, химических, осмотических, термических и ультрафиолетовых радиационных повреждений (через меланин). Кожа также принимает участие в различных биохимических синтетических процессах , таких как выработка витамина D под воздействием ультрафиолетового излучения, а также выработка цитокинов и факторов роста.

Кожа также играет важную роль в контроле температуры тела путем увеличения или уменьшения кровотока через кожный кровоток, что, в свою очередь, влияет на величину потери тепла. Потоотделение также способствует этому процессу. Кожа также является основным сенсорным органом , содержащим большое количество нервных окончаний для прикосновения, температуры, боли и других раздражителей. Кожа в значительной степени помогает в перемещении и манипулировании благодаря своим хорошим фрикционным свойствам, обусловленным ее текстурой и эластичностью.

слоев

Кожа анатомически организована следующим образом, от поверхностных к более глубоким слоям:

• Эпидермис
  
  • Слой базальный
    
  • Шиповидный слой
    
  • Зернистый слой
    
  • Люцидный слой
    
  • Роговой слой
    

(запомните эти слои с помощью мнемоники: « B ritish и S panish G rannies L ove C ornflakes», см. Видео ниже)

• Dermis
  
  • Папиллярная дерма
    
  • Ретикулярная дерма
    

Если вы хотите узнать больше об анатомии кожи, прочтите эту статью.

Придатки кожи

Волосы

Волосы — это нитевидные ороговевшие структуры , которые вырастают из кожи и покрывают большую часть поверхности тела. Некоторые участки тела, такие как ладони, подошвы, сгибающая поверхность пальцев и определенные части репродуктивных органов, лишены волосков. Волосы важны для зондирования , терморегуляции и защиты от травм и солнечного излучения.

Есть два основных типа волос: пушковые и терминальные. Зубчатые волоски не выступают за пределы своих фолликулов в некоторых областях, однако они короткие и узкие и покрывают большую часть поверхности тела. Этот тип волос наиболее легко наблюдается у детей и взрослых женщин и в просторечии известен как «персиковый пух». Терминальные волоски длиннее, толще и сильнее пигментированы. Чаще всего они наблюдаются у мужчин, а также в подмышечной и лобковой областях у обоих полов.

Волосяной фолликул

Волосяной фолликул — это мешочек , содержащий волосы , из которых он растет.На самом деле это спад дермы, прилегающий к эпителию. Волосяные фолликулы подвергаются циклической активности роста и выпадения волос.

Лампочка для волос

Волосяная луковица — это самая нижняя расширенная оконечность волосяного фолликула, которая, как колпачок , закрывает кожный волосяной сосочек , охватывая его. Дермальный волосяной сосочек представляет собой скопление мезенхимальных клеток, дающих начало нескольким капиллярам, ​​которые образуют капиллярную петлю. Волосяная луковица образует волосы и их внутреннюю корневую оболочку.

Луковица состоит из двух частей: зародышевой матрицы и верхней луковицы. Зародышевый матрикс состоит из плюрипотентных кератиноцитов, которые дают начало верхней луковице. По мере того, как клетки из матрикса мигрируют апикально и дифференцируются дальше, они образуют несколько структур и слоев. От интерьера до экстерьера к ним относятся:

• Стержень для волос
  
• Внутренняя корневая оболочка
  
  • Кутикула
    
  • Слой Хаксли
    
  • Слой Генле
    
• Оболочка наружного корня
  
• Стекловидная мембрана (базальная мембрана волосяного фолликула)
  

Вы можете изобразить эти слои как годичные кольца в поперечном сечении волосяного фолликула, поскольку они представляют собой концентрические цилиндры.Каждый слой полностью закрывает предыдущий, расположенный более внутренне.

Цикл роста и роста волос

Рост, покой и выпадение волосяных фолликулов происходит циклическими стадиями переменной продолжительности. Во время фазы роста (анагена) фолликулы производят весь волосяной стержень из делящихся клеток волосяной луковицы.

Во время фазы шеддинга (катагена) эпителиальные клетки в волосяной луковице и наружной оболочке корня умирают регулируемым образом (апоптоз).Дифференциация стержня волоса также прекращается, и его нижняя часть уплотняется в структуру, называемую club .

Во время фазы покоя (телоген) волосяные фолликулы находятся в состоянии покоя. Ни дифференциации, ни апоптоза не происходит. Выпадение или выпадение косолапых волос происходит, когда цикл возобновляется, и вновь растущий волосяной фолликул выталкивает старый. Средняя скорость роста волос составляет от 0,2 до 0,44 мм за 24 часа.

Вы боретесь со всеми частями покровной системы? Проверьте наши викторины и изучите все эти части в легкой и увлекательной игровой форме.

Гвозди

Ногти гомологичны роговому слою эпидермиса и содержат множество минералов, таких как кальций. Они состоят из уплотненных и слоистых, заполненных кератином чешуек , (чешуйки). Расположение и сцепление чешуек ответственны за твердость ногтей. Ноготь состоит из ногтевой пластины, ногтевых складок, ногтевого матрикса, ногтевого ложа и гипонихия.

Ногтевая пластина

Ногтевая пластина представляет собой прямоугольную выпуклую структуру, встроенную в ногтевые складки.Он происходит от матриц для ногтей , найденных у основания ногтей. Ногтевая пластина полностью свободна дистальнее ониходермальной ленты (дистальный край ногтевого ложа).

Ногтевые складки

Ногтевые складки — это границы ногтевой пластины , расположенные сбоку и проксимально, которые непрерывны вокруг ногтевой пластины. Кутикула (эпонихий) является продолжением проксимального ногтевого валика, расположенным на дорсальной стороне ногтевой пластины, над корнем ногтя.

Матрица для ногтей

Матрица ногтя — это структура, из которой вырастает ногтевая пластина . Роговые клетки матрикса постепенно выдавливаются дистально, образуя ногтевую пластину.

Гвоздь

Ногтевое ложе простирается между лунулой (серповидная, белая область ногтевого ложа) и гипонихием (область под свободным краем ногтевой пластины). Дистальный край ногтевого ложа называется ониходермальной лентой .Ногтевое ложе и пластина идеально сочетаются друг с другом, образуя уплотнение, предотвращающее проникновение микробов и скопление мусора. Ногтевое ложе состоит из двух слоев: эпидермиса и дермы. Дерма прикрепляется непосредственно к надкостнице дистальной фаланги и имеет обильную васкуляризацию. Он также содержит многочисленные сенсорные нервные окончания, такие как окончания Меркеля и тельца Мейснера .

Потовые железы

Потовые железы — это небольшие трубчатые структуры, расположенные в коже.Это экзокринные железы , , следовательно, они секретируют вещества на эпителиальной поверхности через протоки. Железы производят пот , что важно для терморегуляции. Есть два типа потовых желез: эккринные и апокринные, и каждый из них производит свой пот.

Эккриновые потовые железы

Большинство потовых желез эккринные. Это длинные неразветвленные трубчатые структуры с сильно скрученной секреторной частью , расположенной глубоко в дерме.Более узкий канал выходит из железы и открывается через поры на поверхности кожи.

Апокриновые потовые железы

Это большие железы, специально расположенные в подмышечных впадинах, перианальной области, сосках, околопупочной области, крайней плоти, мошонке, лобковой кости, малых половых губах, ногтевом ложе, половом члене и клиторе.

Подобно эккриновым железам, апокринные железы также состоят из секреторной спирали . Однако выходящий из железы проток открывается внутри пиларического канала над протоком сальной железы или непосредственно на поверхности кожи.

Сальные железы

Сальные железы — это небольшие мешковидные образования, расположенные в дерме, которые покрывают большую часть тела. Они состоят из кластера из секреторных ацинусов , который продолжается протоком , который открывается в дермальный пилярный канал волосяного фолликула.