Ткани растений. Классификация тканей

План лекции
Определение понятия «Ткани».
Классификация тканей.
Образовательные ткани (меристемы).
Классификация меристем.
Покровные ткани. Происхождение. Классификация.
Первичные покровные ткани. Эпидермис. Трихомы. Эмергенцы. Устьица. Ризодерма.
Вторичная покровная ткань – перидерма.
Третичная покровная ткань – ритидом.

1671 г. Н.Грю – группа схожих клеток – ткань.
1807 г. Г.Линк – ввел понятие о паренхимных и прозенхимных клетках.
Клетки, которые разрастаются более или менее равномерно по всем направлениям и диаметр которых примерно одинаков или соотношение длины и ширины не превышает двух – паренхимные клетки. Они имеют изодиаметричную или таблитчатую форму.
Клетки, у которых длина более чем в два раза превышает ширину – прозенхимные клетки.

Паренхимные и прозенхимные клетки
Паренхимные
Прозенхимные

Ф.Габерланд, конец 19 в.
ТКАНИ – это устойчивые комплексы клеток, которые похожи по происхождению, строению, выполняют определенную функцию и занимают определенное место в теле растений.

Классификация тканей
По форме клеток – паренхимные и прозенхимные.
По физиологическому состоянию клеток –
живые и мертвые.
По степени дифференциации клеток – недифференцированные – меристематические (с высокой тотипотентностью – способностью к реализации всей генетической программы организма) и дифференцированные – постоянные.
По времени и особенностям образования – первичные (образуются из первичных, зародышевых или апикальных меристем) , вторичные (из вторичных меристем или постоянных тканей) и третичные.
По степени сложности – простые и сложные.

Классификация тканей на основании строения и функции
1. Образовательные, или меристемы
2. Покровные, или пограничные
3. Механические, или арматурные
4. Проводящие
5. Паренхимные
6. Выделительные структуры (сборная группа)

Меристемы
Тело растений образуется за счет деятельности образовательных тканей, или меристем (от греч. meristos - делимый).
Свойства клеток апикальных меристем:
мелкие
более или менее изодиаметричные, многогранные
тесно сомкнутые, без межклетников
имеют первичную клеточную оболочку
характеризуются высокой метаболической активностью
имеют густую цитоплазму и довольно крупное ядро

Меристемы
Свойства клеток апикальных меристем:
в клетке содержится много рибосом, незначительное количество пластид, митохондрии слабо дифференцированы
запасные вещества отсутствуют
вакуоли мелкие, малозаметные
способны к длительному митотическому делению

Меристемы
Меристемы длительно функционируют благодаря наличию одной (хвощи) или нескольких инициальных клеток. Имеют вид многогранников (граней 14). Делятся в течение всей жизни растения и производят только меристематические клетки.
Остальные, дочерние клетки, образуют основную меристему, клетки которой делятся ограниченное число раз, и в конце концов превращаются в постоянные ткани – проводящие, покровные, механические и др.

Классификация меристем
По времени появления в онтогенезе:
первичные (берут начало с момента деления зиготы и начальных стадий образования зародыша) - прокамбий, перицикл.
вторичные – камбий, феллоген.
Прокамбий:
представлен прозенхимными клетками с хорошо развитыми вакуолями
не имеет инициальных клеток
образует продольные тяжи и является васкулярной меристемой
из него формируются проводящие ткани.

Перицикл:
образуется из прокамбия
хорошо выражен в корне
не имеет инициальных клеток
состоит из одного ряда клеток таблитчатой формы, вытянутых параллельно поверхности корня.

Меристемы
Первичные меристемы
По положению:
1 - апикальные (верхушечные) – обуславливают первичный рост в длину.
2 - интеркалярные (вставоч-ные) – находятся в основании междоузлий побега, тычино-чных нитей, листовых зачат-ков, черешков листьев, цвето-носов.
3 - боковые (латеральные) – прокамбий, перицикл
маргинальные.

Вторичные меристемы:
камбий (по положению - боковая меристема)
феллоген (боковая меристема)
раневые меристемы.
Камбий:
образуется прокамбия, пери-цикла, паренхимы;
клетки таблитчатой формы, вытянуты параллельно по-верхности органа;
делятся периклинально;
дают начало вторичным проводящим тканям;
наличие инициалей.
Феллоген:
образуется из клеток эпидермы, субэпидер-мальных клеток парен-химы первичной коры, перицикла;
дает начало перидер-ме

Регенерация растений из каллуса

Цитологические признаки меристем

Дифференцировка верхушечной (апикальной) меристемы конусов нарастания: А – корня подсолнечника обыкновенного;
Б – побега водяной сосенки.
1 – корневой чехлик, 2 – инициальные клетки апикальной меристемы,
3 – дерматоген, 4 – периблема, 5 – плерома, 6 – калиптроген; 7 – протодерма,
8 – туника, 9 – корпус.

Апикальные меристемы
a – апикальная меристема побега,
b – зачаток листа,
c – зачаток бокового побега
Апекс корня

Конусы нарастания побега и корня

Покровные ткани
Функции:
барьерная
защитная
регуляция транспирации и газообмена.
Общие признаки: клетки тесно сомкнуты, без межклетников; имеются специальные отверстия для проветривания.

Появление
В эволюции – как следствие перехода растений к жизни на суше.
В онтогенезе – первичные - из поверхностных слоев апикальных меристем; вторичные – из феллогена.

Классификация по происхождению в онтогенезе
Первичные – эпидермис, ризодерма
Вторичные – перидерма
Третичные – ритидом (корка)

Эпидермис:
покрывает листья и молодые зеленые стебли, части цветка, плоды;
дифференцируется из протодермы – наружного слоя туники;
образован преимущественно одним слоем клеток;
образован живыми клетками (тонкий постенный слой цитоплазмы, ядро, небольшое количество фотосинтетически малоактивных хлоропластов, лейкопласты, вакуоль);
несет устьица.

Эпидермис листа традесканции

Эпидермис листа арабидопсиса

Одноклеточные и многоклеточные кроющие трихомы эпидермиса различных растений

Кроющий и железистый трихомы лафанта

Эмергенцы на стенке плодов разных растений :
А – дурмана обыкновенного, Б – эхиноцистиса лопастнолистного, В – лютика полевого

Строение устьица

Типы устьичных аппаратов по способу образования в онтогенезе:
перигенный – меристемоид делится и образует только пару замыкающих клеток. Побочные клетки, если они есть, образуются из других меристемоидов;
мезогенный – меристемоид дает начало и замыкающим и всем околоустьичным клеткам;
мезоперигенный – меристемоид дает начало замыкающим клеткам и хотя бы одной околоустьичной клетке. Иные околоустьичные клетки возникают из других меристемоидов.

Морфологические типы устьичных комплексов:
А – аномоцитный, Б – диацитный, В – парацитный, Г – анизоцитный:
1 – устьице, 2 – хлоропласты, 3 – клетки эпидермиса, 4 – побочные клетки.

Диацитный устьичный аппарат

Анизоцитный у.а. денежного дерева – Crassula ovata
Слева устьице закрыто, справа – открыто

Первичная покровная ткань корня (ризодерма, эпиблема):
1– ризодерма, 2 – эпиблема, 3 – корневые волоски,
4 – атрихобласты, 5 – трихобласты

Вторичная покровная ткань – перидерма

Перидерма с чечевичкой у бузины красной:
1 – остатки эпидермиса, 2 – феллема, 3 – феллоген, 4 – феллодерма,
5 – выполняющая ткань чечевички, 6 – прорыв чечевички

Чечевичка в перидерме бузины

Перидерма
Платан
Клубень картофеля с чечевичками

Дуб пробковый
(Quercus suber L.)
Поперечный спил
Заготовка коры

Кора дуба пробкового

АМУРСКИЙ БАРХАТ
(Phellodéndron amurénse Rupr.)
Поперечный спил
Листья и плоды

Ритидом
(корка)
Корка дуба
Чешуйчатая корка сосны

Кольчатая корка
Виноград
Черемуха Маака

Корка древесных пород: 1 - гладкая (рябина обыкновенная), 2 - пластинчатая (сосна обыкновенная),
3 - мелкотрещиноватая (клён остролистный), 4 - глубокотрещиноватая (дуб черешчатый),
5 - груботрещиноватая, 6 - ромбовиднотрещиноватая, 7 - продольнотрещиноватая (5-7 - берёза плакучая),
8 - отслаивающаяся (берёза даурская),
9 - листовидно отслаивающаяся (черёмуха Маака), 10 - зелёная (клён зеленокорый),
11 - красная (дёрен белый), 12 - коричневая (сосна кедровая сибирская).