Признаки ксилемы и флоэмы. Флоэма. Строение флоэмы. Функции флоэмы. Ситовидные трубки и клетки-спутницы

В переводе с греческого языка этот термин означает «кора». Также ее часто называют лубом. Флоэма - ткань, благодаря которой происходит перенос питательных веществ к органам растений. Какое строение она имеет? Каким образом происходит транспорт питательных веществ? Чем отличается от ксилемы?

Проводящие ткани растений: ксилема и флоэма

Для переноса минеральных веществ и воды к разным частям растения необходима проводящая ткань. Она состоит их двух типов сложных тканей - флоэмы и ксилемы.

Ксилему также называют древесиной, а флоэму - лубом. Они, как правило, находятся в непосредственной близости друг от друга и формируют проводящие пучки (также их называю сосудисто-волокнистыми). По взаимному расположению флоэмы и ксилемы выделяют несколько типов проводящих тканей:

1. Коллатериальные (ткани прилегают друг к другу и расположены равноудаленно от осевой части органа растения).
2. Биколлатериальные (ксилема окружена двумя участками флоэмы).
3. Концентрические (когда ксилема окружает флоэму и наоборот).
4. Радиальные (когда происходит чередование флоэмы и ксилемы по радиусам).

Строение флоэмы

Флоэма растений - это особый вид проводящей ткани, которая необходима для передачи питательных веществ, образованных в результате фотосинтеза, к органам растения, где они используются. По типу происхождения она подразделяется на следующие виды:

• первичная (дифференцированная из прокамбия);
• вторичная (образованная из камбия).

Главное их отличие заключается в том, что в первичной флоэме отсутствуют сердцевидные трубки. Однако их клеточный состав идентичен.

Флоэма состоит их следующих типов клеток:

• ситовидные (обеспечивают основной перенос веществ и не имеют клеточных ядер);
• склеренхимные (служат для опоры);
• паренхимные (выполняют функцию ближнего радиального транспорта).

Главная особенность ситовидных клеток - наличие специальных пор в клеточных стенках. Их происхождение до сих пор неясно. Каналы ситовидных элементов выстланы каллозой (полисахарид), которая может в них накапливаться. Каллоза может закупоривать каналы этих клеток, к примеру, когда растение находится в фазе покоя в зимний период.

Флоэмный транспорт

Флоэма - это ткань, по которой перемещаются концентрированные растворы углеводородов (по большей части сахарозы), образованных в результате фотосинтеза. Помимо этого, переносятся ассимиляты и метаболиты, но в меньшей концентрации. Скорость переноса веществ достигает нескольких десятков сантиметров в течение часа.

Перенос веществ осуществляется от органов, где активно образуются, к тем частям растений, где они используются или запасаются. Активный перенос веществ происходит к корням, побегам, формирующимся листьям, репродуктивным органам, клубням, луковицам, корневищам.

В результате экспериментов ученые выяснили, что транспорт осуществляется от органов-доноров к тем частям растений, которые расположены наиболее близко к ним. Помимо этого, перенос веществ является двусторонним. Поэтому растение в разные периоды вегетации может накапливать питательные вещества или их расходовать.

Флоэма: функции

Фотосинтез осуществляется в хлоропластах листьев при участии солнечного света. Его продукты, вода и прочие растворы минеральных веществ, поглощенных корнями растений, необходимы для функционирования абсолютно всех клеток. Флоэма - это ткань, обеспечивающая их транслокацию. Растворы перетекают по ситовидным элементам от зон с высоким гидростатическим давлением к областям его низкого значения. Поэтому главная функция флоэмы - транспортная.

Отличие флоэмы от ксилемы

Несмотря на то что ксилема и флоэма выполняют сходные функции и находятся в непосредственной близости, они имеют различия. Перемещение веществ в ксилеме происходит от корня к листьям. Более того, клетками, образующими этот вид ткани, являются сосудистые элементы, трахеиды, волокна и древесинная паренхима. Ксилема необходима для переноса воды вместе с растворенными питательными веществами.

Итак, флоэма - это один из видов проводящей ткани растения. Она служит для переноса питательных веществ из тех органов растения, где они активно образуются, в те его части, где они запасаются либо потребляются. Флоэма представлена тремя видами клеток - ситовидными, склеренхимными и паренхимными. Основную транспортную функцию выполняют ситовидные клетки со специальными порами, которые не имеют ядер.

Перенос веществ может осуществляться в двух направлениях, а его скорость иногда достигает нескольких десятков сантиметров в час. Другой сходной по функциям с флоэмой, является ксилема. Но главное их отличие заключается в том, что ксилема переносит только в одном направлении (от корней к побегам) воду с растворенными в ней минеральными веществами.

Луб (флоэма) – это сложная проводящая ткань, по которой продукты фотосинтеза (органические вещества) транспортируются из листьев ко всем органам растения (к корневищам, плодам, семенам и т.д.). Образуется флоэма делением клеток прокамбия (первичная) и камбия (вторичная). Располагается луб в стебле снаружи от камбия под корой, а в листьях - ближе к нижней стороне пластинки. Под камбием в стволе находится древесина.

Рисунок. Древесный ствол и его слои

Строение

Ткани флоэмы и ее клеточный состав делятся на три вида в зависимости от выполняемых функций: ситовидные трубки с клетками; механические ткани (склереиды и волокна); лубяная паренхима с паренхимными клетками. В основном, луб состоит из ситовидных трубок, которые обеспечивают движение растворенных питательных веществ вниз по стеблю. Трубки образуются ситовидными клетками, плотно прилегающими и соединяющимися друг с другом.

Клетки

Клетки живые, тонкостенные и имеют удлиненную форму. У них отсутствует ядро, а в центральной части содержится цитоплазма. Поперечные стенки клеток имеют мелкие сквозные отверстия, через которые тяжи цитоплазмы переходят в соседние клетки.

Ситовидные трубки тянутся по всей длине растения. У лиственных растений к членикам ситовидных трубок примыкают и соединяются с ними клетки-спутники, которые также принимают участие в транспорте веществ. Функционируют ситовидные трубки недолго, лишь один вегетационный период, постепенно они закупориваются каллозой, а затем отмирают. Только у некоторых многолетних растений продолжительность жизни составляет более 2 лет.

Функции

Механические ткани – толстостенные лубяные волокна служат для прочности, а также выполняют опорную функцию. Лубяная паренхима содержит тонкостенные паренхимные клетки, которые служат для отложения запасных питательных веществ, а также их ближней транспортировки.

Если в ксилеме перемещение растворенных минеральных веществ осуществляется только вверх к листьям от корней, то в флоэме движение органических веществ (сахароза, углеводы, аминокислоты, фитогормоны) от листьев происходит к тем органам растения, которые их потребляют или запасают. Наибольшая интенсивность потребления веществ наблюдается в верхушках побегов, формирующихся листьях, корнях. Многие же растения имеют запасающиеся органы: клубни, луковицы и др. Скорость транспорта довольно большая и составляет десятки сантиметров в час. Экспериментами было установлено, что доноры-листья чаще всего подкармливают рядом расположенные органы растения. Например, листья побега обеспечивают плоды, нижние листья – корни. Кроме этого, транспорт флоэмы двусторонний, в зависимости от вегетационной фазы, например, запасающие органы могут транспортировать углеводы к распускающимся листьям.

Если кору на дереве по кругу перерезать до древесины, то органические вещества перестанут поступать к корням, и дерево со временем засохнет.

Похожие материалы:

это сложные ткани, которые кроме основных выполняют и дополнительные функции

Флоэма (от греч. phloiós – кора, лыко) , ткань высших растений, служащая для проведения органических веществ к различным органам. Ксилема (от греч. xylon - срубленное дерево) (древесина) , ткань высших растений, служащая для проведения воды и растворов минеральных солей от корней к листьям и другим органам.

Понятным языком——Ксиле́ма, или древеси́на - основная водопроводящая ткань сосудистых растений; один из двух подтипов проводящей ткани растений, наряду с флоэмой - лубом. Луб, лубо́к, флоэ́ма - подкорье, исподняя кора дерева, покрывающая заболонь.

Ксиле́ма, или древеси́на - основная водопроводящая ткань сосудистых растений; один из двух подтипов проводящей ткани растений, наряду с флоэмой - лубом. Ксилема состоит из мёртвых одеревеневших клеток, имеющих отверстия (перфорацию) - трахеид, а также из сосудов, образованных при слиянии ряда клеток; волокон и паренхимных клеток. У ряда видов сосуды отсутствуют, у остальных видов сосуды развиты по-разному, наибольшего развития достигая у покрытосеменных. Клетки ксилемы объединяются в так называемые проводящие (сосудисто-волокнистые) пучки, которые при рассмотрении стебля в разрезе образуют кольцо. Основная функция - транспорт воды и минеральных солей от корней к листьям, то есть осуществляет восходящий ток.

Флоэма это такая штука которая выпускает воду вниз с верху а кслиема наоборот поднимает воду и разделяе его на корень все такое

ФЛОЭМА (от греч. phloios - кора, лыко) , ткань высших растений, служащая для проведения к корням органических веществ, которые синтезируются в листьях (сахароза и др.) . Основные элементы флоэмы - ситовидные трубки, клетки-спутницы, паренхимные клетки и механические волокна. Первичная флоэма - производное прокамбия, вторичная, или луб, - камбия. КСИЛЕМА (от греч. xylon - срубленное дерево) (древесина) , ткань высших растений, служащая для проведения воды и растворов минеральных солей от корней к листьям и другим органам. Состоит из проводящих элементов (трахеид, сосудов) , механических (либриформ) и паренхимных клеток.

Войдите, чтобы написать ответ

Основная статья: Растения

Ткани — это группы клеток, имеющие сходное строе-ние и выполняющие одинаковые функции. Органы растений состоят из тканей: покров-ной, проводящей, механической, образовательной, основ-ной. Появление тканей, как и органов, связано с выходом растений на сушу.

У растений выделяют несколько видов тканей.

Покровные ткани растений

Покровные ткани защищают тело растения от поте-ри влаги.

Водоросли, живя в воде, не нуждаются в подобной защите.

Однако, если водоросль изъять из воды, ее тело быстро высыхает, что свиде-тельствует об отсутствии специальных покровов, защищающих тело от потери влаги. В наземных условиях могли выжить только те рас-тения, у которых появились покровные ткани, поскольку наземные растения растут и развиваются при периодическом, а не постоянном увлажнении, часто в условиях продолжительного сухого периода.

Покровные ткани также надежно защищают тело расте-ния от перепадов температур, механических повреждений, проникновения микроорганизмов.

Покровные ткани осуществляют транспорт веществ в теле растений.

Клетки покровных тканей плотно соединены меж-ду собой, часто имеют извилистые стенки. Межклет-ников нет. Клеточные оболочки часто утолщены и пропитаны различными веществами, повышающи-ми их защитные свойства. Для сообщения с внеш-ней средой в покровных тканях образуются специ-альные образования — устьица, чечевички.

К проводящим тканям относятся луб и древе-сина.

Луб

Проводящие элементы луба — ситовидные трубки — это ряды вытянутых живых клеток.

Их поперечные стенки (ситовидные пластинки) пронизаны отверстиями (наподобие сита). Через них проходят тяжи цитоплазмы, по которым из клетки в клетку передаются органические ве-щества. Рядом с ситовидными трубками распо-ложены клетки-спутницы. Они ускоряют прове-дение веществ по ситовидным трубкам.

Древесина

Древесина состоит из проводящих элементов: трахеид и сосудов.

Трахеиды — это мертвые вытянутые клетки с сильно утолщенными оболочками и за-остренными концами. Связь между ними осуществля-ется через поры. Сосуды — длинные полые трубки, состоящие из цепочек мертвых клеток — члеников сосуда.

В поперечных стенках есть крупные отвер-стия. По трахеидам и сосудом вода (à) передвигает-ся от корня в стебель и листья.

Механические ткани растений

Механические ткани составляют внутренний каркас тела растения.

Они поддерживают растение в определенном по-ложении, обеспечивающем улавливание солнечного све-та и противостояние факторам окружающей среды (ветер, ливень).

Механические ткани образованы как живыми, так и мертвыми клетками.

Колленхима

Оболочки живых клеток колленхимы утолщаются по уголком или по параллельным оболочкам. Такая ткань встречается в молодых стеблях и листьях.

Склеренхима

Склеренхима образовано мертвыми вытянутыми клетками с равномерно утолщенными оболочками Такие клетки называются волокнами.

Волокна часто располагаются рядом с проводящими элемента ми луба и древесины.

Основные ткани растений

Фотосинтезирующие и запасающие ткани объединяются в группу основных тканей.

Фотосинтезирующая ткань (хлоренхима, ассимиляционная ткань)

Фотосинтезирующая ткань находится в листьях и мо-лодых стеблях, она осуществляет фотосинтез.

Запасающая ткань растений

Часть орга-нических веществ, синтезированных в листьях, передвига-ется в стебель и корень и откладывается в запас в клетках запасающей ткани.

Клетки некоторых растений для успеш-ного выживания в засушливых условиях запасают воду. Материал с сайта http://wiki-med.com

Образовательные ткани

Образовательные ткани состоят из клеток, которые спо-собны делиться в течение всей жизни растения. Клетки, по-явившиеся в результате деления клеток образовательной тка-ни, затем преобразуются в клетки других тканей растения.

Клетки образовательной ткани мелкие, тонкостенные. Бла-годаря деятельности образовательной ткани растения растут в длину и толщину.

что такие флоэма и ксилема?

Поэтому клетки образовательной тка-ни залегают на верхушке растения и кончике корня, а так-же располагаются продольными тяжами или цилиндрами в теле растения.

Межкле-точное вещество растений

В состав растительных тканей входит также межкле-точное вещество. Оно скрепляет клетки друг с другом, за-щищает их, препятствует испарению воды.

На этой странице материал по темам:

• в каких клетках есть межклеточное вещество у растний

• nrfym j,hfpjdfyyf vthndsvb rktnrfvb

• растительная ткань в состав которой могут входить мертвые клетки

• из чего состоит межклеточное вещество растений

• ubcnjkjubxtcrfz cnhernehf nrfytq hfcntybq

Вопросы к этой статье:

• По каким признакам различаются ткани?

• Какие функции выполняют покровные ткани?

  Механические?

• Какие тка-ни состоят из мертвых клеток?

Материал с сайта http://Wiki-Med.com

Проводящие ткани выполняют функцию транспортировки по растению питательных веществ. Они образуют в теле растения непрерывную разветв-ленную систему, соединяющую все его органы. Ткань, по которой передви-гаются вода и растворенные в ней минеральные вещества, называется ксилемой.

Транспорт продуктов ассимиляции осуществляет второй тип проводящей ткани — флоэма.

Ксилема так же, как и флоэма, является сложной тканью и включает три типа клеток:

• трахеальные элементы,
• механические волокна,
• клетки паренхимы.

Трахеальные элементы (трахеиды, сосуды) — это мертвые клетки вытянутой формы с неравномерно утолщенными лигнифицированными оболочками, пронизанными порами.

Одревеснение оболочек происходило постепенно и способствовало укреплению стенок водопроводящих элементов. У примитивных организмов на тонкостенных оболочках сначала появлялись кольчатые, затем спиральные утолщения и возникали кольчатые и спиральные трахеальные элементы.

В процессе эволюции одревеснение распространилось почти на всю оболочку, но в ней сохранились тонкостенные участки (поры), имеющие округлую или продолговатую форму.

Так возникли точечные и лестничные трахеальные элементы, являющиеся разновидностями порового типа утолщения. Трахеиды являются основными водопроводящими элементами плаунов, хвощей, папоротников, голосеменных растений. Первичная клеточная оболочка на клеточных оболочках у них не нарушена; поэтому передвижение воды осуществляется путем фильтрации через поры.

Сосуды характерны для покрытосеменных растений.

Членики сосудов располагаются один под другим, образуя длинную полую трубку.

Флоэма — это что? Функции, строение флоэмы, отличие от ксилемы

Основное отличие сосудов от трахеид состоит в том, что их поперечная перегородка имеет сквозные отверстия (перфорации), вследствие чего значительно уве-личивается скорость передвижения воды.

Членики сосудов возникают из живых клеток, которые имеют тонкие оболочки и растут в длину и ширину.

Затем начинает откладываться вторичная оболочка (не откладывается в местах образования пор и перфораций. Поперечные стенки члеников сосудов в местах перфораций растворяются, начинается проведение воды).

Сосуды являются важнейшим эволюционным приобретением растений.

Они начали появляться в независимых эволюционных группах (у селягинеллы, орляка, эфедры) и окончательно закрепились у покрытосеменных, явившись важным фактором их процветания и приспособления к сухопутным условиям.

Скорость передвижения воды по сосудам у некоторых высоких деревьев может достигать 8 м/ч (в среднем — 1 м/ч).

Древесные волокна (волокна либриформа) выполняют опорную и защитную функции для трахеальных элементов и паренхимы.

Они эволюционно возникли из трахеид, их преобразование шло в направлении потери проводящей функции, преобразования окаймленных пор в простые и повы-шения механической прочности.

Древесинная паренхима часто окружает трахеальные элементы.

Она ре-гулирует поступление и скорость движения растворов и запасает питательные вещества. Собранные в горизонтальные полосы участки паренхимных клеток образуют так называемые древесные лучи, передающие растворы в радиальном направлении.

Рассеянная среди трахеальных элементов парен-хима, в виде вертикальных тяжей тянущаяся вдоль осевых органов, называется древесиной или тяжевой. Клетки паренхимы могут образовывать выросты в полость сосудов — тиллы.

Тиллообразование усиливает механическую прочность центральной части стволов деревьев.

По происхождению и заложению различают первичную и вторичную ксилемы.

Первичная возникает из прокамбия. В ней выделяют:

• протоксилему,
• метаксилему (появляющуюся позже).

Первичная часто состоит из трахеальных элементов примитивного строения (с кольчатым, спиральным утолще-нием клеточных оболочек). Вторичная образуется из камбия и называется древесиной.

Формирование элементов в первичной ксилеме из прокамбия может идти тремя путями:

1.центростремительно (первые элементы протоксилемы образуются на периферии, а метаксилема — в центре).

Этот тип образования первичной кси-лемы называется экзархным;

2.центробежно (вычленение клеток ксилемы из прокамбия идет от центра к периферии). В этом случае выделяют две его модификации:

• центрархный тип (прокамбий расположен в виде одного пучка в центре и откладывает проводящие элементы наружу);
• эндархный (прокамбий расположен в виде колечка).

3.мезархный (первые элементы ксилемы закладываются в центральной части прокамбиального тяжа, а последующее появление других элементов идет и к центру, и к периферии).

Социальные кнопки для Joomla

Строение проводящих тканей

Этот тип относится к сложным тканям, состоит из по-разному дифференцированных клеток. Кроме собственно проводящих элементов, в ткани присутствуют механические, выделительные и запасающие элементы. Проводящие ткани объединяют все органы растения в единую систему. Выделяют два типа проводящих тканей: ксилему и флоэму (греч.xylon – дерево; phloios – кора, лыко).

Они имеют как структурные, так и функциональные различия.

Проводящие элементы ксилемы образованы мертвыми клетками. По ним осуществляется дальний транспорт воды и растворённых в ней веществ от корня к листьям. Проводящие элементы флоэмы сохраняют живой протопласт. По ним осуществляется дальний транспорт от фотосинтезирующих листьев к корню.

Проводящие ткани. А – ксилема; Б — флоэма

1 – сосуды ксилемы; 2 – трахеиды; 3 – клетки древесной паренхимы; 4 – поры; 5 — ситовидные трубки; 6 – клетки – спутницы; 7 – ситовидные поля; 8 – клетки лубяной паренхимы.

Обычно ксилема и флоэма располагаются в теле растения в определённом порядке, образуя слои или проводящие пучки .

В зависимости от строения различают несколько типов проводящих пучков, которые характерны для определённых групп растений. В коллатеральном открытом пучке между ксилемой и флоэмой находится камбий, обеспечивающий вторичный рост.

В биколлатеральном открытом пучке флоэма располагается относительно ксилемы с двух сторон. Закрытые пучки не содержат камбия, а отсюда к вторичному утолщению не способны. Можно встретить ещё два типа концентрических пучков, где или флоэма окружает ксилему, или ксилема – флоэму.

Ксилема (древесина). Развитие ксилемы у высших растений связано с обеспечением водного обмена. Так как чрез эпидерму постоянно выводится вода, такое же количество влаги должно поглощаться растением и добавляться к органам, которые осуществляют транспирацию.

Следует учитывать, что наличие живого протопласта в проводящих воду клетках сильно замедляло бы транспорт, мёртвые клетки здесь оказываются более функциональными. Однако мёртвая клетка не обладает тургесцентностью , поэтому механическими свойствами должна обладать оболочка.

Примечание: тургесценция – состояния растительных клеток, тканей и органов, при которых они становятся упругими вследствие давления содержимого клеток на их эластичные оболочки. Действительно, проводящие элементы ксилемы состоят их вытянутых вдоль оси органа мертвых клеток с толстыми одревесневшими оболочками.

Первоначально ксилема образуется из первичной меристемы — прокамбия, расположенного на верхушках осевых органов.

Вначале дифференцируется протоксилема, затем метаксилема. Известно три типа формирования ксилемы. При экзархном типе элементы протоксилемы сначала появляются на периферии пучка прокамбия, затем в центре возникают элементы метаксилемы.

Если процесс идёт в противоположном направлении (т.е. от центра к периферии), то это эндархный тип. При мезархном типе ксилема закладывается в центре прокамбиального пучка, после чего откладывается как по направлению к центру, так и к периферии.

Для корня характерен экзархный тип закладки ксилемы, для стеблей – эндархный.

У низкоорганизованных растений способы формирования ксилемы очень разнообразны и могут служить систематическими характеристиками.

У некоторых растений (например, однодольных) все клетки прокамбия дифференцируются в проводящие ткани, которые не способны к вторичному утолщению. У других же форм (например, древесных) между ксилемой и флоэмой остаются латеральные меристемы (камбий).

Эти клетки способны делиться, обновляя ксилему и флоэму.

Такой процесс называется вторичным ростом. У многих, произрастающих в сравнительно стабильных климатических условиях, растений, рост идёт постоянно. У форм, приспособленных к сезонным изменениям климата, — периодически. В результате этого образуются хорошо выраженные годовые кольца прироста.

Основные этапы дифференциации клеток прокамбия. Её клетки с тонкими оболочками, не препятствующими их растяжению при росте органа. Затем протопласт начинает откладывать вторичную оболочку.

Но этот процесс имеет выраженные особенности. Вторичная оболочка откладывается не сплошным слоем, что не позволило бы клетке растягиваться, а в виде колец или по спирали. Удлинение клетки при этом не затруднено.

У молодых клеток кольца или витки спирали расположены близко друг к другу. У зрелых клеток расходятся в результате растяжения клетки. Кольчатые и спиральные утолщения оболочки росту не препятствуют, однако механически они уступают оболочкам, где вторичное утолщение образует сплошной слой. Поэтому после прекращения роста в ксилеме формируются элементы со сплошной одревесневшей оболочкой ( метаксилемой ). Следует отметить, что вторичное утолщение здесь не кольчатое или спиральное, а точечное, лестничное, сетчатое.

Её клетки растягиваться, не способны и в течение нескольких часов отмирают. Этот процесс у расположенных поблизости клеток происходит скоординировано. В цитоплазме появляется большое количество лизосом. Затем распадаются, а находящиеся в них ферменты разрушают протопласт. При разрушении поперечных стенок расположенные цепочкой друг над другом клетки образуют полый сосуд. Большинство покрытосеменных растений и некоторых папоротникообразных обладают сосудами.

Проводящую клетку не образующую сквозных перфораций в своей стенке, называют трахеидой. Передвижение воды по трахеидам идёт с меньшей скоростью, чем по сосудам.

Дело в том, что у трахеидов нигде не прерывается первичная оболочка. Между собой трахеиды сообщатся посредством пор. Следует уточнить, что у растений пора представляет собой лишь углубление во вторичной оболочке до первичной оболочки и никаких сквозных перфораций между трахеидами не имеется.

Чаще всего встречаются окаймлённые поры.

У них канал, обращённый в полость клетки, образует расширение – камеру поры. Поры большинства хвойных растений на первичной оболочке имеют утолщение – торус, который представляет собой своеобразный клапан и способен регулировать интенсивность транспорта воды. Смещаясь, торус перекрывает ток воды через пору, но после этого вернуться в прежнее положение он уже не может, совершая одноразовое действие.

Поры бывают более или менее округлыми, вытянутыми перпендикулярно вытянутой оси (группа этих пор напоминает лестницу, поэтому такую пористость называют лестничной).

Через поры транспорт осуществляется как в продольном, так и в поперечном направлении. Поры присутствуют не только у трахеид, но и отдельных клеток сосудов, которые образуют сосуд.

С точки зрения эволюционной теории трахеиды представляют собой первую и основную структуру, осуществляющую проведение воды в теле высших растений.

Считают, что сосуды возникли из трахеид вследствие лизиса поперечных стенок между ними. Большинство папоротникообразных и голосеменных сосудов не имеют. Передвижение воды у них происходит посредством трахеид.

В процессе эволюционного развития сосуды возникали у разных групп растений неоднократно, но наиболее важное функциональное значение они приобрели у покрытосеменных, у которых они имеются наряду с трахеидами.

Считают, что обладание более совершенным механизмом транспорта помогло им не только выжить, но и достигнуть значительного разнообразия форм.

Ксилема является сложной тканью, кроме водопроводящих элементов в ней содержатся и другие. Механические функции выполняют волокна либриформа ( лат. liber – луб, forma – форма). Присутствие дополнительных механических структур важно, так как, несмотря на утолщения, стенки водопроводящих элементов всё же слишком тонки.

Они не способны самостоятельно удерживать большую массу многолетнего растения. Волокна развивались из трахеид. Для них характерны меньшие размеры, одревесневшие (лигнифицированные) оболочки и узкие полости. На стенке можно обнаружить, лишенные окаймления поры. Эти волокна проводить воду не могут, основная их функция опорная.

В ксилеме имеются и живые клетки. Их масса может достигать 25% от общего объема древесины.

Так как эти клетки имеют округлую форму, то их называют паренхимой древесины. В теле растения паренхима располагается двумя способами. В первом случае клетки располагаются в виде вертикальных тяжей – это тяжевая паренхима .

В другом случае паренхима образует горизонтальные лучи. Они называются сердцевинными лучами , так как соединяют сердцевину и кору. Сердцевина выполняет ряд функций, в том числе и запасание веществ.

Флоэма (луб). Это сложная ткань, так как образована разнотипными клетками.

Основные клетки проводящие, называются ситовидными элементами . Проводящие элементы ксилемы образованы мёртвыми клетками, а у флоэмы они в течение периода функционирования сохраняют живой, хотя и сильно изменённый протопласт.

По флоэме происходит отток пластических веществ от фотосинтезирующих органов. Способностью проводить органические вещества обладают все живые клетки растений.

А отсюда, если ксилему можно обнаружить только у высших растений, то транспорт органических веществ между клетками осуществляется и у низших растений.

Ксилема и флоэма развиваются из апикальных меристем. На первом этапе в прокамбиальном тяже формируется протофлоэма. По мере роста окружающих тканей она растягивается, и, когда рост завершается, вместо протофлоэмы формируется метафлоэма.

У различных групп высших растений можно встретить два типа ситовидных элементов.

У покрытосеменных ситовидные элементы называются ситовидными трубками. Они сообщаются между собой через ситовидные пластинки.

В зрелых клетках ядра отсутствуют. Однако рядом с ситовидной трубкой располагается клетка-спутница , образующаяся вместе с ситовидной трубкой в результате митотического деления общей материнской клетки. Клетка-спутница имеет более плотную цитоплазму с большим количеством активных митохондрий, а также полноценно функционирующее ядро, огромное количество плазмодесм (в десять раз больше, чем у других клеток). Клетки-спутницы оказывают воздействие на функциональную активность безъядерных ситовидных клеток трубок.

Структура зрелых ситовидных клеток имеет некоторые особенности.

Отсутствует вакуоль, поэтому цитоплазма сильно разжижается. Может отсутствовать (у покрытосеменных растений) или находиться в сморщенном функционально малоактивном состоянии ядро. Рибосомы и комплекс Гольджи также отсутствуют, но хорошо развит эндоплазматический ретикулум, который не только пронизывает цитоплазму, но и переходит в соседние клетки через поры ситовидных полей. Хорошо развитые митохондрии и пластиды встречаются в изобилии.

Между клетками транспорт веществ идет через отверстия, расположенные на клеточных оболочках.

Такие отверстия называются порами, но в отличие от пор трахеид, являются сквозными. Предполагают, что они представляют собой сильно расширенные плазмодесмы, на стенках, которых откладывается полисахарид каллоза.

Поры располагаются группами, образуя ситовидные поля . У примитивных форм ситовидные поля беспорядочно рассеяны по всей поверхности оболочки, у более совершенных покрытосеменных растений располагаются на примыкающих друг к другу концах соседних клеток, образуя ситовидную пластинку . Если на ней находится одно ситовидное поле, её называют простой, если несколько – сложной.

Скорость передвижения растворов по ситовидным элементам составляет до 150см ∕ час.

Это в тысячу раз превышает скорость свободной диффузии. Вероятно, имеет место активный транспорт, а многочисленные митохондрии ситовидных элементов и клеток-спутниц поставляют для этого необходимую АТФ.

Срок деятельности ситовидных элементов флоэмы зависит от наличия латеральных меристем.

Если они имеются, то ситовидные элементы работают в течение всей жизни растения.

Кроме ситовидных элементов и клеток-спутниц, во флоэме присутствуют лубяные волокна, склереиды и паренхима.

Ксилема (древесина) растений

По ксилеме от корня к листьям передвигаются вода и растворенные в ней минеральные вещества. Первичная и вторичная ксилемы содержат клетки одних и тех же типов. Однако первичная ксилема не имеет сердцевинных лучей, отличаясь этим от вторичной.

В состав ксилемы входят морфологически различные элементы, осуществляющие функции как проведения, так и хранения запасных веществ, а также чисто опорные функции.

Дальний транспорт осуществляется по трахеальным элементам ксилемы: трахеидам и сосудам, ближний — по паренхимным элементам.

Опорные, а иногда и запасающие функции выполняют часть трахеид и волокна механической ткани либриформа, также входящие в состав ксилемы.

Трахеиды в зрелом состоянии — это мертвые прозенхимные клетки, суженные на концах и лишенные протопласта.

Длина трахеид в среднем составляет 1-4 мм, поперечник же не превышает десятых и даже сотых долей миллиметра. Стенки трахеид одревесневают, утолщаются и несут простые или окаймленные поры, через которые происходит фильтрация растворов.

Большая часть окаймленных пор находится около окончаний клеток, т.е. там, где растворы просачиваются из одной трахеиды в другую. Трахеиды есть у спорофитов всех высших растений, а у большинства хвощевидных, плауновидных, папоротниковидных и голосеменных они являются единственными проводящими элементами ксилемы.

Сосуды — это полые трубки, состоящие из отдельных члеников, располагающихся друг над другом. Между расположенными один над другим члениками одного и того же сосуда имеются разного типа сквозные отверстия — перфорации.

Благодаря перфорациям вдоль всего сосуда свободно осуществляется ток жидкости. Эволюционно сосуды, по-видимому, произошли из трахеид путем разрушения замыкающих пленок пор и последующего их слияния в одну или несколько перфораций. Концы трахеид, первоначально сильно скошенные, заняли горизонтальное положение, а сами трахеиды стали короче и превратились в членики сосудов (рис.

Сосуды появились независимо в разных линиях эволюции наземных растений. Однако наибольшего развития они достигают у покрытосеменных, где являются главнейшими водопроводящими элементами ксилемы.

Возникновение сосудов — важное свидетельство эволюционного прогресса этого таксона, поскольку они существенно облегчают транспирационный ток вдоль тела растения.

Помимо первичной оболочки, сосуды и трахеиды в большинстве случаев имеют вторичные утолщения. В самых молодых трахеальных элементах вторичная оболочка может иметь форму колец, не связанных друг с другом (кольчатые трахеиды и сосуды).

Позднее появляются трахеальные элементы со спиральными утолщениями. Затем следуют сосуды и трахеиды с утолщениями, которые могут быть охарактеризованы как спирали, витки которых связаны между собой (лестничные утолщения). В конечном итоге вторичная оболочка сливается в более или менее сплошной цилиндр, формирующийся внутрь от первичной оболочки. Этот цилиндр прерывается в отдельных участках порами.

Сосуды и трахеиды с относительно небольшими округлыми участками первичной клеточной оболочки, не прикрытыми изнутри вторичной оболочкой, нередко называют пористыми.

В тех случаях, когда поры во вторичной оболочке образуют подобие сетки или лестницы, говорят о сетчатых или лестничных трахеальных элементах (лестничные сосуды и трахеиды).

Вторичная, а иногда и первичная оболочка, как правило, лигнифицируются, т.е. пропитываются лигнином, это придает дополнительную прочность, но ограничивает возможности дальнейшего их роста в длину.

Трахеальные элементы, т.е. трахеиды и сосуды, распределяются в ксилеме различным образом. Иногда на поперечном срезе они образуют хорошо выраженные кольца (кольцесосудистая древесина).

В других случаях сосуды рассеяны более или менее равномерно по всей массе ксилемы (рассеяннососудистая древесина).

Особенности распределения трахеальных элементов в ксилеме используют при определении древесин различных пород деревьев.

Помимо трахеальных элементов, ксилема включает лучевые элементы, т.е. клетки, образующие сердцевинные лучи (рис.

46), сформированные чаще всего тонкостенными паренхимными клетками (лучевая паренхима). Реже в лучах хвойных встречаются лучевые трахеиды. По сердцевинным лучам осуществляется ближний транспорт веществ в горизонтальном направлении. В ксилеме покрытосеменных помимо проводящих элементов содержатся также тонкостенные неодревесневшие живые паренхимные клетки, называемые древесинной паренхимой.

По ним наряду с сердцевинными лучами отчасти осуществляется ближний транспорт. Кроме того, древесинная паренхима служит местом хранения запасных веществ. Элементы сердцевинных лучей и древесинной паренхимы, подобно трахеальным элементам, возникают из камбия.

Ссылки:

Высшее растение представляет собой сложный организм с четкой дифференциацией тканей и специализацией органов, выполняющих различные жизненно важные функции.

При этом специализированные органы часто удалены друг от друга на значительное. расстояние. Например, фотосинтез происходит главным образом в листьях, поглощение воды и минеральных веществ - в корнях, отложение запасных питательных веществ - в особых запасающих тканях.

Основным условием нормальной жизнедеятельности растения является существование специального аппарата передвижения продуктов метаболизма от одного органа к другому. Передача веществ на большие расстояния осуществляется в растении достаточно экономично и с большой скоростью по специализированным проводящим тканям - флоэме и ксилеме.

Флоэма - ткань, главная функция которой состоит в проведении пластических веществ (нисходящий ток).

Ксилема - ткань, проводящая воду и растворенные в ней вещества (восходящий ток). Обычно обе проводящие ткани объединяются во флоэмно-ксилемные пучки, совокупность которых составляет проводящую систему растения.

Флоэма - сложная ткань, включающая различные по структуре и функциональному значению анатомические элементы. Основным элементом флоэмы являются ситовидные трубки .

Каждая ситовидная трубка состоит из ряда отдельных клеток, соединенных между собой поперечными стенками. Такие трубки обычно тянутся вдоль продольной оси органа, но есть и поперечно идущие ситовидные трубки, входящие в состав анастомозов, тянущихся от одного продольно расположенного сосудисто-волокнистого пучка к другому. Оболочки ситовидных трубок целлюлозные. Лишь к концу вегетации растения некоторые ситовидные трубки одревесневают. В полостях ситовидных трубок весьма долго сохраняется живой протопласт в виде пристенного слоя. Ядро в зрелых ситовидных трубках отсутствует.

Протопласты ситовидных трубок содержат ряд включений. В некоторых ситовидных трубках находили пластиды и митохондрии. Ситовидные трубки предназначены преимущественно для проведения пластических веществ. Особенно важна их роль в проведения азотсодержащих веществ, служащих для построения белков.

Клетки-членики ситовидных трубок живут сравнительно недолго. Как показали электронно-микроскопические исследования, в их протопласте в процессе дифференциации наблюдаются постепенные структурные изменения. В прокамбиальной или камбиальной (меристематической) стадии протопласт молодого ситовидного элемента обладает тонкой структурой, типичной для нормальной клетки. Однако уже на довольно ранней стадии дифференциации в нем происходит заметное разрыхление (разжижение) цитоплазмы. Затем ядро и тонопласт разрушаются, а вакуоля наполняется тонкофибриллярными структурами. Несмотря на отсутствие тонопласта, отделяющего цитоплазму от клеточного сока, митохондрии и пластиды остаются в постенном слое и обычно сохраняются во взрослых ситовидных трубках. Эндоплазматическая сеть и диктиосомы в дифференцированных ситовидных элементах покрытосеменных распадаются на многочисленные пузырьки и теряют свою структуру. У голосеменных эндоплазматическая сеть может некоторое время сохраняться в полостях дифференцированных ситовидных клеток, но в конце концов также разрушается.

Наиболее своеобразной особенностью ситовидных трубок является строение их поперечных стенок, испещренных многочисленными мелкими перфорациями наподобие сита, откуда и сами клетки получили название ситовидных, а поперечные стенки с ситами - ситовидных пластинок. Перфорации обеспечивают непрерывность протопластов элементов ситовидных трубок. Эта непрерывность была показана с помощью электронного микроскопа. Осенью ситовидные пластинки в большинстве случаев затягиваются особым веществом, называемым каллозой . В некоторых ситовидных трубках каллоза закупоривает сита окончательно, а в большинстве трубок она к весне растворяется, открывая сообщение между отдельными члениками.

Ситовидные участки имеются и на продольных стенках. Строение и функция сит на продольных стенках такие же, как и на поперечных. Так как продольные стенки оболочек ситовидных трубок имеют более обширную площадь, чем поперечные, то сита на продольных стенках не занимают всей их поверхности, а собраны в группы, называемые ситовидными полями .

Ситовидные трубки функционально связаны с другими специализированными элементами флоэмы - клетками-спутниками . Ситовидная трубка происходит из той же инициальной клетки, что и сопровождающая ее клетка-спутник.

Инициальная клетка делится продольной перегородкой на две клетки неодинакового диаметра. Более крупная из дочерних клеток дифференцируется как ситовидная трубка, а более мелкая несколько раз делится в поперечном направлении и образует цепочку клеток-спутников. В этих клетках полностью сохраняется живой протопласт с ядрами. Оболочки этих клеток, примыкающие к ситовидным трубкам, тонкие, целлюлозные и имеют простые поры. Связь ситовидных трубок со спутниками настолько прочная, что они не отделяются друг от друга даже при мацерации.

Присутствие в клетках-спутниках ядер и цитоплазмы, а также тесная связь этих клеток с ситовидными трубками, в значительной степени утративших эти атрибуты самостоятельной живой системы, указывают на активную роль спутников в метаболизме флоэмы. Предполагают, что в спутниках с особой интенсивностью вырабатываются различные ферменты, которые передаются в ситовидные трубки.

Ситовидные трубки и спутники соприкасаются не только между собой, но и с клетками лубяной паренхимы. Связь с этими клетками также обеспечивается посредством простых пор. Простые поры, соединяющие продольные стенки ситовидных трубок с паренхимой, собраны группами и со стороны ситовидных трубок вполне напоминают ситовидные пластинки. Клетки паренхимы, соприкасающиеся с ситовидными трубками, более или менее удлинены. Они располагаются среди ситовидных элементов без какого-либо определенного порядка. Эта паренхима называется лубяной . Оболочки таких клеток целлюлозные, тонкие, протопласт содержит ряд пластических веществ, периодически накапливающихся или переходящих в растворенное состояние, как во всякой живой и вполне жизнедеятельной клетке.

У некоторых растений группы ситовидных трубок с клетками-спутниками и лубяной паренхимой перемежаются с группами лубяных волокон. Такая структура особенно характерна для древесных растений (виноградная лоза, липа и др.). Весь комплекс анатомических элементов, состоящий из ситовидных трубок и примыкающих к ним клеток, называется мягким лубом, а пучки лубяных волокон - твердым лубом. Лубяные волокна, как уже говорилось, часто одревесневают и притом весьма рано, элементы же мягкого луба или совсем не одревесневают, или же одревесневают лишь старые элементы (у растения, кончающего свою вегетацию).

Ситовидные трубки не у всех растений хорошо развиты. Особенно широкими ситовидными трубками с ясно выраженной перфорацией отличаются лианы и вообще растения с вьющимися и цепляющимися побегами (тыква, виноградная лоза, глициния) и водные растения (водяной орех, водяная лилия и др.). У многих растений ситовидные трубки очень узкие, перфорации выражены слабо (картофель, лен и др.).

Продолжительность существования ситовидных трубок у различных растений различна и колеблется от одного вегетационного периода до нескольких лет. В общем же ситовидные трубки, лишенные ядер, недолговечны. Срок существования каждой клетки (членика) ситовидной трубки тесно связан с сохранностью ее живого содержимого - протопласта. С разрушением протопласта оболочка каждой клетки ситовидной трубки может одревесневать и сохраняться или же сдавливаться соседними живыми паренхимными клетками. В последнем случае происходит облитерация ситовидной трубки, и она становится трудно различимой.

В редких случаях паренхимные клетки образуют сосочковидные выросты в полость ситовидной трубки. Эти выросты, называемые тиллами , закупоривают ситовидную трубку. Образование тилл в ситовидных трубках можно наблюдать у виноградной лозы в месте срастания привоя и подвоя, причем тиллы в данных случаях имеют неодревесневшие оболочки. Хорошо и часто тиллы развиваются в сосудах.

В общих чертах строение ситовидных трубок у всех растений одинаково, но в деталях имеются различия. Прежде всего, у разных растений различен просвет ситовидных трубок, размеры перфораций и ситовидных полей, составленных из них, очертания ситовидных полей как на поперечных, так и на продольных стенках, и само распределение полей, неодинаковы также толщина оболочек, степень развития каллозы. У голосеменных и папоротникообразных флоэмные элементы имеют ситовидные пластинки только на продольных стенках. Они называются ситовидными клетками.

Даже в одном и том же растении, например, в стеблях виноградной лозы, не все ситовидные трубки построены одинаково. Часть из них не имеет клеток-спутников. Ситовидные трубки, возникшие в начале формирования побега, т. е. первичного происхождения, имеют ситовидные участки только на поперечных стенках, а у ситовидных трубок, возникших позднее (вторичного происхождения), они возникают и на продольных стенках. Тиллы образуются лишь в полостях ситовидных трубок вторичного происхождения. Ситовидные трубки первичного происхождения относительно скоро облитерируются и в дальнейшем, если участок коры, содержащий эти трубки, сохраняется на растении живым, окончательно исчезают, растворяясь соответствующими ферментами.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .