Растителни тъкани
Тъканите са група от клетки, които са структурно и функционално взаимосвързани помежду си, подобни по произход, структура и изпълняващи определени функции в тялото.Тъканите са възникнали във висшите растения във връзка с достъпа до земя ивпокритосеменните растения са достигнали най-голяма специализация, в която са изолирани до 80 вида. Най-важните тъкани на растенията са образователни, покривни, проводими, механични и основни. Темогат да бъдат прости исложни.Простите тъканисе състоят от един тип клетки (например коленхим, меристема) исложни- от клетки с различна структура, изпълняващи в допълнение към основните и допълнителни функции (епидерма, ксилема, флоема и др.).
Образователните тъкани,илимеристемите,са ембрионални тъкани. Благодарение на дълготрайната способност за делене (някои клетки се делят през целия живот), меристемите участват в образуването на всички постоянни тъкани и по този начин формират растението, а също така определят неговия дългосрочен растеж.
Клетките на образователната тъкан са тънкостенни, многостранни, плътно затворени, с плътна цитоплазма, с голямо ядро и много малки вакуоли. Те могат да се делят в различни посоки.
По произход меристемите биват първични и вторични.Първичната меристема езародишът на семето, а при възрастно растение остава на върха на корените и върховете на издънките, което им позволява да растат на дължина. По-нататъшният растеж на корена и стъблото в диаметър (вторичен растеж) се осигурява отвторични меристеми- камбий и фелоген. Според разположението в тялото на растението се разграничават апикална (апикална), странична (латерална), интеркаларна (интеркаларна) и ранна (травматична) меристема.
Покривните тъканиса разположени върхуповърхности на всички растителни органи. Те изпълняват главно защитна функция - предпазват растенията от механични повреди, проникване на микроорганизми, резки температурни колебания, прекомерно изпарение и др. В зависимост от произхода се разграничават три групи покривни тъкани - епидермис, перидерма и кора.
Епидермис (епидермис, кожа)- първичната покривна тъкан, разположена на повърхността на листата и младите зелени издънки (фиг. 8.1). Състои се от един слой живи, плътно затворени клетки, които нямат хлоропласти. Клетъчните мембрани обикновено са извити, което води до тяхното силно затваряне. Външната повърхност на клетките на тази тъкан често е покрита с кутикула или восъчно покритие, което е допълнително защитно средство. В епидермиса на листата и зелените стъбла има устица, които регулират транспирацията и газообмена на растението.
Перидерматае вторичната покривна тъкан на стъблата и корените, заместваща епидермиса при многогодишни (по-рядко едногодишни) растения (фиг. 8.2.). Образуването му е свързано с дейността на вторичната меристема - фелоген (корков камбий), чиито клетки се делят и диференцират в центробежна посока (навън) в корка (фелем), а в центростремителна (навътре) посока - в слоя живи паренхимни клетки (фелодерма). Корк, фелоген и фелодерма изграждат перидермата.
Фиг. 8.1.Листен епидермис на различни растения: а—хлорофитум; 6-обикновен бръшлян: в-уханно здравец; g-бяла черница; 1-епидермални клетки; 2-предпазни клетки на устицата; 3—устичен отвор.
Фиг. 8.2.Перидерма на стъбло от бъз (а—напречен разрез на летораста, b—леща): I—изпълняваща тъкан; 2-останки от епидермиса; 3-корк (фелема); 4—фелоген; 5—фелодерма.
Корковите клетки са импрегнирани с мастноподобно вещество - суберин - и не пропускат вода и въздух, така че съдържанието на клетката умира и тя се пълни с въздух. Многослойният корк образува своеобразна обвивка на стъблото, която надеждно предпазва растението от неблагоприятни влияния на околната среда. За обмен на газ и транспирация на живи тъкани, лежащи под корковата тапа, последната има специални образувания -лещи;това са празнини в корковата тапа, пълни с свободно подредени клетки.
Корасе образува близо до дървета и храсти, за да замени тапата. В по-дълбоките тъкани на кората се полагат нови области от фелоген, образувайки нови слоеве корк. В резултат на това външните тъкани се изолират от централната част на стъблото, деформират се и умират.На повърхността на стъблото постепенно се образува комплекс от мъртви тъкани, състоящ се от няколко слоя корк и мъртви участъци от кората. Дебелата кора служи като по-надеждна защита за растението от тапата.
Проводимите тъканиосигуряват движението на водата и разтворените в нея хранителни вещества в цялото растение. Има два вида проводяща тъкан - ксилема (дървесина) и флоема (лико).
Ксилеме основната водопроводна тъкан на висшите съдови растения, която осигурява движението на вода с разтворени в нея минерали от корените към листата и другите части на растението (възходящ поток). Освен това изпълнява поддържаща функция. Съставът на ксилемата включва трахеиди и трахеи (съдове) (фиг. 8.3), дървесен паренхим и механична тъкан.
Трахеидитеса тесни, силно удължени мъртви клетки със заострени краища и лигнифицирани черупки. Проникването на разтвори от една трахеида в друга става чрез филтриране през порите -вдлъбнатини, покрити с мембрана. Течността тече бавно през трахеидите, тъй като мембраната на порите предотвратява движението на водата. Трахеидите се срещат във всички висши растения, а в повечето хвощове, мъхове, папрати и голосеменни те служат като единствен проводящ елемент на ксилемата. В покритосеменните, заедно с трахеидите, има съдове.
Фиг. 8.3.Елементи на ксилема (а) и флоема (6): 1—5—пръстеновидна, спираловидна, скалариформена и пореста (4, 5) трахея, съответно; 6 - пръстеновидни и порести трахеиди; 7-ситова тръба със съпътстваща клетка.
Трахеите (съдовете)са кухи тръби, състоящи се от отделни сегменти, разположени един над друг. В сегментите на напречните стени се образуват проходни отвори - перфорации или тези стени са напълно разрушени, поради което скоростта на потока на разтворите през съдовете се увеличава многократно. Черупките на съдовете са импрегнирани с лигнин и придават на стъблото допълнителна здравина. В зависимост от естеството на удебеляването на мембраните, трахеите са пръстеновидни, спираловидни, стълбовидни и др. (виж фиг. 8.3).
Флоемпровежда органични вещества, синтезирани в листата, до всички растителни органи (низходящ поток). Подобно на ксилема, това е сложна тъкан, съставена от ситовидни тръби с придружаващи клетки (виж Фигура 8.3), паренхим и механична тъкан. Ситовидните тръби са образувани от живи клетки, разположени една над друга. Напречните им стени са пробити с малки дупки, образуващи сякаш сито. Ситовидните клетки нямат ядра, но съдържат цитоплазма в централната част, чиито нишки преминават през проходните отвори в напречните прегради в съседни клетки. Ситовите тръби, като съдове, се простират по цялата дължина на растението. Придружаващите клетки са свързани със ситови сегментитръби от множество плазмодесми и, очевидно, изпълняват някои от функциите, загубени от ситовите тръби (синтез на ензими, образуване на АТФ).
Ксилема и флоема са в тясно взаимодействие помежду си и образуват специални сложни групи в органите на растенията - проводящи снопове.
Механичните тъканиосигуряват здравина на растителните органи. Те съставляват рамка, която поддържа всички растителни органи, противодействайки на тяхното счупване, компресия и разкъсване. Основните характеристики на структурата на механичните тъкани, които осигуряват тяхната здравина и еластичност, са силното удебеляване и лигнификация на техните мембрани, плътното затваряне между клетките и липсата на перфорации в клетъчните стени.
Механичните тъкани са най-развити в стъблото, където са представени от лико и дървесни влакна. В корените механичната тъкан е концентрирана в центъра на органа.
В зависимост от формата на клетките, тяхната структура, физиологично състояние и метода на удебеляване на клетъчните мембрани се разграничават два вида механична тъкан: коленхим и склеренхим (фиг. 8.4).
Фиг. 8.4.Механични тъкани: a—ъглов коленхим; 6-склеренхим; c-склереиди от плодове на череша: 1-цитоплазма, 2-удебелена клетъчна стена, 3-порести тубули.
Коленхимъте представен от живи паренхимни клетки с неравномерно удебелени мембрани, което ги прави особено подходящи за укрепване на млади растящи органи. Като първични, коленхимните клетки лесно се разтягат и практически не пречат на удължаването на частта от растението, в която се намират. Обикновено коленхимът е разположен в отделни нишки или непрекъснат цилиндър под епидермиса на младото стъбло и листните дръжки, а също така граничи с жилките в двусемеделните листа. Понякогаколенхимът съдържа хлоропласти.
Склеренхимътсе състои от удължени клетки с равномерно удебелени, често лигнифицирани черупки, чието съдържание умира в ранните етапи. Черупките на склеренхимните клетки имат висока якост, близка до якостта на стоманата. Тази тъкан е широко представена във вегетативните органи на сухоземните растения и представлява тяхната аксиална опора.
Има два вида склеренхимни клетки: влакна и склереиди.Влакнатаса дълги тънки клетки, обикновено събрани в нишки или снопове (например ликови или дървесни влакна).Склереидите —са кръгли, мъртви клетки с много дебели, лигнифицирани черупки. Те образуват обвивката на семената, черупките на ядките, костилките на череши, сливи, кайсии; те придават на пулпата на крушите характерен зърнест характер.
Основната тъкан,илипаренхимът,се състои от живи, обикновено тънкостенни клетки, които формират основата на органите (оттук и името тъкан). Съдържа механични, проводими и други постоянни тъкани. Основната тъкан изпълнява редица функции, във връзка с които има асимилация (хлоренхим), съхранение, носене на въздух (аеренхим) и водоносен паренхим (фиг. 8.5).
Фиг. 8.5.Паренхимни тъкани: 1—3—носещи хлорофил (съответно колоновидни, гъбести и нагънати); 4—склад (клетки със зърна нишесте); 5 - въздухоносен, или аеренхим.
Клеткитеасимилаторнатъкан съдържат хлоропласти и изпълняват функцията на фотосинтеза. По-голямата част от тази тъкан е концентрирана в листата, по-малка част - в млади зелени стъбла.
Протеини, въглехидрати и други вещества се отлагат взапаснитеклетки на паренхима. Той е добре развит в стъблата на дървесните растения, в корените, грудките, луковиците, плодовете и семената. В растениятаВ пустинни местообитания (кактуси) и солени блата стъблата и листата иматводоносен хоризонтпаренхим, който служи за натрупване на вода (например при големи екземпляри от кактуси от рода Carnegia тъканите съдържат до 2-3 хиляди литра вода). Във водните и блатните растения се развива особен вид основна тъкан -въздушенпаренхим, илиаеренхим.Аеренхимните клетки образуват големи въздухоносни междуклетъчни пространства, през които въздухът се доставя до тези части на растението, чиято връзка с атмосферата е затруднена