Растительные клетки и ткани

Ткани растений – это совокупность похожих клеток, выполняющих связанные функции. Различные ткани растений будут иметь свои собственные специализированные роли и могут быть объединены с другими тканями для образования таких органов, как цветы, плоды, стебель и листья. Два основных типа растительной ткани включают меристематическую и постоянную ткань.

Меристематическая ткань, основная ткань роста растений, способна к самообновлению и неограниченному делению клеток. Каждая клетка растения происходит от меристемы. Меристематическая ткань подразделяется на один из трех типов в зависимости от ее расположения внутри растения – верхушечная, латеральная и интеркалярная. Апикальные меристемы – это меристематическая ткань, расположенная на кончике корня и стебля, которая позволяет удлинить растение в длину. Боковые меристемы присутствуют в радиальной части стебля и корня и увеличивают толщину или обхват созревающего растения. Вставочные меристемы встречаются только у однодольных у основания междоузлия и листовой пластинки. Вставочные меристемы увеличивают длину листовой пластинки.

Постоянные ткани растений бывают простыми (состоят из клеток одного типа) или сложными (состоят из клеток разных типов). Например, кожная ткань – это простая постоянная ткань, образующая внешнее защитное покрытие. Он защищает растение от физического повреждения и обеспечивает газообмен. У недревесных растений кожная ткань представляет собой слой плотно упакованных клеток, называемый эпидермисом. Кутикула, восковое эпидермальное покрытие, присутствует на листьях и стеблях, что предотвращает потерю воды. Эпидермис выполняет уникальные функции в различных органах растений. Например, корни, вода и минералы, абсорбированные из почвы, проходят через эпидермис.

Сосудистая ткань, напротив, является примером сложной ткани, которая обеспечивает транспортировку воды и минералов через растения. Сосудистая система состоит из двух специализированных проводящих сосудов: ксилемы и флоэмы. Ксилема проводит воду и минералы от корней к различным частям растения и сама состоит из трех типов клеток: ксилемного сосуда, трахеид (оба из которых содержат воду) и ксилемной паренхимы. Флоэма переносит органические соединения из места фотосинтеза в разные части растения. Он включает четыре различных типа клеток: ситовидные клетки (которые проводят фотосинтез), паренхима флоэмы, клетки-компаньоны и волокна флоэмы. В стебле ксилема и флоэма вместе образуют структуру, называемую сосудистым пучком. В корнях это называется сосудистым цилиндром или сосудистой стелой.

Паренхима, колленхима и склеренхима

Анатомия растений делит организм на четыре основных органа – корень, стебель, лист и цветок. Впоследствии их можно разделить на три типа тканей. Например, листья состоят из трех разных тканей – кожной, сосудистой и наземной. Кроме того, каждая из этих тканей состоит из трех типов клеток: паренхимы, склеренхимы или колленхимы.

Клетки паренхимы живы, метаболически активны и обычно ограничены тонкой и гибкой первичной клеточной стенкой. В целом клетки паренхимы составляют 90 процентов клеток, обнаруженных в семенных травянистых растениях. Они часто встречаются в коре или сердцевине стеблей или корней, а также в мясистой ткани многих фруктов. Большинство клеток паренхимы сохраняют способность делиться, что делает их незаменимыми для заживления ран и регенерации тканей. Более того, клетки паренхимы выполняют у растений особые функции, такие как фотосинтез, хранение или транспорт, и помогают ткани сосудов, формируя путь для обмена питательными веществами внутри ксилемы и флоэмы или между ними.

Клетки колленхимы также живы и имеют удлиненную структуру, состоящую из неправильной толстой клеточной стенки, которая обеспечивает поддержку и структуру растения. Это наименее распространенный тип клеток, клеточные стенки которых состоят из целлюлозы и пектина. Эпидермальная ткань молодых стволовых и листовых жилок состоит из клеток колленхимы. В зависимости от расположения и характера утолщения клеточной стенки существует три основных классификации клеток колленхимы: угловые, кольцевые, пластинчатые и лакунарные.

Клетки склеренхимы образуют защитную или поддерживающую ткань у высших растений. В зрелом возрасте эти клетки обладают ограниченной физиологической активностью и обычно мертвы. Клетки склеренхимы имеют клеточную стенку с утолщенным вторичным слоем, состоящим из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Ориентация целлюлозы обеспечивает разнообразное сочетание прочности, гибкости и жесткости в органах растений, подверженных различным силам сжатия и растяжения. Склеренхима встречается в трех различных формах: волокна, склереиды и водопроводящая склеренхима.