Эукариоты: клетки растений имеют ядро и мембранные органеллы, что отличает их от прокариот (бактерий).
Фотоавтотрофы: большинство растений способны к фотосинтезу, используя солнечную энергию для синтеза органических веществ из углекислого газа и воды. Исключением являются гетеротрофы – растения-паразиты (повилика, заразиха, Петров Крест), которые утратили способность к фотосинтезу и питаются за счет других растений.
Пластиды: хлоропласты (содержат хлорофилл и участвуют в фотосинтезе, накапливают мало крахмала), лейкопласты (накапливают много крахмала) и хромопласты (содержат разные пигменты, придающие яркую и привлекающую окраску). У водорослей вместо пластид могут быть хроматофоры, выполняющие аналогичные функции.
Запасное вещество — крахмал. Он накапливается в пластидах как результат фотосинтеза. Обычно накопление крахмала происходит в корне, семенах и подземных органах (клубни, корневища и т.д.). Крахмал - основной запасной углевод растений (у человека и грибов – гликоген). В качестве основного транспортируемого сахара у растений выступает сахароза.
Клеточная стенка из целлюлозы: придает растениям прочность и защищает клетки от механических повреждений. Из-за наличия клеточной стенки растения не способны к фагоцитозу (поглощению твердых частиц), поэтому питаются осмотрофно (всасывают растворенные вещества, как грибы).
Неограниченный рост: растения способны расти в течение всей жизни благодаря наличию образовательных тканей (меристем).
Неподвижный образ жизни: большинство растений прикреплены к субстрату (почве, воде или другим растениям), что определяет их неподвижность.
Чередование поколений: в жизненном цикле растений происходит чередование спорофита (диплоидного поколения, производящего споры для бесполого размножения) и гаметофита (гаплоидного поколения, производящего гаметы для полового размножения). Подробно жизненные циклы растений изучаем при разборе конкретных отделов царства Растения!
Ткани Растений
ТКАНЬ — это группа клеток и межклеточного вещества, схожих по строению, происхождению и функциям. Клетки тканей бывают различные по форме, кроме того в тканях могут быть как живые, так и мёртвые клетки. Таким образом, клетки продолжают выполнять роль в организме даже после гибели!
Классификация тканей растений
1
Образовательные ткани (меристемы)
Меристемы — это образовательные ткани растений, состоящие из интенсивно делящихся клеток. Они обеспечивают рост и развитие растения в течение всей его жизни.
Особенности клеток меристем:
Клеточная стенка тонкая, что облегчает деление.
Ядро относительно крупное, занимает значительную часть клетки.
Цитоплазма содержит множество рибосом, высокая активность синтеза белка.
Вакуоли мелкие
Интенсивное деление митозом.
Примеры образовательной ткани в растении:
Верхушечная меристема: кончик нарастания побега и зона деления корня. Расположена на верхушках побегов (стеблей) и корней. Обеспечивает плавный верхушечный рост (удлинение стебля и корня) в течение всей жизни (первичный рост). Группа клеток на верхушке побега (стебля) или корня называется конусом нарастания, также группа клеток на кончике корня образует зону деления.
Боковая меристема: Располагается вдоль стебля и корня параллельно их поверхности, образуют слои клеток в виде колец. Обеспечивает рост в толщину. Например, камбий. Сезонные изменения активности камбия приводят к образованию годичных колец древесины.
Вставочная меристема: Находится у основания междоузлий побегов, в междоузлиях стебля злаков и у основания молодых листьев. Обеспечивает ускоренный рост в длину за счет удлинения междоузлий. Пример: у бамбука вставочные меристемы позволяют растению вырасти на десятки сантиметров за сутки.
Функции меристем:
Рост, развитие и образование других тканей
меристемы обеспечивают рост растения в длину и толщину, а также формирование новых органов
меристемы позволяют растениям приспосабливаться к изменяющимся условиям среды (например, утолщение стебля в ответ на механические нагрузки).
2
Покровные ткани (кожица и пробка)
Покровные ткани располагаются на поверхности органов растений и так или иначе контактируют с окружающей средой. Иногда поверх покровных тканей может быть слизь или восковая кутикула, это зависит от задач ткани и условий обитания растения.
Кожица, или эпидерма:
Клетки живые, плотно прилегают друг к другу.
Межклеточное вещество отсутствует.
Наличие кутикулы: наружный слой воскоподобного вещества (кутина), который предотвращает потерю воды и защищает от ультрафиолетового излучения.
Кожица, или эпидерма = основные клетки + элементы Элементы:
Трихомы (волоски): наружные выросты эпидермы. По форме представляют собой щетинки, булавы, кустики, чешуйки. Могут быть одноклеточными или многоклеточными.
Устьица: высокоспециализированное образование эпидермиса растений, состоящее из двух замыкающих клеток и устьичной щели между ними, через которую осуществляется газообмен и транспирация
Корневые волоски: вытянутые клетки в зоне всасывания корня. Отвечают за всасывание воды и минеральных веществ из почвы.
Трихомы (волоски)
Устьица
1 – ЗАМЫКАЮЩИЕ КЛЕТКИ 2 – УСТЬИЧНАЯ ЩЕЛЬ 3 – ВАКУОЛЬ 4 – КЛЕТКИ КОЖИЦЫ
Корневые волоски
Пробка: это вторичная покровная простая ткань, которая заменяет эпидерму у многолетних растений. Она формируется из пробкового камбия.
Клетки мертвые, плотно прилегают друг к другу
Клеточные стенки пропитаны суберином — жироподобным веществом, которое делает их непроницаемыми для воды и газов
Чечевички – участки с рыхло расположенными клетками, которые обеспечивают газообмен. На зиму чечевички закрываются, чтобы предотвратить потерю воды и защитить растение от холода. мертвые
Функции пробки:
Защита: Предотвращает потерю воды.Защищает от механических повреждений, перепадов температуры и проникновения патогенов.
Терморегуляция: Пробка обладает низкой теплопроводностью, что помогает растению сохранять тепло в холодное время года.
Газообмен: Чечевички обеспечивают доступ кислорода к внутренним тканям.
Строение пробки
Функции покровной ткани:
Барьерная функция
барьер между окружающей средой и телом растения
Защита
от высыхания: предотвращение потери воды (пробка, кутикула эпидермы) от механических повреждений: устойчивость к физическим воздействиям от поедания животными от патогенов от перегрева и переохлаждения
Газообмен и терморегуляция
через устьица в кожице и чечевички в пробке
Поглощение веществ
например, поглощение воды и солей корневыми волосками, секреция слизи и кислот корневыми волосками
3
Механические ткани (колленхима и склеренхима)
У водных растений (в основном водорослей) механические ткани развиты слабо, так как вода обеспечивает дополнительную поддержку благодаря своей плотности.
Колленхима:
Состоит из живых клеток.
Клеточные стенки неравномерно утолщены.
Клетки не одревесневают (не содержат лигнина), что делает их растяжимыми.
Располагается непосредственно под эпидермой.
Функции:
Обеспечивает гибкость и прочность молодым органам.
Позволяет растению выдерживать механические нагрузки без разрывов.
Склеренхима:
Клетки имеют очень толстые и одревесневшие стенки (содержат лигнин ).
По прочности близки к стали.
Располагается под покровными тканями или около проводящих тканей.
Функции:
Обеспечивает жесткость и устойчивость органов.
Защищает от механических повреждений.
Колленхима
Склеренхима
Механическая ткань (рисунок ЕГЭ)
Функции механической ткани:
Защитная
предохраняют растение от механических повреждений.
Опорная
поддерживают определенное положение органов в пространстве.
4
Проводящие ткани (ксилема и флоэма)
Проводящие ткани обеспечивают транспорт веществ по растению.
Проведение веществ в организме растения
Проводящие ткани делятся на два типа:
Ксилема (древесина) — состоит из сосудов и трахеид. Отвечает за восходящий ток (воды и минеральных веществ — от корней к листьям).
Флоэма (луб)— состоит из ситовидных трубок и клеток-спутниц. Отвечает за нисходящий ток (органических веществ- от листьев к корням).
Ксилема (в древесине), проводящие элементы:
Трахеиды: Эволюционно более древние (есть у хвощей, плаунов, папоротников, голосеменных). Сильно вытянутые клетки с порами в стенках. Движение воды и минеральных веществ происходит путем фильтрации через поры. Мертвые структуры! В стенках лигнин
Сосуды: Характерны для покрытосеменных. Мертвые клетки, соединенные в длинные трубки. Между соседними клетками есть сквозные отверстия, что делает сосуды более эффективными для транспорта. Мертвые структуры! В стенках лигнин
Механические элементы (склеренхима): обеспечивают прочность ксилемы.
Запасающие элементы: расположены между проводящими элементами. запасают питательные вещества.
Рисунок ЕГЭ
(трахеиды и сосуды)
Фотография с электронного микроскопа
Флоэма (в лубе), проводящие элементы:
Ситовидные трубки: на перегородках находятся ситовидные пластинки с множеством отверстий (напоминают сито).
Клетки-спутницы: обеспечивают питание и регуляцию работы ситовидных трубок. В клетках-спутницах крупное ядро и развиты митохондрии
Механические элементы: Лубяные волокна: обеспечивают прочность флоэмы, расположены в виде прослоек, защищая живые элементы.
Запасающие элементы
Рисунок ЕГЭ
(ситовидные трубки и клетки спутницы)
5
Основные ткани (ткани, выполняющие основные функции растения)