Ткани — это структуры, состоящие из множества похожих клеток, которые объединены общими функциями. Все многоклеточные животные и растения (за исключением водорослей) состоят из различных типов тканей.

Какими бывают ткани?

У разделяются на четыре типа:

• эпителиальные;
• мышечные;
• соединительные;
• нервная ткань.

Все они, за исключением нервной, подразделяются, в свою очередь, на виды. Так, эпителий может быть кубическим, плоским, цилиндрическим, реснитчатым и чувствительным. Мышечные ткани делятся на поперечно-полосатую, гладкую и сердечную. Группа соединительных объединяет жировую, плотную волокнистую, рыхлую волокнистую, ретикулярную, костную и хрящевую, кровь и лимфу.

Растительные ткани бывают таких типов:

• образовательные;
• проводящие;
• покровные;
• выделительная (секреторная);
• основная ткань (паренхима).

Все они делятся на подгруппы. Так, к относятся верхушечные, вставочные, боковые и раневые. Проводящие делятся на ксилему и флоэму. объединяют три вида: эпидерма, пробка и корка. Механическая делится на колленхиму и склеренхиму. Секреторная ткань не делится на виды. А основная ткань растений, как и все другие, бывает нескольких видов. Рассмотрим их подробнее.

Какой бывает основная ткань растений?

Существует четыре ее вида. Так, основная ткань бывает:

• водоносной;
• воздухоносной;
• ассимиляционной;
• запасающей.

Они обладают подобным строением, но имеют и некоторые отличия друг от друга. Функции основных тканей этих четырех видов тоже несколько различны.

Строение основной ткани: общая характеристика

Основная ткань всех четырех видов состоит из живых клеток с тонкими стенками. Ткани этого типа называются так потому, что они составляют основу всех жизненно важных органов растения. Теперь давайте рассмотрим функции и строение основных тканей каждого вида по отдельности более подробно.

Водоносная ткань: строение и функции

Основная ткань данного вида построена из крупных клеток, обладающих тонкими стенками. В вакуолях клеток этой ткани содержится специальное слизистое вещество, которое предназначено для того, чтобы удерживать влагу.

Функции водоносной ткани заключаются в том, что она запасает влагу.

Находится водоносная паренхима в стеблях и листьях таких растений, как кактусы, агава, алоэ и других, растущих в засушливом климате. Благодаря такой ткани растение может запастись водой на случай, если дождя долго не будет.

Особенности воздухоносной паренхимы

Клетки основной ткани данного вида находятся на расстоянии друг от друга. Между ними находятся межклетники, в которых запасается воздух.

Функция этой паренхимы заключается в том, что она снабжает клетки других тканей растения углекислым газом и кислородом.

Присутствует такая ткань в основном в организме болотных и водных растений. У сухопутных она встречается редко.

Ассимиляционная паренхима: строение и функции

Она состоит из средних по размеру клеток с тонкими стенками.

Внутри клеток ассимиляционной ткани в большом количестве находятся хлоропласты — органоиды, отвечающие за фотосинтез.

Эти органоиды обладают двумя мембранами. Внутри хлоропластов находятся тилакоиды — дисковидные мешочки с содержащимися в них ферментами. Они собраны в стопки — граны. Последние соединяются между собой с помощью ламелл — вытянутых структур, похожих на тилакоиды. Кроме того, в хлоропластах находятся крахмальные включения, рибосомы, необходимые для синтеза белков, собственная РНК и ДНК.

Процесс фотосинтеза — выработки органических веществ из неорганических под действием ферментов и солнечной энергии — происходит именно в тилакоидах. Основной фермент, который обеспечивает эти химические реакции, называется хлорофилл. Это вещество зеленого цвета (именно благодаря ему листья и стебли растений обладают такой окраской).

Итак, функции основных тканей этого вида — упомянутый выше фотосинтез, а также газообмен.

Ассимиляционная ткань наиболее развита в листьях и верхних слоях стеблей травянистых растений. Также она присутствует в плодах зеленого цвета. Ассимиляционная ткань находится не на самой поверхности листьев и стеблей, а под прозрачной защитной кожицей.

Особенности запасающей паренхимы

Клетки этой ткани характеризуются как средние по размеру. Их стенки обычно тонкие, но могут быть и утолщенными.

Функция запасающей паренхимы — хранение питательных веществ. В качестве таковых в большинстве случаев служит крахмал, инулин, а также другие углеводы, а иногда — белки, аминокислоты и жиры.

Находится ткань такого типа в зародышах семян однолетних растений, а также в эндосперме. У многолетних трав, кустов, цветов и деревьев запасающая ткань может находиться в луковицах, клубнях, корнеплодах, а также в сердцевине стебля.

Заключение

Основная ткань — самая важная в организме растения, так как она является основой всех органов. Ткани данного типа обеспечивают все жизненно необходимые процессы, в том числе фотосинтез и газообмен. Также основные ткани отвечают за создание запасов органических веществ (в наибольшем количестве это крахмал) в самих растениях, а также в их семенах. Кроме питательных органических соединений, в паренхиме может запасаться воздух и вода. Воздухоносными и водоносными тканями обладают не все растения. Первые присутствуют только у пустынных, а вторые — у болотных разновидностей.

Строение паренхимы представлено на рисунке. Паренхимные клетки имеют по большей части округлую (изодиаметрическую) форму, но могут быть и вытянугыми.

Функции и распределение паренхимы

1. Паренхиму называют выполняющей тканью, поскольку ее неспециализированные клетки заполняют пространство между более специализированными тканями, как это можно видеть, например, в сердцевине стебля или в наружной коре стебля и корня (рис. 6.1.). Клетки этой ткани составляют основную массу молодого растения.

2. Важную роль играют осмотические свойства паренхимных клеток , потому что в тургесцентном состоянии эти клетки оказываются плотно упакованными и, следовательно, обеспечивают опору тем органам, в которых они находятся. Это особенно важно для стеблей травянистых растений, где подобная опора является, по существу, единственной. В засушливые периоды клетки таких растений теряют воду и растения завядают.

3. Неспециализированные в структурном отношении клетки паренхимы тем не менее метаболически активны: многие важные для растительного организма процессы протекают именно в них.

4. Через систему заполненных воздухом межклетников идет газообмен между живыми клетками и внешней средой , с которой связывают эту систему устьица (особые поры листа) или чечевички (специализированные шели в стеблях древесных пород). По этим межклетникам к живым клеткам поступают кислород для дыхания и диоксид углерода для фотосинтеза. Особенно развита система воздухоносных межклетников в губчатой паренхиме.

5. Паренхимные клетки часто служат хранилищем питательных вешеств, главным образом в запасающих органах, например в клубнях картофеля, где в амилопластах этих клеток хранится крахмал. Редкий случай отложения запасов в утолщенных стенках паренхимных клеток известен у финиковой пальмы: здесь таким образом в эндосперме семян откладываются в запас гемицеллюлозы.

6. Стенки паренхимных клеток - важный путь, по которому перемешаются в растении вода и минеральные соли (часть «апопластного пути», который будет описан в нашей статье). Вещества могут перемещаться также и по плазмодесмам, связывающим соседние клетки.

7. В некоторых частях растения паренхимные клетки , видоизменяясь, становятся более специализированными. Мы перечислим здесь некоторые из тканей, которые могут рассматриваться как модифицированная паренхима.

Эпидермис.

Эпидермисом называют тонкую покровную ткань, состоящую из одного слоя клеток; он покрывает целиком все первичное тело растения. Основная функция эпидермиса - защита растения от высыхания и от проникновения болезнетворных организмов. Во время вторичного роста эпидермис может разрываться и замещаться слоем пробки (гл. 22). Типичное строение клеток эпидермиса показано на рисунке.

Клетки эпидермиса выделяют воскообразное вещество, называемое кутаном. Кугин часто пропитывает стенки клеток эпидермиса и образует на ее внешней поверхности различной толщины пленку - кутикулу. Это снижает потери воды (ограничивает транспирацию) и служит дополнительной зашитой от патогенов (болезнетворных организмов).

Рассматривая поверхность листьев в световом микроскопе , можно заметить, что у двудольных клетки эпидермиса имеют неправильную форму и извилистые стенки, тогда как у однодольных форма их более правильная, приближающаяся к прямоугольной (рис. 6.3., В). На определенных расстояниях друг от друга на поверхности листа рассеяны особые, специализированные клетки эпидермиса, так называемые замыкающие клетки. Они всегда располагаются парами - две клетки рядом, и между ними видно отверстие; это так называемое устьице. Замыкающие клетки имеют характерную форму, отличную от других клеток эпидермиса. Кроме того, это единственные клетки эпидермиса, в которых есть хлоропласты; все прочие клетки эпидермиса бесцветны. Размеры устьичного отверстия (устьичной щели) зависят от тургесцентности замыкающих клеток. Устьица обеспечивают газообмен при фотосинтезе и дыхании, поэтому их больше всего в эпидермисе листьев, хотя они встречаются также и на стебле. Через устьица выходят из растения наружу и пары воды, что составляет часть общего процесса, называемого транспирацией.

Некоторые клетки эпидермиса имеют выросты в виде тонких волосков. Эти волоски могут быть одноклеточными или многоклеточными и выполняют разнообразные функции. На корнях, в зоне, расположенной непосредственно за кончиком корня, вырастают одноклеточные волоски, увеличивающие площадь поверхности, через которую идет поглощение воды и минеральных солей. У подмаренника цепкого (Galium aparlne) на стеблях и на листьях имеются загнутые волоски в виде крючочков (шипики), которые помогают растению цепляться за опору и не дают соскальзывать с нее.

Часто волоски выполняют еще и различные защитные функции . Вместе с кутикулой они способствуют снижению потерь воды, удерживая у самой поверхности растений слой влажного воздуха и отражая солнечный свет. Некоторые волоски, в основном у ксерофитов (растений, приспособленных к обитанию в засушливых условиях), обладают способностью всасывать воду. Механической защитой растению могут служить короткие колючие волоски. Жгучие волоски крапивы двудомной (Urtica dioica) имеют жесткую клеточную стенку и заканчиваются хрупким кончиком. Стоит животному задеть такой волосок, как его кончик отламывается и зазубренный острый конец пронзает кожу. Через него в ранку изливается содержимое пузыревидного основания клетки, содержащее жгучие вещества. Иногда волоски образуют своего рода барьер вокруг нектарника цветка. Этот барьер не допускает к цветку ползающих насекомых и тем самым способствует перекрестному опылению, которое осуществляется более крупными летающими насекомыми.

В эпидермисе встречаются и железистые клетки, по форме иногда напоминающие волоски. Они могут выделять клейкое вещество, которое служит растению для улавливания насекомых - прилипая к нему, насекомые гибнут. Это приспособление либо выполняет только защитные функции, либо, если эксудат содержит ферменты, позволяет растению переваривать и усваивать ткани насекомого. Такие растения могут рассматриваться как насекомоядные. В некоторых случаях, например у листьев лаванды (Lavendula), от железистых волосков зависит и аромат растения.

Ткани растений: Меристема, Паренхима и Покровные

Ткани растений

Различают такие типы растительных тканей: образовательные (меристема), покровные, основные (паренхима), проводящие, механические и выделительные. Простые ткани состоят из одинаковых по форме и функциям клеток. Это – образовательные, основные, механические ткани. Сложные ткани состоят из клеток, неодинаковых по форме и функциям. Например, покровные, проводящие. В процессе эволюции наиболее совершенные ткани сформировались у покрытосеменных растений.

Образовательная или Меристема (от греч. меристос – делимый). Клетки живые, тонкостенные, имеют тонкие клеточные стенки с незначительным количеством целлюлозы, с большим ядром, часто делятся. Дают начало почти всем клеткам других типов тканей и обеспечивают рост растения на протяжении всей жизни. При каждом делении одна из новообразовавшихся клеток остается меристематической, а вторая превращается в клетку какой-нибудь ткани. Деление регулируется фитогормонами.

Виды образовательных тканей

По месту расположения различают верхушечную, вставочную и боковую меристемы. Верхушечная (апикальная ) находится в зоне деления корня и конусе нарастания на верхушке побега. Она обеспечивает их рост в длину. Закладывается в теле зародыша. На каждом боковом побеге и боковом корне образуется собственная верхушечная меристема.

Боковая находится внутри стебля или корня, охватывает их центральную часть. Обеспечивает рост этих органов в толщину. Например, камбий встречается преимущественно у деревьев, иногда – у травянистых.

Вставочная (интеркалярная) содержится в основе междоузлий стебля у некоторых растений (злаковых, хвощей) и обеспечивает вставочный рост. Эта меристема перестает существовать и превращается в постоянные ткани, когда заканчивается рост стебельного участка или листка.

Различают также первичную и вторичную меристемы. Первичная меристема развивается в зародыше, обусловливает рост и развитие проростка. Закладывается она на верхушках зародышевых корешка и стебелька. Вторичная образуется из первичной и закладывается позднее. Вторичные меристемы обеспечивают вторичный рост в толщину стебля и корня (камбий и феллоген). Из клеток основной ткани или эпидермы возникает пробковый камбий. Среди вторичных меристем различают раневую , которая дает начало особой защитной ткани в местах повреждения.

Основная ткань или паренхима (от греч. паренхима – налитое рядом). Составляет большую часть всех органов растений. Она заполняет промежутки между проводящими и механическими тканями, имеется во всех органах. Состоит паренхима из живых клеток, имеющих относительно тонкие стенки. Они могут иметь большие промежутки – межклетники . Отдельные клетки паренхимы могут выполнять секреторную функцию. При определенных условиях клетки паренхимы могут восстанавливать способность к делению и образуют пробковый камбий и т. п.

Виды основной ткани

Различают: ассимиляционную, запасающую, воздухоносную, водоносную паренхимы.

Ассимиляционная , или хлорофиллоносная (хлоренхима) . В ней осуществляется фотосинтез. Состоит из живых клеток, содержащих хлоропласты. Встречается в зеленых органах растения, преимущественно в листьях. В листьях ее называют еще мезофилл .

Запасающая . Встречается во всех органах растения (стебель, корень, корневище и т. п.). Иногда образует отдельные пласты. Запасающую паренхиму составляют бесцветные клетки с большим количеством включений. В клетках расположены лейкопласты, в паренхиме цветков, плодов – иногда еще и хромопласты. Запасающие вещества – углеводы, белки, жиры.

Воздухоносная , или аэренхима (от греч. аэр – воздух). Эта ткань имеет большие межклетники, заполненные воздухом. Выполняет функции газообмена и перенесения газов в разные ткани. Характерна преимущественно для водных растений.

Водоносная . Клетки имеют вакуоли, способствующие удержанию влаги. Характерна для растений, которые растут в засушливых местах.

Они отделяют органы растений от внешней среды. Основная функция – это защита растений от ее неблагоприятного воздействия. Различают первичную (эпидерма, или кожица) и вторичные.

Эпидерма

Эпидерма (от греч. эпи – над, сверху и дерма – кожа) состоит из одного или нескольких слоев бесцветных живых клеток. Образуется из апикальной (верхушечной) меристемы. Клетки плотно прилегают одна к другой. Они некоторое время сохраняют способность к делению. Их внешняя стенка утолщена, может быть пропитана минеральными веществами. У хвощей, например, откладывается двуоксид кремния (Si0 2). Извне эпидерма покрыта слоем кутикулы (от лат. cuticula – кожа), которая является продуктом секреции эпидермальных клеток и состоит из липопротеидного вещества кутина и полисахарида пектина. Иногда эпидерма покрыта слоем воска разной толщины. Кутикула предупреждает интенсивное испарение воды через ее поверхность, поэтому особенно хорошо развита у растений, которые растут в засушливом климате.

В эпидермальных клетках отсутствуют хлоропласты, но есть лейкопласты. Хлоропласты содержат особые клетки эпидермы – замыкающие клетки устьиц . Устьица окружены опорными клетками . Замыкающие клетки имеют бобовидную форму, окружают устьичные щели . Под щелью расположена большая полость, которая называется дыхательной . Она окружена клетками мезофилла листа. Устьица расположены преимущественно на листьях, иногда на стебле.

Стенки замыкающих клеток утолщены неравномерно. Те стенки, которые формируют устьичную щель, значительно утолщены по сравнению с другими. Размеры щели могут регулироваться в зависимости от интенсивности процессов фотосинтеза. При солнечном освещении в хлоропластах замыкающих клеток происходит интенсивно процесс фотосинтеза. Насыщение клеток продуктами фотосинтеза (крахмалом, сахарами) ведет к активному поступлению в клетку ионов калия, вследствие чего концентрация клеточного сока повышается. Возникает различие концентраций клеточного сока опорных и замыкающих клеток. Вода из опорных клеток поступает в замыкающие клетки, что приводит к увеличению их объема, возрастанию тургора. Замыкающие клетки приобретают выраженную бобовидную форму и устьичная щель открывается. При понижении интенсивности освещения уменьшается процесс образования сахаров, крахмала в замыкающих клетках. Ионы калия не поступают. Концентрация клеточного сока в замыкающих клетках по сравнению с опорными падает. Вода путем осмоса выходит из замыкающих клеток, и тургор снижается, что ведет к закрытию устьичной щели.

Устьичные клетки расположены на нижней стороне листьев. У водных растений, листья которых плавают, устьица расположены на внешней поверхности листа. Основные функции устьиц – газообмен и транспирация (испарение воды).

Часто из эпидермы развиваются одно- или многоклеточные волоски. Они имеют разнообразное строение и выполняют разные функции (защищают растение от перегревания, от поедания животными, выполняют секреторную функцию), могут быть живыми или мертвыми.

Покровная ткань всасывательной зоны корня имеет корневые волоски и называется эпиблемой , или ризодермой (от греч. ризь – корень). Корневые волоски поглощают воду с минеральными веществами.

Вторичная покровная ткань

К ней преимущественно относятся пробка и кора . Вторичная покровная ткань заменяет эпидерму или возникает в глубинных слоях коры. Осенью зеленая окраска побегов заменяется на бурую. Из части клеток основной ткани, которые входят в состав коры и восстанавливают способность к делению, образуется слой вторичной меристемы – пробковый камбий или феллоген . Он производит наружу пробку – слой клеток, которые имеют утолщенные стенки, пропитанные жирообразным веществом, становятся непроницаемыми для газов и воды, содержимое которых отмирает. Клетки пробки имеют прямоугольную форму, плотно прилегают одна к другой, расположены рядами. Пробка сохраняет внутренние живые клетки от потери влаги, резких колебаний температуры, проникновения микроорганизмов. Чтобы живые клетки могли под пробкой дышать, удалять остатки влаги, феллоген под устьицами откладывает живые клетки паренхимы с большими межклетниками, которые разрывают эпидерму и образуют чечевички . Чечевички четко видны на поверхности коры деревьев и кустов. Они не способны открываться и закрываться. Зимой закупориваются особым веществом.

Пробковый камбий сохраняет активность на протяжении всей жизни растения и образует новые пробковые слои. Верхние слои коры постоянно отшелушиваются. Внутрь растения пробковый камбий производит живые клетки основной ткани.

Вследствие многоразового формирования слоев пробки и отмирания живых клеток между ними образуется характерная для деревьев кора , которая включает еще и низшие слои клеток.

Паренхимные клетки, как правило, имеют округлые очертания, однако, и вытянутой формы. У растений через стенки таких клеток передвигаются вода и минеральные. В различных частях растения паренхима может видоизменяться и приобретать специализированные свойства. К подобным клеткам относится эпидермис - тонкая покровная ткань. Она состоит из одного слоя клеток и закрывает первичное тело растения целиком. Основной функцией эпидермиса является защита растений от высыхания и от проникновения болезнетворных организмов.

Ассимиляционная паренхима представляет собой специализированную ткань, содержащую большое количество хлоропластов (хлорофиллоносные клетки листа, стебля, коры). Основной ее функцией является осуществление процессов фотосинтеза. Паренхимные клетки растений обеспечивают опору тем органам, в которых они находятся. Особенно важным это свойство является для стеблей травянистых растений. Неспециализированные клетки паренхимы остаются метаболически активными, в них протекают многие процессы, важные для растительного организма. Через систему межклетников, заполненных воздухом, идет между внешней средой и живыми клетками. Паренхимные клетки также выполняют функцию хранилища питательных веществ.

Паренхима в организме человека

Большую роль играет паренхима и в . Она является главной функциональной тканью паренхиматозных органов: печени, селезенки, легких, поджелудочной и щитовидной железы. В ее состав входит соединительнотканная строма и специализированные клеточные элементы. Паренхима может быть образована различным видами ткани: эпителием (железы), кроветворной тканью (селезенка), нервными клетками (нервные узлы). Паренхима легких является частью аппарата, осуществляющего внешнее дыхание. Она состоит из легочных ацинусов. Легочные ацинусы начинаются концевой бронхиолой, которая разветвляется последовательно на дыхательные бронхиолы, альвеолярные ходы, альвеолярные мешочки, составляя альвеолярное дерево. В паренхиме легких происходит внешнее дыхание, одним из элементов которого является диффузный обмен газами.

Паренхимные клетки почек являются специфической тканью, которая выполняет основную функцию этого органа. К паренхиматозным органам относится и селезенка. Ее паренхиму представляет совокупность лимфоидных клеток. Другой орган - печень, полностью состоит из паренхиматозной ткани, которую составляют гепатоциты. Паренхима поджелудочной железы является разноструктурной тканью, которая представляет собой многочисленные дольки неправильной формы и клеточные участки округлой формы (островки Лангерганса). К болезням паренхимы относятся многочисленные доброкачественные и злокачественные новообразования, имеющие различную структуру. Среди них довольно распространен рак паренхимы почек, составляющий около 90% всех случаев опухолей этой ткани.