1. Ткани. Ткань — совокупность клеток и межклеточного вещества, объединённых общим или межстанционным происхождением, строением и выполняемыми функциями. Строение тканей живых организмов изучает наука гистология. Совокупность различных и взаимодействующих тканей образуют органы. Ткани животных сгруппированы по четырём основным типам: соединительные, мышечные, нервные и эпителиальные. Хотя все настоящие многоклеточные (за исключением Porifera) в целом может считаться содержащим четыре типа тканей, проявления этих тканей могут различаться в зависимости от типа организма. Например, происхождение клеток, входящих в определённый тип ткани, может различаться в зависимости от классификации животных. Эпителий у всех птиц и животных получается из эктодермы и эндодермы, с небольшим вкладом мезодермы, образуя эндотелий, специализированный тип эпителия, составляющий кровеносную систему. Напротив, истинная эпителиальная ткань присутствует только в одном слое клеток, удерживаемых вместе через закрытые соединения, называемые плотными контактами, создавая избирательно проницаемый барьер. Эта ткань покрывает все поверхности организма, контактирующие с внешней средой, такие как кожа, дыхательные пути и желудочно-кишечный тракт. Он выполняет функции защиты, секреции, поглощения и отделен от других тканей нижней части базальной пластинкой. Соединительная ткань Соединительная ткань белая волокнистая Эта ткань состоит из клеток, разделенных неживым материалом, который называется внеклеточным матриксом. Этот матрикс может быть жидким или жестким. Например, в крови содержится плазма, так как матрикс и костный матрикс являются жесткими. Соединительная ткань придает форму органам и удерживает их на месте. Примерами соединительных тканей являются кровь, кость, сухожилия, связки, жировая и ареолярные ткани. Одним из методов классификации соединительных тканей является их деление на три типа: фиброзная соединительная ткань, соединительная ткань скелета и жидкая соединительная ткань. Мышечная ткань Клетки мышц образуют активную сократительную ткань тела — мышечную. Мышечная ткань функционирует, создавая силу и вызывая движения, как двигательные, так и двигательные внутри органов. Мышечная ткань разделена на три различные категории: висцеральная или гладкая мышца, находящаяся во внутренней подкладке органов; скелетная мышца, обычно прикрепленная к костям, которые генерируют грубое движение; и сердечная мышца, находящаяся в сердце, где она сокращается для перекачки крови по всему организму. Нервная ткань Пучок нервной ткани Клетки центральной нервной системы и периферийной нервной системы классифицируются как нервная ткань. В центральной нервной системе нейронные ткани образуют мозг и спинной мозг. В периферийной нервной системе нейронные ткани образуют черепные и спинальные нервы, включая моторные нейроны. Эпителиальная ткань Эпителиальные ткани образуются клетками, покрывающими поверхность органов, например, кожу, дыхательные пути, репродуктивные пути и внутреннюю оболочку пищеварительного тракта. Клетки, входящие в эпителиальный слой, связаны между собой через полупроницаемые, плотные стыки; таким образом, эта ткань обеспечивает барьер между внешней средой и органом, который она покрывает. В дополнение к этой защитной функции эпителиальная ткань может также быть специализирована на секреции, выделении и абсорбции. Эпителиальная ткань помогает защитить органы от микроорганизмов, травм и потери жидкости. Ткани растений Ткани растений подразделяются на три тканевые системы: эпидермис, механическая ткань и проводящая ткань. • Эпидермис — клетки, формирующие наружную поверхность листьев и молодого растительного тела. • Проводящая ткань — основными компонентами сосудистой ткани являются ксилема и флоэма. Они переносят жидкости и питательные вещества внутри организма. • Механическая ткань — эта ткань менее дифференцирована, чем другие. Механическая ткань производит питательные вещества путем фотосинтеза и сохраняет запас питательных веществ. Растительные ткани также могут быть разделены на два типа — меристематические и постоянные ткани. Меристематическая ткань Меристематическая ткань состоит из активно делящихся клеток, что приводит к увеличению длины и толщины растения. Первичный рост растения происходит только в определённых, специфических местах, например, в верхушках стеблей или корней. Именно в этих местах присутствует меристематическая ткань. Клетки в этих тканях сферические или полиэдрические, прямоугольные по форме и имеют тонкие клеточные стенки. Новые клетки, вырабатываемые меристемой, изначально являются клетками самой меристемы, но по мере роста и созревания новых клеток их характеристики медленно меняются, и они дифференцируются как компоненты региона возникновения меристематических тканей, классифицируемых как: • Апикальная меристема — присутствует на растущих кончиках стеблей и корней и увеличивает длину стебля и корня. Они образуют растущие части на вершинах корней и стеблей и отвечают за увеличение длины, также называемое первичным ростом. Эта меристема отвечает за линейный рост органа. • Латеральная меристема — эта меристема состоит из клеток, которые в основном делятся в одной плоскости и вызывают увеличение диаметра и рост органа. Боковая меристема обычно возникает под корой дерева в виде пробкового камбия и в сосудистых пучках пикотовв • Интеркалярная меристема — эта меристема расположена между виде сосудистого камбия. Активность этого камбия приводит к образованию вторичного роста.постоянными тканями. Обычно он присутствует в основании узла, интерноде и на листовом основании. Они отвечают за рост длины растения и увеличение размера интернода. Они приводят к образованию и росту отрасли. Клетки меристематических тканей схожи по структуре и имеют тонкую и эластичную первичную клеточную стенку, состоящую из целлюлозы. Они компактно расположены, без межклеточного пространства между ними. Каждая клетка содержит плотную цитоплазму и выдающееся ядро. Плотная протоплазма меристематических клеток содержит очень мало вакуолей. Обычно меристематические клетки имеют овальную, полигональную или прямоугольную форму. Клетки меристематической ткани имеют большое ядро с маленькими вакуолями или без них, а межклеточные пространства отсутствуют. Постоянная ткань Постоянные ткани могут быть определены как группа живых или мертвых клеток, образованных меристематической тканью, утративших способность к разделению и постоянно расположенных в фиксированных положениях в растительном теле. Меристематические ткани, которые берут на себя определённую роль, теряют способность к разделению. Этот процесс обретения постоянной формы, размера и функции называется клеточной дифференциацией. Клетки меристематических тканей дифференцируются и образуют различные типы постоянных тканей. Существует 3 вида постоянных тканей: • Простые постоянные ткани • Сложные постоянные ткани • Специальные или секреторные ткани Простые ткани Группа клеток, сходных по происхождению, схожих по структуре и функциям, называется простой постоянной тканью. Они бывают четырёх типов: • Паренхима • Колленхима • Склеренхима • Эпидермис (ботаника) Паренхима В растениях она состоит из относительно неспециализированных живых клеток с тонкими клеточными стенками, которые обычно свободно упаковываются таким образом, что между клетками этой ткани находятся межклеточные пространства. Они, как правило, изодиаметричны по форме. Эта ткань поддерживает растения, а также хранит продукты питания. В некоторых случаях паренхима содержит хлорофилл и выполняет фотосинтез, в этом случае она называется хлоренхима. В водных растениях в паренхиме присутствуют большие воздушные пустоты, чтобы поддержать их плавание на воде. Такой тип паренхимы называется аэренхима. Некоторые из клеток паренхимы содержат метаболические отходы. Колленхима Это живая ткань первичного тела, как паренхима. Клетки тонкостенные, но обладают утолщением целлюлозы, воды и пектиновых веществ (пектоцеллюлозы) в углах, где соединяются несколько клеток. Эта ткань придает растению прочность на растяжение, а клетки компактно расположены и имеют очень мало межклеточного пространства. Происходит главным образом при подкожном кровотечении стеблей и листьев. Оно отсутствует в монокотах и корнях. Иногда содержит хлорофиллл, который может помочь фотосинтезе. Колленхиматозная ткань действует как поддерживающая ткань в стеблях молодых растений. Она обеспечивает механическую поддержку, эластичность и прочность на растяжение. Она помогает в производстве сахара и хранении его в виде крахмала. Она присутствует на краю листьев и сопротивляется разрыву ветром. Склеренхима Эта ткань состоит из толстостенных, мертвых клеток и протоплазмы в малых количествах. Эти камеры имеют твердые и чрезвычайно толстые вторичные стенки благодаря равномерному распределению и высокой секреции лигнина. Между ними нет межмолекулярного пространства. Осаждение лигнина настолько толстое, что стенки клеток становятся прочными, жесткими и непроницаемыми для воды. Эпидермис Вся поверхность растения состоит из одного слоя клеток, называемого эпидермисом или поверхностной тканью. Большинство эпидермальных клеток относительно плоские. Внешние и боковые стенки клетки часто толще внутренних стенок. Ячейки образуют сплошной лист без межклеточного пространства. Он защищает все части стебля. 2. Понятие о растительных тканях, их классификация. Ткани – это устойчивые, генетически детерминированные комплексы клеток, сходных по происхождению, строению, местоположению и выполняемым функциям. Термин «ткани» был введен в ботанику Н. Грю (1671). Учение о тканях получило название гистология. К истокам гистологии растений следует отнести работу английского естествоиспытателя Р. Гука «Микрография» (1669), в которой впервые было дано описание срезов стебля бузины, укропа, тростника и других растений. Ткань — группа клеток, которые имеют общее происхождение, выполняют одну или несколько функций и занимают свойственное им положение в организме растения.Органы растения образованы разными тканями. • Ткани делят на простые и сложные. Простыми называют ткани, состоящие из клеток более или менее одинаковых по форме и функциям. Сложные ткани состоят из клеток, разных по форме и функциям, но тесно взаимосвязанных в своих жизненных отправлениях. Пример первых — столбчатая хлоренхима, губчатая хлоренхима, колленхима, вторых — ксилема, флоэма. • Ткани делятся на образовательные (меристема) и постоянные. Образовательными называются специализированные ткани, клетки которых сохраняют длительную способность к делению, обеспечивая рост растения и отдельных его органов. С учетом положения в теле растения их делят на апикальные (или верхушечные, находятся на апексах корня и побега), интеркалярные (или вставочные, свойственны побегу — стеблю и листьям, находятся в междоузлиях и черешках) и боковые (или латеральные, представлены главным образом в осевых органах — в корне и стебле голосеменных и двудольных покрытосемянных). Постоянными называют ткани, клетки которых утратили способность к делению (полностью или сохраняют её потенциально) и специализируются на выполнении других функций: защитной, запасающей, механической, проводящей и т. д. С учетом происхождения, преобладающей функции и положения в теле растения постоянные ткани, в свою очередь, делят на покровные, проводящие и основные, начало которым при первичном росте дают соответственно протодерма, прокамбий и основная меристема. Наряду с анатомо-физиологической существует и онтогенетическая классификация тканей, основанная на их происхождении и времени появления в процессе морфогенеза органа. По этой классификации ткани делят напервичные и вторичные. Первичные меристемы ведут свое начало от первой клетки нового организма — зиготы, которым свойственна способность к делению. Они первыми формируются при заложении нового организма и обеспечивают его первичный рост. Это — верхушечные и вставочные меристемы. Те постоянные ткани, клетки которых дифференцируются из производных клеток первичной меристемы, называют первичными. К ним относят ткани: первичные покровные, первично проводящие и основные. Вторичными называют меристемы, которые формируются в вегетативных органах позднее первичных и обеспечивают их вторичный рост. Это боковые меристемы — камбий и феллоген (пробковый камбий). Постоянные ткани, начало которым дали производные клетки вторичной меристемы, называют вторичными. К ним относятся вторичную покровную ткань, вторичные проводящие ткани. Ткани растений В биологии тканью называют группу клеток, имеющих сходное строение и происхождение, а также выполняющих одинаковые функции. У растений наиболее разнообразные и сложно устроенные ткани развились в процессе эволюции у покрытосеменных (цветковых). Органы растений обычно образованы несколькими тканями. Можно выделить шесть типов тканей растений: образовательную, основную, проводящую, механическую, покровную, секреторную. Каждая ткань включает подтипы. Между тканями, а также внутри них бывают межклетники — промежутки между клетками. Образовательная ткань Благодаря делению клеток образовательной ткани растение увеличивается в длину и толщину. При этом часть клеток образовательной ткани дифференцируется в клетки других тканей. Клетки образовательной ткани достаточно мелкие, плотно прилегают друг к другу, имеют крупное ядро и тонкую оболочку. Образовательная ткань в растениях находится в конусах нарастания корня (кончик корня) и стебля (верхушка стебля), бывает в основаниях междоузлий, также образовательная ткань составляет камбий (который обеспечивает рост стебля в толщину). Клетки конуса нарастания корня. На фото виден процесс деления клеток (расхождение хромосом, растворение ядра). Паренхима, или основная ткань К паренхиме относят несколько разновидностей тканей. Различают ассимиляционную (фотосинтезирующую), запасающую, водоносную и воздухоносную основную ткань. Фотосинтезирующая ткань состоит из клеток, содержащих хлорофилл, т. е. зеленых клеток. Эти клетки имеют тонкие стенки, содержат большое количество хлоропластов. Основная их функция — фотосинтез. Ассимиляционная ткань составляет мякоть листьев, входит в состав коры молодых стеблей деревьев и стебли трав. В клетках запасающей ткани накапливаются запасы питательных веществ. Эта ткань составляет эндосперм семян, входит в состав клубней, луковиц и др. Сердцевина стебля, внутренние клетки коры стебля и корня, сочный околоплодник также обычно состоят из запасающей паренхимы. Водоносная паренхима свойственна лишь ряду растений, обычно засушливых мест обитания. В клетках этой ткани накапливается вода. Водоносная ткань может быть как в листьях (алоэ), так и в стебле (кактусы). Воздухоносная ткань свойственна водным и болотным растениям. Ее особенностью является наличие большого количества межклетников, содержащих воздух. Это облегчает газообмен растению, когда он затруднен. Проводящая ткань Общей функцией различных проводящих тканей является проведение веществ от одних органов растения к другим. В стволах древесных растений клетки проводящей ткани расположены в древесине и лубе. Причем в древесине расположены сосуды (трахеи) и трахеиды, по которым перемещается водный раствор от корней, а в лубе — ситовидные трубки, по которым перемещаются органические вещества от фотосинтезирующих листьев. Сосуды и трахеиды — это мертвые клетки. По сосудам водный раствор поднимается быстрее, чем по трахеидам. Ситовидные трубки являются живыми, но безъядерными клетками. Покровная ткань К покровной ткани относится кожица (эпидермис), пробка, корка. Кожица покрывает листья и зеленые стебли, это живые клетки. Пробка состоит из мертвых клеток, пропитанных жироподобным веществом, не пропускающим воду и воздух. Главные функции любой покровной ткани — это защита внутренних клеток растения от механического повреждения, высыхания, проникновения микроорганизмов, перепадов температуры. Пробка является вторичной покровной тканью, так как возникает на месте кожицы у стеблей и корней многолетних растений. Корка состоит из пробки и отмерших слоев основной ткани. Механическая ткань Для клеток механической ткани характерны сильно утолщенные одревесневшие оболочки. Функции механической ткани — это придание телу и органам растений прочности и упругости. В стеблях покрытосеменных растений механическая ткань может располагаться одним целостным слоем или же отдельными тяжами, отстоящими друг от друга. В листьях волокна механической ткани обычно располагаются рядом с волокнами проводящей ткани. Вместе они образуют жилки листа. Секреторная, или выделительная ткань растений Клетки секреторной ткани выделяют различные вещества, и поэтому функции у этой ткани разные. Выделительные клетки у растений выстилают смоляные и эфиромасличные ходы, образуют своеобразные железы и железистые волоски. К секреторной ткани принадлежат нектарники цветков. Смолы выполняют защитную функцию при повреждении стебля растения. Нектар привлекает насекомых-опылителей. Бывают секреторные клетки, выводящие продукты обмена, например, соли щавелевой кислоты. Ткани растений Группы растительных клеток с единой функцией, строением и происхождением называются тканями растений. Важнейшими из них являются: покровные, основные, выделительные, проводящие, механические и образовательные. Рассмотрим строение и функции растительных тканей. Образовательные ткани (меристемы) Располагаются в зонах роста: • на верхушках побегов; • на кончиках корней; • вдоль стеблей и корней (камбий или боковая меристема, обеспечивает рост стеблей и корней в толщину). Клетки меристем активно делятся и даже не успевают вырасти, они как бы всегда молодые, и потому не имеют вакуолей, стенки их тонкие, ядро крупное. Поразительна активность верхушечной меристемы бамбука. Он растёт буквально на глазах, каждый час на 2 – 3 см! Покровные ткани Известно, как быстро высыхают плоды со снятой кожурой, или как легко заражается гнилью плод с нарушенной кожицей. Именно барьер покровных тканей обеспечивает сохранность мягких частей растения. Существует три вида покровных тканей: • эпидерма; • перидерма; • корка. Эпидерма (кожица) – поверхностные живые клетки различных органов. Защищает нижележащие ткани и регулирует газообмен и испарение воды растением. Рис. 1. Клетки эпидермы под микроскопом. Перидерма образуется у древесных растений, когда зелёный цвет побега переходит в бурый. Перидерма состоит из пробковых клеток, которые защищают побег от мороза, микробов и потерь влаги. Корка – мёртвая ткань. Она не может растягиваться, следуя за утолщением ствола, и трескается. Основные ткани (паренхима) Существует три вида паренхимы: • фотосинтезирующая (ассимиляционная); • аэренхима, обеспечивает проведение воздуха внутрь растения через межклеточное пространство; • запасающая. Рис. 2. Паренхима зелёного листа под микроскопом. Проводящие ткани Обеспечивают перемещение веществ в растительном организме. Движение осуществляется в двух основных направлениях: • восходящий ток, осуществляемый ксилемой; • нисходящий ток, осуществляемый флоэмой. Ксилема и флоэма образуют непрерывную, похожую на водопровод, систему. Рис. 3. Схема строения флоэмы и ксилемы. Сосуды флоэмы составлены из ситовидных элементов, или трубок, – вытянутых клеток, поперечные грани которых похожи на сито. Ток веществ идёт через поры сита из одной клетки в другую. Клетки в сосуде как бы поставлены одна на одну. Проводящие элементы ксилемы тоже представлены вытянутыми клетками, но поры у них расположены также и на боковых стенках клеток. Механические ткани Обеспечивают защиту и устойчивость растения или отдельных его частей (косточки плодов). Оболочки клеток утолщены. Виды механической ткани: • колленхима (живые клетки); • склеренхима (мёртвые клетки). Колленхима расположена в растущих листьях и стебле, она не препятствует их росту. Содержит клетки вытянутой формы. После прекращения роста данного участка растения колленхима постепенно превращается в склеренхиму – становится жёстче, оболочки одревесневают и толстеют. Одревеснение повышает хрупкость склеренхимы. Льняное волокно является исключением из правила, это не одревесневшая склеренхима. Поэтому из льна получается такая мягкая ткань как батист. Выделительные ткани Это ткани, выделяющие из растения воду или какой-либо секрет (эфирное масло, нектар, смолу, соли и т. д.). К этому типу тканей относятся и такие, секрет которых остаётся внутри растения. Это, например, млечники, которые содержат в вакуолях млечный сок (чистотел, одуванчик). Их основная функция – выведение ненужных веществ и защита. Так, смола в древесине хвойных защищает её от гниения. Особенности строения клеток Плотное прилегание Покровные Защита и газообмен клеток друг к другу Мелкие, с тонкими Образовательные Рост стенками Механические Опора Утолщённые оболочки Фотосинтез, Рыхлое расположение Основные запасание клеток пит.веществ Защита и Выделительные Строение разнообразно выделение Сосудообразные Проводящие Транспорт веществ элементы Ткани Функции Расположение Поверхность растения Верхушечные части побегов и корней; Стебель, жилки листа Основа растения, во всех органах; центр стебля Повсеместно Повсеместно Что мы узнали? Из статьи по биологии для 6 класса мы узнали, что существует шесть основных типов растительных тканей. Растение – это система, в которой ткани являются элементами. Каждая ткань обеспечивает какую-либо сферу жизнедеятельности растения. Каждая ткань жизненно важна, от её успешной работы зависит нормальное развитие всего растения. Клетки тканей специализированы, они имеют особенности строения, соответствующие выполняемым функциям. 1. Ткани. Определение и классификация растение ткань биологическая классификация Ткань – это совокупность клеток, которые имеют одинаковое строение, общее происхождение и выполняют одинаковые функции. Исходным типом ткани являются образовательные. За счет деления и дифференциации их клеток образуются все остальные типы тканей, называемые постоянными. К ним относятся 1.покровные, 2.механические, 3.проводящие, 4. ассимиляционные, 5. запасающие, 6.всасывающие, 7.выделительные, 8.воздухоносные и другие ткани. Характеристику любой ткани принято проводить по следующему плану: 1. Физиологическое состояние (живая или мертвая ткань) 2. Форма и размеры клеток. 3. Характер соединения клеток. 4. Наличие органоидов(ядро, цитоплазма, пластиды, вакуоли и др.) 5. Соотношение размеров ядра и клетки. 6. Особенности структуры и химического состава клеточной оболочки Классификация тканей Основы учения о тканях были заложены еще в XVII веке, когда было установлено клеточное строение растений Р. Гуком. Изучая под микроскопом срез бутылочной пробки, он обнаружил в нем систему замкнутых пузырьков, или ячеек. Впоследствии их стали называть клетками, хотя на самом деле эти ячейки представляли собой только оболочки клеток. Пожалуй, наиболее удачное определение тканей, которым пользуются и в настоящее время, предложено в конце XIX века. Ткань — это устойчивый комплекс клеток, обладающих одним или несколькими сходными признаками: физиологическими, морфологическими, топографическими и общностью происхождения. Ткани и локальные структуры, выполняющие одинаковые функции, Ф. Габерландт объединил в 9 систем: 1) покровную (эпидерма, пробка, экзодерма); 2) механическую (колленхима, склеренхима, волокна либриформа, лубяные волокна, склереиды); 3) абсорбционную (ризоиды, эпиблема, или ризодерма, гиалиновые клетки, веламен); 4) ассимилирующую (хлоренхима); 5) проводящую (ксилема, или древесина; флоэма, или луб); 6) запасающую (эндосперм; перисперм; запасающая паренхима вегетатив¬ных органов; водозапасающие волоски); 7) проветривающую (вентиляционную) (аэренхима, межклетники, устьи¬ца, чечевички); 8) секреторную и выделительную (железистые волоски, внутренние железки, слизевые и смоляные ходы и клетки, масляные клетки, гидатоды, млечники); 9) образовательную (меристема зародыша, конуса нарастания побега, кончика корня, прокамбий, камбий, феллоген, раневая меристема). Строение тканей и их расположение в теле растения подчинено принципу максимальной физиологической активности. Наряду с главной, ткань может выполнять одну или несколько дополнительных функций. Это определяет морфологическую дифференциацию составляющих ее клеток. Так, эпидерма, или кожица, не только защищает внутренние ткани от неблагоприятных факторов внешней среды, но участвует также в газообмене и транспирации, у многих растений она выполняет секреторную и выделительные функции благодаря железистым волоскам и накоплению в обычных клетках некоторых балластных продуктов метаболизма растений. Ксилема, или древесина, осуществляет восходящий ток воды с растворенными в ней минеральными веществами, обеспечивает механическую прочность растения, у многолетних растений некоторые ее клетки служат вместилищами запасных веществ. Этой полифункциональностью объясняется неоднородность ее строения. То же можно сказать о флоэме, или лубе. Такие ткани называют сложными в отличие от простых, состоящих из одинаковых по строению и функциям клеток. Простые ткани — это, например, колленхима, веламен, эндосперм. Нередко внутри какой-либо одной специализированной ткани встречаются структуры, принадлежащие другой системе тканей. Так, в листьях некоторых растений между клетками ассимилирующей ткани могут развиваться склереиды — клетки с очень толстыми одревесневшими оболочками, принадлежащие к механической системе растений. Эти клетки называют идиобластами. Наряду с анатомо-физиологической существует и онтогенетическая классификация тканей, основанная на их происхождении. По этой классификации ткани делят на первичные и вторичные. Первичные ткани представляют собой непосредственные производные меристемы, находящейся на верхушке побега и в кончике корня (эпидерма, колленхима, склеренхима, ассимилирующая ткань, эпиблема), а также специализированной меристемы — прокамбия (первичная ксилема, первичная флоэма). Ко вторичным относят ткани, возникающие при утолщении стебля и корня. Это производные камбия (вторичная ксилема, вторичная флоэма), феллогена (пробка, феллодерма, чечевички), разные типы идиобластов. Вторичные ткани свойственны не всем растениям. Их нет у мхов, современных хвощей, плаунов, папоротников (за очень редким исключением), а из покрытосеменных — у большинства однодольных. Мощное развитие вторичных тканей, главным образом, древесины и луба, характерно для древесных растений. Покровные ткани Проводящие ткани Образовательные ткани
