1.4.2.1 Анатомическое строение древесины хвойных пород
Основными анатомическими элементами древесины хвойных пород служат трахеиды (прозенхимные клетки, мертвые), составляющие до 90–95% ее объема. Это длинные клетки со стенками различной толщины.
Вторым анатомическим элементом являются паренхимные клетки, образующие живую ткань – паренхиму. Паренхимные клетки образуют сердцевинные лучи – ряды клеток, идущие горизонтально по радиусам ствола. Паренхима выполняет наряду с проводящей и запасающую функцию. В ее клетках хранятся резервные питательные вещества, содержатся экстрактивные вещества и минеральные.В древесине ряда хвойных пород паренхимные клетки образуют смоляные ходы – межклеточные, заполненные живицей (смолой). Различают вертикальные и горизонтальные смоляные каналы. Смолоносная система служит в дереве защитной системой, позволяющей переносить экстремальные условия обитания, обеспечивает защиту от повреждения дерева насекомыми и другими живыми организмами.
Клетки древесины сообщаются между собой через поры.
Поры – это неутолщенные участки клеточной стенки. Пора не является свободным отверстием, в ней имеется тонкая мембрана (первичная стенка и межклеточное вещество), пронизанная мельчайшими отверстиями.
1.4.2.2 Анатомическое строение древесины лиственных пород
Основными анатомическими элементами являются клетки либриформа – прозенхимные клетки. Они составляют 60–70% объема древесины (может колебаться от 25 до 75%).
Проводящими элементами в древесине лиственных пород служат тонкостенные широкополостные сосуды, составляющие 20–30% объема древесины. Чем больше объемная доля сосудов, тем меньше плотность древесины.
В процессе формирования ядровой древесины у некоторых пород (дуб) часть сосудов закупоривается тиллами.
Тиллы – это выросты паренхимных клеток, проникающие в полости сосудов через поры.
В древесине некоторых лиственных пород в небольшом числе содержатся трахеиды сосудистые и волокнистые.
Сосудистые трахеиды представляют собой переходную форму между ранними трахеидами хвойных пород и сосудами.
Волокнистые трахеиды похожи на поздние трахеиды хвойных и выполняют механическую функцию.
Живая ткань – паренхима, обеспечивающая запасающую и проводящую
функции, в древесине лиственных пород занимает больший объем (10% и выше), чем в древесине хвойных.[1]
1.5 Строение и химический состав клетки древесины
1.5.1 Морфологическое строение клетки
Клеточная стенка анатомических элементов древесины, волокон технической целлюлозы и других волокнистых полуфабрикатов имеет сложное строение, связанное с распределением в клеточной стенке высокомолекулярных химических компонентов.
Микроскопические исследования позволили установить строение клеточных стенок древесных волокон.
1.5.2 Слои клеточной стенки и распределение компонентов древесины
Клеточная стенка (оболочка клетки) состоит из нескольких слоев, отличающихся друг от друга строением, физическими свойствами и химическим составом. Подробнее всего изучено строение клеточной стенки трахеид (рисунок 1.3).
а – трахеиды (в древесной ткани); б – трахеиды и волокна либриформа;
в – паренхимной клетки.
Рисунок 1.3 – Поперечный разрез клеточной стенки
Клетки связываются между собой межклеточным веществом, или истинной срединной пластинкой ML. В период развития клетки межклеточное вещество состоит из пектиновых веществ; после одревеснения клеточной стенки основным ее компонентом становится лигнин.
Слой межклеточного вещества аморфен. Истинная срединная пластинка (межклеточное вещество) это самостоятельное образование, а не слой клеточной стенки. В местах контакта нескольких клеток (по углам клеток) находятся капиллярные пространства – межклетники.
Клеточная стенка состоит из двух основных структурных частей: первичной стенки Р и вторичной стенки S.
Первичная стенка – тонкий слой, являющийся в период увеличения поверхности клетки единственной оболочкой, заключающей в себя протопласт. Толщина первичной стенки 0,1–0,3 мкм. Этот слой состоит из целлюлозы, гемицеллюлоз, пектиновых веществ, белков и лигнина, откладывающегося в период одревеснения. Лигнин появляется сначала в первичной стенке в углах клетки, затем в межклеточном веществе и всей первичной стенке, после постепенно лигнифицируется вторичная стенка. Межклеточное вещество и первичные стенки двух смежных клеток тесно срастаются между собой, образуя срединную пластинку (сложную срединную пластинку Р + ML+ Р’).
В период утолщения клеточной стенки в результате деятельности протоплазмы образуется вторичная стенка, которая, по мнению Фрей-Висслинга, Москалева и др., состоит из трех слоев: наружного слоя S1, среднего слоя S2 и внутреннего слоя S3.
Толщина слоев в значительной степени зависит от древесной породы.
Распределение слоев клеточной стенки по массе оценивают в среднем следующим образом: Р – 7–14%; S1 – 5–11%; S2 – 73–84%; S3 – 3–4%.
Кроме этих слоев, в стенках клеток древесины хвойных пород имеется тонкий бородавчатый слой W (бородавчатая мембрана), выстилающий полость клетки (люмен) L. Доля слоя W примерно равна доле слоя S3. Слой состоит из наростов (бородавок), покрытых аморфной оболочкой.
Источник