Каковы особенности функционирования камбия древесных растений

Характеристика камбия. Особенности строения и функционирования камбиальных клеток, инициали и производные камбия. Роль камбия в образовании тканей растения.

Камбий— это вторичная меристема, ткань сосудистых растений, образующая вторичные постоянные ткани. Обеспечивает рост осевых органов (стебля и корня) в толщину. Благодаря Камбию происходит утолщение осевых органов, стебля и корня. Камбий почти всегда располагается на поперечном разрезе сплошным кольцом. У древесных двудольных и голосеменных, кроме внутреннего Камбий, развит наружный или пробковый Камбий (феллоген), образующий на стеблях и корнях наружу пробковую ткань, а внутрь феллодерму. Клетки камбия сильно вакуолизированы и удлинены в вертикальном или в горизонтальном направлении. Первые — веретеновидные инициали — дают осевую часть проводящих тканей, а вторые — лучевые инициали — образуют горизонтально ориентированные лучевые клетки сердцевинных (радиальных) лучей. Считается, что инициали составляют лишь один ряд клеток, все прочие рассматриваются как производные.

Инициальные клетки камбия способны к двум типам делений — периклинальному и антиклинальному. В первом случае клеточная пластинка закладывается параллельно поверхности стебля, во втором — перпендикулярно ( рис. 35 ).

Схема расположения различных меристем в растении.

1 — верхушечная (апикальная), 2 — интеркалярная (вставочная), 3 — боковая (латеральная).

В результате возникает непрерывный ряд клеток, тянущихся от камбия радиально кнаружи и вовнутрь. Клетки, откладывающиеся в сторону наружной поверхности стебля, дифференцируются во вторичную флоэму ; в сторону сердцевины — во вторичную ксилему .

Токи веществ в растении и ткани, их осуществляющие. Пучковое и не пучковое строение побега. Общая характеристика, происхождение и функции проводящих тканей.

ПРОВОДЯЩИЕ ТКАНИ, ткани, по которым в растении движутся питательные вещества.

По ксилеме (древесине) от корней к листьям поднимается восходящий ток веществ почвенного питания – воды и растворённых в ней солей. По флоэме (лубу) от листьев к корням и другим органам идёт нисходящий ток веществ – продуктов фотосинтеза (гл. обр. углеводов). Обе проводящие ткани образуют единую разветвлённую систему, состоящую из различных проводящих элементов (трахеиды, сосуды, ситовидные трубки и др.) и соединяющую между собой все органы растения – от кончиков корней до верхушек молодых побегов.

Побег – это стебель с расположенными на нем листьями и почками. У побега есть осевая часть – стебель, плоские фотосинтетические листья. Непучковый. Прокамбий закладывается сплошным кольцом – формирует 1-ые флоэму и ксилему (экзархно-ксилема, эндархно-флоэма).

Пучковый. Прокамбий закладывается отдельными группами, он образует межпучковый тип.

1. Строение и функции ксилемы и флоэмы, сравнительная характеристика анатомических элементов ксилемы и флоэмы голосеменных и покрытосеменных. Понятие ядровой и заболонной древесины, луба древесных растений.

Ксилема выполняет в растении две основные функции: по ней движется вода вместе с растворенными минеральными веществами и она служит опорой органам растения. Таким образом, ксилема играет в растении двоякую роль — физиологическую и структурную. В состав ксилемы входят гистологические элементы четырех типов: трахеиды, сосуды, паренхимные клетки и волокна.

Флоэма сходна с ксилемой в том отношении, что и в ней имеются трубчатые структуры, модифицированные в соответствии с их проводящей функцией. Однако эти трубки составлены из живых клеток, имеющих цитоплазму; механической функции они не несут.

Ксилема голосеменных состоит преимущественно из трахеид, и лишь у некоторых групп имеются настоящие сосуды.

В состав ксилемы покрытосеменных входят морфологически различные элементы, осуществляющие функции как проведения, так и хранения запасных веществ, а также чисто опорные функции.

В состав флоэмы покрытосеменных растений входят ситовидные (или решетчатые) трубки, и сопровождающие клетки (или спутницы).

Флоэма голосеменных состоит из клеток Страсбургера (ситовидные клетки белкового происхождения), находящиеся в тяжевой паренхиме или лучах, прилегающих к ситовидным клеткам.

Ядровая древесина, также ядро — название развивающейся у многих видов деревьев физиологически не активной зоны в центре сечения ствола, обычно более тёмного цвета, чем внешняя часть, более светлая заболонь. Возникает в результате вторичного метаболизма отмершей паренхимы во внутренней части заболони.

Заболонная древесина — наружные, периферийные слои ствола дерева, состоящие из живых клеток и содержащие крахмал. По цвету заболонь более светлая и мягкая, чем ядровая, внутренняя часть.

Луб — флоэма, сложная ткань высших растений, служащая для проведения органических веществ к различным органам. Л. выполняет также запасающую, нередко механическую и отчасти выделительную функции.

1. Строение и образование годичных колец, понятие поздней и ранней древесины, сравнение годичных колец голосеменных и покрытосеменных растений. Типы древесин по степени выраженности годичных колец у древесных растений.

У древесных растений умеренных широт в активности камбия наблюдается периодичность. Так, весной и в начале лета клетки камбия усиленно делятся, и в этот период формируется так называемая ранняя древесина. Для ее клеток характерны большие полости и тонкие клеточные стенки, которые способствуют транспортировке воды по тканям дерева. В конце лета активность клеточного деления в камбии снижается. Да и клетки, формирующиеся в этот период, морфологически отличаются от тех, что образуются в начале лета, – у них малые диаметры и толстые клеточные стенки, основная их функция – обеспечение прочности ствола. В местах, испытывающих сильную механическую нагрузку, подобные клетки образуются с самого начала вегетации, в результате чего создается так называемая креневая древесина.

Поздняя древесина — часть годового кольца, которая формируется в поздней стадии периода роста. Поздняя древесина плотнее и темнее ранней древесины.

Годичные кольца голосеменных выражены четко, в отличие от покрытосеменных.

Рис. 75. Стебель сосны (Pinus sylvestris) в поперечном разрезе:

А — часть поперечного среза; Б — флоэма и камбий, с прилегающими трахеидами ксилемы.

1 — пробка, 2 — паренхима первичной коры, 3 — флоэма, 4 — камбий, 5 — ксилема, 6 — весенние трахеиды, 7 — осенние трахеиды, 8 — смоляной ход, 9 — сердцевина, 10 — сердцевинный луч, 11 — лубяная паренхима, 12 — ситовидная трубка.

Источник

Внутреннее строение стебля: первичное и вторичное анатомическое строение, передвижение минеральных веществ по стеблю

Все стебли древесных растений, произрастающие в умеренных широтах, характеризуются определенным строением. Так из чего же состоит стебель? Стебель состоит из:

• древесина. Это центральная часть стебля;
• камбий. Это тонкий слой образовательной ткани;
• кора. Она находится снаружи.

Остановимся на строении стебля подробнее и рассмотрим элементы стебля: кору, древесину и сердцевину.

Древесина

Почти весь объем древесины представляет собой отмершие клетки. В основном — сосуды и трахеи, выполняющие проводящую функцию, а также склеренхимные клетки (то есть механические).

Древесина (ксилема) является основной частью стебля. Она включает сосуды (трахеи), трахеиды, древесные волокна (механическая ткань). Одно кольцо древесины образуется в течение года. Годичные кольца древесины служат для определения возраста растения.

Отдельно нужно отметить механические древесные волокна, обеспечивающие стволу прочность.

Древесина также включает паренхимные клетки (они образуют сердцевинные лучи) и клетки вертикальной паренхимы. Камбий находится между корой и древесиной и состоит из образовательной ткани. Последняя, в свою очередь, образует ксилему и флоэму.

Снаружи от камбия — вторичная кора или луб: ее образует камбий.

В луб входят ситовидные трубки, лубяные волокна и лубяная паренхима. Луб также может выполнять функцию накапливания питательных веществ. Около луба располагается запасающая паренхима, а за ней — перидерма или вторичная покровная ткань. Слой перидермы, который выполняет функцию защиты — это пробка. Пробка трансформируется в корку (третичную покровную ткань) спустя несколько лет.

Как минеральные вещества передвигаются по стеблю

Корни всасывают воду и минеральные соли из почвы, и они перемещаются по стеблю к листьям, цветам и плодам. Такое движение называют восходящим током. Оно осуществляется по древесине с помощью основных проводящих сосудов. Эти сосуды — мертвые пустые трубки, которые образуются из живых паренхимных клеток. Восходящий ток может осуществляться трахеидами: мертвыми клетками, которые связаны друг с другом при помощи окаймленных пор.

Образование органических веществ происходит в листьях. Затем они доставляются во всех органы растения, в том числе корень и стебель.

Нисходящий ток — это обратная транспортировка. В ней принимают участи луб (по нему перемещаются) и ситовидные трубки (с их помощью). Ситовидные трубки — это живые клетки, которые связаны между собой ситечками: тонкими перегородками с отверстиями. Эти трубки находятся в продольных и поперечных стенках. При помощи сердцевидных лучей питательные вещества у древесных растений перемещаются в горизонтальной плоскости.

Как органические вещества откладываются в стеблях

Внутреннее строение стебля создано для откладывания питательных веществ. Органические вещества внутри клеток или в оболочках клеток накапливаются в специальных запасающих тканях. Эти ткани образуются из паренхимных клеток. Среди таких органических веществ — крахмал, аминокислоты, инсулин, сахара, масла, белки.

Органические вещества откладываются в стебле в разных местах: в паренхимных клетках первичной коры, в живых клетках сердцевины, в сердцевидных лучах.

Запасающие ткани играют важную роль в питании растения органическими веществами. Запас органических веществ растениями — это еще и продукт питания для животных и человека. Питательные вещества растений используются людьми в качестве сырья.

Источник