Что такое камбий у растений. Особенности строения растительной клетки и растительные ткани

Темой нашего первого задания будут: Особенности строения растительной клетки и растительные ткани.

Процесс эволюции растительных организмов шёл, как впрочем, и у всех остальных через последовательное повышение уровней организации жизни. На каждом уровне организации организмы имеют свои специфические приспособления к существованию в окружающей среде. Начнём рассмотрение таких приспособлений с клетки.

Особенности строения растительной клетки.

Я думаю, что на этой схеме вы увидели большое количество незнакомых вам органоидов. Расскажу о некоторых.

Плазмодесмы – это тонкие цитоплазматические нити, связывающие между собой цитоплазму соседних клеток через тонкую пору в клеточной стенке.

Микрофиламенты - тонкие белковые нити диаметром 5-7 нм, состоящие из белка актина, близкого к тому, который содержится в мышцах. Их роль в клетке связана с движением (либо всей клетки в целом, либо отдельных её структур внутри неё). Например, для движения микроворсинок.

Микротрубочки - органоиды белковой природы, предназначенные для придания формы клетке, т.к. расположены вдоль цитоплазматической мембраны, а также для организации движения цитоплазмы. Иногда эти структуры называют цитоскелетом.

Зачем растительной клетке нужна клеточная стенка? Попытаюсь ответить на этот казалось бы совсем простой вопрос. Клеточная стенка состоит из целлюлозных микрофибрилл. Особо важное значение для той роли, которую целлюлоза выполняет в клеточных стенках, имеют её волокнистое строение и высокая прочность на разрыв, сравнимая с прочностью стали. Отдельные молекулы целлюлозы – это длинные нити. Множество таких молекул, сшитых друг с другом, собраны в прочные пучки, называемые микрофибриллами . Погружённые в специальное вещество (матрикс), микрофибриллы образуют каркас клеточной стенки. Срединная пластинка, скрепляющая стенки соседних клеток, состоит из специальных клейких веществ для ещё большей прочности.

Клеточная стенка может быть первичной и вторичной. Например, в клетках листа имеется только первичная клеточная стенка. Вторичная же клеточная стенка, образованная дополнительными слоями целлюлозы, возникает в тех тканях, которым требуется особая прочность. Это механические ткани особенно тогда, когда они подвергаются одревеснению. При этом все слои целлюлозы пропитываются особым веществом – лигнином. Лигнин скрепляет целлюлозные волокна и удерживает их на месте. Он действует как твёрдый и жёсткий матрикс, усиливающий прочность клеточных стенок на растяжение и особенно на сжатие (предотвращает прогибы). Он же обеспечивает клеткам дополнительную защиту от неблагоприятных физических и химических воздействий.. Именно лигнин придаёт древесинете особые свойства, которые делают её незаменимым строительным материалом.

Поговорим о вакуолях. Почему они имеются именно у растений? В животных клетках содержатся сравнительно небольшие вакуоли: пищеварительные, фагоцитозные, сократительные. Иное дело в растительной клетке. Здесь имеется одна большая центральная вакуоль. Это во взрослой клетке. В молодых клетках растений вакуоли небольшие и их, как правило, несколько. Но по мере роста и созревания вакуоли постепенно сливаются. Вакуоль окружает мембрана, которую называют тонопластом. Жидкость, заполняющая центральную вакуоль, называется клеточным соком. Это концентрированный раствор, содержащий минеральные соли, сахара, органические кислоты, кислород, диоксид углерода, пигменты.

Функции вакуолей.

1. Вода обычно поступает в концентрированный клеточный сок путём осмоса (всасывания) через тонопласт. В результате в клетке развивается тургорное давление. Это давление обеспечивает дополнительную прочность клеткам растений.

2.Иногда в вакуоле присутствуют в растворе пигменты, называемые антоцианинами . Они могут иметь красную, синюю или пурпурную окраску, и некоторые родственные соединения, окрашенные в жёлтый или кремовый цвет. Именно эти пигменты главным образом и определяют окраску цветов (роз, георгинов, фиалок и т.д.), а также окраску плодов, почек и листьев. Окраска играет роль в привлечении насекомых, птиц и некоторых других животных, участвующих в опылении растений и распространении семян.

3. У растений в вакуолях содержатся иногда гидролитические ферменты, и тогда при жизни клетки вакуоли действуют как лизосомы. После гибели клетки тонопласт, как и все другие мембраны, теряет свою избирательность, и ферменты высвобождаются из вакуолей, вызывая автолиз (саморазрушение клетки).

4. В вакуолях могут накапливаться отходы жизнедеятельности и некоторые вторичные продукты метаболизма.

5. Некоторые из компонентов клеточного сока играют роль запасных питательных веществ, при необходимости используемых цитоплазмой. Среди них в первую очередь следует назвать сахарозу, минеральные соли и инсулин.

Пластиды - это органоиды, свойственные только растительным клеткам; у высших растений они образуются из пропластид – мелких телец, обнаруживаемых в меристематических зонах растения. Из пропластид в зависимости от их местонахождения в растении_ могут образовываться разные типы пластид.

Хлоропласты - это пластиды, содержащие хлорофилл и каротиноиды и осуществляющие фотосинтез. Они находятся главным образом в листьях.

Хромопласты – нефотосинтезирующие окрашенные пластиды, содержащие главным образом красные, оранжевые и жёлтые пигменты (каротиноиды). Больше всего этих пигментов в плодах и цветках растений. Оранжевый пигмент, от которого зависит окраска корня моркови, также находится в хромопластах.

Лейкопласты. Это бесцветные пластиды, не содержащие пигментов. Они приспособлены для хранения запасов питательных веществ, и поэтому их особенно много в запасающих органах растения – корнях, семенах, сердцевине дерева. В зависимости от природы накапливаемых веществ лейкопласты делят на группы: амилопласты запасают крахмал, липидопласты – липиды в виде масел или жиров, а в характерных для некоторых семян протеинопластах – белки.

Ткани растений.

1. Основная ткань (паренхима). Это ткань, образованная живыми клетками. Её основные функции:

Опора в травянистых растениях,

Образует систему воздухоносных межклетников, осуществляющих газообмен в листе,

Осуществляет фотосинтез в листе,

Хранение запасных продуктов,

Транспорт веществ по клеткам или клеточным стенкам.

2. Покровная ткань . Состоит из первичной коры – кожицы или эпидермиса. Состоит из одного слоя живых бесцветных клеток. Покрывает неодревесневающие части растений, например, листья и плоды. У подрастающего многолетнего растения образуется вторичная покровная ткань пробка или феллема. Она состоит из мёртвых клеток, пропитанных особым восковым веществом суберином , что делает её водонепроницаемой. Для осуществления процесса дыхания в феллеме возникают крошечные разрывы – чечевички. Наконец, появляется третичная покровная ткань флоэма или луб. Это сложная ткань, состоящая из 2-х видов тканей: проводящей и механической.

3. Проводящая . Может состоять как из живых, так и из мёртвых клеток.

Мёртвые клетки проводящей ткани находятся в древесине (ксилеме) и представлены сосудами и трахеидами. Это, по сути, одни оболочки клеток, состоящие в основном из лигнина без поперечных перегородок. У некоторых растений достигают огромной длины (до 4 мм). На стенках трахеид возникают для прочности утолщения в виде колец и спиралей. В стенках сосудов образуются отверстия для равномерного распределения воды по ходу ствола. У высших растений в дополнение к сосудам и трахеидам образуются и трахеи – сосуды длиной до нескольких метров. Они образуются из множества живых клеток. Один-два года трахеи проводят воду, а затем заполняются запасными веществами или смолами.

Живые клетки проводящей ткани находятся в лубе (флоэме) и представлены ситовидными трубками и клетками-спутницами. Ситовидными эти клетки названы потому, что в поперечных перегородках у них имеется множество мелких отверстий, похожих на сито.

4. Образовательная (меристемальная ) ткань. Состоит из живых постоянно делящихся клеток. Находится в местах роста растения. Существует несколько видов меристем.

А) Ростовые меристемы (в кончике корня и в основании почки).

Б) Камбиальная меристема – камбий – кольцевой слой клеток, расположенных между корой и древесиной, обеспечивает рост стебля в толщину;

В)Вставочные меристемы встречаются у однодольных растений, преимущественно у злаков и расположены в основаниях междоузлий стеблей. Они являются остатками верхушечных меристем, обеспечивают рост каждого отдельного междоузлия.

Г)Раневые меристемы способны возникать в любом органе растения, где возникло повреждение. Благодаря делению клеток рана заполняется, вслед за чем клетки дифференцируются в постоянные ткани.

5. Механическая ткань. Представлена мертвыми клетками лубяных и древесных волокон. Это вытянутые, многоугольной формы клетки с суженными концами, заходящими друг за друга. Особое значение в придании механической прочности принадлежит именно лубяным волокнам или либриформу, который играет роль арматуры в железобетоне. По длине этих волокон рекордсменом является китайская крапива – рами – (420мм); у льна они достигают 60 мм.

6. К выделительным тканям относят нектарники, железистые волоски, железы, смоляные и эфирные ходы, млечники. Ткани наружной секреции располагаются на поверхности органов, они выделяют эфирные масла, нектар, воду. Ткани внутренней секреции образуют особые вместилища, например смоляные ходы у хвойных или млечные сосуды, клетки которых секретируют млечный сок (латекс). Млечный сок бразильской гевеи служит источником натурального каучука. Эпидермальные клетки некоторых растений выделяют жироподобное вещество кутин (нечто вроде крема, которым мы смазываем лицо от ветра и солнца) или воск.

Восковой налёт, стирающийся пальцами, лучше всего заметен на плодах сливы или тёрна. У некоторых растений воска так много, что из него делают свечи.

Хитро устроены волоски эпидермиса крапивы: на многоклеточном основании возвышается одна заострённая клетка с хрупкими стенками, пропитанными кремнизёмом. Клетка содержит в основном муравьиную кислоту. Это и «ампула» и «одноразовый шприц» сразу, а для чего какие волоски крапиве – нетрудно догадаться.

Думаю теории достаточно. Теперь предлагаю вам выполнить следующие задания.

1. По каким проводящим тканям движутся растворы органических веществ, вода и растворенные в ней минеральные соли?

Теперь тест.

Выберите один правильный ответ из предложенных.

1. 
   Назовите ткань, к которой относится камбий.

2. Назовите ткань(и), которой(ыми) образована древесина (ксилема).

3. Назовите ткань (и), которой (ыми) образована флоэма.

А) покровная; б) образовательная; в) проводящая и механическая; г) запасающая.

4. Назовите кань(и), которой(ыми) образована сердцевина стебля.

А) покровная; б) образовательная; в) проводящая и механическая; г) запасающая.

5. Назовите ткань(и), которой(ыми) образована феллема.

А) покровная; б) образовательная; в) проводящая и механическая; г) запасающая.

6. Что из перечисленного ниже является наиболее характерным для клеток меристемальной ткани цветковых растений?

А) деление; б) запасание питательных веществ; в) фотосинтез и образование углеводов; г) проведение химических соединений в другие ткани.

7. Назовите ткань(и), которой(ыми) образована эпидерма.

А) покровная; б) образовательная; в) проводящая и механическая; г) запасающая.

8. Назовите ткань кончика молодого корня, расположенную под корневым чехликом.

А) эпидерма; б) меристема; в) сосуды и трахеиды; г) паренхима; д) лубяные волокна.

9. Назовите ткань, которая образована в основном мёртвыми клетками.

А) эпидерма; б) флоэма; в) ксилема; г) камбий.

10. Назовите ткань, из клеток которой состоит конус нарастания побега цветкового растения.

А) эпидерма; б) ситовидные трубки; в) меристема; г) древесные волокна; д) паренхима.

11. Назовите ткань, которая образована в основном мёртвыми клетками.

А) эпидерма; б) флоэма; в) феллема; г) камбий.

12. Назовите ткань, которая образована в основном живыми клетками.

А) эпидерма; б) феллема; в) ксилема.

13. Сосуды стебля расположены в.

А) ксилеме; б) флоэме; в) сердцевине; г) камбии.

14. Назовите структуру стебля, которая содержит проводящую ткань.

А) эпидерма; б) ксилема; в) камбий; г) феллема.

15. Назовите участок растительного организма, где запасающая ткань ОТСУТСТВУЕТ.

А) сердцевина стебля; б) кончик корня; в) плод; г) кора стебля.

16. Назовите ткань, которая обычно состоит из останков клеток, живое содержимое которых отсутствует.

А) образовательная; б) запасающая; в) механическая, или опорная; г) фотосинтезирующая или столбчатая.

17. Какую из перечисленных ниже тканей включают в группу основных тканей?

А) покровную; б) фотосинтезирующую; в) проводящую; г) образовательную.

18. Назовите ткань, которую НЕ относят к группе постоянных тканей.

А) основная; б) образовательная; в) проводящая; г) покровная.

19. На поперечном срезе стебля трёхлетней липы можно увидеть:

А) камбий, внутрь от него сердцевина, а наружу – кора; б) камбий, внутрь от него древесина, а наружу – кора; в) прокамбий, наружу от него кора, а внутрь – древесина; г) прокамбий, наружу от него центральный цилиндр, а внутрь – древесина.

20. К вторичному утолщению способны перейти корни:

А) плауновидных; б) папоротниковидных; в) однодольных покрытосеменных;

Г) двудольных покрытосеменных.

камбий (cambium; лат. cambio менять)

совокупность малодифференцированных клеток в составе какой-либо ткани, за счет размножения которых происходит обновление ее клеточного состава в условиях физиологической и репаративной регенерации.

Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т. Ф. Ефремова.

камбий

м. Образовательная ткань в стеблях и корнях (обычно двудольных и голосеменных растений), обеспечивающая их рост в толщину.

Энциклопедический словарь, 1998 г.

камбий

КАМБИЙ (от лат. cambium - обмен, смена) образовательная ткань в стеблях и корнях преимущественно двудольных и голосеменных растений, дающая начало вторичным проводящим тканям и обеспечивающая рост их в толщину. Сезонные изменения активности камбия обусловливают образование годичных колец древесины.

Камбий

(от позднелат. cambium ≈ обмен, смена), образовательная ткань (меристема) в корнях и стеблях преимущественно двудольных и голосеменных растений. К. расположен однорядным цилиндрическим слоем (на поперечном срезе ≈ в виде кольца). В результате деятельности К. происходит прирост осевых органов в толщину. Он образует кнаружи вторичную флоэму (луб) и кнутри ≈ вторичную ксилему (древесину). К. возникает из клеток прокамбия, лежащих между первичными флоэмой и ксилемой. В образовании К. в корнях большое значение имеет перицикл . В листьях К. нет, если же он есть, то его деятельность рано затухает. По форме клетки К. прозенхимные ≈ удлинённо-заострённые (на концах скошены), таблитчатые, расположены по длине органа (рис. 1 ). Оболочки клеток К. мягкие, целлюлозные, имеют первичные поровые поля с плазмодесмами. Клетки К. делятся, видоизменяясь в клетки луба (кнаружи от К.) или древесины (кнутри от К.) (рис. 2 ). Обычно древесины образуется в несколько раз больше, чем луба. В результате деления некоторых клеток К. образуются мелкие клетки: это ≈ лубо-древесинные лучи (рис. 3 ), производящие в одну сторону лубяную, в др.≈ древесинную часть луча. На осень и зиму деятельность К. прекращается (в умеренных широтах). Периодичность деятельности К. вызывает образование годичных колец. В зависимости от характера деления клеток К. различают ярусный и неярусный К.

У некоторых двудольных (например, у свёклы) в стеблях и корнях образуются последовательно кольцами к периферии дополнительные слои К. (поликамбиальность). О К., образующем пробку, см. Феллоген, Перидерма.

О. Н. Чистякова.

Википедия

Камбий

Ка́мбий - образовательная ткань в стеблях и корнях преимущественно двудольных и голосеменных растений, дающая начало вторичным проводящим тканям и обеспечивающая их прирост в толщину. Сезонные изменения активности камбия обусловливают образование годичных колец древесины. Из клеток прокамбия или веретеновидных клеток камбия возникает камбирформ.

Примеры употребления слова камбий в литературе.

Зимою новых клеток более не образуется, а с наступлением весны камбий порождает новый слой весенних, широких и тонкостенных трахеид.

Весною из камбия образуются широкие, тонкостенные элементы, особенно годные для передвижения вверх больших количеств воды.

Первые сосуды, образующиеся из прокамбия , имеют членики длинные, тогда как сосуды, образующиеся позже из камбия , когда рост органов в длину уже закончился, составлены из члеников гораздо более коротких.

Таковы все молодые клеточные оболочки, даже оболочки клеток меристем, камбия , камбиформа, ситовидных трубок, колленхимы, многих паренхиматических тканей, клеток белка в семенах некоторых пальм и других растений, волосков семян хлопчатника и проч.