Тема 21. АНАТОМІЧНА БУДОВА СТЕБЛА ХВОЙНИХ РОСЛИН

Загальні зауваження. Особливість анатомічної будови стебла хвойних зумовлена їх походженням. Хвойні — еволюційно стародавніша група, ніж групи квіткових, які представлені досконалішими елементами анатомічної будови. Деревина хвойних у переважній більшості утворена виключно трахеїдами, а елементи флоеми ще не досягли високої диференціації.

Об'єкт. Стебло сосни звичайної — Ріnus sylvestris L.

Завдання. 1. Виготуйте препарат поперечного зрізу стебла сосни.

2. Вивчіть особливості анатомічної будови поперечного, радіального і

тангентального зрізів.

3. Зарисуйте особливості анатомічної будови поперечного, радіального і

тангентального зрізів та їх складові частини.

Обладнання і матеріали: мікроскопи МБР-1, лупи, бритви, скальпелі,

леза, препарати, таблиці, матеріал, що роздається, реактиви.

Література: [1], с. 167—184; [2], с. 55—59; [3], с. 79—84; [4], ч. 2, с. 86

-95; [5], с. 130-140; [8], ч. 1, с. 222—229; [9], с. 105—110; [10], с. 268

—271; [11], с.146-149; [12], с. 165-166; [14], с. 214-218; [15], с. 209-211.

Методика виготовлення препарату поперечного зрізу стебла сосни. Предметне скло і покривне скельце протріть досуха і дочиста. Предметне скло покладіть упоперек на пенал і нанесіть на нього краплину води або розчину йоду в йодистому калії. Візьміть шматочок нарізаного стебла з п'ятирічної гілки сосни в ліву руку так, щоб він був вище пальців на 5—8 мм. Поверхню стебла вирівняйте за допомогою скальпеля. Зробіть серію тонких зрізів, виберіть 2—3 кращі і помістіть у краплину розчину, накрийте покривним скельцем. Препарат закріпіть затискачами.

Мікроскопічне дослідження препарату. При малому збільшенні мікроскопа ретельно вивчіть і схематично зарисуйте структурне розміщення окремих блоків тканин. Потім переведіть на велике збільшення і послідовно від периферії до центру вивчіть деталі будови усіх типів тканин.

Кірка. Розміщена на зовнішній частині зрізу. На препараті вона коричнюватого кольору, частіше неоднорідна за кольором і складом тканин. На загальному фоні виділяються прошарки перидерми, в яких, крім товстостінних клітин корку (рис. 56), розміщених одна над одною, виділяється один шар живих клітин фелогену і кількашарова фелодерма. Звертає на себе увагу тонкостінний прошарок паренхіми, що розмежовує перидерми, в яких злущуються лускуваті шари кірки.

Первинна кора. Під кіркою видно первинну кору, яка займає досить значну частину зрізу. Представлена вона винятково паренхімою первинної кори. Клітини її досить великих розмірів, тонкостінні, з міжклітинниками, витягнуті в тангентальному напрямі. Тканина виконує функцію запасання поживних речовин: у клітинах помітно округлі дрібні крохмальні зерна, а в деяких — кристалики щавлевокислого кальцію. Місцями трапляються поодинокі або зібрані групами кам'янисті клітини.

Особливістю сосни є наявність смоляних ходів. Округлі та овальні смоляні ходи трапляються в паренхімі первинної кори. У середині видно просвіт великих розмірів — канал із краплинами смоли. Вистилає його шар живих тонкостінних клітин епітелію, функцією якого є виділення живиці. Наступний шар мертвих клітин з оболонками, заповненими повітрям, їх оточує кілька шарів живих

клітин супровідної паренхіми.

Глибше залягає вторинна кора, або вторинний луб. У його складі можна виявити ситовидні трубки і клітини паренхіми кори. Ситоподібні трубки стиснуті в радіальному напрямі, від чого оболонки стають хвилястими із незначним потовщенням і здерев'янінням. Розміщуються правильними рядами в радіальному напрямі. Серед ситоподібних трубок трапляються окремі паренхімні тонкостінні клітини з кристаликами. Флоемні шари відділені один від одного темно-бурими округлими клітинами, розміщеними в один ряд паралельно до поверхні стебла. Вони містять крохмальні зерна і чітко виділяються на фоні порожнистих ситоподібних трубок. Другою характерною ознакою флоеми голонасінних є відсутність клітин-супутниць. Від камбію до первинної кори через вторинну флоему проходять серцевинні промені, утворені живими паренхімними клітинами з густим цитоплазматичним вмістом, розміщеними в один ряд.

Камбій за своєю будовою подібний до уже розглянутих об'єктів. На препараті він багатошаровий, утворений сплюснутими у тангентальному напрямі клітинами з густим цитоплазматичним вмістом і тонкими оболонками.

Деревина, або ксилема займає більшу частину препарату, має жовтувато-золотистий колір. Особливістю сосни є те, що утворена вона виключно трахеїдами. За своєю будовою вони неоднорідні: одні з них великопористі, із слабопотовщеними оболонками і утворюють весняну деревину, інші клітини дрібнопористі з дуже потовщеними оболонками, сплюснуті в радіальному напрямі і утворюють осінню деревину. Разом весняна та осіння частини деревини створюють річне кільце. На радіальних оболонках, якщо придивитись, можна знайти облямовані пори у вигляді двох вилок, повернутих зубцями одна до одної. Характерною ознакою деревини хвойних є також відсутність лібриформу, або деревинних волокон.

На фоні жовтуватої деревини (здебільшого осінньої) чітко виділяються голубі округлі дрібні смоляні ходи. Останні є схізогенними вмістищами. В окремих місцях можна помітити, що складаються вони з чотирьох клітин, роз'єднаних великим міжклітинником.

Серцевина добре помітна і в молодому стані утворена живими тонкостінними паренхімними клітинами з міжклітинниками. По периферії вони дрібніші і утворюють променеві вирости, що перетворюються у первинні серцевинні промені, які доходять до первинної кори. Між ними видно ділянки дрібноклітинної ксилеми, утвореної спірально потовщеними трахеїдами. Саме ця частина є первинною деревиною.

Первинні серцевинні промені представлені одним шаром витягнутих по радіусу живих клітин з цитоплазматичним вмістом. Серцевинні промені, що не досягають серцевини, а розміщені в основному в деревині, називаються вторинними.

Методика виготовлення препарату радіального зрізу деревини сосни. Для його виготовлення використовують шматочки деревини, розколоті по радіусах. Поверхню вирівняйте скальпелем. Потім бритвою зробіть серію тонких зрізів: вони мають бути прозорими, зробленими по радіусу. Площа зрізів повинна становити кілька квадратних міліметрів. Перенесіть зрізи у краплину йоду в йодистому калії. За допомогою лупи виберіть найкращий. Потім обробіть розчином флороглюцину. Накрийте покривним скельцем.

На зрізі добре видно деревинні серцевинні промені. В їх будові виділяють два типи клітин: 1) зовнішні трахеїдальні клітини, або крайові, розміщені в 1—2 ряди, порожнисті, мертві, із зазубреними

краями, містять облямовані або щілясті пори. По них переміщується потік води в горизонтальному напрямі; 2) внутрішні або серединні клітини серцевинної паренхіми, витягнуті в радіальному напрямі, живі, містять крохмальні зерна, краплини олії. Тому ці клітини називають крохмалистими, або крохмаленосними клітинами. Деревинні промені, утворені двома типами клітин, називають гетерогенними.

На препараті можна бачити також вертикальний смоляний хід, утворений паренхімними, мертвими та епітеліальними клітинами.

Методика виготовлення препарату тангентального зрізу деревини сосни.Методика виготовлення препаратів на тангентальному і радіальному зрізах аналогічна. Відмінність полягає лише в тому, що для даного препарату зрізи роблять на деревині, вирізаній паралельно до поверхні стебла.

Мікроскопічне дослідження препарату. При малому і великому збільшенні мікроскопа досконало вивчіть будову стебла сосни на тангентальному зрізі. Насамперед видно видовжені прозенхімні клітини-трахеїди із загостреними кінцями. В їхніх оболонках помітні облямовані пори у розрізі: вони мають вигляд двох двопроменевих вилок, повернутих зубцями одна навпроти одної. Порожнину між зубцями в поздовжньому напрямі перетинає тонка плівочка, потовщена посередині. Перерізані впоперек деревинні серцевинні промені веретеноподібної форми (рис. 58).

На тангентальному зрізі добре видно два типи деревинних серцевинних променів: прості однорядні і складні багаторядні. Обидва типи променів складаються із крайових або трахеїдальних мертвих клітин і живих крохмаленосних. Особливістю багаторядного променя є наявність горизонтального смоляного ходу, в якому легко розпізнати канал смоляного ходу, шар епітеліальних клітин і паренхімних крохмаленосних клітин, заповнених густим цитоплазматичним вмістом.

Висновок. Анатомічна будова стебла хвойних порід має свої особливості. Це трахеїдна будова — утворення осінньої та весняної трахеїдальної деревини річного кільця, наявність смоляних ходів,

Тести для самоконтролю

1. Який тип будови стебла властивий хвойним породам? У яких рослин подібний тип ви розглядали?

2. Якими елементами представлена основна маса деревини?

3. Назвіть основні типи тканин деревини.

4. Назвіть гістологічні елементи флоеми сосни.

5. Чим пояснити, що деревина складається виключно із трахеїдів?

6. Які характерні ознаки осінньої та весняної деревини річного кільця?

7. Назвіть ознаки та властивості, притаманні заболонній і ядровій деревині.

8. Охарактеризуйте складові частини смоляних ходів.

9. Охарактеризуйте первинні і вторинні серцевинні промені: їх спільність і

відмінність.

10. Назвіть основні блоки тканин на поперечному зрізі стебла сосни.

Тема 22. АНАТОМІЧНА БУДОВА
СТЕБЛА ПРЯДИВНИХ КУЛЬТУР

Загальні зауваження.Прядивні рослини характеризуються безпучковим типом будови. Ще в конусі наростання прокамбій закладається кільцем. З нього розвивається камбій, який дозовні відчленовує суцільний циліндр флоеми, а до середини — ксилему. Відмітною ознакою цих культур є наявність луб'яних волокон. Вони представлені одним (у льону) або двома (у конопель, рамі) типами луб'яних волокон. Первинні луб'яні волокна довгі, еластичні із слабо здерев'янілими оболонками, вторинні — короткі і значною мірою здерев'янілі, що обмежує їх використання в текстильній промисловості. За походженням первинні луб’яні волокна перициклічного або паренхімного, а вторинні - камбіального походження.

Об'єкти. 1. Стебло льону-довгунця — Linum usitatissimum L. 2. Стебло

конопель посівних — Саnnаbis sativa L.

Завдання. 1. Вивчіть особливості анатомічної будови безпучкового типу

стебла трав'янистих рослин.

2. Вивчіть будову стебла льону та луб'яних волокон.

3. На прикладі стебла конопель з'ясуйте відмінності його будови від

стебла льону.

4. Зарисуйте сектор поперечного зрізу кожного із стебел, і покажіть їх

складові частини.

Обладнання і матеріали: мікроскопи МБР- 1, лупи, бритви, скальпелі,

пінцети, таблиці, готові препарати, реактиви тощо.

Література: [1], с. 188 - 191; [2], с. 47-51; [6], с. 127-128; [7], с.101-104;

[8], ч. 1, с. 105—107; [9], с. 116—119; [10], с. 238—245; [11], с.137-142;

[12], с. 147-154; [13], с. 44-45; [14], с.200-202; [15], с.205-208.

Методика виготовлення препарату поперечного зрізу стебла льону. Для виготовлення препарату треба взяти заготовлений шматочок стебла льону і встромити його у розріз серцевини бузини на глибину до 2 см. За допомогою скальпеля вирівняйте поверхню стебла і серцевини бузини: вона повинна бути перпендикулярною до осі стебла. Бритвою або лезом зробіть серію зрізів, бажано з різних ділянок стебла льону (верхньої, середньої і нижньої). Користуючись лупою, відберіть найкращі зрізи: повні, тонкі, з усіма групами тканин. Зрізи помістіть на предметне скло і обробіть флороглюцином або розчином йоду в йодистому калії. Зрізи накрийте покривним скельцем. Виготовлений препарат закріпіть на предметному столику затискувачами.

Мікроскопічне дослідження препарату. Краще проводити в два етапи. На першому самостійно виготовлений або готовий препарат розгляньте при малому збільшенні мікроскопа. В результаті ретельного дослідження неважко виділити і розмежувати уже знайомі групи тканин: епідерміс, первинну кору, флоему, камбій, вторинну ксилему та серцевину. Зарисуйте схему сектора поперечного зрізу і нанесіть в альбомі зазначені групи тканин. На другому етапі дослідження ведіть при великому збільшенні мікроскопа. З'ясуйте і в схемі відобразіть деталі та особливості будови згаданих груп тканин і кожної зокрема. Епідерміс добре виявлений, одношаровий. Клітини паренхімні, тонкостінні, прямокутні, з живим цитоплазматичним вмістом. Зовнішня оболонка клітин укрита суцільною золотистою плівкою — кутикулою, яка захищає стебло від змочування, проникнення личинок, спор.

В епідермісі добре помітні продихи. Вони складаються із двох замикаючих клітин, що мають потовщені тангентальні оболонки. Між клітинами є продихова щілина, яка відкривається і з’єднується з дихальною порожниною стебла (рис. 59).

Первинна кора. Під епідермісом знаходиться досить потужна багатошарова паренхіма, її особливістю є великі розміри клітин, заповнених хлорофіловими зернами, через що її часто називають хлоренхімою. Характерна вона для молодих зеленуватих стебел. Внутрішній шар клітин утворений ендодермою. Клітини великих розмірів, овальної або кутастої форми, містять крохмальні зерна, звідси і назва — крохмаленосна піхва.

Луб'яні волокна. За ендодермою легко помітити луб'яні волокна. На препараті чітко відособлені групи великих сріблястих клітин з дуже потовщеними оболонками по всьому периметру. Завдяки цьому в клітинах зберігається малий просвіт. Сформувалися клітини склеренхіми за рахунок клітин перициклу або паренхіми первинної кори, тобто первинні луб'яні волокна.

Камбій добре помітний. Він чітко відособлений, має вигляд сіточки: клітини розміщені одна над одною радіальними рядами. Клітини з цитоплазматичним вмістом, здатні до поділу. Цим він відрізняється від постійних тканин.

Вторинна ксилема займає найбільшу частину препарату: в її складі розріз- няють судини, лібриформ і трахеїди, розміщені одна над одною радіальними рядами. Між ними знаходяться живі клітини ксилемної паренхіми з густим цитоплазматичним вмістом, паренхіми серцевинних променів. Внутрішня частина ксилеми у вигляді окремих секторів поміж сусідніми серцевинними променями представляє первинну ксилему. Вона складається з аналогічних елементів: трахеїд, ксилемної паренхіми.

У центрі стебла знаходиться жива великоклітинна серцевина, яка в нижній частині частково руйнується, внаслідок чого виникає порожнина. Від серцевини радіусами розходяться серцевинні промені, утворені живими паренхімними клітинами.

Методика виготовлення препарату поперечного зрізу стебла конопель.Препарат стебла конопель виготовляється так само, як і стебла льону. Зрізи бажано робити з верхівки, центральної і нижньої частини стебла. На них стебло виповнене, порожнисте із здерев'янілими прикореневими ділянками.

Мікроскопічне дослідження препарату. Вивчення краще розпочати під малим збільшенням мікроскопа. При цьому помічаються ті ж самі групи тканин, що і в стебла льону. Схематично зобразіть і покажіть їх співвідношення та просторовий розподіл. Детальне вивчення самостійно виготовленого препарату доцільне при великому збільшенні мікроскопа. Розглянемо окремі блоки тканин.

Епідерміс утворює зовнішній шар стебла конопель. Він добре помітний, складається з паренхімних живих клітин середньої величини. Зовнішні оболонки його просочені кутином і утворюють ніжну суцільну жироподібну плівочку-кутикулу. В окремих місцях суцільний епідерміс розривається продихами, які складаються з двох замикаючих клітин. Крім того, місцями можна бачити жорсткі одноклітинні, зігнуті паралельно до поверхні стебла, шорсткі волоски.

Під епідермісом залягає первинна кора, складена коленхімою і паренхімою.

Коленхіма є особливістю стебла конопель. Вона розміщена безпосередньо під епідермісом або у вигляді прошарку в паренхімі кори. Коленхіма пластинкова, утворена видовженими паренхімними клітинами з потовщеними тангентальними оболонками.

Значну частину стебла в периферійній частині займає паренхіма кори. Це великоклітинна паренхіма, що виконує функцію запасання поживних речовин. В її клітинах можна помітити друзи щавлевокислого кальцію. Внутрішню частину на молодому зрізі утворює один шар клітин крохмаленосної піхви. Клітини цього шару часто зливаються з паренхімою кори і слабовиявлені на препаратах.

Глибше, серед вторинної флоеми, розміщені вторинні луб'яні волокна. Вони утворені дрібнішими за розмірами клітинами. Останні багатокутні, щільно зімкнуті з рівномірно потовщеними оболонками. За походженням вони камбіальні, більше здерев'янілі і коротші. Господарська якість їх гірша, ніж первинних луб'яних волокон, через що використовуються вони лише для виготовлення мішковини, шпагату тощо.

Вторинна флоема представлена ситоподібними трубками, помітними як порожнисті клітини досить великих розмірів, і клітинами-супутницями, які значно дрібніші і мають густий цитоплазматичний вміст. В окремих місцях розсіяно трапляються поодиноко або групами клітини флоемної паренхіми.

Камбій має знайому будову: утворений живими чотирикутними паренхімними клітинами з тонкими оболонками. Клітини заповнені цитоплазмою, містять запас генетичної інформації, мають здатність до поділу.

Деревина, або вторинна ксилема на препараті займає більшу частину, жовто-золотистого кольору, її легко розпізнати за наявністю великопористих судин. Вони не мають впорядкованості розміщення, розкидані по всій вторинній ксилемі. Більша частина деревини представлена середньопористими судинами з дуже потовщеними оболонками, здебільшого розташованими одна над одною правильними рядами в радіальному напрямі, розмежовані ксилемною паренхімою і паренхімою серцевинних променів. Ксилемна паренхіма в стеблі конопель розвинута краще, ніж у стеблі льону. В масі вторинної ксилеми можна помітити окремі групи клітин з більш потовщеними клітинними оболонками, які утворюють лібриформ. Особливо чітко виявлений лібриформ на зрізах, зроблених із нижньої частини стебла. Ця частина стебла відзначається вищим ступенем здерев’яніння клітин, порівняно з серединною частиною стебла.

Первинна ксилема виявлена у нижній внутрішній частині, що примикає до серцевини. У ній можна розрізнити ті ж самі елементи: великопористі судини, дрібнопористі судини, ксилемну паренхіму, паренхіму первинних серцевинних променів (рис. 60).

Від паренхіми серцевини до периферії відходять первинні серцевинні промені, а ті, що не досягають серцевини, утворюють вторинні. Обидва типи серцевинних променів формуються із живих паренхімних клітин з тонкими оболонками і густим цитоплазматичним вмістом.

Висновок. Анатомічна будова стебла прядивних рослин належить до безпучкового типу. Цей тип будови закладається ще в конусі наростання у вигляді суцільного кільця прокамбію. В результаті поділу його клітин виникає вторинна твірна тканина - камбій, який відкладає дозовні суцільний циліндр флоеми, а до центру - суцільний циліндр ксилеми. В анатомічній будові виділяються наступні блоки тканин: епідерміс, первинна кора, вторинна кора, камбій, вторинна ксилема, серцевина.

У стеблі льону луб’яні волокна перициклічного походження, а у чоловічих рослин конопель (плосконі) – тільки перициклічного, у жіночих рослин (матірки) – і перициклічного і камбіального. На відміну від стебла льону у конопель під епідермісом утворюється коленхіма.

Тести для самоконтролю

1. Які характерні ознаки первинної покривної тканини?

2. Які тканини входять до складу первинної кори?

3. Назвіть внутрішню тканину первинної кори і охарактеризуйте її.

4. Назвіть характерну тканину, властиву для стебла прядивних рослин.

5. Що властиво для луб'яних волокон? Яке походження луб'яних волокон

льону і конопель?

6. Охарактеризуйте складові частини вторинної флоеми.

7. Яка тканина знаходиться між флоемою і ксилемою? Як вона

функціонує?

8. В анатомічній будові якої рослини виділяються первинні і вторинні

луб'яні волокна?

9. Чим відрізняється анатомічна будова ксилеми конопель від ксилеми

льону?

10. Для якої прядивної рослини в будові стебла виділяється коленхіма і де

вона розміщена?

11. Чим відрізняються первинні серцевинні промені від вторинних?

12. Які характерні елементи для первинної ксилеми?

13. У якої рослини в нижній частині стебла утворюється перидерма?

14. Яка тканина утворює перимедулярну зону?

Поиск по сайту: