Ботаніка як наука та об»єкти її вивчення. Поняття про тканини та їх класифікація

Слово “ботаніка” походить від грецького “botane”, що дослівно українською мовою перекладається як “трава, зелень”, а “botanicum” українською мовою означає гербарій, травник.

ботаніка – наука про рослини, їх зовнішню і внутрішню будову, форму, розвиток, життєдіяльність, біохімічний склад, класифікацію, поширення та інші особливості.

Об»єктом вивчення ботаніки є вся різноманітність рослин у природі, а також рослинних угрупувань. Ботанікa вивчає не тільки сучасні рослини, а й викопні їх рештки, історію розвитку рослин у минулому, філогенетичні зв»язки між окремими їх групами.

Її завдання - всебічне пізнання рослин: їх будови, життєвих функцій, поширення, походження, еволюції.

Тканини — це група клітин, які мають єдине походження, виконують одну і ту ж функцію і мають подібну будову. Розрізняють 6 типів тканин: утворювальні (меристеми), основні, покривні, механічні, провідні і видільні.

Розрізняють прості тканини, які характеризуються всіма раніше зазначеними ознаками, і складні (комплексні) тканини, ознакою яких є єдине походження. В їх складі не лише тканини, що виконують основну функцію, а й тканини з допоміжними функціями. Прикладом комплексної тканини є перидерма, флоема, ксилема, кірка. Так, у ксилемі (комплексній провідній системі) провідну функцію виконують судини та трахеїди, а допоміжну — деревні волокна та деревна паренхіма (опорну та запасливу).

Формуються тканини в процесі розвитку органів шляхом поділу клітин мітозом, їх росту та диференціації. Функції тканин виконують як живі, так і мертві клітини.

Тканини поділяють на дві групи: твірні (меристеми) і постійні. Клітини твірних тканин здатні до поділу, вони утворюють самі себе й інші тканини Клітини постійних тканин, як правило, не поділяються, після росту і диференціації протягом усього життя рослини вони морфологічно не змінюються і виконують певні функції, що пов'язані з життєдіяльністю рослинного організму. Винятком є ос­новні (паренхімні) тканини, інколи первинні покривні, з яких у про­цесі формування вторинної будови (у дводольних рослин) можуть виникати вторинні твірні тканини (фелоген і камбій).

За функціями постійні тканини поділяють на основні, механічні, провідні, покривні та видільні. Розрізняються вони за місцеположенням, формою і розміром клітин, їхньою будовою, хімічним складом клітинної оболонки та іншими ознаками.

Твірні тканини (меристеми)

Твірні тканини називають ще меристемами (гр. «meristov» — той, що ділиться; «stema» — тканина). Клітини меристеми довго зберігають властивість утворювати нові клітини шляхом поділу. Це дрібні, щільно з'єднані клітини з густою цитоплазмою, в центрі якої знаходиться велике ядро. Клітини меристеми постійно діляться, ростуть і перетворюються на спеціалізовані тканини,з яких утворюються постійні тканини. За походженням, тобто за часом появи в процесі розвитку органів, меристеми поділяють на первинні і вторинні.

Первинні формуються в зародку насінини і зумовлюють ріст рослини. До них належать конус наростання стебла і кореня, прокамбій, інтеркалярна (вставна) меристема і перицикл.

Вторинні меристеми утворюються із первинних (камбій,корковий камбій, або фелоген, пучковий і між пучковий камбій). За розміщенням в організмі рослини їх класифікують на верхівкові (апікальні, конус наростання стебла і кореня), бічні (латеральні), вставні (інтеркалярні) та раневі.

Покривні тканини

Органи рослин покриті одним або кількома шарами однорідних клітин. Це покривні тканини, які захищають рослини від несприй­нятливих умов і здійснюють газообмін і транспірацію. Розрізняють первинні і вторинні покривні тканини. До первинних відносять епідерміс та епіблему, до вторинних — корок та кірку.

Епідерміс (гр. «epi» — на, «derma» — шкіра), покриває листки та пагони і найчастіше всього представлений одним, рідше кількома, шарами живих клітин, що щільно прилягають одна до одної.

Серед клітин епідермісу розрізняють клітини, що складають продихи. Продихи складаються, як правило, з двох замикаючих клітин, рідше з чотирьох. Між ними розміщена продихова щілина. Замикаючі клітини містять хролопласти, на відміну від клітини епідермісу і потовщення оболонок з боку продихової щілини. Продихи в залежності від умов, можуть бути закритими і відкритими. Наявність хлоропластів забезпечує процес фотосинтезу, сприяє накопиченню моносахарів і тим збільшує концентрацію клітинного соку. Завдяки цьому із сусідніх клітин епідермісу всмоктується вода. Концентрація клітинного соку зменшується, але збільшується тургорний тиск. При цьому вміст клітини тисне на оболонку, розтягуючи тонку частину оболонки замикаючих клітин продиху, вони округляються і відтягу­ють товсту частину — продих відкривається. Ступінь закриття і відкриття продихів залежить від екологічного типу рослин. Від процесу фотосинтезу та від забезпечення водою та поживними речовинами.

У дводольних рослин продихи розміщено в нижньому епідермісі листка, у однодольних — і в верхньому і в нижньому. На 1 кв. мм. епідермісу листка розміщується 300-400 продихів.

Вторинні покривні тканини

До вторинних покривних тканин відносять корок і кірку. Фелоген може утворюватися з клітин самого епідермісу, але частіше він виникає з паранхімних клітин основної тканини первинної кори. Закладається він кільцем або окремими ділянками.

У результаті поділу фелогену назовні відкладаються клітини, з яких виникає корок. Це багатошарова тканина, клітини якої розмі­щені правильними радіальними рядами, без міжклітинників. Оболонки клітин корку поступово насичуються суберином, корковіють, живий вміст клітин відмирає, порожнина заповнюється повітрям, смолянистими речовинами і в результаті цього тканина стає непро­никною для води і повітря. До середини стебла фелоген відкладає один або два шари фелодерми, представленої живими перенхімними клітинами, що містять хлоропласти.

Комплекс клітин корку, коркового камбію та коркової паренхі­ми називається передермою.

Механічні, основні та видільні тканини

Механічні тканини відносяться до постійних і упродовж життя рослини не змінюються. Вони виконують опорну функцію і їх ще називають арматурними. До механічних тканин відносять: коленхіму, склеренхіму та склереїди. Склеренхіма може бути первинною та вторинною за походженням. Первинна — перициклічного походжен­ня, починає центральний циліндр у стеблі та прокамбіального, скла­дає деревні і луб'яні волокна судинно-волокнистих пучків стебла і листка. Вторинна склеренхіма камбіального походження і складає дерев'яні та луб'яні волокна судинно-волокнистих пучків. Клітини склеренхіми прозенхімні з загостреними кінцями, багатогранні з рівномірно потовщеними стінками, які можуть бути чисто целюлоз­ними (луб'яні волокна), або здерев'янілими (деревні волокна).

Коленхіма — первинна механічна тканина, що входить до складу первинної кори стебла і представлена живими клітинами, тому що оболонки її мають нерівномірне потовщення. Залежно від характеру потовщення розрізняють пластинчасту (потовщені тангентальні стін­ки), кутову (потовщені стінки по кутах) та пухку (потовщення на тих частинах стінки, що звернуті в міжклітинники). Крім опорної, коленхіма виконує ще й асиміляційну функцію, тому що в клітинах знаходяться хлоропласти.

Склереїди мають потовщення, здерев'янілі оболонки і бувають найрізноманітнішої форми, розмірів і особливостей будови їх оболонок.

Основні тканини

Основні тканини називають паренхімами. Клітини живі, тонкостінні, паренхімні. Паренхіма заповнює органи рослин. Основні тканини класифікують за походженням на первинні та вторинні, за функціями — на асимілювальну, поглинальну, запасливу, водоносну, повітроносну.

Асимілююча паренхіма (хлоренхіма) представлена живими клітинами, що містять хлоропласти і виконують функції фотосинтезу, характерні для листків та пагонів. Запаслива паренхіма — живі паренхімні клітини, що знаходяться в кореневищах, бульбах, насінниках та інших органах запасання поживних речовин і нагромаджують білки, жири та вуглеводи. Водоносна паренхіма — безбарвні клітини з великими вакуолями, заповненими водянистим вмістом. Тут відбувається не лише запасання води, а й накопичення різних речовин, які є по­живним резервом. Повітроносна паренхіма (аеренхіма) зустрічається у рослин, органи яких занурені у воду. Вона характеризується великою кількістю міжклітинників, заповнених повітрям, і забезпечує рослину не тільки киснем та вуглецем, а й її плавучістю. Поглинальна парен­хіма — це тканина, яка всмоктує поживні речовини, складається з ве­ликих паренхімних клітин, в оболонках яких багато пор і різний осматичний тиск. Знаходиться під епіблемою в зоні всмоктування кореня.

Видільні тканини

Видільні тканини виводять з рослинного організму речовини, які рослиною не використовуються і поділяються на видільні тканини зовнішньої та внутрішньої секреції.

Провідні тканини

Життя рослин пов'язане з проведенням і розподіленням пожив­них речовин і води між усіма органами. У рослин речовини руха­ються двох основних типів: кореневою системою з ґрунту всмоктуєть­ся вода з розчиненими мінеральними речовинами і пересувається вгору по стеблу (висхідна течія); утворені в листках органічні речо­вини надходять до всіх частин рослини, де використовуються живи­ми клітинами або відкладаються про запас (низхідна течія).

Рух води і поживних речовин відбувається по провідних ткани­нах, які поділяються на два типи і відрізняються за будовою та фун­кціями. До провідних тканин відносяться трахеїди, трахеї (судини) та ситоподібні трубки з клітинами — супутницями.

Трахеїди — еволюційно найбільш старі провідні тканини, що зу­стрічаються у голонасінних та покритонасінних рослин. Це мертві прозенхімні тканини з загостреними або заокругленими кінцями, розміщені паралельно довжині органів, оболонки потовщені і здере­в'янілі, є пори, через які відбувається зв'язок між трахеїдами. Вода рухається лише через пори, тому рух її дуже сповільнений. За ха­рактером потовщення стінок розрізняють кільчасті, спіральні, дра­бинчасті, сітчасті, крапчасті крапеїди.

Судини або трахеї — еволюційно пізніші і більш досконалі во­допровідні елементи ніж трахеїди. Трахеї утворюються з багатьох клітин, поперечні перегородки яких руйнуються, а повздовжні по­товщуються і дерев'яніють.

Ситоподібні трубки — живі клітини, витягнуті в довжину з дещо потовщеними, але не здерев'янілими стінками, якими пересувають­ся продукти фотосинтезу. У процесі еволюційного розвитку виник­ли спочатку ситоподібні трубки без клітин супутниць і зустрічають­ся у голонасінних, а потім з'явилися клітини-супутниці у покритонасінних. Поперечні перегородки у вигляді ситечка.

Поиск по сайту: