Образовательная ткань за счет которой растение растет в толщину

Обновлено: 05.10.2024

Каждая клетка в своем развитии проходит 3 стадии: эмбриональную, стадию роста, или растяжения, и стадию дифференциации, под которой понимают совокупность изменений клеточных структур, приводящих к приобретению клеткой определенной функции, — ее специализации.

Клетки растений обладают тотипотентностью , или генетической идентичностью, так как все они являются производными зиготы, если принадлежат спорофиту, либо споры, если они составляют гаметофит. Несмотря на генетическую однородность, каждая клетка имеет специфические особенности развития в связи с тем, что гены по-разному реализуются под воздействием биохимических, в том числе гормональных и других факторов, ограничивающих развитие клетки в соответствии с ее положением в теле растения.

Рост, дифференциация и специализация составляют основу морфогенеза растений. Однако специализация, определяющая функциональную активность клетки, как мы уже говорили, обычно сопровождается утратой ее способности к делению. Одним из факторов, препятствующих делению, служит твердая оболочка клеток. У животных клетки специализированных тканей, ограниченные эластичной плазматической мембраной, многократно делятся, осуществляя так называемый диффузный рост (не делятся только клетки нервной ткани). У растений диффузный рост распространен мало. Он происходит, например, при развитии листовой пластинки. Процессы роста сосредоточены в определенных зонах тела растения, где находятся меристемы, состоящие из очень тонкостенных клеток, долго сохраняющих способность к делению. Меристемы конуса нарастания побега и кончика корня осуществляют верхушечный, или апикальный, рост, то есть надстройку новых частей растения над более старыми по времени образования, клетки которых уже приступили к дифференциации или закончили ее.

Клетка меристемы характеризуется следующими особенностями (рис. 3). Она имеет крупное ядро, занимающее около половины ее объема, в ядерной оболочке много пор, ее наружная мембрана участвует в образовании эндоплазматической сети. В гиалоплазме много диффузно расположенных рибосом. Клетка имеет пропластиды с немногочисленными тилакоидами стромы, митохондрии и диктиосомы. Вакуоли мелкие и их немного. Плазмалемма хорошо выражена. Соседние клетки соединены плазмодесмами. В клетках корневой меристемы лука их 6-7 на 1 мкм2 , у мужского папоротника — 10-20. Плазмодесмы расположены более или менее диффузно. Такое строение свойственно клеткам эвмеристемы (от греч. ей — хорошо, полностью), состоящей из изодиаметрических, в очертании многоугольных клеток. Эвмеристема участвует в образовании практически всех тканей растения за исключением проводящих.

Меристемы, образующие проводящие ткани, — прокамбий и камбий — состоят из клеток прозенхимной формы. В поперечном сечении клетки прокамбия многоугольные, клетки камбия — более или менее прямоугольные, иногда почти квадратные. И те, и другие имеют крупные вакуоли.

В связи с тем, что существенных цитологических различий между меристемами и образованными ими постоянными тканями нет, возможно новообразование меристем в теле растения. Оно происходит вследствие процесса дедифференциации живых клеток постоянных тканей, возвращающей их в состояние, близкое к эмбриональному. Эти клетки снова приобретают способность к делению. Так возникают раневые меристемы , с помощью которых восстанавливается строение поврежденных участков тела растения. На возможности новообразования меристем основано вегетативное размножение растений.

Клеткам меристем свойственно дифференцированное , или неравное деление . Клетка делится митотически на 2: одна из них остается истинной клеткой меристемы, а другая, поделившись один или несколько раз, образует клетки, вскоре приступающие к дифференциации. Неравное деление объясняет непрерывность существования меристем в растении, так как в любое время в определенных его зонах имеются клетки, способные к делению, хотя продолжительность жизни каждой из них ограничена. В этих зонах происходит постоянное взаимозамещение клеток и самовосстановление меристемы.

Меристематические клетки могут делиться в разных плоскостях по отношению к плоскости поверхности ткани или органа. Различают:

На рисунке изображены три типа деления по отношению к оси органа :
периклинальное, радиальное антиклинальное, поперечное антиклинальное

Не все клетки меристемы обладают одинаковой митотической активностью. В связи с этим в ней выделяют инициальные клетки и их производные , от которых инициальные клетки могут отличаться формой, более крупными размерами, степенью вакуолизации.

Увеличение общего объема меристемы может быть следствием активных делений либо только инициальных клеток, либо — преимущественно их производных. Эти возможности демонстрирует рис. 16. В первом случае все клетки одного вертикального ряда возникают в результате деления в горизонтальной плоскости единственной куполообразной верхушечной инициальной клетки (так нарастают, например, талломы некоторых бурых водорослей, побеги некоторых листостебельных мхов). Во втором случае инициальная клетка, отделив от себя новую клетку, на некоторое время прекращает деление. В этом случае — объем меристемы увеличивается благодаря делению ее производных. Затем инициальная клетка снова делится, отчленяя вторую клетку, которая ведет себя так же, как и первая. Такая периодичность деления инициальной клетки свойственна меристемам конусов нарастания большинства высших споровых растений. У семенных растений инициальные клетки морфологически обычно не отличимы от их производных.

Рис. Возможные типы увеличения числа клеток меристемы: I — делением только инициальной клетки; I I — периодическим делением инициальной клетки и делением ее производных

Функциональная и структурная неоднородность меристем позволяет использовать для их классификации разные признаки. Морфологическая классификация основана на ориентации перегородок в делящихся клетках. С этим связаны и очертания клеток, и особенности их топографии. Выделяют следующие типы меристем.

1. Пластинчатые меристемы , состоящие из одного слоя клеток, деление которых происходит перпендикулярно поверхности органа (антиклинально). На поперечных срезах клетки обычно имеют таблитчатые очертания. Эта меристема участвует в образовании эпидермы.

2. Колончатые , или стержневые , меристемы , кубические или призматические клетки которых делятся в плоскости, перпендикулярной продольной оси органа. Клетки располагаются продольными рядами. Такая меристема образует у некоторых растений сердцевину стебля.

3. Массивные меристемы , клетки которых делятся в разных направлениях, осуществляя более или менее равномерное увеличение объема этой ткани. Очертания клеток обычно многоугольные. Из массивных меристем развивается, например, заполняющая спорангий спорогенная ткань.

Локализация в теле растения любой ткани, в том числе меристемы, подчинена принципу рационализации, способствующему наиболее эффективному функционированию тканей. Функциональные различия между меристемами определяют и их топографические особенности.

Из меристемы, точнее, из эвмеристемы, состоит развивающийся зародыш любого растения. По мере морфологической дифференциации зародыша, когда у него образуются зачатки вегетативных органов, эвмеристема сохраняется только в двух участках: на верхушке зачаточного побега, в его будущем конусе нарастания, и на кончике корня. Эти меристемы, осуществляющие рост побегов и корней в длину, называют верхушечными , или апикальными (от лат. apex — вершина).

Их непосредственные производные дифференцируются в специализированные меристемы — протодерму , основную меристему и прокамбий . Их клетки в отличие от клеток эвмеристемы более вакуолизированы, способность к делению у них ограничена. Эти меристемы часто называют полумеристемами , а также детерминированными меристемами, так как из них развиваются определенные ткани: из протодсрмы — эпидерма, из основной меристемы — механические ткани и все типы функционально разной паренхимы, из прокамбия — проводящие ткани. Топографически и онтогенетически с апикальной меристемой побега связано образование краевой ( маргинальной ) меристемы, из которой развивается пластинка листа. По мере развития она дифференцируется на те же 3 специализированные меристемы.

Наряду с апикальными меристемами многие растения имеют и боковые , или латеральные меристемы , расположенные внутри осевых органов. Они осуществляют их утолщение, наиболее сильное — у древесных форм. К латеральным меристемам относят камбий и пробковый камбий, или феллоген.

Камбий вместе с прокамбием составляет васкулярные меристемы растения (от лат. vascularis — сосудистый), участвующие в образовании проводящих тканей. Онтогенетическая связь между этими меристемами определяется тем, что в типичных случаях клетки камбия вычленяются из клеток прокамбия, при их делении периклинальными перегородками. Однако характер образования ими проводящих тканей различен: клетки прокамбия непосредственно дифференцируются в клетки первичных проводящих тканей; клетки камбия делятся перегородками, параллельными поверхности органа (периклинально), их производные дифференцируются в клетки вторичных проводящих тканей: из клеток, отложенных камбием наружу, развиваются клетки флоэмы, а из клеток, отложенных внутрь, — клетки ксилемы. Нередко камбий возникает не из прокамбия, а из постоянных тканей, живые клетки которых в этих случаях дедифференцируются. Такой камбий называют добавочным . По строению и характеру деятельности он не отличается от камбия, происхождение которого связано с прокамбием. В образовании феллогена , или пробкового камбия, также участвуют постоянные ткани. Делясь периклинально, клетки феллогена отделяют наружу будущие клетки пробки, или феллемы, а внутрь — клетки феллодермы.

Согласно генетической классификации, меристемы делят на первичные, так или иначе связанные с меристемами зародыша и апикальными меристемами, и вторичные, развивающиеся позднее, когда верхушечный рост осевых органов закончен и начинается их утолщение. Это разделение условно. Камбий, например, закладывается еще до окончания верхушечного роста, а иногда и задолго до его начала, так как имеются сведения о заложении камбия в осевых частях зимующих почек.

Принято выделять как особый тип интеркалярные меристемы , осуществляющие вставочный рост. Так удлиняются междоузлия на ранних стадиях развития побега, развиваются черешки листьев. Их принципиальное отличие от всех других меристем состоит в том, что наряду с недифференцированными клетками они имеют и клетки, находящиеся на разных стадиях дифференциации. Поэтому более целесообразно говорить не об интеркалярных меристемах, а о зонах интеркалярного, или вставочного роста.

Рассмотренные в этом разделе общие закономерности строения и деятельности меристем не исключают наличие у них ряда частных особенностей, присущих не только разным органам, но и разным в систематическом отношении группам растений.

Меристемы, или Образовательные ткани, или Меристематические ткани (греч. meristos делимый) — обобщающее название для тканей растений, состоящих из интенсивно делящихся и сохраняющих физиологическую активность на протяжении всей жизни клеток, обеспечивающих непрерывное нарастание массы растения и предоставляющих материал для образования различных специализированных тканей (проводящих, механических и т. п.).

По своему местоположению меристемы делятся на

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Образовательные ткани" в других словарях:

образовательные ткани — (меристемы), ткани растений, состоящие из клеток, которые длительное время сохраняют способность к делению. Благодаря многократному делению этих клеток происходит рост растений в течение всей их жизни (у некоторых деревьев это сотни и даже тысячи … Биологический энциклопедический словарь

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ — см. меристематические ткани … Словарь ботанических терминов

вторичные образовательные ткани — Синонимы: вторичные меристемы образовательные ткани, возникающие либо из первичных меристем, либо из постоянных тканей. Представлены камбием, феллогеном и раневыми меристемами … Анатомия и морфология растений

первичные образовательные ткани — Синонимы: первичные меристемы, промеристемы образовательные ткани, происходящие непосредственно из меристем зародыша; клетки их изначально обладают способностью к делению. К П. о. т. относят апикальные меристемы побега и корня, прокамбий,… … Анатомия и морфология растений

ТКАНИ РАСТЕНИЙ — группы или комплексы клеток, связанные общностью строения, происхождения, функций и местоположения. В соответствии с этим выделяют образовательные, покровные, основные, механические, проводящие и выделительные Т. р. Образовательные ткани, или… … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь

ткани растений — ткани растений, группы или комплексы клеток, связанные общностью строения, происхождения, функций и местоположения. В соответствии с этим выделяют образовательные, покровные, основные, механические, проводящие и выделительные Т. р.… … Сельское хозяйство. Большой энциклопедический словарь

ткани — системы клеток, сходные по строению, происхождению и функциям, различаются по размерам, форме и расположению. В состав ткани входят тканевая жидкость (заполняет межклеточные пространства) и находящиеся между клетками вещества, напр. соли кальция… … Биологический энциклопедический словарь

Меристематическая ткань — Туника корпус Модель Меристемы, или Образовательные ткани, или Меристематические ткани (греч. meristos делимый) обобщающее название для тканей растений, состоящих из интенсивно делящихся и сохраняющих физиологическую активность на протяжении… … Википедия

Образовательная ткань — Туника корпус Модель Меристемы, или Образовательные ткани, или Меристематические ткани (греч. meristos делимый) обобщающее название для тканей растений, состоящих из интенсивно делящихся и сохраняющих физиологическую активность на протяжении… … Википедия

Действительно, рост стебля осуществляется благодаря клеткам, а точнее, благодаря ткани. Эта ткань носит название - Камбий. Ткань эта образовательная. Ранней весной в данной ткани начинают делиться клетки и за счет этого процесса стебель растет в толщину. Клеточки ткани очень длинные и покрыты очень тонкой оболочкой.

Такс, рост стебля в толщину происходит благодаря камбию (слою образовательной ткани) на срезе. Внутрь (ближе к центру) он откладывает клетки древесины (ксилему), а наружу (ближе к коре) — клетки луба (флоэму). В основном растёт ксилема (то есть древесина), флоэма же каждый год как бы "пододвигается", говоря простым языком. Годовая активность камбия формирует годичный прирост. По количеству годичных колец на срезе дерева можно посчитать его возраст. На картинке я отметил красным места бывшие места камбия — годичные кольца. Они формируются так: зимой камбий неактивен (т.к. холодно и растение спит), поэтому никакого дополнительного наслоения нет, из-за чего формируется плотная полоса, которая выделена красным — это и есть годичные кольца. Расстояние между двумя годичными кольцами называют годичным приростом растения. Таким образом, увеличение стебля в толщину регулирует камбий — образовательная ткань. В общем-то, образовательная ткань регулирует рост не только в длину, но и в ширину, что логично. Важно понять сам процесс увеличения стебля в толщину, что я описал выше.

Образовательная ткань занимает особое место в организме растения. Благодаря её жизнедеятельности происходит рост растения и образование всех остальных тканей.

Особенности строения образовательной ткани

Второе название образовательной ткани растений – меристема. Слово происходит от греческого слова meristos – делимый. Основная особенность клеток меристем – постоянное деление, за счёт чего и происходит рост. Можно сказать, что эти клетки всё время или делятся, или готовятся к делению, накапливая энергию и нужные вещества.

Строение клеток соответствует их деятельности. Клетки меристем мелкие, так как не успевают вырасти. Они имеют тонкие оболочки и крупные ядра. В цитоплазме много рибосом и митохондрий. Рибосомы синтезируют белковые молекулы для новых клеток. Митохондрии являются поставщиками энергии для разных клеточных процессов.

Рис. 1. Меристема верхушки побега.

Среди клеток меристемы есть два типа клеток:

Инициали выполняют только функцию деления и никогда не превращаются в клетки других тканей. Они способны делиться неопределённое число раз.

Остальные клетки меристем называются гистогенами (от греческих слов histos – ткань, и genesis – происхождение). Они делятся несколько раз, а затем оттесняются новыми клетками и перестраиваются в клетки других тканей.

которые читают вместе с этой

Всё тело растения берёт начало от инициалей. Некоторые деревья благодаря наличию этих удивительных клеток продолжают свой рост на протяжении нескольких тысяч лет.

Виды меристем

Разделение на виды у меристем происходит по размещению в теле растения. Выделяют 4 вида меристем:

верхушечные;
боковые;
вставочные;
раневые.

Верхушечные меристемы расположены на верхушках корней и стеблей растения. При делении их клеток происходит рост корней вглубь, а стеблей вверх.

Боковые меристемы (камбий) размещены в корне и стебле. На поперечном срезе имеют вид кольца. При делении их клеток идёт утолщение осевых органов (корня и стебля).

Рис. 2. Поперечный срез стебля мяты.

Вставочные или остаточные меристемы – это небольшие участки меристемы, оставшиеся от верхушечной в основании листьев. Они существуют временно и постепенно превращаются в другие ткани.

Рис. 3. Вставочная меристема в стеблях однодольных.

Раневые меристемы образуются из других тканей в местах ранения растения. Они закрывают место ранения.

Уникальность меристем

Образовательные ткани ещё не изучены до конца. Их свойства удивляют учёных. Почему из одинаковых клеток возникают клетки разных тканей, столь непохожие друг на друга? Видимо, эта способность превращения заложена в меристемах, но сам механизм превращения пока не понятен.

Что мы узнали?

Мы узнали, что ткань растений меристем выполняет две важные функции: образует новые клетки тканей и осуществляет рост органов растения. Два основных вида меристем – это верхушечная и боковая. Клетки меристем постоянно делятся.

Читайте также: