Описание среза стебля под микроскопом

Обновлено: 05.10.2024

Вода и минеральные соли, поглощаемые корнем, не остаются в нем, а передвигаются в стебель и по стеблю — во все органы растения. В то же время из листьев по стеблю во все органы оттекают органические питательные вещества. Какое же строение имеет стебель?

Рассмотрим срез какой-нибудь ветки, распил круглого полена или пень от недавно срубленного дерева.

На поверхности среза или распила легко различаются три слоя. Наружный, более узкий слой — это кора. Плотный, самый широкий слой, расположенный под корой, — древесина. В центре находится сердцевина, хорошо заметная только у некоторых деревьев, например у осины.

Сердцевина может быть рыхлой, как у бузины, а у березы и у дуба сердцевина очень плотная и трудно различимая.

Теперь посмотрим на рисунок, изображающий поперечный срез с трехлетней ветви липы под микроскопом. Рисунок показывает, что стебель имеет более сложное строение, чем это можно заметить, рассматривая его без увеличительного прибора.

Кора сама состоит из нескольких слоев. Верхний наружный слой коры — это кожица, которая с возрастом заменяется более толстым слоем — пробкой. Кожица и пробка защищают слои стебля от испарения влаги, проникновения атмосферной пыли с микроорганизмами, вызывающими заболевания растений.

В пробковом слое деревьев и кустарников есть чечевички в виде маленьких бугорков с отверстиями. Через них в растения поступает — кислород, необходимый для дыхания. Рассмотрите чечевички на ветвях бузины, черемухи, дуба и других деревьев и кустарников. Они хорошо видны простым глазом.

У некоторых деревьев слои пробки довольно толстые. Особенно хорошо пробка развивается на стволе пробкового дуба. Из пробкового слоя этого дуба делают пробки для закупоривания бутылок, подошвы для летней обуви и Другие предметы.

Под кожицей, пока не образовалась пробка, лежат зеленые клетки коры, содержащие хлоропласты. У молодых стеблей через кожицу просвечивает зеленый слой из этих клеток.

Под зелеными клетками коры расположен слой клеток беловатой окраски. Это луб. В нем находятся лубяные волокна и ситовидные трубки.

Рис. 76. Слои дерева, различимые на пне недавно спиленного дерева: 1—кора; 2—камбий; 3 — древесина; 4 — сердцевина.

Лубяные волокна придают стеблю гибкость и прочность. В стебле льна, липы и некоторых других растений лубяные волокна развиты особенно хорошо и Очень прочны. Из лубяных волокон льна изготовляют льняное волокно, а из лубяных волокон липы — мочало и рогожу.

Рис. 77. Часть поперечного среза с трехлетней ветки липы под микроскопом: I—кора, II — камбий; III — древесина; IV — сердцевина. 1 — кожица; 2 — пробка; 3 — клетки коры; 4 — лубяные волокна, среди них ситовидные трубки (более темные); 5 — сосуды древесины.

Итак, кора состоит из кожицы или пробки, слоя зеленых клеток и луба.

Древесина расположена под корой. Потрогайте пальцами поверхность только что обнаженной древесины, и вы почувствуете, что она влажная и скользкая. Это объясняется тем, что между корой и древесиной залегает особый слой — камбий .

Камбий состоит из мелких сильно вытянутых узких клеток с тонкими оболочками. Когда вы отделяли кору от древесины, оболочки разорвались, содержимое клеток камбия вытекло и увлажнило поверхность древесины.

Камбий играет большую роль в жизни стебля. Его клетки делятся, и ежегодно снаружи откладывается слой луба, а внутри — слой древесины. Поэтому камбий принято называть образовательной тканью.

Древесина составляет основную часть стебля. Она образована клетками, разными по форме и величине. Оболочки клеток утолщены и пропитаны веществом, придающим им плотность. В древесине, как и в коре, залегают длинные трубкообразные сосуды. Они образовались из соединенных между собой узких длинных клеток. По сосудам передвигаются вода и растворенные в ней минеральные соли, поступившие из корня.

Сердцевина, залегающая в центре стебля, состоит из крупных клеток с тонкими оболочками. Здесь откладываются в запас органические питательные вещества. Сердцевина очень рыхлая. Она часто загнивает и разрушается.

Итак, в стебле различают кору, камбий, древесину и сердцевину.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Для того, чтобы разгадать тайны клеточного мира разных древесных стеблей растений, нужно большое количество участников проекта.

Протокол проведения исследования

Рекомендация. Для проведения исследований необходим световой микроскоп с увеличением в 64,160 (возможно в 640) раз. Такой микроскоп есть в каждом кабинете биологии. С помощью него вы можете рассмотреть разные клетки стеблей, зарисовать их, выполнить обозначения-надписи и сделать сканы для заполнения анкеты. Если есть цифровой микроскоп, то с помощью него можно сделать фотографии, снять видео. Фотографии и сканы-рисунки перед заполнением анкеты попробуйте обработать в программе Microsoft Office Picture Manager : подобрать яркость, сделать обрезку и др. В этом случае фотографии получатся более чёткими, понятными. Хорошо бы сделать надписи разных структурных элементов стебля, о которых спрашивается в вопросах анкеты. Примеры таких надписей вы найдёте в протоколе исследований. Надписи можно сделать в программе Paint или на слайде в Microsoft Office PowerPoint с помощью функции "группировать" и затем "сохранить как рисунок".
Найдите в разных информационных источниках материал о тканях и клетках стеблей однодольных и двудольных растений. Внимательно ознакомьтесь с ним.
Прочитайте в параграфе 9 учебника автора В.В. Пасечника "Многообразие покрытосеменных растений" раздел "Внутреннее строение стебля" или в параграфе 10 учебника "Биология" И.Н. Пономарёвой раздел "Внутреннее строение стебля". Обратите внимание на разные структуры стебля: кожица, пробка, кора, луб, камбий, древесина, сердцевина. Подумайте об особенностях строения: какими тканями и клетками они образованы, какие функции выполняют. Все эти знания вам пригодятся для выполнения исследования. Для заполнения анкеты достаточно выполнить поперечные срезы и найти все структуры стебля, определить их строение и функции. Если вы хотите знать глубже строение стебля (например, для экзамена по биологии, олимпиады), то выполните все задания проекта, расположенные в медиатеке. Если у вас нет возможности сделать срезы самим, но в вашей школьной коллекции готовых препаратов есть срезы стебля липы, бузины, то все исследования можете провести на них.
Выберите двудольное растение (кустарник, дерево) для исследования, например: бузину (кустарник), дуб, черёмуху, осину, клён ясенелистный, липу или другое. Сфотографируйте растение, особенно выделите на фотографии стебель крупным планом. Фотографии сохраните в папке на рабочем столе. Желательно все исследования и срезы выполнять на одном виде растения.
Рассмотритеи найдите на коре небольшие бугорки с отверстиями. Это чечевички. Подумайте о их роли в жизни растения. Сфотографируйте кору с чечевичками крупным планом. Фотографии сохраните в папке на рабочем столе компьютера.
Отделите (аккуратно срежьте) молодой однолетний побег (ветку) примерно 10 см. Сфотографируйте. Он тонкий, гибкий, зелёный. Удалите листья и почки, оставьте только стебель. Рассмотрите кожицу под лупой.
Настебле сделайте поперечный надрез лезвием, зацепите пинцетом в месте разреза и снимите кожицу (эпидерму). Сделайте временный препарат. Рассмотрите под микроскопом при малом 16х4 и большом 16х10 или 16х40 увеличении. Найдите прозрачные клетки эпидермы и устьица. Подумайте, зачем они растению? Обратите внимание на клетки кожицы (эпидермы): сколько слоёв клеток, какую ткань образуют и какую функцию выполняют в растении. Возможно, слой эпидермы уже разрушился. Сделайте фотографии с помощью цифрового микроскопа (или выполните рисунок с препарата светового микроскопа), выполните обозначения. Сохраните в папке на рабочем столе.
В междоузлиистебля сделайте поперечный срез. Постарайтесь, чтобы срез был тонким, в этом случае вы хорошо увидите все клетки разных структур стебля. В центре увидите клеткисердцевины и сфотографируйте её (или сделайте рисунок). Обратите внимание на крупные клетки с тонкими оболочками. Это запасающая ткань. У некоторых растений клетки сердцевины могут содержать хлоропласты. Рассмотрите готовый препарат среза ветки липы из школьной коллекции препаратов. От сердцевины отходят сердцевинные лучи через древесину и луб (часть вторичной коры). Состоят из клеток основной ткани. Какую функцию она выполняет? Например, сердцевинные лучи у липы на постоянном препарате школьной коллекции срезов.Найдите первичную и вторичную древесину,годичное кольцо прироста. Это все слои клеток древесины, образовавшееся весной, летом и осенью. Осенние клетки мелкие. Посчитайте количество годичных колец прироста. Что по ним можно определить? О чём свидетельствуют узкие годичные кольца? Чем отличается первичная древесина от вторичной? Почему в годичном кольце прироста сосуды разных диаметров? Сделайте несколько фотографий (или рисунок) и сохраните. Можно с помощью фотоаппарата сделать фотографии спила дерева, где хорошо видны: кора, сердцевина, сердцевинные лучи, годичные кольца прироста, первичная и вторичная древесина.
Найдите на поперечном срезе камбий. Это слой живых узких длинных клеток образовательной ткани с тонкими оболочками между древесиной и корой. Как определить наличие камбия на срезе, если клетки всё-таки плохо заметны? Какую функцию в стебле выполняет камбий? Сделайте несколько фотографий крупным планом (или выполните рисунок) и сохраните для заполнения анкеты.
Найдите кору, она образована остатками эпидермы, перидермой (первичная кора), лубом. Сначала рассмотрите остатки эпидермы, затем первичную кору (перидерму): найдите слой пробки (феллему), феллоген и феллодерму. Затем рассмотрим вторичную кору: луб (флоэму), паренхиму сердцевидных лучей, перициклическую зону. Флоэма состоит из ситовидных трубок с сопровождающими клетками; лубяных волокон. На срезе участки флоэмы видны в форме трапеций. Подумайте, какую функцию выполняют клетки вторичной коры? Например, структуры поперечного среза стебля клёна ясенелистного. Увеличение микроскопа 16х10. Надписи выполнены в программе Microsoft Office PowerPoint.
В параграфе учебника или из других источников узнайте об отличии анатомического строения стеблей двудольных растений от однодольных. Запомните эти отличия. Подумайте, чем отличается анатомическое строение стебля травянистого растения от строения стебля древесных пород?
Заполните анкету.
Сделайте вывод по проблемному вопросу.
Участвуйте в обсуждении проекта.
Внимание! Фотографии из интернета или учебника не принимаются. К сожалению, анкеты будут заблокированы.

Лабораторная работа составлены таким образом, что имеет теоретическую часть, изучение которой позволит обучающимся вспомнить учебный материал по теме лабораторной работы, а также непосредственно практическую часть.

Внутреннее строение стебля в связи с его функциями

Методические рекомендации:

Стебель – осевая часть побега растения, он проводит питательные и минеральные вещества и выносит листья к свету. В стебле могут откладываться запасные питательные вещества.

Анатомическое строение стебля соответствует его главным функциям:

проводящей – в стебле хорошо развита система проводящих тканей, которая связывает все органы растения;

опорной – с помощью механических тканей стебель поддерживает все надземные органы и выносит лист в благоприятные условия освещения;

ростовой – в стебле имеется система меристем, поддерживающих нарастание тканей в длину и толщину (верхушечные, боковые, вставочные).

Рассмотрим поперечный срез трехлетней ветки липы под микроскопом.

На поверхности спила легко различаются три слоя. Наружный слой тонкий и темный – кора. Он состоит из разных тканей, расположенных слоями. Плотный, самый широкий слой, лежащий глубже,- это древесина. В центре находится более рыхлая сердцевина.

Рис. 1 Слои в спиле дерева

Под кожицей находится слой клеток пробки. Кожица и пробка защищают глубже расположенные клетки стебля от излишнего испарения, от проникновения внутрь атмосферной пыли с микроорганизмами, вызывающими заболевания растений. Кожица и пробка – покровные ткани.

В кожице стебля имеются устьица, через которые происходит газообмен и транспирация.

Рис. 2 Устьица в кожице

В пробке развиваются чечевички – маленькие бугорки с отверстиями. Чечевички образованы крупными клетками основной ткани с большими межклетниками. Их функция – дыхание и транспирация.

Рис. 3 Чечевички в стебле бузины

Под пробкой находятся клетки первичной коры (может выполнять запасающую функцию), а за ними, т.е. глубже – луб. В его состав входят

ситовидные трубки - это проводящая ткань луба, по которой перемещаются растворы органических веществ.

и лубяные волокна, вытянутые клетки с разрушенным содержимым и одревесневшими стенками, представляют механическую ткань стебля. Придают стеблю прочность и гибкость.

Плотный, самый широкий слой – древесина (заболонь - функциональная часть древесины) – основная часть стебля. Состоит из клеток разной формы и величины: сосудами проводящей ткани, древесинными волокнами механической ткани и клетками основной ткани.

Сосуды - это проводящая ткань древесины, по которой перемещаются растворы минеральных веществ. Ранней весной по ним идут органические вещества. За счет того, что стенки сосудов прочные играют роль дополнительного скелета.

Древесинные волокна, вытянутые клетки с разрушенным содержимым и одревесневшими стенками, представляют механическую ткань стебля. Придают стеблю прочность и гибкость.

Между лубом и древесиной находится камбий. Камбий – узкие длинные клетки образовательной ткани с тонкими оболочками. Весной и летом клетки камбия активно делятся – происходит рост стебля в толщину. Верхние клетки откладывается в луб, нижние – в древесину. При этом в сторону древесины камбий откладывает клеток больше, чем в сторону коры.

Рис. 4 Внутреннее строение стебля

Годичное кольцо – это прирост древесины за год. По толщине годичных колец можно узнать, в каких условиях росло дерево в разные годы жизни. Узкие годичные кольца свидетельствуют о недостатке влаги, о затенении дерева и о плохом питании.

Рис. 5 Влияние условий жизни на рост дерева в толщину

Сердцевина – центральная часть стебля. Между клетками сердцевины могут быть межклеточные пространства. Это основная ткань. В живых клетках сердцевины откладываются запасные питательные вещества.

Сердцевинный луч – ряд клеток, которые начинаются от сердцевины и проходят в радиальном направлении через древесину и луб в первичной коре. Функция их – проводящая и запасающая.

Лабораторная работа № 2

Внутреннее строение стебля в связи с его функциями.

Цель: связать строение стебля и функции, которые он выполняет.

Техника безопасности: быть осторожным при работе с лупой, микроскопом и препаровальной иглой.

Невооруженным глазом и с помощью лупы рассмотрите спил стебля. Найдите кору, луб, древесину и сердцевину. Подпишите части внутреннего строения согласно цифрам.

На ветки липы найдите чечевички. Какова их функция?

Попробуйте сломать ветку липы. Удалось ли вам это? Почему?

Нас спиле ствола рассмотрите годичные кольца. Определите количество годичных колец.

Снимите кору с ветки дерева и потрогайте пальцами поверхность только что оголившейся древесины, и вы почувствуете, что она влажная и скользкая. Это объясняется тем, что между лубом и древесиной залегает_____________, который_________________________________

На спиле дерева проверьте иглой твердость сердцевины, древесины и коры. Сделайте вывод.

Высшие растения делятся на травяные и древесные, соответственно выделяют два типа строения стебля. Отличительной чертой древесных растений является постоянный рост в толщину, который останавливается только при гибели организма. Травянистые растения ограничены в росте из-за особенностей жизненного цикла. Существенных же различий в строении стеблей растений нет.

Стебель – это ось побега, с расположенными на нем листьями, почками. Строение стебля может быть первичным — при формировании нового растения, когда клетки еще не дифференцированы (у однодольных остается на всю жизнь). Для двудольных и голосеменных характерно быстрое изменение первичного стебля, как следствие образуется вторичное строение стебля (из-за действия камбия и феллогена).

Из чего состоит стебель

Строение стебля древесного растения включает 5 отделов:

Пробка;
луб;
камбий;
древесина;
сердцевина.

Пробка

У только проросших растений внешний слой представлен кожицей, которая, за определенное время, заменяется на пробку. Кожица защищает стебель от испарений влаги и действия вредоносных микроорганизмов, которые приводят к заболеваниям растений.

На поверхности расположены устьица, необходимые для эффективного газообмена. Непосредственное поглощение кислорода осуществляется благодаря чечевичкам – небольшие бугорки на коре, оснащены отверстием. Образуются из клеток с большим межклеточным пространством. Под кожицей располагаются зеленые клетки (в них находятся хлоропласты). После формирования пробки преобразуются в белые и относятся уже к лубу.

Функции клеток наружного покрова стебля: фотосинтезирующая, защитная, газообмена.

Луб делится на мягкий (включает проводящую систему и паренхиматозные структуры) и твердый. Окрас – белесоватый, выделяют такие единицы строения луба: ситовидные трубки, лубяные волокна, клетки основной ткани.

Ситовидные трубки – это совокупность клеток, имеющих не поверхности множество отверстий, через которые протекают органические вещества.

Лубяные волокна – это механическая ткань, имеет клетки вытянутой формы, с плотной стенкой. Придает растениям гибкости и прочности.

Камбий

Между наружным и внутренним шаром клеток находится образовательная сосудистая ткань – камбий. Прекамбий первичной структуры растения служит основой для формирования ткани.

Клетки камбия имеют вытянутую форму, цитоплазма окрашена в зеленый цвет, ядро веретенообразное. На срезе можно увидеть циркулярный слой образовательной ткани, но истинные камбиальные клетки образуют однослойный шар, потому что после деления только одна клетка сохраняет свойства исходной.

Строение стебля

Внутреннее строение стебля

Древесина

Древесина – это главная составляющая стебля. Плотная, широкая, в ее составе видны клетки разного типа и размера. Выделяют такие части: сосудистую ткань, трахеиды, древесные волокна.

Сосуды сформировались из соединенных трубчатых клеток размещенных друг на друге, стенки между ними частично растворились, поэтому жидкость может свободно передвигаться. Основные функции сосудов стебля – это перемещение растворенных солей, питательных веществ из корня в листья, новые побеги.

Трахеиды представляют собой систему отмерших клеток с межклеточными порами, по которым идет ток жидкости. Скорость движения растворенных веществ ниже, чем в проводящих тканях.

Древесные волокна состоят из паренхиматозных клеток, которые накапливают питательные вещества и толстостенных, выполняющих опорную функцию.

Сердцевина

Сердцевина – располагается в центре ствола, формируется из крупных живых и омертвевших клеток. Живая ткань содержит дубильные вещества. Мелкие клетки, расположенные возле древесины, накапливают сахара, крахмал.

Какую функцию выполняет сердцевина стебля?

Основная функция сердцевины стебля – запасание питательных веществ, необходимых для роста растений. В сердцевине есть эфирные масла (бук), смолы, дубильные вещества (чайный куст). В некоторых растений (в корневище, клубнях) клетки сердцевины сохраняют функцию меристемы (образовательной ткани, способной к делению всю жизнь).

Внутреннее строение стебля

Какие функции выполняет стебель

Опорная – стебель это стержень растения, осуществляет его поддержку; место для роста листьев, цветков;
проводящая – транспорт растворенных веществ от корневой системы к листьям и веткам, новым побегам;
запасающая – обеспечивает постоянное наличие внутри стебля воды и питательных веществ;
защитная – защищает от действия опасных агентов, поедания животными (развиваются колючки, шипы);
вегетативного размножения – для отдельных растений (цитрусовые, ананас) единственный способ получения потомства;
фотосинтез – наличие хлоропластов в зеленых клетках дает возможность участвовать в процессах преобразования энергии;
ассимиляция органических веществ, пример кактусы, у которых стебель на себя берет функцию листьев;
осевая (механическая) – выносит растение к солнцу (листья — для фотосинтеза, цветки – для опыления).

Рост стебля

Рост стебля в толщину происходит за счет наличия образовательной ткани (камбия).

Благоприятными условиями для утолщения ствола являются наличие тепла и достаточной влаги, в зимний период размножение клеток не происходит. Толщина кадмия не изменяется в процессе деления, так как из двух новообразованных клеток только одна остается в структуре образовательной ткани, а другая переходит к древесине или лубу. Число клеток отошедших к центральной части стебля превышает численность клеток доставшихся лубу в четыре раза.

Годичные кольца, которые видны на поперечном срезе стебля, формируются из-за разной формы клеток образованных в весенний период и осенний. После весеннего пробуждения кадмий начинает активно делиться, образуя крупные клетки с тонкими стенками. С наступлением лета, а особенно осени клетки становятся мельче. Зимой деление образовательной ткани не происходит, а весной снова включается процесс размножения клеток крупных размеров. Такое клеточное чередование легко прослеживается на срезах деревьев. Таким образом, подсчитывают их возраст.

Годичные кольца деревьев

С помощью годичных колец судят о погоде в определенный год. Если кольцо широкое, то дерево получало много влаги и солнечного тепла, если – узкое, то в весенне-осенний период было мало дождей. Также с южной стороны наблюдается более широкая часть кольца, потому что дерево здесь получало больше тепла.

Рост стебля в высоту осуществляется с помощью меристемы конуса нарастания (верхушечной почки). Клетки нижней части конуса дают начало образованию листьев. После чего клетки начинают свой рост, прекращая деление. Увеличение размеров клеток идет за счет разрастания вакуолей.

Если стебель будет сломан или искусственно лишен верхушечной почки, рост в высоту прекращается, начинают развиваться боковые побеги.

Расположение листьев на стебле

Участки стебля, на которых развиваются листья, называются узлами. С одного узла может расти несколько листьев, этим определяется их расположение.

Очередное – из одного узла прорастает один лист, размещены они на стебле спирально, не препятствуют поступлению солнечного света на нижерасположенные листья (береза).

Супротивное – два листа находятся в одном узле, противоположно друг другу (мята).

Мутовчатое – один узел имеет три или больше листьев, такое расположение встречается довольно редко (вороний глаз).

Расположение листьев на стебле

Типы расположения почек на стебле

Верхушечное – почка находится на верхушке побега.

Боковое расположение делится на пазушное и придаточное.

Пазушные почки образуются в пазухах листьев, их количество соответствует числу листьев на стебле, а придаточные почки расположены на междуузелковых участках, корне, листьях. С их помощью осуществляется вегетативное размножение растений.

Типы роста стебля

Встречаются растения с прямостоячими стеблями – растут перпендикулярно относительно почвы (подсолнух, береза);

Ползучими – распространяются по земле, укореняясь в узлах (земляника);

Вьющимися – также стелются по субстрату, но не укореняются в узлах (хмель);

Укороченными у одуванчика, подорожника.

Разнообразие стеблей

Форма стебля бывает:

цилиндрической;
трехгранной;
многогранной;
сплющенной.

Ветвление стебля

Увеличение размеров растение увеличивает его потребности в питательных веществах, энергии. Поэтому стебель начинает ветвление, чтобы увеличить количество листьев и выполнять больше фотосинтезирующих процессов. На стволе формируются стебли второго порядка, из них – третьего, и так дальше. По типу ветвления растения делятся на:

Дихотомические – при этом основной ствол дает два побега, которые также делятся на два, и так происходит многократное деление.

Ложнодихотомические – ветви начинают рост от боковых почек, которые расположены на противоположной стороне стебля.

Моноподиальные – выделяется основная массивная ось растения, от которой идут боковые ответвления.

Симподиальные – стебель первого порядка отмирает или его ось заканчивается цветком, тогда рост продолжается за счет побега от нижерасположенной почки.

Типы ветвления стебля

В зависимости от строения стебля выделяют следующие формы растений:

Травы – имеют не одревесневшие стебли, жизненный цикл которых продолжается один вегетационный период.

Деревья – многолетние растения с одревесневшим стволом.

Кустарники – из корня прорастает большое количество одревесневших стволов.

Читайте также: