Gdje se nalaze provodna tkiva biljaka? Provodna tkiva

U procesu evolucije jedan je od razloga koji je omogućio pojavu biljaka na kopnu. U našem ćemo članku razmotriti značajke strukture i funkcioniranja njegovih elemenata - sitastih cijevi i posuda.

Značajke vodljive tkanine

Kada su se dogodile velike promjene na planetu klimatskim uvjetima biljke su im se morale prilagoditi. Prije toga svi su živjeli isključivo u vodi. U tlu-zrak je postalo potrebno izvlačiti vodu iz tla i transportirati je do svih biljnih organa.

Postoje dvije vrste provodnog tkiva, čiji su elementi žile i sitaste cijevi:

1. Bast, ili floem - nalazi se bliže površini stabljike. Po njoj se prema korijenu kreću organske tvari nastale u listu tijekom fotosinteze.
2. Druga vrsta vodljivog tkiva naziva se drvo ili ksilem. Omogućuje uzlazni tok: od korijena do lišća.

biljne sitaste cijevi

To su vodljive stanice lišća. Između sebe su odvojene brojnim pregradama. Izvana njihova struktura podsjeća na sito. Odatle i naziv. Sitaste cijevi biljaka su žive. To je zbog slabog pritiska silazne struje.

Njihove poprečne stijenke prožete su gustom mrežom rupa. I stanice sadrže mnoge prolazne rupe. Svi su oni prokarioti. To znači da nemaju formaliziranu jezgru.

Živi elementi citoplazme sitastih cijevi ostaju samo određeno vrijeme. Trajanje ovog razdoblja vrlo varira - od 2 do 15 godina. Ovaj pokazatelj ovisi o vrsti biljke i uvjetima njezina rasta. Sitaste cijevi prenose vodu i organske tvari sintetizirane tijekom fotosinteze od lišća do korijena.

Plovila

Za razliku od sitastih cijevi, ovi elementi vodljivog tkiva su mrtve stanice. Vizualno nalikuju cijevima. Plovila imaju guste ljuske. S iznutra stvaraju zadebljanja koja izgledaju kao prstenovi ili spirale.

Zahvaljujući ovoj strukturi, plovila mogu obavljati svoju funkciju. Sastoji se od kretanja otopina minerala u tlu od korijena do lišća.

Mehanizam ishrane tla

Dakle, u biljci se istovremeno odvija kretanje tvari u suprotnim smjerovima. U botanici se taj proces naziva uzlazna i silazna struja.

Ali koje sile uzrokuju da se voda iz tla kreće prema gore? Ispostavilo se da se to događa pod utjecajem pritiska korijena i transpiracije - isparavanja vode s površine lišća.

Za biljke je ovaj proces od vitalnog značaja. Činjenica je da samo u tlu postoje minerali, bez kojih će razvoj tkiva i organa biti nemoguć. Dakle, dušik je neophodan za razvoj korijenskog sustava. U zraku ima dosta ovog elementa - 75%. Ali biljke nisu u stanju fiksirati atmosferski dušik, zbog čega je mineralna ishrana toliko važna za njih.

Dižući se, molekule vode čvrsto prianjaju jedna uz drugu i uz stijenke posuda. U tom slučaju nastaju sile koje mogu podići vodu na pristojnu visinu - do 140 m. Takav pritisak uzrokuje prodiranje otopina tla kroz dlake korijena u koru, a dalje do posuda ksilema. Na njima se voda diže do stabljike. Nadalje, pod djelovanjem transpiracije, voda ulazi u lišće.

U venama pored posuda su sitaste cijevi. Ovi elementi čine silazna struja. Pod utjecajem sunčeva svjetlost Polisaharid glukoza se sintetizira u kloroplastima lista. Biljka koristi ovu organsku tvar za rast i životne procese.

Dakle, vodljivo tkivo biljke osigurava kretanje vodenih otopina organskih i mineralnih tvari kroz biljku. Njegovi strukturni elementi su posude i sitaste cijevi.

Provodno tkivo sastoji se od živih ili mrtvih izduženih stanica koje izgledaju poput cjevčica.

U stabljici i lišću biljaka nalaze se snopovi provodnog tkiva. U provodnom tkivu izolirane su žile i sitaste cijevi.

Plovila- serijski povezane mrtve šuplje stanice, poprečne pregrade između kojih nestaju. Preko sudova voda i u njoj otopljeni minerali iz korijena ulaze u stabljiku i lišće.

sitaste cijevi - izdužene žive stanice bez jezgre, povezane u seriju jedna s drugom. Kroz njih se organske tvari iz lišća (gdje su nastale) kreću u druge organe biljke.

Vodljiva tkanina osigurava transport vode s mineralima otopljenim u njoj.

Ovo tkivo tvori dva transportna sustava:

• uzlazni(od korijena do lišća);
• silazni(od listova do svih ostalih dijelova biljaka).

Uzlazni transportni sustav sastoji se od traheida i žila (ksilem ili drvo), a žile su savršenije provodno sredstvo od traheida.

U silaznim sustavima tok vode s produktima fotosinteze prolazi kroz sitaste cijevi (floem ili bast).

Ksilem i floem tvore vaskularne vlaknaste snopove - "cirkulacijski sustav" biljke, koji ga potpuno prodire, ujedinjujući ga u jedno.

Znanstvenici vjeruju da je pojava tkiva povezana u povijesti Zemlje s oslobađanjem biljaka na kopnu. Kada je dio biljke bio u zraku, a drugi dio (korijen) u tlu, postalo je neophodno da se voda i mineralne soli dopreme od korijena do lišća, a organske tvari od lišća do korijena. Dakle, tijekom evolucije Flora pojavile su se dvije vrste vodljivih tkanina - drvo i ličje.

Kroz drvo (kroz traheide i posude) voda s otopljenim mineralima se diže od korijena do lišća - to je vodoprovodna ili uzlazna struja. Kroz bast (kroz sitaste cijevi), organske tvari nastale u zelenom lišću ulaze u korijenje i druge organe biljke - to je silazna struja.

obrazovna tkanina

Obrazovno tkivo nalazi se u svim rastućim dijelovima biljke. Obrazovno tkivo sastoji se od stanica koje se mogu dijeliti tijekom cijelog života biljke. Stanice ovdje leže vrlo brzo jedna prema drugoj. Zahvaljujući diobi, formiraju mnoge nove stanice, čime se osigurava rast biljke u duljinu i debljinu. Stanice koje su se pojavile tijekom diobe obrazovnih tkiva zatim se transformiraju u stanice drugih biljnih tkiva.

To je primarno tkivo iz kojeg nastaju sva ostala biljna tkiva. Sastoji se od posebnih stanica sposobnih za višestruku podjelu. Od tih stanica sastoji se embrij bilo koje biljke.

Ovo tkivo je sačuvano u odrasloj biljci. Locirano je:

• na dnu korijenskog sustava i na vrhovima stabljika (osigurava rast biljke u visinu i razvoj korijenskog sustava) - apikalno obrazovno tkivo;
• unutar stabljike (osigurava rast biljke u širinu, njegovo zadebljanje) - bočno obrazovno tkivo.

Za razliku od drugih tkiva, citoplazma obrazovna tkanina deblji i čvršći. Stanica ima dobro razvijene organele koji osiguravaju sintezu proteina. Karakterizira se jezgra velike veličine. Masa jezgre i citoplazme održavaju se u stalnom omjeru. Povećanje jezgre signalizira početak procesa stanične diobe, koja se odvija mitozom za vegetativne dijelove biljaka i mejozom za sporogene meristeme.

Riža. Stanična struktura stabljike jednogodišnje lipe. Uzdužni i poprečni presjeci: 1 - sustav pokrovnih tkiva (izvana prema unutra; jedan sloj epidermisa, pluto, primarni korteks); 2-5 - liplje : 2 - lična vlakna 3 - sitaste cijevi 4 - satelitske ćelije 5 - stanice bast parenhima; 6 - kambijalne stanice, istegnute u vanjskim slojevima, diferencirajuće; 7-9 ćelijski elementi od drva: 7 - vaskularne stanice 8 - drvena vlakna, 9 - stanice drvenog parenhima ( 7 , 8 I 9 također prikazan veliki). 10 - jezgrene stanice.

Voda i minerali koji dolaze kroz korijen moraju dospjeti u sve dijelove biljke, dok su tvari nastale u lišću tijekom fotosinteze također namijenjene svim stanicama. Dakle, u tijelu biljke mora postojati poseban sustav koji osigurava transport i preraspodjelu svih tvari. Ova funkcija se obavlja u biljkama provodna tkiva. Postoje dvije vrste vodljivih tkanina: ksilem (drvo) I floem (ličje). Kroz ksilem se provodi gornja struja: kretanje vode s mineralnim solima od korijena do svih organa biljke. Ide duž floema silazna struja: transport organske tvari koja dolazi iz lišća. Provodna tkiva su složenih tkiva, jer se sastoje od nekoliko vrsta različito diferenciranih stanica.

Xylem (drvo). Ksilem se sastoji od vodljivih elemenata: posude, ili dušnik, I traheida, kao i iz stanica koje obavljaju mehaničku i skladišnu funkciju.

Traheide. To su mrtve izdužene stanice s koso odrezanim šiljastim krajevima (slika 12).

Njihove lignificirane stijenke su jako zadebljane. Obično je duljina traheida 1-4 mm. Nižući se u lancu jedna za drugom, traheide tvore sustav za provođenje vode kod paprati i golosjemenjača. Komunikacija između susjednih traheida odvija se kroz pore. Filtracijom kroz membranu pora odvija se vertikalni i horizontalni transport vode s otopljenim mineralima. Kretanje vode kroz traheide je sporo.

Plovila (dušnik).Žile čine najsavršeniji provodni sustav karakterističan za kritosjemenjače. Oni su duga šuplja cijev koja se sastoji od lanca mrtvih stanica - segmenata posude, u čijim poprečnim zidovima postoje velike rupe - perforacije. Kroz ove rupe provodi se brzi protok vode. Posude su rijetko pojedinačne, obično su smještene u skupinama. Promjer posude - 0,1 - 0,2 mm. U ranoj fazi razvoja iz ksilemskog prokambija na unutarnjim stijenkama krvnih žila stvaraju se celulozna, kasnije lignificirana, zadebljanja. Ova zadebljanja sprječavaju kolaps krvnih žila pod pritiskom susjednih rastućih stanica. Prvo formirano prstenovana I spirala zadebljanja koja ne sprječavaju daljnje produljenje stanica. Kasnije se pojavljuju šire žile sa stube izbočine, a zatim porozan posude, koje karakterizira najveća površina zadebljanja (slika 13).

Kroz nezadebljane dijelove žila (pore) odvija se horizontalni transport vode do susjednih žila i stanica parenhima. Pojava plovila u procesu evolucije omogućila je angiospermama visoku prilagodljivost životu na kopnu i, kao rezultat toga, njihovu dominaciju u modernom vegetacijskom pokrovu Zemlje.

Ostali elementi ksilema. Sastav ksilema, osim vodljivih elemenata, uključuje i drveni parenhim i mehanički elementi drvna vlakna, ili libriform. Vlakna, kao i posude, nastala su u procesu evolucije iz traheida. Međutim, za razliku od žila, broj pora u vlaknima se smanjio i nastala je još zadebljala sekundarna membrana.

Floem (ličje). Phloem provodi silazni tok organskih tvari - proizvoda fotosinteze. Floem sadrži sitaste cijevi, popratne ćelije, mehanička (libna) vlakna i libnjasti parenhim.

Sitaste cijevi. Za razliku od vodljivih elemenata ksilema, sitaste cijevi su lanac živih stanica (slika 14).

Poprečne stijenke dviju susjednih ćelija koje čine sitastu cijev probijene su velikim brojem prolaznih rupa, tvoreći strukturu sličnu situ. To je razlog za naziv sitaste cijevi. Zidovi koji nose te rupe nazivaju se sitaste ploče. Kroz ove otvore organska tvar se prenosi iz jednog segmenta u drugi.

Segmenti sitaste cijevi povezani su posebnim porama sa satelitskim stanicama (vidi dolje). Cjevčice komuniciraju s parenhimskim stanicama kroz jednostavne pore. Zrele sitaste stanice nemaju jezgru, ribosome i Golgijev kompleks, a njihovu funkcionalnu aktivnost i vitalnu aktivnost podržavaju stanice pratilice.

Prateće stanice (prateće stanice). Nalaze se duž uzdužnih stijenki segmenta sitaste cijevi. Prateće stanice i segmenti sitastih cijevi potječu od uobičajenih matičnih stanica. Matična stanica podijeljena je uzdužnom pregradom, a od dviju formiranih stanica jedna prelazi u segment sitaste cijevi, a iz druge se razvija jedna ili više satelitskih stanica. Prateće stanice imaju jezgru, citoplazmu s brojnim mitohondrijima, imaju aktivan metabolizam, što je povezano s njihovom funkcijom: osigurati vitalnu aktivnost nenuklearnih sitastih stanica.

Ostali elementi floema. Sastav floema, uz vodljive elemente, uključuje mehaničke lična (floemska) vlakna I lični (floemski) parenhim.

provodni snopovi. U biljci provodna tkiva (ksilem i floem) tvore posebne strukture - provodni snopovi. Ako su snopovi djelomično ili potpuno okruženi nitima mehaničkog tkiva, tzv vaskularni fibrozni snopovi. Ovi snopovi prodiru kroz cijelo tijelo biljke, tvoreći jedinstveni provodni sustav.

U početku se vodljiva tkiva formiraju od stanica primarnog meristema - prokambij. Ako se tijekom formiranja snopa prokambij potpuno potroši na stvaranje primarnih vodljivih tkiva, tada se takav snop naziva zatvoreno(sl.15).

Nesposoban je za daljnje (sekundarno) zadebljanje jer nema stanica kambija. Takve grozdove tipične su za monokotiledone biljke.

Kod dvosupnica i golosjemenjača između primarnog ksilema i floema ostaje dio prokambija koji kasnije postaje snop kambija. Njegove stanice mogu se dijeliti, stvarajući nove vodljive i mehaničke elemente, što osigurava sekundarno zadebljanje snopa i, kao rezultat, rast stabljike u debljini. Vaskularni snop koji sadrži kambij naziva se otvoren(vidi sliku 15).

Ovisno o relativnom položaju ksilema i floema, razlikuje se nekoliko vrsta vaskularnih snopova (slika 16).

Kolateralni paketi. Ksilem i floem graniče jedan uz drugog. Takvi su snopovi karakteristični za stabljike i lišće većine modernih sjemenskih biljaka. Obično u takvim snopovima ksilem zauzima položaj bliže središtu aksijalnog organa, a floem je okrenut prema periferiji.

Bikolateralni snopovi. Dvije niti floema naliježu na ksilem jedna pored druge: jedna s unutarnje strane, druga na periferiji. Periferni lanac floema uglavnom se sastoji od sekundarnog floema, dok se unutarnji lanac sastoji od primarnog, koji se razvija iz prokambija.

koncentrični snopovi. Jedno provodno tkivo okružuje drugo provodno tkivo: ksilem – floem ili floem – ksilem.

Radijalni snopovi. karakterističan za korijenje biljaka. Ksilem se nalazi duž polumjera organa, između kojih se nalaze niti floema.

Razni organi više biljke obavljati različite funkcije. Dakle, korijenje apsorbira vodu i minerale, au lišću se događa fotosinteza, uslijed čega nastaju organske tvari. Međutim, sve biljne stanice trebaju i vodu i organsku tvar. Stoga je potreban transportni sustav kako bi se osigurala isporuka potrebnih tvari u jedan organ iz drugog. Kod biljaka (uglavnom angiospermi) ovu funkciju obavljaju provodna tkiva.

Na drvenaste biljke dio su provodna tkiva drvo I lika. Za drvo se provodi uzlazna struja: voda i minerali izviru iz korijena. Na čelu se provodi silazna struja: dolazi do istjecanja organske tvari iz lišća. Uz sve to, koncepte "uzlazne struje" i "silazne struje" ne treba shvatiti sasvim doslovno, kao da u vodljivim tkivima voda uvijek ide gore, a organske tvari - dolje. Tvari se mogu kretati vodoravno, a ponekad i u suprotnom smjeru. Na primjer, organska tvar ide do rastućih izdanaka koji se nalaze iznad skladišnog tkiva ili fotosintetskog lišća.

Dakle, u biljkama je kretanje vodene otopine i organskih tvari odvojeno. Drvo sadrži posude, au sastavu basta - sitaste cijevi.

Žile su lanac mrtvih dugih stanica. Uz njih se iz korijena kreće vodena otopina. Voda se diže zbog pritiska korijena i transpiracije (isparavanje vode lišćem). Golosjemenjače i papratnjače umjesto posuda imaju traheide gdje se voda kreće sporije. Iz ovoga slijedi da posude imaju savršeniju strukturu. Posude se također nazivaju dušnika.

Razlog zašto se voda kreće brže u posudama nego u traheidima je njihova nešto drugačija struktura. Stanice traheida imaju mnogo pora na mjestima međusobnog kontakta (gore i dolje). Vodena otopina filtrira kroz ove pore. Žile su, zapravo, šuplja cijev, njihove stanice imaju velike rupe (perforacije) na spojevima jedna s drugom.

Žile u svojim uzdužnim stijenkama imaju različita zadebljanja. To im daje snagu. Kroz ona mjesta gdje nema zadebljanja, voda se transportira u vodoravnom smjeru. Ulazi u stanice parenhima i susjedne žile (posude su obično raspoređene u snopove).

Sitaste cjevčice građene su od živih izduženih stanica. Nose organske tvari. Gore i dolje su vaskularne stanice međusobno povezane brojnim porama. Ovaj spoj je poput sita, otuda i naziv. Ispada jedan dugi lanac stanica. Iako su sitaste cjevčice žive stanice, one nemaju jezgru i neke druge strukture i organele potrebne za život. Zbog toga sitaste cijevi imaju tzv stanice pratilice koji ih održavaju na životu. Pratioci i cijevi međusobno su povezani posebnim porama.

Drvo i ličje se sastoje ne samo od vodljivih tkiva. Također uključuju parenhim i mehaničke tkanine. Provodna tkiva zajedno s mehaničkim tkivima formiraju vaskularni fibrozni snopovi. Parenhim često ima ulogu skladišnog tkiva (osobito u drvu).

Drvo ima drugačije ime ksilem, a lub - lika.

Provodno tkivo je jedno od biljnih tkiva koje je neophodno za kretanje hranjivim tvarima na tijelu. Važna je strukturna komponenta generativnih i vegetativnih organa za razmnožavanje.

Provodni sustav je skup stanica s međustaničnim porama, kao i parenhimskih i prijenosnih stanica, koje zajedno osiguravaju unutarnji transport tekućine.

Evolucija provodnih tkiva. Biolozi sugeriraju da izgled vaskularni sustav biljke zbog prijelaza iz vode u kopno. Istovremeno su formirani podzemni i nadzemni dijelovi: stabljika i lišće bili su u zraku, a korijen - u tlu. Tako se pojavio problem prijenosa plastičnih i mineralnih spojeva. Zahvaljujući pojavi vodljivih tkiva, omogućena je cirkulacija tekućine, minerala, ATP-a kroz tijelo.

Značajke strukture vodljivog tkiva biljaka

Građa provodnog tkiva biljaka prilično je složena, budući da sadrže različite strukturne i funkcionalni elementi. Uključuje ksilem (drvo) i floem (ličje), kroz koje se voda kreće u dva smjera.

Xylem (drvo)

DO ksilem uključuju sljedeće tkanine:

• Zapravo vodljivi (dušnici i traheje);
• mehanički (drvena vlakna);
• parenhimski.

Žile (traheje) i traheide mogu biti mrtvi elementi provodnog tkiva biljaka, jer se sastoje od mrtvih stanica.

Dušnik- su cijevi sa zadebljanim ljuskama. Nastale su od niza izduženih stanica postavljenih jedna iznad druge. Uzdužne ljuske stanica postaju lignificirane i dolazi do njihovog neravnomjernog zadebljanja, a poprečne stijenke se uništavaju, stvarajući kroz otvore. Traheje su u prosjeku duge 10 cm, ali u nekim biljkama - do 2 (hrast) ili 3-5 m (tropska loza).

traheide- jednostanični elementi u obliku vretena s šiljcima na krajevima. Duljina im je oko 1 mm, ali može biti i 4-7 mm (bor). Kao i dušnik, to su mrtve stanice lignificiranih i zadebljalih stijenki. Zadebljanja imaju oblik prstenova, spirala, mreže. Traheidi se razlikuju od traheja u nedostatku rupa, tako da kretanje tekućine ovdje prolazi kroz pore. Vrlo su propusni za minerale otopljene u vodi.

floem (ličje)

Lika također se sastoji od tri tkanine:

• Zapravo vodljivi (sustav sita);
• mehanički (ličje vlakno);
• parenhimski.

Najvažnije strukturne jedinice floema su sitaste cijevi i stanice, koje se spajaju u jedinstveni sustav kroz posebna polja i međustanične kontakte.

sitaste cijevi- duguljaste, žive stanice, veličine od 0,1 mm do 2 mm. Kao i posude, najduže su u lozi. Njihove uzdužne stijenke također su zadebljane, ali ostaju celulozne i ne lignifikuju se. Poprečne membrane perforiraju poput sita i nazivaju se sitaste ploče.

Produkti organske sinteze (ATP energija) kreću se od lista prema nižim dijelovima, uz disocirane protoplaste (mješavina vakuolarnog soka s citoplazmom).

Citoplazma stanica je očuvana, a jezgra je uništena na samom početku formiranja cijevi. Čak i u nedostatku jezgre, stanice ne umiru, ali njihova daljnja aktivnost ovisi o specifičnim stanicama pratiteljima. Nalaze se uz sitaste cijevi. To su žive, tanke, izdužene stanice u smjeru sitaste cijevi. Stanice pratilice svojevrsna su ostava enzima koji se luče kroz pore u segment sitaste cijevi i potiču kretanje organskih tvari kroz njih.

Prateće stanice i sitaste cijevi blisko su povezane i ne mogu funkcionirati odvojeno.

Sitaste stanice nemaju posebne satelitske stanice i ne gube jezgre; sitasta polja su nasumično razbacana po bočnim stijenkama.

Provodna tkiva biljaka, njihova građa i funkcije sažeti su u tablici.

Struktura	Mjesto	Značenje
Ksilem je vodljivo tkivo, sastoji se od šupljih cjevčica - traheida i žila sa zbijenom staničnom membranom.	drvo (ksilem) unutarnji dio stablo, koje je bliže aksijalnom dijelu, u biljnim biljkama - više u korijenskom sustavu, stabljici.	Uzlazno kretanje vode i minerala iz tla u korijenje, lišće, cvatove.
Floem ima prateće stanice i sitaste cijevi, koje su građene od živih stanica.	Bast (floem) nalazi se ispod kore, nastaje diobom kambijalnih stanica.	Silazno kretanje organskih spojeva iz zelenih, fotosintetskih dijelova u stabljiku, korijen.

Gdje se u biljkama nalazi provodno tkivo?

Ako napravite presjek stabla, možete vidjeti nekoliko slojeva. Tvari se kreću po dva od njih: po drvu i po lipu.

Ličje (odgovorno za kretanje prema dolje) nalazi se ispod kore, a kada se početne stanice dijele, elementi koji su izvana odlaze u ličje.

Drvo nastaje od kambijalnih stanica koje su se pomaknule u središnji dio stabla i osiguravaju uzlazni tok.

Uloga provodnog tkiva u životu biljaka

1. Kretanje mineralnih soli otopljenih u vodi apsorbiranih iz tla u stabljiku, lišće, cvijeće.
2. Prijenos energije iz fotosintetskih organa biljke u druga područja: korijenski sustav, stabljike, plodovi.
3. Ravnomjerna raspodjela fitohormona u tijelu, što doprinosi skladnom rastu i razvoju biljke.
4. Radijalno kretanje tvari u druga tkiva, na primjer, u stanice obrazovnog tkiva, gdje postoji intenzivna podjela. Za ovu vrstu transporta također su potrebne prijenosne stanice s višestrukim izbočinama u membrani.
5. Provodna tkiva čine biljke fleksibilnijima i otpornijima na vanjske utjecaje.
6. Vaskularno tkivo jedinstven je sustav koji ujedinjuje sve biljne organe.