Ledende vev er et av plantevevet som er nødvendig for bevegelse næringsstoffer i hele kroppen. Dette er en viktig strukturell komponent i generativ og vegetative organer reproduksjon.
Det ledende systemet er en samling av celler med intercellulære porer, samt parenkymale og transmitterende celler, som til sammen gir indre væsketransport.
Evolusjon av ledende vev. Biologer antyder at utseendet til det vaskulære systemet til planter skyldes overgangen fra vann til land. Samtidig ble underjordiske og overjordiske deler dannet: stilken og bladene var i luften, og roten var i jorden. Slik oppsto problemet med å overføre plast- og mineralforbindelser. Takket være utseendet til ledende vev ble det mulig å sirkulere væske, mineraler og ATP i hele kroppen.
Funksjoner av strukturen til ledende plantevev
Strukturen til planteledende vev er ganske kompleks, siden den inneholder forskjellige strukturelle og funksjonelle elementer. Det inkluderer xylem (tre) og floem (bast), gjennom hvilke vann beveger seg i to retninger.
Xylem (tre)
TIL xylem Følgende stoffer inkluderer:
- Faktisk ledende (trakeider og luftrør);
- mekanisk (trefibre);
- parenkymatøs.
Døde elementer av planteledende vev kan være kar (luftrør) og trakeider, siden de består av døde celler.
Luftrør- er rør med fortykkede skall. De ble dannet av en serie av langstrakte celler plassert over hverandre. De langsgående cellemembranene blir lignifisert og deres ujevn fortykning oppstår, og de tverrgående veggene blir ødelagt og dannes gjennom åpninger. Luftrørene er i gjennomsnitt 10 cm lange, men hos noen planter - opptil 2 (eik) eller 3-5 m (tropiske vinstokker).
Trakeider- encellede spindelformede elementer med spisse ender. Lengden deres er omtrent 1 mm, men kan være 4-7 mm (furu). Akkurat som luftrøret er dette døde celler med lignifiserte og fortykkede vegger. Fortykningene har form av ringer, spiraler og masker. Trakeider skiller seg fra luftrør i fravær av åpninger, så bevegelsen av væske her skjer gjennom porene. De er svært permeable for mineraler oppløst i vann.
Phloem (bast)
Phloem består også av tre stoffer:
- Faktisk ledende (siktesystem);
- mekaniske (bastfibre);
- parenkymalt.
De viktigste strukturelle enhetene til floem er silrør og celler, som er forent til et enkelt system gjennom spesielle felt og intercellulære kontakter.
Silrør- avlange, levende celler, deres størrelse varierer fra 0,1 millimeter til 2 mm. I likhet med karene er de lengst i vinstokker. Deres langsgående vegger er også fortykket, men forblir cellulose og blir ikke lignifisert. De tverrgående skjellene er perforert som en sil og kalles silplater.
Organiske synteseprodukter ( ATP energi) beveger seg fra bladene til de underliggende delene, langs adskilte protoplaster (en blanding av vakuolær saft med cytoplasma).
Cellenes cytoplasma er bevart, og kjernen blir ødelagt helt i begynnelsen av rørdannelsen. Selv i fravær av en kjerne dør ikke cellene, men deres videre aktivitet avhenger av spesifikke ledsagerceller. De er plassert ved siden av silrørene. Disse er levende, tynne, langstrakte i retning silrør celler. Ledsagecellene er et slags lagerhus av enzymer, som frigjøres gjennom porene inn i silrørsegmentet og stimulerer bevegelsen av organiske stoffer gjennom dem.
Kompanjonsceller og silrør er tett sammenkoblet og kan ikke fungere separat.
Silceller har ikke spesielle følgeceller og mister ikke kjernene sine siktfelter er tilfeldig spredt på sideveggene.
Ledende plantevev, deres struktur og funksjoner er kort oppsummert i tabellen.
| Struktur | plassering | Betydning |
|---|---|---|
| Xylem er et ledende vev, bestående av hule rør - trakeider og kar med en komprimert cellemembran. | Tre (xylem), indre del tre, som er nærmere den aksiale delen, i urteplanter - mer i rotsystemet, stengel. | Den oppadgående bevegelsen av vann og mineraler fra jorda til røttene, bladene og blomsterstandene. |
| Phloem har følgeceller og silrør, som er bygget av levende celler. | Basten (floemet) ligger under barken og dannes på grunn av delingen av kambiumceller. | Nedadgående bevegelse av organiske forbindelser fra grønne deler som kan fotosyntese inn i stilken og roten. |
Hvor finnes det ledende vevet i planter?
Hvis du lager et tverrsnitt av tre, kan du se flere lag. Stoffer beveger seg langs to av dem: gjennom tre og i bast.
Floemet (ansvarlig for nedadgående bevegelse) er plassert under cortex og når de første cellene deler seg, flytter elementene som er utenfor seg til floemet.
Tre er dannet av kambiumceller som beveger seg til den sentrale delen av treet og gir en oppadgående strømning.
Rollen til ledende vev i plantelivet
- Bevegelse av mineralsalter oppløst i vann, absorbert fra jorda inn i stilken, bladene, blomstene.
- Transport av energi fra plantens fotosyntetiske organer til andre områder: rotsystemet, stengler, frukt.
- Ensartet fordeling av fytohormoner i kroppen, noe som bidrar til harmonisk vekst og utvikling av planten.
- Radiell bevegelse av stoffer inn i andre vev, for eksempel inn i celler pedagogisk stoff, hvor intensiv deling oppstår. Denne typen transport krever også overføringsceller med flere fremspring i membranen.
- Ledende stoffer gjør plantene mer fleksible og motstandsdyktige mot ytre påvirkninger.
- Vaskulært vev er et enkelt system som forener alle planteorganer.
I prosessen med evolusjon er en av grunnene som gjorde mulig utgang planter på land. I vår artikkel vil vi se på funksjonene til strukturen og funksjonen til dens elementer - silrør og kar.
Ledende stofffunksjoner
Da planeten opplevde store endringer i klimaforholdene, måtte plantene tilpasse seg dem. Før det levde de alle utelukkende i vann. I jord-luft-miljøet har det blitt nødvendig å trekke vann fra jorda og transportere det til alle planteorganer.
Det er to typer ledende vev, hvis elementer er kar og silrør:
- Bast, eller floem, ligger nærmere overflaten av stilken. Langs den beveger organiske stoffer dannet i bladet under fotosyntesen seg mot roten.
- Den andre typen ledende vev kalles tre eller xylem. Det gir en oppadgående strøm: fra roten til bladene.
Sil rør av planter
Disse er ledende celler i floemet. De er adskilt fra hverandre med en rekke skillevegger. Eksternt ligner deres struktur en sil. Det er her navnet kommer fra. Siktrørene til planter lever. Dette forklares med det svake trykket til den nedadgående strømmen.
Deres tverrvegger er penetrert av et tett nettverk av hull. Og cellene inneholder mange gjennomgående hull. Alle er prokaryote. Det betyr at de ikke har en formell kjerne.
Elementene i cytoplasmaet til silrørene forblir i live bare på Viss tid. Varigheten av denne perioden varierer mye - fra 2 til 15 år. Denne indikatoren avhenger av typen plante og dens vekstforhold. Silrør transporterer vann og organisk materiale syntetisert under fotosyntesen fra bladene til røttene.
Fartøy
I motsetning til silrør er disse ledende vevselementene døde celler. Visuelt ligner de rør. Karene har tette membraner. MED innsiden de danner fortykkelser som ser ut som ringer eller spiraler.
Takket være denne strukturen er fartøyene i stand til å utføre sin funksjon. Det innebærer bevegelse av jordløsninger av mineralske stoffer fra roten til bladene.
Mekanisme for jordnæring
Dermed transporterer planten samtidig stoffer i motsatte retninger. I botanikk kalles denne prosessen stigende og synkende strøm.
Men hvilke krefter får vann til å bevege seg oppover fra jorda? Det viser seg at dette skjer under påvirkning av rottrykk og transpirasjon - fordampning av vann fra overflaten av bladene.
For planter er denne prosessen viktig. Faktum er at bare jorda inneholder mineraler, uten hvilke utvikling av vev og organer vil være umulig. Derfor er nitrogen nødvendig for utviklingen av rotsystemet. Det er nok av dette elementet i luften - 75%. Men planter er ikke i stand til å fikse atmosfærisk nitrogen, og derfor er mineralernæring så viktig for dem.
Når de stiger, fester vannmolekyler seg tett til hverandre og til veggene i karene. I dette tilfellet oppstår krefter som kan heve vann til en anstendig høyde - opptil 140 m. Slikt trykk tvinger jordløsninger til å trenge gjennom rothårene inn i barken, og deretter til xylemkarene. Vann stiger langs dem til stilken. Videre, under påvirkning av transpirasjon, kommer vann inn i bladene.
I venene ved siden av karene er det også silrør. Disse elementene utfører nedadgående strøm. Når det utsettes for sollys, syntetiseres polysakkaridet glukose i bladkloroplaster. Planten bruker dette organiske materialet til å utføre vekst og vitale prosesser.
Så det ledende vevet til planten sikrer bevegelsen av vandige løsninger av organiske og mineralske stoffer gjennom hele planten. Dens strukturelle elementer er kar og silrør.
Funksjonen til ledende vev er å lede vann med næringsstoffer oppløst i det gjennom planten. Derfor har cellene som utgjør det ledende vevet en langstrakt rørformet form, de tverrgående skilleveggene mellom dem er enten fullstendig ødelagt eller penetrert av mange hull.
Bevegelsen av næringsstoffer i en plante skjer i to hovedretninger. Vann og mineraler stiger opp fra røttene til bladene, som planter henter fra jorda gjennom rotsystemet. Organiske stoffer som produseres under fotosyntesen beveger seg fra bladene til de underjordiske organene til planter.
Klassifisering. Mineralske og organiske stoffer oppløst i vann beveger seg som regel med ulike elementer ledende vev, som, avhengig av struktur og fysiologisk funksjon som utføres, er delt inn i kar (luftrør), trakeider og silrør. Vann stiger gjennom kar og trakeider fra mineraler, gjennom silrør - ulike produkter av fotosyntese. Imidlertid beveger organiske stoffer seg gjennom hele planten, ikke bare i nedadgående retning. De kan stige opp gjennom karene, fra underjordiske organer til de overjordiske delene av planter.
Det er mulig å flytte organiske stoffer i retning oppover og gjennom silrør – fra blader til vekstpunkter, blomster og andre organer som ligger i den øvre delen av planten.
Kar og trakeider. Fartøyene består av en vertikal rad med celler plassert over hverandre, mellom hvilke tverrgående skillevegger er ødelagt. Individuelle celler kalles karsegmenter. Skallet deres blir treaktig og tykner, det levende innholdet i hvert segment dør av. Avhengig av fortykningens art skilles det ut flere typer kar: ringformede, spiralformede, retikulære, skalariforme og porøse (fig. 42).
Ringede kar har ringformede treaktige fortykkelser i veggene, men det meste av veggen forblir cellulose. Spiralkar har fortykkelser i form av en spiral. Ringede og spiralformede kar er karakteristiske for unge planteorganer, siden de på grunn av deres strukturelle egenskaper ikke forstyrrer veksten deres. Senere dannes retikulære, skalariforme og porøse kar, med en sterkere fortykkelse og lignifisering av membranen. Den største fortykkelsen av membranen er observert i porøse kar. Veggene til alle kar er utstyrt med mange porer, noen av disse porene har gjennomgående hull - perforeringer. Når karene eldes, er hulrommet ofte tilstoppet med tills, som dannes som et resultat av at naboparenkymceller invaginerer gjennom porene inn i karene og ser ut som en boble. Karene hvis hulrom ser ut til å se ut slutter å fungere og erstattes av yngre. Det dannede karet er et tynt kapillærrør (0,1...0,15 mm i diameter) og når noen ganger en lengde på flere titalls meter (noen vinstokker). Oftest varierer lengden på karene kl forskjellige planter innen 10...20 cm Artikulasjonen mellom segmentene til karene kan være horisontal eller skrå.
Trakeider skiller seg fra kar ved at de er individuelle lukkede celler med spisse ender. Bevegelsen av vann og mineraler skjer gjennom ulike porer som ligger i skallet til trakeidene, og har derfor lavere hastighet sammenlignet med bevegelsen av stoffer gjennom karene. Trakeider ligner i strukturen på kar (fortykkelse og lignifisering av skallet, død av protoplasten), men er et mer eldgammelt og primitivt vannledende element enn kar. Lengden på trakeider varierer fra tideler av en millimeter til flere centimeter.
Takket være fortykkelsen og lignifiseringen av veggene, utfører kar og trakeider ikke bare funksjonen til å lede vann og mineraler, men også mekanisk, og gir planteorganer styrke. Fortykningene beskytter de vannledende elementene fra å bli komprimert av nærliggende vev.
I veggene til blodkar og trakeider dannes forskjellige typer porer - enkle, kantede og semi-margined. Enkle porer har oftest et tverrsnitt avrundet form og er et rør som passerer gjennom tykkelsen av den sekundære membranen og faller sammen med porerøret til nabocellen. Avgrensede porer observeres vanligvis i sideveggene til trakeider. De ser ut som en kuppel som reiser seg over veggen til det vannledende buret med et hull på toppen. Kuppelen er dannet av den sekundære membranen og dens base grenser til den tynne primære cellemembranen.
U barplanter i tykkelsen på det primære skallet, rett under åpningen av den avgrensede poren, er det en fortykkelse - en torus, som spiller rollen som en toveisventil og regulerer vannstrømmen inn i cellen. Torusen er vanligvis gjennomboret med bittesmå hull. De avgrensede porene til tilstøtende kar eller trakeider faller som regel sammen. Hvis et kar eller trakeide grenser til parenkymceller, oppnås halvkantede porer, siden grensen er dannet kun på siden av vannledende celler (se fig. 21).
I evolusjonsprosessen var det en gradvis forbedring i de vannledende elementene til planter. Trakeider som en primitiv type ledende vev er karakteristisk for eldre representanter flora(moser, gymnospermer), selv om de noen ganger finnes i høyt organiserte planter.
Den opprinnelige typen bør betraktes som ringformede kar, hvorfra videre utvikling gikk videre til de mest avanserte karene - porøse. Det var en gradvis forkorting av de vaskulære segmentene med en samtidig økning i diameteren. De tverrgående skilleveggene mellom dem fikk en horisontal posisjon og ble gjennomboret med hull, noe som sikret bedre bevegelse av vann. Deretter skjedde den fullstendige ødeleggelsen av skilleveggene, hvorfra en liten ås noen ganger forblir i fartøyets hulrom.
Kar og trakeider, i tillegg til vann med mineraler oppløst i det, bærer noen ganger også organiske stoffer, den såkalte saften. Dette observeres vanligvis om våren, når fermenterte organiske stoffer ledes fra avsetningsstedene - røtter, rhizomer og andre underjordiske deler av planter - til overjordiske organer - stengler og blader.
Silrør. Organiske stoffer oppløst i vann transporteres gjennom silrør. De består av en vertikal rad av levende celler og inneholder veldefinert cytoplasma. Kjernene er svært små og blir vanligvis ødelagt under dannelsen av silrøret. Det finnes også leukoplaster. De tverrgående skilleveggene mellom cellene i silrørene er utstyrt med mange åpninger og kalles silplater. Plasmodesmata strekker seg gjennom hullene. Skallene til silrørene er tynne, cellulose, og har enkle porer på sideveggene. I de fleste planter, under utviklingen av silrør, dannes satellittceller ved siden av dem, som de er forbundet med av tallrike plasmodesmata (fig. 43). Ledsagerceller inneholder tett cytoplasma og en veldefinert kjerne. Ledsageceller ble ikke funnet i bartrær, moser og bregner.
Lengden på silrørene er betydelig kortere enn karene, og varierer fra brøkdeler av en millimeter til 2 mm med en svært liten diameter, som ikke overstiger hundredeler av en millimeter.
Silrør fungerer vanligvis i én vekstsesong. Om høsten blir porene på silplatene tette, og det dannes et corpus callosum på dem, bestående av et spesielt stoff - calloses. Hos noen planter, som lind, løser corpus callosum seg og silrørene gjenopptar sin aktivitet, men i de fleste tilfeller dør de av og erstattes av nye silrør.
Levende silrør motstår trykket fra nærliggende vev på grunn av cellenes turgor, og etter å dø flater de og løses opp.
Laktealkar (laktealer). Lactifers, som finnes i mange blomstrende planter, kan klassifiseres som både ledende og ekskresjonsvev, siden de utfører forskjellige funksjoner - leder, skiller ut og akkumulerer forskjellige stoffer. Laktealkar inneholder cellesaft av en spesiell sammensetning, kalt melkesaft, eller lateks. De er dannet av en eller flere levende celler som har en cellulosemembran, vegglag av cytoplasma, en kjerne, leukoplaster og en stor sentral vakuole med melkeaktig juice, som opptar nesten hele cellehulen. Det er 2 typer laticifers - artikulerte og ikke-artikulerte (fig. 44).
Artikulerte melkedyr, som kar og silrør, består av en langsgående rad med langstrakte celler. Noen ganger oppløses de tverrgående skilleveggene mellom dem, og det dannes kontinuerlige tynne rør, hvorfra det strekker seg mange laterale utvekster, som forbinder individuelle laticifers med hverandre. Artikulerte laticifers inkluderer planter fra familiene Compositae (Asteraceae), Valmue, Campanaceae, etc.
Usegmenterte melkeplanter består av en enkelt celle, som vokser etter hvert som planten vokser. Når de forgrener seg, gjennomsyrer de hele plantens kropp, men de individuelle laticifrene kobles aldri sammen. Lengden deres kan nå flere meter. Usegmenterte melkedyr er observert i planter av brennesle, euphorbia, kutraceae og andre familier.
Melkehaler er vanligvis kortvarige, og etter å ha nådd en viss alder dør de av og flater ut. Samtidig, gummiplanter lateksen koagulerer, noe som resulterer i en masse herdet gummi.
Utskillelsesvev(ekskresjonssystem)
Funksjoner og strukturelle egenskaper. Utskillelsesvev tjener til å akkumulere eller skille ut endelige metabolske produkter (katabolitter) som ikke er involvert i videre metabolisme og noen ganger er skadelige for planter. Deres akkumulering kan forekomme både i selve cellens hulrom og i de intercellulære rommene. Elementene i utskillelsesvev er svært forskjellige - spesialiserte celler, kanaler, kjertler, hår, etc. Kombinasjonen av disse elementene representerer utskillelsessystemet til planter.
Klassifisering. Det er utskillelsesvev med intern sekresjon og utskillelsesvev med ekstern sekresjon.
Utskillelsesvev av intern sekresjon. Disse inkluderer ulike sekresjonsbeholdere der metabolske produkter som essensielle oljer, harpiks, tanniner og gummi samler seg. Men i noen planter kan harpiks også frigjøres utenfor.
Eteriske oljer samler seg oftest i sekretbeholdere. Disse beholderne er vanligvis plassert blant cellene i hovedvevet nær overflaten av organet. I henhold til opprinnelsen deles sekresjonsbeholdere inn i schizogene og lysigene (fig. 45). Schizogene rom oppstår som et resultat av akkumulering av stoffer i det intercellulære rommet og påfølgende separasjon og død av naboceller. Lignende kanalformede utskillelsespassasjer som inneholder essensielle oljer er karakteristiske for fruktene til planter av skjermblomstfamilien (selleri) - dill, koriander, anis, etc. Harpikspassasjer i bladene og stilkene til bartrær kan tjene som et eksempel på beholdere med schizogen opprinnelse.
Lysigeniske beholdere oppstår som et resultat av akkumulering av ekskresjonsproduktet inne i cellene, hvoretter oppløsningen av cellemembranene skjer. Lysigeniske beholdere er viden kjent essensielle oljer i sitrusfrukter og blader.
Utskillelsesvev av ekstern sekresjon. De er mindre forskjellige enn endokrine vev.
Av disse er de vanligste kjertelhår og kjertler, tilpasset for å skille ut eteriske oljer, harpiksholdige stoffer, nektar og vann. Kjertlene som skiller ut nektar kalles nektarer. De har en variert form og struktur og finnes hovedsakelig i blomster, men er noen ganger dannet på andre planteorganer. Kjertlene som skiller ut vann spiller rollen som hydatoder. Prosessen med å frigjøre vann i en dråpe-væske tilstand kalles guttering. Guttasjon skjer under forhold høy luftfuktighet luft som hindrer transpirasjon.
Denne typen tilhører komplekse vev og består av forskjellig differensierte celler. I tillegg til selve de ledende elementene, inneholder vevet mekaniske, ekskresjons- og lagringselementer. Ledende vev forener alle planteorganer til et enkelt system. Det er to typer ledende vev: xylem og floem (gresk xylon - tre; phloios - bark, bast). De har både strukturelle og funksjonelle forskjeller.
De ledende elementene til xylem dannes døde celler. De utfører langdistansetransport av vann og stoffer oppløst i det fra roten til bladene. De ledende elementene i floemet bevarer den levende protoplasten. De utfører langdistansetransport fra fotosyntetiske blader til roten.
Vanligvis er xylem og floem lokalisert i plantekroppen i en viss rekkefølge, og danner lag eller vaskulære bunter. Avhengig av strukturen er det flere typer karbunter, som er karakteristiske for visse grupper av planter. Den åpne bunten mellom xylem og floemet inneholder kambium, som gir sekundær vekst. I en bicollateral åpen bunt er floemet lokalisert i forhold til xylemet på begge sider. Lukkede bunter inneholder ikke kambium, og er derfor ikke i stand til sekundær fortykning. Du kan finne ytterligere to typer konsentriske bunter, der enten floem omgir xylem, eller xylem omgir floem.
Xylem (tre). Xylem utvikling i høyere planter knyttet til å sikre vannutskifting. Siden vann hele tiden fjernes gjennom epidermis, må samme mengde fuktighet absorberes av planten og legges til organene som utfører transpirasjonen. Det bør tas i betraktning at tilstedeværelsen av en levende protoplast i vannledende celler vil i stor grad bremse transporten av døde celler her vise seg å være mer funksjonell. Imidlertid har en død celle ikke tetthet; derfor må membranen ha mekaniske egenskaper. Merk: turgescence - stater planteceller, vev og organer, for hvilke? de blir elastiske på grunn av trykket av celleinnholdet på deres elastiske membraner. De ledende elementene i xylemet består faktisk av døde celler som er forlenget langs organets akse med tykke lignifiserte skall.
Til å begynne med dannes xylem fra det primære meristem - procambium, som ligger på toppen av aksialorganene. Først er protoxylem differensiert, deretter metaxylem. Tre typer xylemdannelse er kjent. I exarch-typen vises protoxylem-elementer først i periferien av procambium-bunten, deretter vises metaxylem-elementer i midten. Hvis prosessen går i motsatt retning (dvs. fra sentrum til periferien), så er dette en enarkisk type. I den mesarkiske typen dannes xylem i midten av den prokambiale bunten, hvoretter det avsettes både mot sentrum og mot periferien.
Roten er preget av en eksarkal type xylemdannelse, mens stilkene er preget av en enarkisk type. I lavorganiserte planter er metodene for xylemdannelse svært forskjellige og kan tjene som systematiske egenskaper.
Noen? Hos planter (for eksempel monocots) differensierer alle prokambiumceller til ledende vev som ikke er i stand til sekundær fortykning. I andre former (for eksempel treaktige), forblir laterale meristemer (kambium) mellom xylem og floem. Disse cellene er i stand til å dele seg og fornye xylem og floemet. Denne prosessen kalles sekundær vekst. I mange, vokser i relativt stabil klimatiske forhold, planter, veksten er konstant. I former tilpasset sesongmessige klimaendringer - med jevne mellomrom.
De viktigste stadiene av differensiering av prokambiumceller. Cellene har tynne membraner som ikke hindrer dem i å strekke seg under veksten av organet. Protoplasten begynner så å legge ned et sekundært skall. Men denne prosessen har forskjellige trekk. Det sekundære skallet er ikke avsatt i et kontinuerlig lag, som ikke ville tillate cellen å strekke seg, men i form av ringer eller i en spiral. Forlengelse av cellen er ikke vanskelig. I unge celler er ringene eller svingene til helixen plassert nær hverandre. I modne celler divergerer celler som et resultat av celleforlengelse. De ringede og spiralformede fortykningene av skallet forstyrrer ikke veksten, men mekanisk er de dårligere enn skjellene, der den sekundære fortykkelsen danner et kontinuerlig lag. I denne forbindelse, etter at veksten opphører, dannes elementer med et kontinuerlig lignifisert skall (metaxylem) i xylemet. Det skal bemerkes at den sekundære fortykkelsen her ikke er ringformet eller spiralformet, men prikkete, skalariforme, mesh cellene er ikke i stand til å strekke seg og dø i løpet av få timer. Denne prosessen skjer på en koordinert måte i nærliggende celler. Et stort antall lysosomer vises i cytoplasmaet. Deretter går de i oppløsning, og enzymene i dem ødelegger protoplasten. Når tverrveggene er ødelagt, danner cellene som ligger i en kjede over hverandre et hult kar. De fleste angiospermer og noen? Pteridofytter har blodårer.
En ledende celle som ikke dannes gjennom perforeringer i veggen kalles en trakheid. Bevegelsen av vann gjennom trakeider skjer med lavere hastighet enn gjennom kar. Faktum er at i trakeider blir det primære skallet ikke avbrutt noe sted. Trakeidene kommuniserer med hverandre gjennom porene. Det bør presiseres at i planter er poren kun en fordypning i sekundærskallet opp til primærskallet og det er ingen gjennomgående perforeringer mellom trakeidene.
De vanligste er avgrensede porer. I dem danner en kanal som vender mot cellehulen en forlengelse - et porekammer. Porene til de fleste bartrær på det primære skallet har en fortykning - en torus, som er en slags ventil og er i stand til å regulere intensiteten av vanntransport. Ved å skifte blokkerer torusen strømmen av vann gjennom poren, men etter det kan den ikke lenger gå tilbake til sin forrige posisjon, og utfører en engangshandling.
Porene er mer eller mindre runde, langstrakte vinkelrett på den langstrakte aksen (en gruppe av disse porene ligner en stige; derfor kalles en slik porøsitet trapp). Gjennom porene skjer transport både i langsgående og tverrgående retning. Porer er til stede ikke bare i trakeider, men også i individuelle vaskulære celler som danner karet.
Fra synspunkt evolusjonsteori trakeider er den første og hovedstrukturen som leder vann i kroppen til høyere planter. Det antas at karene oppsto fra trakeider på grunn av lysering av tverrveggene mellom dem. De fleste pteridofytter og gymnospermer har ikke kar. Deres bevegelse av vann skjer gjennom trakeider.
I prosessen med evolusjonær utvikling oppsto kar i ulike grupper planter gjentatte ganger, men de fikk den viktigste funksjonelle betydningen i angiospermer, i hvilke? de er til stede sammen med trakeider. Det antas at besittelsen av en mer avansert transportmekanisme hjalp dem ikke bare med å overleve, men også oppnå et betydelig utvalg av former.
Xylem er et komplekst vev i tillegg til vannledende elementer, inneholder det også andre. Mekaniske funksjoner utføres av libriforme fibre (latin liber - bast, forma - form). Tilstedeværelsen av ytterligere mekaniske strukturer er viktig fordi, til tross for fortykkelsen, er veggene til de vannledende elementene fortsatt for tynne. De er ikke i stand til å støtte store masser på egenhånd. flerårig plante. Fibrene utviklet seg fra trakeider. De er preget av mindre størrelser, lignifiserte (lignifiserte) skjell og smale hulrom. Porer uten grenser finner du på veggen. Disse fibrene kan ikke lede vann; deres hovedfunksjon er støtte.
Xylem inneholder også levende celler. Deres masse kan nå 25% av det totale volumet av tre. Siden disse cellene er runde i form, kalles de treparenkym. I plantekroppen er parenkym lokalisert på to måter. I det første tilfellet er cellene arrangert i form av vertikale tråder - dette er trådparenkym. I et annet tilfelle danner parenkymet horisontale stråler. De kalles mergstråler fordi de forbinder marv og cortex. Kjernen utfører en rekke funksjoner, inkludert lagring av stoffer.
Phloem (bast). Dette er et komplekst vev, da det dannes av forskjellige typer celler. De viktigste ledende cellene kalles silelementer. De ledende elementene i xylemet er dannet av døde celler, mens de i floemet beholder en levende, om enn sterkt modifisert, protoplast i løpet av funksjonsperioden. Floemet utfører utstrømning av plaststoffer fra fotosyntetiske organer. Alle levende planteceller har evnen til å lede organiske stoffer. Og derfor, hvis xylem bare kan finnes i høyere planter, utføres transporten av organiske stoffer mellom celler også i lavere planter.
Xylem og floem utvikles fra apikale meristemer. På det første stadiet dannes protofloem i den prokambiale ledningen. Når omkringliggende vev vokser, strekker det seg, og når veksten er fullført, dannes metafloem i stedet for protofloem.
I forskjellige grupper av høyere planter kan to typer finnes silelementer. Hos pteridofytter og gymnospermer er det representert av siktceller. Silfelt i cellene er spredt langs sideveggene. Protoplasten beholder en noe ødelagt kjerne.
I angiospermer kalles silelementer silrør. De kommuniserer med hverandre gjennom silplater. Modne celler mangler kjerner. Men ved siden av silrøret er det en følgecelle, dannet sammen med silrøret som følge av mitotisk deling av den vanlige modercellen (fig. 38). Ledsagercellen har en tettere cytoplasma med et stort antall aktive mitokondrier, samt en fullt fungerende kjerne, et stort antall plasmodesmata (ti ganger flere enn andre celler). Kompanjonsceller påvirker den funksjonelle aktiviteten til anucleate tube-silceller.
Strukturen til modne siktceller har noen særegenheter. Det er ingen vakuole, og derfor blir cytoplasmaet sterkt flytende. Kjernen kan være fraværende (i angiospermer) eller i en rynket, funksjonelt inaktiv tilstand. Ribosomer og Golgi-komplekset er også fraværende, men det endoplasmatiske retikulumet er godt utviklet, som ikke bare trenger inn i cytoplasmaet, men også passerer inn i naboceller gjennom porene i silfeltene. Velutviklede mitokondrier og plastider finnes i overflod.
Mellom celler transporteres stoffer gjennom hull som ligger på cellemembranene. Slike åpninger kalles porer, men i motsetning til porene til trakeider er de gjennom. Det antas at de representerer sterkt utvidede plasmodesmata, på veggene, hvilke? kallose polysakkarid er avsatt. Porene er ordnet i grupper, og danner siktfelt. I primitive former er siktfelter tilfeldig spredt over hele overflaten av skallet i mer avanserte angiospermer, de er plassert i endene av tilstøtende celler ved siden av hverandre, og danner en siktplate. Hvis det er ett silfelt på det, kalles det enkelt, hvis det er flere, kalles det komplekst.
Hastigheten for bevegelse av løsninger gjennom silelementer er opptil 150 cm per time. Dette er tusen ganger høyere enn hastigheten på fri diffusjon. Aktiv transport finner trolig sted, og tallrike mitokondrier av silelementer og følgeceller leverer nødvendig ATP for dette.
Varigheten av aktiviteten til floemsilelementene avhenger av tilstedeværelsen av laterale meristemer. Hvis de er til stede, fungerer silelementene gjennom hele plantens levetid.
I tillegg til silelementer og følgeceller inneholder floemet bastfibre, sklereider og parenkym.
Ris. Cellulær struktur av en årlig lindestamme. Lengde- og tverrsnitt: 1 - system av integumentært vev (fra utsiden til innsiden; ett lag av epidermis, kork, primær cortex); 2-5 - bast : 2 - bastfibre, 3 - silrør, 4 - satellittceller, 5 - bast parenkymceller; 6 - kambiumceller, strukket og differensiert i de ytre lagene; 7-9 cellulære elementer av tre: 7 - vaskulære celler, 8 - trefibre, 9 - treparenkymceller ( 7 , 8 Og 9 vist også stor); 10 - kjerneceller.
Vann og mineraler som tilføres gjennom roten må nå alle deler av planten, mens stoffene som produseres i bladene under fotosyntesen også er beregnet på alle celler. Det må derfor eksistere et spesielt system i plantekroppen for å sikre transport og omfordeling av alle stoffer. Denne funksjonen utføres i planter ledende stoffer. Det finnes to typer ledende stoffer: xylem (tre) Og floem (bast). Langs xylemet utføres det stigende strøm: bevegelse av vann med mineralsalter fra roten til alle organer i planten. Det går langs floemet nedadgående strøm: transport av organiske stoffer som kommer fra blader. Ledende vev er komplekst vev fordi det består av flere typer forskjellig differensierte celler.
Xylem (tre). Xylem består av ledende elementer: fartøyer, eller luftrør, Og trakheid, samt fra celler som utfører mekaniske og lagringsfunksjoner.
Trakeider. Dette er døde langstrakte celler med skrått skåret spisse ender (fig. 12).
Deres lignifiserte vegger er sterkt fortykket. Vanligvis er lengden på trakeider 1-4 mm. Anordnet i en kjede etter hverandre danner trakeider det vannledende systemet i bregner og gymnospermer. Kommunikasjon mellom nabotrakeider skjer gjennom porene. Ved filtrering gjennom poremembranen gjennomføres både vertikal og horisontal transport av vann med oppløste mineraler. Bevegelsen av vann gjennom trakeidene skjer med lav hastighet.
Kar (luftrør). Karene danner det mest perfekte ledende systemet som er karakteristisk for angiospermer. De er et langt hult rør som består av en kjede av døde celler - karsegmenter, i de tverrgående veggene som det er store hull - perforeringer. Disse hullene tillater rask strøm av vann. Fartøyer er sjelden enkeltstående de er vanligvis plassert i grupper. Fartøyets diameter - 0,1 - 0,2 mm. På et tidlig stadium av utviklingen dannes cellulosefortykkelser fra xylemprocambiumet på innerveggene av karene, som deretter blir lignifisert. Disse fortykningene hindrer karene i å kollapse under trykket fra naboceller som vokser. Først dannes ringmerket Og spiral fortykkelser som ikke hindrer videre celleforlengelse. Senere dukker det opp bredere kar med trapper jevninger og deretter porøs kar som er preget av det største fortykningsarealet (fig. 13).
Gjennom ikke-fortykkede områder av blodkar (porer) skjer horisontal transport av vann inn i nabokar og parenkymceller. Utseendet til fartøyer i utviklingsprosessen ga angiospermer høy tilpasningsevne til liv på land og, som et resultat, deres dominans i jordens moderne vegetasjonsdekke.
Andre xylem-elementer. I tillegg til ledende elementer inkluderer xylem også treparenkym Og mekaniske elementer - trefibre, eller libriform. Fibre, som kar, oppsto i utviklingsprosessen fra trakeider. Men i motsetning til kar, ble antallet porer i fibrene redusert og et enda tykkere sekundært skall ble dannet.
Phloem (bast). Phloem utfører en nedadgående strøm av organiske stoffer - produkter av fotosyntese. Phloem inneholder silrør, følgeceller, mekaniske (bast)fibre og bastparenkym.
Silrør. I motsetning til de ledende elementene til xylem, er silrør en kjede av levende celler (fig. 14).
Tverrveggene til to tilstøtende celler som utgjør silrøret er penetrert et stort antall gjennom hull som danner en struktur som ligner en sil. Det er her navnet silrør kommer fra. Veggene som støtter disse hullene kalles silplater. Gjennom disse åpningene skjer transport av organiske stoffer fra et segment til et annet.
Segmentene til silrøret er forbundet med særegne porer til følgeceller (se nedenfor). Rørene kommuniserer med parenkymceller gjennom enkle porer. Modne siktceller mangler en kjerne, ribosomer og Golgi-komplekset, og deres funksjonelle aktivitet og vitale aktivitet støttes av følgeceller.
Ledsagerceller (medfølgende celler). De er plassert langs de langsgående veggene til silrørsegmentet. Ledsagerceller og silrørssegmenter dannes fra vanlige moderceller. Modercellen er delt av en langsgående skillevegg, og fra de to resulterende cellene blir den ene til et segment av silrøret, og fra den andre utvikles en eller flere følgeceller. Ledsagerceller har en kjerne, cytoplasma med mange mitokondrier, aktiv metabolisme forekommer i dem, som er assosiert med deres funksjon: å sikre den vitale aktiviteten til kjernefysiske siktceller.
Andre elementer av floem. Floemet, sammen med ledende elementer, inkluderer mekaniske bast (floem) fibre Og floem parenkym.
Ledende bunter. I en plante danner ledende vev (xylem og floem) spesielle strukturer - ledende bunter. Hvis buntene er delvis eller helt omgitt av snorer mekanisk stoff, de kalles vaskulære-fibrøse bunter. Disse buntene trenger gjennom hele plantens kropp og danner et enkelt ledende system.
Til å begynne med dannes ledende vev fra celler i det primære meristemet - prokambia. Hvis, under dannelsen av en bunt, procambium er fullstendig brukt på dannelsen av primært ledende vev, kalles en slik bunt lukket(Fig. 15).
Den er ikke i stand til ytterligere (sekundær) fortykning fordi den ikke inneholder kambialceller. Slike bunter er karakteristiske for enfrøbladede planter.
Hos tofrøbladede og gymnospermer forblir en del av prokambiet mellom det primære xylem og floem, som senere blir fascikulært kambium. Cellene er i stand til å dele seg, danne nye ledende og mekaniske elementer, noe som sikrer sekundær fortykning av bunten og som en konsekvens vekst av stilken i tykkelse. Karbunten som inneholder kambium kalles åpen(se fig. 15).
Avhengig av relativ posisjon xylem og floem det finnes flere typer karbunter (fig. 16)
Sikkerhetsbunter. Xylem og floem ligger ved siden av hverandre side om side. Slike bunter er karakteristiske for stilkene og bladene til de fleste moderne frøplanter. Typisk, i slike bunter, inntar xylemet en posisjon nærmere midten av aksialorganet, og floemet vender mot periferien.
Bicollateral bunter. To tråder av floem grenser til xylemet side om side: en på innsiden, den andre i periferien. Den perifere tråden av floem består hovedsakelig av sekundær floem, den indre tråden består av primær floem, ettersom den utvikler seg fra prokambium.
Konsentriske bjelker. Ett ledende vev omgir et annet ledende vev: xylem - floem eller floem - xylem.
Radielle bjelker. Karakteristisk for planterøtter. Xylemet ligger langs organets radier, mellom hvilke det er tråder av floem.
