Что такое ксилема и флоэма в биологии

Виды тканей растений

У растений выделяют несколько видов тканей.

Покровные ткани растений

Покровные ткани защищают тело растения от потери влаги.

Водоросли, живя в воде, не нуждаются в подобной защите.

Однако, если водоросль изъять из воды, ее тело быстро высыхает, что свидетельствует об отсутствии специальных покровов, защищающих тело от потери влаги. В наземных условиях могли выжить только те растения, у которых появились покровные ткани, поскольку наземные растения растут и развиваются при периодическом, а не постоянном увлажнении, часто в условиях продолжительного сухого периода.

Покровные ткани также надежно защищают тело растения от перепадов температур, механических повреждений, проникновения микроорганизмов.

Покровные ткани осуществляют транспорт веществ в теле растений.

Клетки покровных тканей плотно соединены между собой, часто имеют извилистые стенки. Межклетников нет. Клеточные оболочки часто утолщены и пропитаны различными веществами, повышающими их защитные свойства. Для сообщения с внешней средой в покровных тканях образуются специальные образования — устьица, чечевички.

К проводящим тканям относятся луб и древесина.

Луб

Проводящие элементы луба — ситовидные трубки — это ряды вытянутых живых клеток.

Их поперечные стенки (ситовидные пластинки) пронизаны отверстиями (наподобие сита). Через них проходят тяжи цитоплазмы, по которым из клетки в клетку передаются органические вещества. Рядом с ситовидными трубками расположены клетки-спутницы. Они ускоряют проведение веществ по ситовидным трубкам.

Древесина

Древесина состоит из проводящих элементов: трахеид и сосудов.

Трахеиды — это мертвые вытянутые клетки с сильно утолщенными оболочками и заостренными концами. Связь между ними осуществляется через поры. Сосуды — длинные полые трубки, состоящие из цепочек мертвых клеток — члеников сосуда.

В поперечных стенках есть крупные отверстия. По трахеидам и сосудом вода (à) передвигается от корня в стебель и листья.

Механические ткани растений

Механические ткани составляют внутренний каркас тела растения.

Они поддерживают растение в определенном положении, обеспечивающем улавливание солнечного света и противостояние факторам окружающей среды (ветер, ливень).

Механические ткани образованы как живыми, так и мертвыми клетками.

Колленхима

Оболочки живых клеток колленхимы утолщаются по уголком или по параллельным оболочкам. Такая ткань встречается в молодых стеблях и листьях.

Склеренхима

Склеренхима образовано мертвыми вытянутыми клетками с равномерно утолщенными оболочками Такие клетки называются волокнами.

Волокна часто располагаются рядом с проводящими элемента ми луба и древесины.

Основные ткани растений

Фотосинтезирующие и запасающие ткани объединяются в группу основных тканей.

Запасающая ткань растений

Часть органических веществ, синтезированных в листьях, передвигается в стебель и корень и откладывается в запас в клетках запасающей ткани.

Клетки некоторых растений для успешного выживания в засушливых условиях запасают воду. Материал с сайта http://wiki-med.com

Образовательные ткани

Образовательные ткани состоят из клеток, которые способны делиться в течение всей жизни растения. Клетки, появившиеся в результате деления клеток образовательной ткани, затем преобразуются в клетки других тканей растения.

Клетки образовательной ткани мелкие, тонкостенные. Благодаря деятельности образовательной ткани растения растут в длину и толщину.

Сравнительная таблица

Таблица сравнения флоэмы и ксилемы
	Флоэма	Ксилема
Функция	Транспортировка пищи и питательных веществ, таких как сахар и аминокислоты, от листьев к органам хранения и растущим частям растений. Это движение веществ называется транслокацией.	Транспорт воды и минералов от корней к надземным частям растения.
Движение	Двунаправленный (перемещается вверх или вниз по стеблю растения от «источника к раковине»).	Однонаправленный (поднимает стебель растения)
Вхождение	Корни, стебли и листья. транспортирует сахарозу к участкам роста (корни и побеги) и хранилищам растения (семена плодов и набухшие корни)	Корни, стебли и листья
Дополнительные функции	Образует сосудистые пучки с ксилемой	Образует сосудистые пучки с флоэмой и придает растению механическую прочность за счет лигниновых клеток. Одревесневшая вторичная стенка также делает ксилему водонепроницаемой и предотвращает ее разрушение под давлением транспирации воды.
Структура	Удлиненная, трубчатая форма с тонкостенными ситчатыми трубками. Ситовые трубки имеют поры на каждом конце в поперечных стенках и микротрубочки, которые проходят между ситчатыми элементами, обеспечивая продольный поток материала.	Трубчатая форма без поперечных стенок, которая обеспечивает непрерывный столб воды + способствует более быстрой транспортировке внутри сосудов ксилемы. Есть два типа — протоксилема (первая сформированная ксилема) + метаксилема (зрелая ксилема) в зависимости от структуры лигнина.
Элементы	Ситчатые трубки, клетки-компаньоны, паренхима флоэмы (неплотно упакованная, образуя межклеточные пространства, обеспечивающие газообмен), лубяные волокна, промежуточные клетки,	Трахеиды, элементы сосудов, паренхима ксилемы (неплотно упакованная, что приводит к образованию межклеточных пространств, обеспечивающих газообмен), склеренхима ксилемы
Природа ткани	Живая ткань с небольшим количеством цитоплазмы, но без ядра / тонопласта.	Мертвая ткань в зрелом состоянии, поэтому она полая, без содержимого клеток
Форма	Флоэма не звездообразная.	Ксилема имеет звездообразную форму.
Расположение в сосудистом пучке	Флоэма находится на внешней стороне сосудистого пучка.	Ксилема занимает центр сосудистого пучка.

Строение флоэмы

Флоэма растений – это особый вид проводящей ткани, которая необходима для передачи питательных веществ, образованных в результате фотосинтеза, к органам растения, где они используются. По типу происхождения она подразделяется на следующие виды:

первичная (дифференцированная из прокамбия);
вторичная (образованная из камбия).

Главное их отличие заключается в том, что в первичной флоэме отсутствуют сердцевидные трубки. Однако их клеточный состав идентичен.

Флоэма состоит их следующих типов клеток:

ситовидные (обеспечивают основной перенос веществ и не имеют клеточных ядер);
склеренхимные (служат для опоры);
паренхимные (выполняют функцию ближнего радиального транспорта).

Главная особенность ситовидных клеток – наличие специальных пор в клеточных стенках. Их происхождение до сих пор неясно. Каналы ситовидных элементов выстланы каллозой (полисахарид), которая может в них накапливаться. Каллоза может закупоривать каналы этих клеток, к примеру, когда растение находится в фазе покоя в зимний период.

10 Флоэма — сложная проводящая ткань. Происхождение, строение, функции элементов флоэмы.

Флоэма
— сложная проводящая ткань, по
которой осуществляется
транспорт продуктов фотосинтеза от
листьев к местам их использования или
отложения (к конусам
нарастания ,
подземным органам, зреющим семенам и
плодам и т.д.).

Первичная
флоэма дифференцируется из прокамбия ,
вторичная флоэма (луб) — производная камбия .
В стеблях флоэма находится обычно
снаружи от ксилемы ,
а в листьях она обращена к нижней стороне
пластинки. Первичная и вторичная флоэмы,
помимо различной мощности ситовидных
элементов, отличаются тем, что у первой
отсутствуют сердцевинные лучи.

В
состав флоэмы входят ситовидные
элементы, паренхимные клетки,
элементы сердцевинных лучей и механические
элементы Большинство клеток нормально
функционирующей флоэмы живые. Отмирает
лишь часть механических элементов.
Собственно проводящую функцию осуществляют
ситовидные элементы. Различают два их
типа: ситовидные клетки и ситовидные
трубки. Терминальные стенки ситовидных
элементов содержат многочисленные
мелкие сквозные канальцы, собранные
группами в так называемые ситовидные
поля. У ситовидных клеток, вытянутых в
длину и имеющих заостренные концы,
ситовидные поля располагаются главным
образом на боковых стенках. Ситовидные
клетки — основной проводящий элемент
флоэмы у всех групп высших
растений ,
исключая покрытосеменные .
Клеток-спутниц у ситовидных клеток нет.

Ситовидные трубки покрытосеменных более
совершенны. Они состоят из отдельных
клеток — члеников, располагающихся один
над другим. Длина отдельных члеников
ситовидных трубок колеблется в пределах
150-300 мкм. Поперечник ситовидных трубок
составляет 20-30 мкм. Эволюционно их
членики возникли из ситовидных клеток.

Ситовидные поля
этих члеников находятся главным
образом на их концах. Ситовидные поля
двух расположенных один над другим
члеников образуют ситовидную пластинку.
Членики ситовидных трубок формируются
из вытянутых клеток прокамбия или камбия .
При этом материнская клетка меристемы делится
в продольном направлении и производит
две клетки. Одна из них превращается в
членик, другая — в клетку-спутницу.
Наблюдается и поперечное деление
клетки-спутницы с последующим образованием
двух-трех подобных клеток, расположенных
продольно одна над другой рядом с
члеником ( рис.
47 ).
Предполагается, что клетки-спутницы
вместе с члениками ситовидных трубок
составляют единую физиологическую
систему и, возможно, способствуют
продвижению тока ассимилянтов. При
своем формировании членик имеет
постенную цитоплазму , ядро и вакуоль .
С началом функциональной деятельности
он заметно вытягивается. На поперечных
стенках появляется множество мелких
отверстий-перфораций, образующих
канальцы диаметром несколько микрометров,
через которые из членика в членик
проходят цитоплазматические тяжи. На
стенках канальцев откладывается
особый полисахарид
— каллоза ,
сужающий их просвет, но не прерывающий
цитоплазматические тяжи.

По мере
развития членика ситовидной трубки
в протопласте образуются
слизевые тельца. Ядро и лейкопласты ,
как правило, растворяются, граница
между цитоплазмой и вакуолью — тонопласт —
исчезает и все живое содержимое сливается
в единую массу. При этом цитоплазма
теряет полупроницаемость и становится
вполне проницаемой для растворов
органических и неорганических веществ.
Слизевые тельца также теряют очертания,
сливаются, образуя слизевой тяж и
скопления около ситовидных пластинок.
На этом формирование членика ситовидной
трубки завершается.

Длительность
функционирования ситовидных трубок
невелика. У кустарников и деревьев
она продолжается не более 3-4 лет. По
мере старения ситовидные трубки
закупориваются каллозой (образующей
так называемое мозолистое тело)
и затем отмирают. Отмершие ситовидные
трубки обычно сплющиваются давящими
на них соседними живыми клетками.

Паренхимные элементы
флоэмы (лубяная паренхима) состоят из
тонкостенных клеток.

Транспорт

И флоэма, и ксилема представляют собой трубчатые структуры, облегчающие транспортировку. В сосудах ксилемы вода перемещается объемным потоком, а не диффузией клеток.Во флоэме концентрация органического вещества внутри клетки флоэмы (например, листа) создает градиент диффузии, с помощью которого вода течет в клетки, а сок флоэмы перемещается от источника органического вещества к раковинам сахара под действием тургорного давления.

Отрицательное давление способствует перемещению воды и минералов в ксилеме, а положительное гидростатическое давление во флоэме отвечает за транспортировку. Следовательно, загрузка и разгрузка флоэмы вызывает перемещение.

Развитие

Паттерны развития ксилемы: ксилема коричневого цвета; стрелки показывают направление развития от протоксилемы к метаксилеме.

Развитие ксилемы можно описать четырьмя терминами: центрарх, экзарх, эндарх и мезарх . По мере развития у молодых растений его природа меняется от протоксилемы к метаксилеме (то есть от первой ксилемы к последующей ксилеме ). Паттерны, в которых расположены протоксилема и метаксилема, важны при изучении морфологии растений.

Протоксилема и метаксилема

По мере роста молодого сосудистого растения в его стеблях и корнях формируются одна или несколько нитей первичной ксилемы. Первая развивающаяся ксилема называется «протоксилема». По внешнему виду протоксилема обычно отличается более узкими сосудами, образованными более мелкими клетками. Некоторые из этих клеток имеют стенки, содержащие утолщения в виде колец или спиралей. Функционально протоксилема может расширяться: клетки могут увеличиваться в размерах и развиваться, в то время как стебель или корень удлиняются. Позже «метаксилема» развивается в тяжах ксилемы. Сосуды и клетки метаксилемы обычно больше; ячейки имеют утолщения, которые обычно имеют форму лестничных поперечных стержней (скалярная форма) или сплошных листов, за исключением отверстий или ямок (с ямками). Функционально метаксилема завершает свое развитие после прекращения удлинения, когда клеткам больше не нужно увеличиваться в размерах.

Паттерны протоксилемы и метаксилемы

Существует четыре основных схемы расположения протоксилемы и метаксилемы в стеблях и корнях.

Центрарх относится к случаю, когда первичная ксилема образует единый цилиндр в центре стебля и развивается от центра кнаружи. Таким образом, протоксилема находится в центральном ядре, а метаксилема — в цилиндре вокруг нее. Этот образец был обычен для ранних наземных растений, таких как « риниофиты », но не присутствует ни в одном из живых растений.

Остальные три термина используются там, где имеется более одной нити первичной ксилемы.

Экзарх используется, когда в стебле или корне имеется более одной нити первичной ксилемы, и ксилема развивается снаружи внутрь к центру, то есть центростремительно. Таким образом, метаксилема находится ближе всего к центру стебля или корня, а протоксилема — к периферии. Считается, что корни сосудистых растений имеют экзархическое развитие.
Эндарх используется, когда в стебле или корне имеется более одной нити первичной ксилемы, и ксилема развивается изнутри наружу к периферии, т. Е. Центробежно. Таким образом, протоксилема находится ближе всего к центру стебля или корня, а метаксилема — к периферии. Стебли семенных растений обычно имеют эндархическое развитие.
Мезарх используется, когда в стебле или корне имеется более одной нити первичной ксилемы, и ксилема развивается из середины нити в обоих направлениях. Таким образом, метаксилема находится как на периферической, так и на центральной сторонах цепи, а протоксилема находится между метаксилемой (возможно, окруженной ею). Листья и стебли многих папоротников имеют развитие мезарха.

Проводящие ткани растений: ксилема и флоэма

Для переноса минеральных веществ и воды к разным частям растения необходима проводящая ткань. Она состоит их двух типов сложных тканей – флоэмы и ксилемы.

Ксилему также называют древесиной, а флоэму – лубом. Они, как правило, находятся в непосредственной близости друг от друга и формируют проводящие пучки (также их называю сосудисто-волокнистыми). По взаимному расположению флоэмы и ксилемы выделяют несколько типов проводящих тканей:

Коллатериальные (ткани прилегают друг к другу и расположены равноудаленно от осевой части органа растения).
Биколлатериальные (ксилема окружена двумя участками флоэмы).
Концентрические (когда ксилема окружает флоэму и наоборот).
Радиальные (когда происходит чередование флоэмы и ксилемы по радиусам).

Флоэма — это что? Функции, строение флоэмы, отличие от ксилемы

Основное отличие сосудов от трахеид состоит в том, что их поперечная перегородка имеет сквозные отверстия (перфорации), вследствие чего значительно увеличивается скорость передвижения воды.

Членики сосудов возникают из живых клеток, которые имеют тонкие оболочки и растут в длину и ширину.

Затем начинает откладываться вторичная оболочка (не откладывается в местах образования пор и перфораций. Поперечные стенки члеников сосудов в местах перфораций растворяются, начинается проведение воды).

Сосуды являются важнейшим эволюционным приобретением растений.

Они начали появляться в независимых эволюционных группах (у селягинеллы, орляка, эфедры) и окончательно закрепились у покрытосеменных, явившись важным фактором их процветания и приспособления к сухопутным условиям.

Скорость передвижения воды по сосудам у некоторых высоких деревьев может достигать 8 м/ч (в среднем — 1 м/ч).

Древесные волокна (волокна либриформа) выполняют опорную и защитную функции для трахеальных элементов и паренхимы.

Они эволюционно возникли из трахеид, их преобразование шло в направлении потери проводящей функции, преобразования окаймленных пор в простые и повышения механической прочности.

Древесинная паренхима часто окружает трахеальные элементы.

Она регулирует поступление и скорость движения растворов и запасает питательные вещества. Собранные в горизонтальные полосы участки паренхимных клеток образуют так называемые древесные лучи, передающие растворы в радиальном направлении.

Рассеянная среди трахеальных элементов паренхима, в виде вертикальных тяжей тянущаяся вдоль осевых органов, называется древесиной или тяжевой. Клетки паренхимы могут образовывать выросты в полость сосудов — тиллы.

Тиллообразование усиливает механическую прочность центральной части стволов деревьев.

По происхождению и заложению различают первичную и вторичную ксилемы.

Первичная возникает из прокамбия. В ней выделяют:

протоксилему,
метаксилему (появляющуюся позже).

Первичная часто состоит из трахеальных элементов примитивного строения (с кольчатым, спиральным утолщением клеточных оболочек). Вторичная образуется из камбия и называется древесиной.

Формирование элементов в первичной ксилеме из прокамбия может идти тремя путями:

1.центростремительно (первые элементы протоксилемы образуются на периферии, а метаксилема — в центре).

Этот тип образования первичной ксилемы называется экзархным;

2.центробежно (вычленение клеток ксилемы из прокамбия идет от центра к периферии). В этом случае выделяют две его модификации:

центрархный тип (прокамбий расположен в виде одного пучка в центре и откладывает проводящие элементы наружу);
эндархный (прокамбий расположен в виде колечка).

3.мезархный (первые элементы ксилемы закладываются в центральной части прокамбиального тяжа, а последующее появление других элементов идет и к центру, и к периферии).

Социальные кнопки для Joomla

История

В своей книге De plantis libri XVI (О растениях, в 16 книгах) (1583 г.) итальянский врач и ботаник Андреа Чезальпино предположил, что растения вытягивают воду из почвы не с помощью магнетизма ( ut magnes ferrum trahit , как притягивает магнитное железо), ни с помощью всасывания. ( вакуум ), но путем абсорбции, как в случае белья, губок или порошков. Итальянский биолог Марчелло Мальпиги был первым, кто описал и проиллюстрировал сосуды ксилемы, что он и сделал в своей книге Anatome plantarum … (1675). Хотя Мальпиги считал, что ксилема содержит только воздух, британский врач и ботаник Неемия Грю , современник Мальпиги, полагал, что сок поднимается как через кору, так и через ксилему. Однако, согласно Грю, капиллярное действие в ксилеме поднимает сок только на несколько дюймов; Чтобы поднять сок на верхушку дерева, Грю предположил, что паренхимные клетки становятся набухшими и, таким образом, не только сжимают сок в трахеидах, но и выталкивают некоторое количество сока из паренхимы в трахеиды. В 1727 году английский священнослужитель и ботаник Стивен Хейлз показал, что транспирация листьями растения заставляет воду проходить через его ксилему. К 1891 году польско-немецкий ботаник Эдуард Страсбургер показал, что перенос воды в растениях не требует, чтобы клетки ксилемы были живыми.

Ссылки

Общие ссылки

является основным источником, использованным в параграфе о недавнем исследовании.
это первое опубликованное независимое испытание, показывающее, что бомба Шоландера действительно измеряет напряжение в ксилеме.
это второй опубликованный независимый тест, показывающий, что бомба Шоландера действительно измеряет напряжение в ксилеме.
Кенрик, Пол; Крейн, Питер Р. (1997). Происхождение и ранняя диверсификация наземных растений: кладистическое исследование . Вашингтон, округ Колумбия: Пресса Смитсоновского института. ISBN 978-1-56098-730-7.
Мелвин Т. Тайри; Мартин Х. Циммерманн (2003). Структура ксилемы и подъем сока (2-е изд.). Springer. ISBN 978-3-540-43354-5. недавнее обновление классической книги покойного Мартина Циммерманна о переносе ксилемы

Первичная и вторичная ксилема

Первичная ксилема образуется во время первичного роста из прокамбия . Он включает протоксилему и метаксилему. Метаксилема развивается после протоксилемы, но до вторичной ксилемы. Метаксилема имеет более широкие сосуды и трахеиды, чем протоксилема.

Вторичная ксилема образуется во время вторичного роста из сосудистого камбия . Хотя вторичная ксилема также обнаруживается у представителей групп голосеменных Gnetophyta и Ginkgophyta и, в меньшей степени, у представителей Cycadophyta , две основные группы, в которых может быть обнаружена вторичная ксилема:

хвойные ( Coniferae ): известно около 600 видов хвойных пород. Все виды имеют вторичную ксилему, которая относительно однородна по структуре во всей группе. Многие хвойные деревья становятся высокими деревьями: вторичная ксилема таких деревьев используется и продается как древесина хвойных пород .
покрытосеменные ( Angiospermae ): известно около 250 000 видов покрытосеменных. В этой группе вторичная ксилема у однодольных встречается редко . Многие немодольные покрытосеменные растения становятся деревьями, а их вторичная ксилема используется и продается как древесина твердых пород .

Флоэма

ФЛОЭМА (от греч. phloios — кора, лыко) , ткань высших растений, служащая для проведения к корням органических веществ, которые синтезируются в листьях (сахароза и др.) . Основные элементы флоэмы — ситовидные трубки, клетки-спутницы, паренхимные клетки и механические волокна. Первичная флоэма — производное прокамбия, вторичная, или луб, — камбия. КСИЛЕМА (от греч. xylon — срубленное дерево) (древесина) , ткань высших растений, служащая для проведения воды и растворов минеральных солей от корней к листьям и другим органам. Состоит из проводящих элементов (трахеид, сосудов) , механических (либриформ) и паренхимных клеток.

Это сложные ткани, которые кроме основных выполняют и дополнительные функции

Флоэма (от греч. phloiós – кора, лыко) , ткань высших растений, служащая для проведения органических веществ к различным органам. Ксилема (от греч. xylon — срубленное дерево) (древесина) , ткань высших растений, служащая для проведения воды и растворов минеральных солей от корней к листьям и другим органам.

Понятным языком——Ксиле́ма, или древеси́на — основная водопроводящая ткань сосудистых растений; один из двух подтипов проводящей ткани растений, наряду с флоэмой — лубом. Луб, лубо́к, флоэ́ма — подкорье, исподняя кора дерева, покрывающая заболонь.

Ксиле́ма, или древеси́на — основная водопроводящая ткань сосудистых растений; один из двух подтипов проводящей ткани растений, наряду с флоэмой — лубом. Ксилема состоит из мёртвых одеревеневших клеток, имеющих отверстия (перфорацию) — трахеид, а также из сосудов, образованных при слиянии ряда клеток; волокон и паренхимных клеток. У ряда видов сосуды отсутствуют, у остальных видов сосуды развиты по-разному, наибольшего развития достигая у покрытосеменных. Клетки ксилемы объединяются в так называемые проводящие (сосудисто-волокнистые) пучки, которые при рассмотрении стебля в разрезе образуют кольцо. Основная функция — транспорт воды и минеральных солей от корней к листьям, то есть осуществляет восходящий ток.

Флоэма это такая штука которая выпускает воду вниз с верху а кслиема наоборот поднимает воду и разделяе его на корень все такое

Ткани — это группы клеток, имеющие сходное строение и выполняющие одинаковые функции. Органы растений состоят из тканей: покровной, проводящей, механической, образовательной, основной. Появление тканей, как и органов, связано с выходом растений на сушу.