Особливості будови та структура рослин

Хоча окремі види рослин унікальні, всі вони мають загальну структуру: рослинне тіло, що складається з стебел, коріння та листя. Ці органи транспортують воду, мінерали та цукру, отримані в результаті фотосинтезу, через тіло рослини. середовища, такі як світло, гравітація, конкуренція, температура та хижацтво.

Тіло людини включає в себе системи органів, що складаються з окремих органів, які працюють разом, щоб виконувати певні функції. м'язової тканини, що полегшує рух їжі, і залізистої тканини, що виділяє ферменти для розщеплення молекул їжі. за формою, розміром та компонентами органел.

Рослини теж складаються з органів, які, у свою чергу, складаються з тканин.

Клітини рослин

Рослинні клітини багато в чому нагадують інші еукаріотичні клітини. Наприклад, вони укладені в плазматичну мембрану і мають ядро ​​та інші мембранозв'язані органели.

Структури, які є в рослинних клітинах, але немає в клітинах тварин, включають велику центральну вакуоль, клітинну стінку та пластиди, такі як хлоропласти.

• Велика центральна вакуоль оточена власною мембраною і містить воду та розчинені речовини. Її основна роль полягає у підтримці тиску на внутрішню частину клітинної стінки, надаючи клітині форму та допомагаючи підтримувати рослину.
• Клітинна стінка розташована поза клітинною мембраною. Вона складається в основному з целюлози і може також містити лігнін, що надає їй жорсткості. молекул поза клітиною.
• Пластиди — це мембраносв'язані органели з власною ДНК.

Типи рослинних клітин

У більшості рослин є три основні типи клітин. Ці клітини становлять основні тканини, з якими ми ознайомимося нижче.

Таблиця.

Тканини рослин

Рослини - багатоклітинні еукаріоти з тканинними системами, що складаються з різних типів клітин, які виконують певні функції. Системи рослинних тканин поділяються на два основні типи: меристематичні (освітні) та постійні (основні) тканини. Клітини меристематичної тканини перебувають у меристемах, які є області безперервного клітинного поділу і зростання. Меристематичні клітини тканини або недиференційовані, або не повністю диференційовані, і вони продовжують ділитися і робити свій внесок у зростання рослини. Навпаки, постійна тканина складається з клітин, які активно не діляться.

Меристематичні тканини бувають трьох типів, залежно від їхнього розташування в рослині. Апікальні (верхівкові) меристеми розташовані на кінчиках стебел і коренів і дозволяють рослині збільшуватися в довжину. Латеральні (бічні) меристеми сприяють зростанню завтовшки. Інтеркалярні (вставні) меристеми зустрічаються тільки у однодольних, біля основ листових пластинок та у вузлах (областях, де листя прикріплюються до стебла). Ця тканина дозволяє листовій платівці збільшуватися в довжину від основи листа; наприклад, вона забезпечує повторне відростання листя газонної трави навіть після багаторазового скошування.

Мерістеми виробляють клітини, які швидко диференціюються або спеціалізуються та стають постійною тканиною. Такі клітини беруть він певні функції і втрачають здатність до подальшого поділу. Вони поділяються на три основні типи: покривні, механічні та провідні тканини.Покривна тканина покриває і захищає рослину, а тканина, що проводить, транспортує воду, мінерали і цукру в різні частини рослини. Механічна тканина служить місцем для фотосинтезу, забезпечує підтримуючу матрицю для судинної тканини та допомагає накопичувати воду та цукри.

Вторинні тканини бувають або простими (що складаються з однакових типів клітин), або складними (що складаються з різних типів клітин). Епідерма, наприклад, є простою тканиною, яка покриває зовнішню поверхню рослини і контролює газообмін. Провідна тканина є прикладом складної тканини і складається з двох спеціалізованих провідних тканин: ксилеми та флоеми. Тканина ксилеми транспортує воду і поживні речовини від коренів до різних частин рослини і включає судини, трахеїди, волокна ксилеми і паренхіму ксилеми. Тканина флоеми, яка транспортує органічні сполуки від місця фотосинтезу до інших частин рослини, складається з чотирьох різних типів клітин: волокна флоеми, ситоподібні трубки, паренхіму флоеми та клітини-компаньйони. На відміну від ксилемних провідних клітин, флоемні залишаються живими у зрілості.

Покривна тканина

Покривна тканина стебла складається в основному з епідермісу, одного шару клітин, що покривають та захищають інші тканини. Деревні рослини мають жорсткий, водонепроникний зовнішній шар коркових клітин, широко відомий як кора, яка додатково захищає рослину від пошкоджень. Епідермальні клітини - найчисленніші і найменш диференційовані з клітин епідермісу. Епідерміс листа також містить отвори, відомі як продихи, через які відбувається обмін газами.Дві захисні клітини, оточують кожну листову стому, контролюючи її відкриття та закриття і, таким чином, регулюючи поглинання вуглекислого газу та виділення кисню та водяної пари. Трихоми – це волоскоподібні структури на поверхні епідермісу. Вони допомагають уповільнювати транспірацію (втрату води надземними частинами рослин), підвищувати сонячну здатність, що відбиває, і накопичувати сполуки, які захищають листя від травоїдних тварин.

Провідна тканина

Ксилема і флоема, що становлять судинну тканину стебла, розташовані у вигляді окремих ниток, які називаються судинними пучками, які проходять вгору і вниз по довжині стебла. При огляді стебла у поперечному перерізі судинні пучки дводольних стебел розташовуються кільцем. У рослин із стеблами, які живуть більше одного року, окремі пучки ростуть разом і утворюють характерні кільця росту. У стеблах однодольних судинні пучки безладно розкидані по всій механічній тканині.

Тканина ксилеми має три типи клітин: паренхіму ксилеми, трахеїди та судинні елементи. Трахеїди - це ксилемні клітини з товстими вторинними клітинними стінками, які здерев'янюють. Вода рухається від однієї трахеїди до іншої через області на бічних стінках відомі як ями, де вторинні стінки відсутні. Судинні елементи є клітинами ксилеми з більш тонкими стінками; вони коротші за трахеїд. Кожен елемент судини з'єднаний з наступним за допомогою перфораційної пластини на стінках торцевих елемента. Вода рухається через перфораційні пластини вгору рослиною.

Тканина флоеми складається з волокна флоеми, ситоподібні трубки, паренхіму флоеми та клітини-компаньйони.Ряд клітин ситовидних трубок розташовані впритул один до одного, утворюючи довгу трубку, якою транспортуються органічні речовини, такі як цукру та амінокислоти. Цукру перетікають з однієї клітини ситовидної трубки в іншу через перфоровані гратчасті пластини, які знаходяться в кінцевих з'єднаннях між двома клітинами. У зрілому віці ядро ​​та інші структури клітин ситоподібних трубок розпадаються. Клітини-компаньйони знаходяться поруч із клітинами ситоподібних трубок, забезпечуючи їм метаболічну підтримку. Клітини-компаньйони містять більше рибосом та мітохондрій, ніж клітини ситоподібних трубок, у яких відсутні деякі органели.

Механічна тканина

Механічна тканина в основному складається з клітин паренхіми, але може також містити клітини коленхіми та склеренхіми, які допомагають підтримувати стебло. Основна тканина у напрямку внутрішньої частини судинної тканини в стеблі або корені відома як серцевина, тоді як шар тканини між судинною тканиною та епідермісом відомий як кора.

Органи рослин

Як і тварини, рослини містять клітини з органелами, де відбувається специфічна метаболічна діяльність. Однак, на відміну від тварин, рослини використовують енергію сонячного світла для утворення цукрів у процесі фотосинтезу. Крім того, рослинні клітини мають клітинні стінки, пластиди та велику центральну вакуоль, які не зустрічаються у клітинах тварин. Кожна з цих клітинних структур відіграє певну роль у будові та функціонуванні рослин.

У рослин, як і тварин, подібні клітини, працюючи разом, утворюють тканину.Коли різні типи тканин працюють спільно, щоб виконувати унікальну функцію, вони утворюють орган; органи, що працюють разом, утворюють системи органів. Судинні рослини мають дві різні системи органів: пагонову та кореневу. Пагінна система складається з двох частин: вегетативних (не репродуктивних) частин рослини, таких як листя та стебла, та репродуктивних частин рослини, які включають квіти та плоди. Втеча система зазвичай знаходиться над землею, де вона поглинає світло, необхідне для фотосинтезу. Коренева система, яка підтримує рослини та поглинає воду та мінерали з ґрунту, зазвичай розташована під землею.

Стебло

Стебла є частиною пагонової системи рослини. Вони можуть змінюватись в довжину від декількох міліметрів до сотень метрів, а також відрізнятимуться в діаметрі, залежно від типу рослини. Стебла зазвичай перебувають над землею, хоча стебла деяких рослин ростуть під землею. Стебла можуть бути трав'янистими (м'якими) або дерев'яними. Їхня основна функція - це підтримка рослини, утримуючи листя, квіти, плоди та нирки; у деяких випадках стебла також зберігають їжу для рослин. Стебло може бути нерозгалуженим, як у пальми, або сильно розгалуженим, як у магнолії. Стебло з'єднує коріння з листям, допомагаючи транспортувати поглинену воду та мінерали у різні частини рослини. Він також допомагає транспортувати продукти фотосинтезу, а саме цукру, від листя до решти рослини.

Стебла рослин, як надземні, і підземні, характеризуються наявністю вузлів і междоузлий. Вузли - це точки прикріплення листя, повітряного коріння і квітів. Область стебла між двома вузлами називається міжвузлям.Стебло, яке простягається від основного стебла до основи листа, називається черешком. Пазушна нирка зазвичай знаходиться в пазусі – області між основою листа та стеблом – де вона може дати початок гілці або квітці. Верхівка (кінчик) пагона містить апікальну меристему всередині апікальної нирки.

Листя

Листя є основними органами реалізації фотосинтезу — процесу, з якого рослини синтезують їжу. Більшість листя зазвичай зелені, через присутність хлорофілу у їхніх клітинах. Однак деякі листки можуть мати різні кольори, викликані іншими рослинними пігментами, які маскують зелений хлорофіл.

Товщина, форма та розмір листя адаптовані до навколишнього середовища. Кожна варіація допомагає рослині максимізувати свої шанси на виживання у певному середовищі. Зазвичай листя рослин, що ростуть у тропічних лісах, мають більшу площу поверхні, ніж листя рослин, що ростуть у пустелях або дуже холодних умовах, які мають меншу площу поверхні, щоб мінімізувати втрату води.

Коріння

Два типи кореневої системи рослин: (A) - Мочковата коренева система і (В) - стрижнева коренева система. Зображення: KaitlinLiu / Wikimedia Commons

Коріння насіннєвих рослин виконують три основні функції: закріплюють рослину в ґрунті, поглинають воду та мінерали та транспортують їх вгору, а також зберігають продукти фотосинтезу. Деякі корені модифіковані для поглинання вологи та обміну газів. Більшість коренів знаходяться під землею. Деякі рослини, однак, також мають придаткове коріння, яке з'являється над землею з втечі.

Кореневі системи переважно бувають двох типів (приклад малюнку вище).Дводольні мають стрижневу кореневу систему, а однодольні - мочкувату. Стрижнева коренева система має головний корінь, який росте вертикально вниз, і з якого виникає багато менших бічних коренів. Хорошим прикладом є кульбаби; їх стрижневі корені зазвичай обриваються при спробі вирвати ці бур'яни, і вони можуть відростити ще один втечу з кореня, що залишився). Стрижнева коренева система глибоко проникає у ґрунт. Навпаки, мочкувата коренева система розташована ближче до поверхні ґрунту та утворює щільну мережу коренів, яка також допомагає запобігти ерозії ґрунту (хорошим прикладом є газонні трави, а також пшениця, рис та кукурудза). Деякі рослини мають поєднання стрижневих та волокнистих коренів. Рослини, що ростуть у посушливих районах, часто мають глибоку кореневу систему, у той час як рослини, що ростуть в районах з великою кількістю води, як правило, мають більш дрібні кореневі системи.

Частини рослини

На нашій планеті існує багато рослин – близько 400 тисяч різних видів. Вони можуть дуже відрізнятися між собою: одні з них - справжні гіганти, інші - крихітні карлики, ледь помітні оку, але всіх їх поєднує одна - загальна будова. Давайте дізнаємося, із яких частин складається рослина.

Коріння

Коріння - це нижня частина рослини, за допомогою якої вона кріпиться в грунті. Коріння виконує дві найважливіші функції: харчування та опору. З їх допомогою рослини поглинають воду та мінерали. Поверхня коренів складається з тисячі мікроскопічних волосків, які витягують із ґрунту корисні речовини, насичуючи ними всю рослину.

Коренева система буває двох видів:

• Стрижнева. Це один великий міцний корінь, від якого відгалужуються тонші і дрібні коріння. Таке коріння в пошуках живлющої вологи здатне проникати глибоко в ґрунт, іноді до 30-40 м. Це коріння-довгожителі, які здатні живити рослину кілька сотень років.
• Мочковата.

Більшість рослин отримує харчування із ґрунту. Однак є такі, які одержують життєво важливі поживні речовини з іншої рослини. Це рослини-паразити, які найчастіше мешкають у тропіках. Наприклад, яскрава і красива квітка раффлезія за допомогою спеціальних присосок кріпиться до іншої рослини та живе, харчуючись її соками.

Стебла

Стебло (у трав) або стовбур (у дерев) - частина рослин, що розвивається, на якій розташовуються листя, нирки і квітки. Їх зростання може припинятися протягом усього життя рослини. Стебла можуть бути різними: надземними і підземними, дерев'янистими і трав'янистими, лежачими або прямостоячими, кучерявими.

Незалежно від свого зовнішнього вигляду та розташування, всі стебла виконують такі властивості

які читають разом з цією