Центральный Дом Знаний - Анатомия растений

Информационный центр "Центральный Дом Знаний"

Заказать учебную работу! Жми!



ЖМИ: ТУТ ТЫСЯЧИ КУРСОВЫХ РАБОТ ДЛЯ ТЕБЯ

      cendomzn@yandex.ru  

Наш опрос

Как Вы планируете отдохнуть летом?
Всего ответов: 905

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0


Форма входа

Логин:
Пароль:

Анатомия растений

Схематическое изображение анатомического строения части листа: 1 — кутикула; 2 — верхний эпидермис; 3 — палисадная ткань; 4 — хлорофилловые зёрна; 5, 6 — воздухоносные межклетники; 7 — губчатая ткань; 8 — крупный воздухоносный межклетник, или т. н. дыхательная полость; 9 — замыкающая клетка устьица; 10 — нижний эпидермис в разрезе; 11 — нижний эпидермис в плане; 12 — кутикулярный валик.


Анатомия растений, раздел ботаники, изучающий внутреннее строение растений. А. р. представляет собой часть более общей ботанической дисциплины — морфологии растений, понимаемой в широком смысле, и изучает микроскопическое строение тканей и органов растений. Морфология растений (в узком смысле) изучает только внешнюю форму растений и их органов. А. р. близко примыкает к физиологии растений — науке о жизненных процессах, протекающих в растениях. Из А. р. в самостоятельную науку выделилось учение о клетке — цитология, бурно развивающаяся и играющая большую роль в понимании жизненных процессов вообще и явлений наследственности и изменчивости в частности.

Возникновение А. р. тесно связано с изобретением и усовершенствованием микроскопа. В 1665 английский физик Р. Гук, рассматривая в усовершенствованный им микроскоп тонкие срезы бутылочной пробки, сердцевины бузины и древесины различных растений, обнаружил их клеточное строение. Однако основоположниками А. р. считаются итальянский биолог М. Мальпиги и английский ботаник Н. Грю, опубликовавшие первый в 1675—79 и второй — в 1682 труды по А. р., в которых излагались результаты планомерного микроскопического изучения растительных объектов. Дальнейшее развитие А. р. получила только в начале 19 в. Немецкому учёному Я. Мольденхаверу в 1812 и французскому исследователю Р. Дютроше в 1824 удалось путём мацерации (размачивание) разделить растительную ткань на составляющие её клетки. Английский ботаник Р. Броун в 1831 обнаружил в клетке ядро, что вместе с работами немецкого ботаника М. Шлейдена сыграло большую роль в создании клеточной теории, творцом которой был немецкий биолог Т. Шванн (1839). С этого времени всё большее внимание уделяется изучению содержимого растительной клетки, названной чешским учёным Я. Э. Пуркине протоплазмой (1839—40). Ряд свойств протоплазмы изучил и описал немецкий учёный Х. Моль (1846). Физиологический принцип в изучении строения растений применил немецкий ботаник Г. Габерландт. Большой вклад в А. р. сделали французский биолог Ф. Э. ван Тигем, немецкие биологи А. де Вари, К. Негели, К. Санио, И. Ханштейн, С. Швенденер и др. Значительную роль в развитии А. р. сыграли работы русских ботаников И. В. Баранецкого, С. П. Костычева, В. Р. Заленского, В. Ф. Раздорского, В. Г. Александрова, О. Н. Радкевич и др.

В растительной клетке различают оболочку, протопласт, включающий в себя цитоплазму, ядро, пластиды, митохондрии и др. органоиды клетки, и продукты жизнедеятельности протопласта — запасные вещества, отложения минеральных веществ, смол, эфирных масел и т. п. Комплексы клеток составляют ткани растений, которые классифицируют по их происхождению, строению или физиологической роли. Среди тканей различают меристематические (образовательные) и развивающиеся из них постоянные ткани. Наиболее распространённая классификация тканей исходит из их физиологической роли. Ткани растений делят на покровные, проводящие, механические, питательные и ряд др. В прошлом объектами изучения в А. р. были главным образом вегетативные органы (стебель, корень, лист), теперь в А. р. включают также изучение строения цветков, плодов и семян. К частным разделам А. р. относятся физиологическая А. р., изучающая связи между строением растений и происходящими в них процессами; экологическая А. р., изучающая влияние условий среды, в которых развивается и произрастает растение, на их строение; патологическая А. р., изучающая влияние болезнетворных агентов биологического, физического и химического характера на строение растений, а также сравнительная, или систематическая, А. р.,в задачу которой входит сравнительное изучение представителей разных систематических групп (таксонов) — видов, родов, семейств и т. д. — для выяснения их филогенетических связей.

Основной метод, применяемый в А. р. — изучении внутреннего строения растений, по которому А. р. и получила своё название (от греч. anatomē — рассечение), — изготовление тонких срезов, рассматриваемых затем в микроскоп. В А. р. нашли применение новые методы исследования — поляризационная, ультрафиолетовая, люминесцентная, фазово-контрастная и электронная микроскопии, а также гистохимические методы исследования, рентгеноструктурный анализ и др. Анатомические исследования используются в решении вопросов о происхождении растений, о воздействии внешних условий на различные сорта с.-х. культур, а также при решении многих задач не только в биологии и агрономии, но и в технике, истории культуры, криминалистике, в ряде отраслей промышленности — пищевой, мебельной, фармацевтической, целлюлозно-бумажной и др. А. р., например, даёт средство определить наличие примесей в муке при помощи микроскопического исследования крахмальных зёрен в ней или выяснить видовую принадлежность и состояние лекарственного растительного сырья. С помощью А. р. можно также решить такие хозяйственные вопросы, как, например, сроки рубки леса (исследуя строение камбия и примыкающего к нему слоя древесины), и т. д., а также важные для истории культуры и техники вопросы о материалах, из которых изготавливалась в древности писчая бумага и др. предметы труда и быта.

Лит.: Яценко-Хмелевский А. А., Краткий курс анатомии растений, М., 1961; Александров В. Г., Анатомия растений, 4 изд., М., 1966; Haberlandt G., Physiologische Pflanzenanatomie, 6 Aufl., Lpz., 1924; Kaussmann B., Pflanzenanatomie, Jena, 1963; Esau K., Plantanatomy, 2 ed., N. Y., [1965].


АНАТОМИЯ РАСТЕНИЙ — раздел ботаники, изу­чающий микроскопическое строение тканей и органов растений. Наиболее близкие смежные ботанич. дис­циплины изучают внешнее строение растений (мор­фология растений) или жизненные процессы, проте­кающие в растениях (физиология растений). Изуче­ние структур растительной клетки выделяется из А. р. обычно в самостоятельный раздел—цитоло­гию растений.

А. р. зародилась лишь со времени изобретения микроскопа, так как незначительная величина внутренних элементов растения делает недоступ­ным исследование их невооружённым глазом. Осно­воположниками анатомии растений следует считать М. Мальпиги и Н. Грю, к-рые в 1671 одновре­менно, но независимо друг от друга, сделали пред­варительные сообщения о своих работах по А. р., а затем позднее выпустили первые книги, посвящён- ные описанию строения растений (Мальпиги н 1675—79, Грю в 1682). Согласно представлениям Грю, в теле растения нужно различать два типа тканей — мякоть, или паренхиму, и волокнистую ткань. Сочетание этих двух тканей, наподобие осно­вы и утка в текстильных тканях, и обусловливает, по Грю, внутреннюю структуру растений. Только после работ И. Мольденгавера (1812), разделив­шего вымачиванием в воде растительную «ткань» на отдельные клетки, стало ясно, что тело растения состоит из большого числа различных клеток. К середине 19 в. работами многих бота­ников и зоологов было выяснено, что многокле­точный организм и, в частности, растение строит­ся за счёт размножения и роста клеток (изучение формы, размеров клеток, а также и накаплива­емых в них веществ, является тоже предметом А. р.).

К середине 19 в. окончательно сложилось пред­ставление о строении растений. Было выяснено, что всё множество клеток, нередко сильио отличаю­щихся друг от друга величиной и формой, является потомством немногочисленных образовательных (т. н. меристематических) клеток. В результате воз­растных изменений и под влиянием различных условий среды клетки приобретают различные особенности, связанные с теми или иными функци­ями. Для всех типичных растительных клеток харак­терно наличие плотных оболочек, к-рые обычно от­сутствуют в клетках животных. Растительные клетки могут быть более или менее изодиаметриче- ские (т.е. приближающиеся по форме к шару) или же вытянутые в длину и заострённые на кон­цах. Первые называют паренхимными, вторые — прозенхимными клетками. Физиологически парен- химные клетки у растений связаны гл. обр. с основ­ными жизненными отправлениями, прозенхимные же преимущественно образуют элемент опоры—меха- нич. ткань или проводят воду и питательные вещест­ва, образуя в этом случае особую проводящую ткань. Очень часто клетки прозенхимного типа теряют своё содержимое и выполняют свои функции уже после своей смерти. Группа клеток, однородно построен­ных и связанных единством физиологич. отправле­ний, получила название ткани. Изучение строения тканей, их взаимного расположения в различных органах и у разных растений и является основным предметом А. р. В отношении классификации тка­ней в А. р. не было единой точки зрения. Одно на­правление брало за основу деления тканей историю развития (происхождение) известных групп кле­ток, отвлекаясь от их физиологических функций; другое направление в А. р., наоборот, решающее значение придаёт именно физиологич. отправле­нию и обусловливаемому им анатомич. строению ткани. С точки зрения этого направления все клетки, служащие для одной и той же функции, независимо от местоположения и происхождения объединяют­ся в одну ткань. Первое направление принято назы­вать морфологическим, второе — физиологическим.


Анатомическое строение луба липы (поперечный срез): с. т. — ситовидные трубки; с. п. — ситовидные пластинки; сд — содержимое ситовидных трубок; с. к. — сопровождающие клетки; л. в. — лубяные волокна; п. с. л. — первичный сердцевинный луч; в. с. л. — вторичный сердцевинный луч; к. п. — кристаллоносные паренхимные клетки; кр — кристаллы оксалата кальция; др — друзы оксалата кальция; з. п. — клетки запасающей паренхимы.


Строгое применение физиологического прин­ципа в классификации растительных тканей встре­чает затруднение в многообразии функций раз­личных клеток и тканей. Попытка последователь­ного применения физиологического принципа была сделана Г. Габерлаидтом в его «Физиологической анатомии растений» (см. литературу в конце статьи). Габерландт выделил 12 типов тканей, ох­ватывающих в основном вегетативные органы ра­стений. Однако классификация его весьма гро­моздка и имеет свои недостатки, так как в значи­тельной мере пренебрегает происхождением той или иной ткани. Поэтому в большинстве случаев при классификации тканей пользуются обоими принци­пами. Ткани растений по своему строению и функ­циям весьма разнообразны. Наиболее важными тка­нями растений являются: основная ткань, иначе называемая основной паренхимой, образовательные, или меристемы, покровные, проводящие и меха­нические ткани.

Образовательные, или меристематические, ткани обусловливают непрерывное или периодич. образо­вание новых клеток и следующий за этим рост растений в длину и в толщину. Рост в длину (вер­хушечный рост) происходит главным образом за счёт деления клеток первичной меристемы, находя­щейся на концах главного побега, ветвей и корней растений. Другим видом меристематической ткани, называемой камбием, является слой клеток, лежа­щих на границе луба и древесины в осевых орга­нах многих растений. Деление клеток камбия обусловливает рост органов в толщину. Ткани, возникающие из камбия, называются вторичными, в отличие от первичных тканей, т. е. тканей, обра­зованных верхушечной меристемой и меристемой зародыша.

Покровные ткани делятся на эпидермис, или ко­жицу, и пробку. Из них эпидермис первичного проис­хождения, а пробка вторичного, т. к. пробковая ткань возникает в результате деятельности особой меристемы — пробкового камбия, или феллогена. Эпидермис, как правило, покрывает листья, части цветков, плоды и однолетние стебли растений. Проб­ковая ткань характерна для многолетних стеблей и корней. Покровные ткани обоих типов предохра­няют растение от излишней потери воды и различ­ных неблагоприятных внешних воздействий. Осо­бым видом покровной ткани являются волоски, вы­полняющие у надземных органов защитную функ­цию (корневые волоски, всасывающие из почвы питательные растворы, не относятся к покровным тканям).

Основная ткань — мякоть или основная парен­хима, выполняет весьма разнообразные функции. В паренхимной ткани протекают основные жизнен­ные процессы, откладываются запасные вещества, конечные продукты обмена и т. п. В паренхимной ткани листа, содержащей специальные образова­ния — хлорофильные зёрна (хлоропласта), проис­ходит при участии солнечной энергии усвоение углекислоты воздуха и образование органич. про­дуктов (см. Фотосинтез). В соответствии с этим паренхима листа называется ассимиляционной па­ренхимой.

Передвижение воды и растворённых в ней ве­ществ осуществляется проводящими тканями, обра­зующими проводящие пучки, нередко снабжённые обложками из механической ткани и тогда называю­щимися сосудисто-волокнистыми пучками; пучки пронизывают всё тело растения. В сосудисто-воло­книстом пучке различают элементы луба, или фло­эмы, и древесины, или ксилемы. Наиболее харак­терными элементами луба являются ситовидные трубки и сопровождающие клетки. Для древесины характерны различного типа мёртвые, прозенхим­ные клетки — сосуды, или трахеи и трахеиды. По лубу происходит передвижение органических пита­тельных веществ из листьев в корни (нисходящий ток), по древесине передвигается гл. обр. вода с растворёнными в ней минеральными солями, посту­пающая в корни из почвы (восходящий ток). У большинства растений (у двудольных и голосемен­ных) между лубом и древесиной находится камбий.

Наличие в сосудисто-волокнистом пучке прочных толстостенных элементов (сосуды и трахеиды древе­сины, древесная паренхима и др.) позволяет пучку играть также роль механич. ткани. Однако наряду с этим у большинства надземных органов и особенно в стеблях растений развивается особая механич. ткань, характеризующаяся утолщёнными и проч­ными оболочками клеток. В зависимости от струк­туры и состояния клеток различают два типа ме­ханич. тканей. Слабо вытянутые в длину клетки с неравномерно утолщёнными, целлюлозными обо­лочками, сохраняющие живое содержимое, назы­вают колленхимой. Этот тип механич. ткани широко распространён в быстро растущих органах, так как наряду с достаточной прочностью обладает способ­ностью к растяжению и значительной упругостью. Второй тип механич. ткани, называемой склеренхи­мой, характеризуется равномерным утолщением клеточных оболочек, часто претерпевающих одре­веснение. Вполне развитые механич. элементы этого рода являются мёртвыми образованиями, т. к. со­держимое их сравнительно рано отмирает. Скле­ренхима встречается в различных органах расте­ний и, в зависимости от характера ткани и положения, имеет разное название (лубяные волокна, каменистые клетки, либриформ и up.). В осевых органах (стебель, ветки) механич. ткань представ­лена нередко группами толстостенных, сильно вы­тянутых в длину клеток, расположенных недалеко от периферии и называемых лубяными волокнами. Лубяные волокна льна, конопли, липы и других волокнистых растений употребляются для изготов­ления тканей, верёвок, изделий из мочалы и пр. Механич. прочность плодов (напр. скорлупы ореха) обеспечивается нередко группами почти шарообраз­ных клеток с очень толстыми одревесневшими обо­лочками, называемыми каменистыми клетками, встречающимися также и в сочных плодах (груша, айва). Механич. ткань, расположенная в древеси­не, имеет специальное название древесинных воло­кон, или либриформа.

Наряду с перечисленными тканями, свойствен­ными всем высшим растениям, нек-рые растения имеют также и иные специализированные ткани. Так, напр., отдельные представители молочайных, маковых, сложноцветных и других семейств имеют своеобразную ткань—т. н. млечную систему, обла­дающую специфич. функциями, в результате чего в этой ткани накапливаются у нек рых растений та­кие важные продукты растений, как каучук, различные алкалоиды и пр. Железистые ткани мно­гих губоцветных, зонтичных и других растений накапливают различные эфирные масла и другие соединения, имеющие значение в ряде отраслей народного хозяйства.

В основе структуры большинства растений лежат различные сочетания вышеописанных главней­ших тканей. Нек-рое представление о характере размещения их в органах растения даёт рисунок поперечно-продольного сечения стебля.

А. р. делится на несколько разделов или направ­лений, в зависимости от применяемых методов, задач и вопросов, к-рые ставятся при изучении анатомич. строениярастений. Раньше других возникла описа­тельная А. р., к-рая в результате работы много­численных анатомов 19 в. (К. Санио, К. Гашытейн, И.П.Бородин, Э.Страсбургерit др.)накопила большой материал по анатомич. строению отдельных тканей и органов растений. Характерными недостатками описательной анатомии в прошлом являлось малое внимание к содержимому клетки и переоценка значения клеточных оболочек, в результате чего структура тканей исследовалась без учёта выпол­няемых тканью функций.

продолжение

Loading

Календарь

«  Июль 2020  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031

Архив записей

Друзья сайта

  • Заказать курсовую работу!
  • Выполнение любых чертежей
  • Новый фриланс 24