Строение и роль выделительных структур растений: водяные устьица, нектарники, железки, железистые волоски, железистые эмергенцы.

Водяные устьица Кроме устьиц, регулирующих газообмен, имеются особого устройства гидатоды, или водяные устьица, состоят из системы рыхло расположенных клеток мезофилла листа (они носят название эпитема), к которым подходит небольшой проводящий пучок из спиральных трахеид. Через водяные устьица выдавливаются капливодно-солевого раствора (явление гуттации), так растение освобождается от избытка воды и солей. В отличие от настоящих устьиц гидатоды работают пассивно. Они располагаются обычно по концам зубчиков или на верхушках листьев, выделяемая ими вода хорошо заметна летним утром после прохладной влажной ночи по краям листьев. Гидатоды характерны для злаков, ароидных (монстера, филлодендрон и др.)

Нектаринки Цветки двудольных и однодольных растений имеют специальные желёзки — нектарники, которые продуцируют сахаристое вещество – нектар. Нектарники обычно расположены в цветке (флоральные). Они выделяют сладкий сок, привлекающий опылителей, чаще всего насекомых. Извлекая нектар и пыльцу, насекомые осуществляют перекрестное опыление цветов. Кроме этого, нектар используется самим цветком, то есть происходит его поглощение частями цветка. Цветковые железки располагаются в различных местах цветка на:- цветоножке;- лепестках;- чашелистиках;- пестиках;- тычинках;- завязи.

Иногда нектарники формируются вне цветка и располагаются на черешках листьев, листовых пластинках, цветоножках и других отделах растения. Например, черешня, кроме цветковых нектарников, имеет внецветковые, которые располагаются на участке перехода черешка листка в листовую пластинку, а у клещевины — на зубчиках листьев. Внецветковые железки выделяют небольшой объем нектара.

Железки. Синонимы железистые волоски многоклеточные структуры, образующиеся на эпидерме; обычно состоят из короткой ножки и многоклеточной головки, под кутикулой которой накапливатся выделяемый ее клетками секрет – эфирные масла. Характерны для мяты (Mentha), черной смородины (Ribes nigrum). К наружным выделительным структурам относят пищеварительные железки насекомоядных растений (росянки, пузырчатки, непентеса и др.). Жидкость, выделяемая этими железками, содержит протеолитические ферменты, с помощью которых перевариваются пойманные мелкие животные.

Железистые эмергенцы — близкие по функциям к трихомам многоклеточные, часто заостренные выросты, возникающие под поверхностью органа. Формируются не только из эпидермиса, но и субэпидермальных слоев клеток. В отличие от колючек, Э. не имеют проводящих тканей и расположены на стеблях и др. органах без определенного порядка. Типичными эмергенцами. являются шипы видов родов Rosa, Rubus, железистые волоски листьев видов рода Drosera и т. д.

27. Волоски (трихомы), их типы и функции. Эмергенцы, их строение и функции. Трихомы Некоторые клетки эпидермы образуют одноклеточные или многоклеточные выросты – трихомы (волоски, сосочки, чешуйки). Они выполняют защитную или выделительную функции и бывают простыми и железистыми. В их образовании принимают участие только клетки кожицы. Биологическое значение трихом для растений неодинаково. Во многих случаях густой слой волосков защищает растение от перегрева и излишнего испарения. У высокогорных растений густой покров шерстистых или войлочных волосков предохраняет их от резких колебаний температуры дня и ночи. Часто живое содержимое волосков отмирает, при этом клетки волосков, заполненные воздухом, блестят и кажутся белесоватыми. Такие волоски сильнее отражают солнечные лучи, предохраняя листья, стебли и особенно молодые побеги древесных растений от перегрева и излишнего испарения. Органы, покрытые жесткими щетинистыми оттопыренными волосками, защищают растения от поедания травоядными животными. Сосочки эпидермиса лепестков различных растений придают им бархатистость, что привлекает насекомых - опылителей. Простые волоски могут быть различной формы – конические, звездчатые, ветвистые, чешуйчатые, в виде сосочков и другой формы и состоять из одной или нескольких клеток. У многоклеточных волосков выделяется базальная клетка (основание волоска), к которой примыкают другие клетки.Волоски надо отличать от более мощных выростов на поверхности растений — эмергенцев, в образовании которых участвуют не только клетки кожицы, но и клетки подстилающих тканей. К эмергенцам относятся, например, шипы розы.Иногда волоски выполняют выделительную функцию – железистые волоски. Железистые волоски также как и простые состоят из различного числа клеток, могут иметь одноклеточные или многоклеточные ножки и головки. Железистые волоски относятся к выделительной ткани, так как они имеют секреторные клетки, образующие эфирные масла, смолы, слизи, сахаристые вещества и другие

28. Строение и функция эндодермы. Внутренний слой коры, ограничивающий центральный цилиндр, называется эндодермой (от греч. endon — внут­ри, derma). Ее клетки высоко специализи­рованы как в морфологическом, так и в функциональ­ном отношении. Для них характерно частичное опробко­вение клеточных стенок, что у двудольных растений происходит в меньшей степени, у однодольных — более значительное. Эндодерма представляет собой один слой правильных по форме клеток, которые развиваются из периблемы. В эмбриональной фазе клетки эндодермы обладают меристематической активностью, благодаря их делению образуется основная паренхима первичной ко­ры. При дальнейшем развитии клеток меняются их функ­ции и структура. В зоне всасывания на поперечных и ра­диальных стенках эндодермы появляется опробковевшая полоса, которая называется пояском Каспари. На попе­речных разрезах опробковевшие участки видны в виде точек на радиальных стенках — пятна Каспари.

Функция эндодермы, несомненно, связана с поступ­лением воды и минеральных солей в центральный ци­линдр. Если в коре вода свободно перемещается по меж­клетникам и целлюлозным клеточным оболочкам, то час­тично опробковевшие клетки эндодермы прерывают «бесконтрольное» поступление ее. Проникновение воды в центральный цилиндр становится возможным только че­рез протопласт клетки, регулирующий этот процесс.

На более поздних фазах развития корня эндодерма защищает центральный цилиндр от потери веществ.У однодольных растений морфологическое развитие эндодермы не заканчивается образованием пояска Каспари. В дальнейшем клеточные стенки значительно утол­щаются и одревесневают, причем утолщению подверга­ются внутренняя тангентальная и радиальная, наружная тангентальная стенка остается относительно тонкой. Утолщенная часть клеточной оболочки приобретает ха­рактерный подковообразный вид.У разных растений и в различных органах эндодерма развивается неодинаково. В корне она развита в большей степени, в стебле — слабее, а иногда совсем не развивается. В кольце эндодермы имеется небольшое количество неопробковевших клеток, названных пропускными. Их число соответствует числу лучей ксилемы в центральном цилиндре, против которых они располагаются. Предполагается, что пропускные клетки образуются из уже дифференцированных клеток ксилемы, они не составляют непрерывного вертикального тяжа, но чередуются с опробковевшими клетками.У двудольных растений первичная кора недолговечна, она, как правило, существует только в зоне всасывания, т.е. при первичном строении корня. В результате развития вторичных тканей в зоне ветвления первичная кора отмирает и слущивается. Происходит «линька» корня. У однодольных растений, не имеющих вторичного строения, первичная кора сохраняется постоянно.

29. Строение и функции механической ткани. Колленхима и склеренхима. Механическими называют ткани, обладающие повышенной опорной функцией. Это обеспечивается наличием у слагающих их клеток утолщенной и часто одревесневшей (лигнифицированной) оболочки. Обычно клетки механической ткани плотно прилегают друг к другу. Местоположение этих тканей в органах таково, что при меньшем их объеме достигается наибольший механический эффект. Различают следующие группы механических тканей: колленхиму, склеренхиму и склереиды.

Колленхима состоит из живых, обычно паренхимных клеток с неравномерно утолщенными целлюлозными стенками. Если утолщения расположены в углах, то такую колленхиму называют уголковой. Если утолщаются две противоположные стенки, а две другие остаются тонкими, то это пластинчатая колленхима. Стенки колленхимы способны растягиваться, так как имеют тонкие участки, поэтому она является опорой молодых растущих органов. Колленхиму можно обнаружить в периферической части растущих молодых стеблей, черешков, плодоножек, листовых жилок и др.

Склеренхима состоит из прозенхимных клеток с равномерно утолщенной стенкой. Молодые клетки – живые. По мере старения содержимое их отмирает. Это очень широко распространенная механическая ткань вегетативных органов наземных растений. По химическому составу стенки клетки различают два вида склеренхимы: лубяные волокна – стенка целлюлозная или слегка одревесневшая; древесинные волокна (либриформ) – стенка всегда одревесневшая.

Склереиды (каменистые клетки) – это мертвые паренхимные клетки с равномерно толстыми одревесневшими стенками. Их встречают в плодах, листьях и других органах

Функции механической ткани: м еханические ткани-это опорные ткани, придающие прочность органам растений. Они обеспечивают сопротивление статическим (сила тяжести) и динамическим (порывы ветра и т. п.) нагрузкам. Этим объясняется расположение тканей в органах растений, их тип и особенности клеток. В самых молодых участках растущих органов механических тканей нет, так как живые клетки в состоянии высокого тургора обусловливают их форму благодаря своим упругим оболочкам. По мире развития органов не появляются специализированные механические ткани. Сочетаясь другими тканями, они образуют как бы арматуру органов, поэтому их называют арматурными. Механические ткани наиболее развиты в осевой части побега- стебле. Здесь они располагаются по его периферии либо отдельные участки в границах либо с цилиндром. Тем самым достигается наилучшее использование механических тканей при изгибе органа. Напротив, в корне, который выдерживает Ладно образом сопротивление на разрыв механическая ткань с сосредоточена на центре. Механические ткани могут формироваться как в первичном, так и во вторичном теле растений. Наиболее заметная особенность клеток механической тканей- их значительно утолщённые оболочки, которые продолжают выполнять опорную функцию даже после отмирания и живого содержимого различают два основных типа механических тканей- колленхиму и склеренхиму