Celler i integumentært vev. Integumentært vev

Integumentære vev er lokalisert på overflaten av planteorganer ved grensen til eksternt miljø. De består av tett lukkede celler og beskytter de indre delene av planten mot ugunstige ytre påvirkninger, overdreven fordampning og tørking, plutselige endringer i temperatur, penetrering av mikroorganismer, tjener til gassutveksling og transpirasjon. I henhold til deres opprinnelse skiller de seg fra forskjellige merister. hoved Og sekundær dekker vev.

TIL hoved integumentært vev inkluderer: 1) rhizoderm, eller epibleme og 2) epidermis.

Rhizoderm (epiblema) - primært enkeltlags overfladisk rotvev. Dannet fra protodermis– det ytre laget av celler i rotens apikale meristem. Hovedfunksjonen til rhizoderm er absorpsjon, selektiv absorpsjon fra jorda av vann med mineralernæringselementer oppløst i den. Gjennom rhizoderm frigjøres stoffer som virker på underlaget og transformerer det. Rhizoderm-celler er tynnveggede, med viskøs cytoplasma og stort beløp mitokondrier (mineralioner absorberes aktivt, med energiforbruk, mot konsentrasjonsgradienten). Karakteristisk trekk rhizoderm er dannelsen av noen celler rothår– rørformede utvekster, i motsetning til trikomer, ikke adskilt av en vegg fra modercellen ( ris. 3.4). Rothårøke den absorberende overflaten til rhizoderm tidoblet eller mer. Hårene er 1-2 (3) mm lange. Rhizoderm anses ofte som suging tekstil.

Ris. 3.4. Spissen av roten til Ozhika multiflorum: 1 – rothår.

Epidermis- primært integumentært vev dannet av protodermis skuddvekstkjegle. Den dekker blader, stilker av urteaktige og unge skudd av treaktige planter, blomster, frukt og frø. Hovedfunksjonen til epidermis er regulering av gassutveksling og transpirasjon(fordamping av vann av levende vev). I tillegg utfører epidermis en rekke andre funksjoner. Det hindrer patogener i å komme inn i planten og beskytter indre stoffer fra mekanisk skade og gir organer styrke. De kan frigjøres gjennom epidermis essensielle oljer, vann, salt. Epidermis kan fungere som et absorberende vev. Hun deltar i syntesen ulike stoffer, i oppfatningen av stimuli, i bevegelsen av blader.

Epidermis er et komplekst vev, dets sammensetning inkluderer morfologisk Forskjellige typer celler: 1) hovedcellene i epidermis; 2) vakt og sideceller i stomata; 3) trichomes.

Grunnleggende celler i epidermis– levende celler med tabellform. Utseendet til celler fra overflaten er forskjellig ( ris. 3.5). Cellene er tett lukket, intercellulære rom er fraværende. Sideveggene (vinkelrett på overflaten av orgelet) er ofte kronglete, noe som øker styrken på deres vedheft, sjeldnere rett. De epidermale cellene til aksialorganene og bladene til mange monocots er sterkt forlenget langs organets akse.


Ris. 3.5. Bladepidermis ulike planter(sett fra overflaten): 1 - iris; 2 - mais; 3 - vannmelon; 4 - forbokstav.

De ytre celleveggene er vanligvis tykkere enn resten. Deres indre, kraftigere lag består av cellulose og pektinstoffer; det ytre laget gjennomgår kutinisering. Et kontinuerlig lag med kutin frigjøres på toppen av ytterveggene, og danner en beskyttende film - kutikula. I tillegg til cutin inneholder den impregneringer av voks, som ytterligere reduserer skjellagets permeabilitet for vann og gasser. Voks kan avsettes i krystallinsk form og på overflaten av neglebåndet i form av skjell, stenger, rør og andre strukturer som kun er synlige med et elektronmikroskop. Dette blåaktige, lett slettede belegget er tydelig synlig på kålblader, plommer og druer. Kraften til neglebåndet, fordelingen av voks og kutin i det bestemmer den kjemiske motstanden og permeabiliteten til epidermis for gasser og løsninger. I tørt klima utvikler planter tykkere neglebånd. Planter nedsenket i vann har ingen neglebånd.

Epidermale celler har en levende protoplast, vanligvis med velutviklet endoplasmatisk retikulum og Golgi-apparatet. De fleste plantearter inneholder leukoplaster i cytoplasmaet. U vannplanter, bregner, innbyggere i skyggefulle steder (hibiskus) det er sjeldne kloroplaster. Epidermis består oftest av et enkelt lag med celler. Sjelden er to- eller flerlags epidermis funnet, hovedsakelig i tropiske planter som lever under forhold med variabel vannforsyning (begonia, peperomia, ficus). De nedre lagene av flerlags epidermis fungerer som vannlagrende vev. I noen planter cellevegger kan være impregnert med silika (hestehaler, frokostblandinger, korn) eller inneholde slim (linfrø, kvede, groblad).

Stomata– formasjoner for regulering av transpirasjon og gassutveksling. Stomata består av to vaktceller bønneformet, mellom som det er stomatal fissur, som kan utvide og trekke seg sammen. Under gapet er det et stort intercellulært rom - substomatal hulrom. Epidermalcellene ved siden av vaktcellene er ofte forskjellige fra resten av cellene, og kalles da bivirkninger, eller parastomatale celler(ris. 3.6). De er involvert i bevegelsen av vaktceller.


Ris. 3.6. Diagram over strukturen til stomata.

Vakt- og underceller dannes stomatal apparat. Avhengig av antall sideceller og deres plassering i forhold til stomatalfissuren, skilles flere typer stomatale apparater. (Fig. 3.7). I farmakognosi brukes typer stomatale apparater for å diagnostisere medisinske plantematerialer.


Ris. 3.7. Typer stomatale apparater: 1 – anomocytisk; 2 - diasitt; 3 - paracytisk; 4 - anisocytisk; 5 - tetrasitt; 5 - encyklocytisk.

Anomocytisk typen stomatalapparat er vanlig for alle plantegrupper, med unntak av kjerringrokk. Sidecellene i dette tilfellet skiller seg ikke fra resten av epidermiscellene. Diasittisk typen karakteriseres av to underceller, som er plassert vinkelrett på stomatalfissuren. Denne typen finnes i noen blomstrende planter, spesielt i de fleste Lamiaceae (mynte, salvie, timian, oregano) og nellik. På paracytisk Vanligvis er to sideceller plassert parallelt med vaktcellene og stomatalfissuren. Den finnes i bregner, kjerringrokk og en rekke blomstrende planter. Anisocytisk typen finnes bare i blomstrende planter, spesielt finnes den i korsblomstplanter (gjeterpung, gulurt) og nattskygge (hønebane, datura, belladonna). I dette tilfellet er vaktcellene omgitt av tre sideceller, hvorav den ene er merkbart større eller mindre enn de andre. Tetracitt Typen stomatalapparat er hovedsakelig preget av monocots. På encyklocytisk I denne typen danner sideceller en smal ring rundt vaktceller. En lignende struktur finnes i bregner, gymnospermer og noen blomstrende planter.

Bevegelsesmekanismen til vaktceller er basert på det faktum at veggene deres er fortykket ujevnt, slik at formen på cellene endres når volumet endres. En endring i volumet av celler i stomatalapparatet oppstår på grunn av endringer i osmotisk trykk. Økningen i trykk oppstår på grunn av aktivt inntak av kaliumioner fra naboceller, samt på grunn av en økning i konsentrasjonen av sukker dannet under fotosyntesen. På grunn av vanntilstrømningen øker volumet av vakuolen, turgortrykket øker og stomatalfissuren åpnes. Utstrømningen av ioner skjer passivt, vann forlater vaktcellene, volumet deres reduseres, og stomatalfissuren lukkes. Hos de fleste planter åpner stomata i dagslys og lukker om natten. Dette skyldes at fotosyntesen bare skjer i lys, og det krever en tilstrømning av karbondioksid fra atmosfæren.

Antall og utbredelse av stomata varierer mye avhengig av planteart og miljøforhold. I de fleste planter er antallet 100-700 per 1 mm2 bladoverflate. Ved hjelp av stomata regulerer epidermis effektivt gassutveksling og transpirasjon. Hvis stomata er helt åpne, fortsetter transpirasjonen med samme hastighet som om det ikke var noen epidermis i det hele tatt (i henhold til Daltons lov, for samme totale areal av hullene, jo høyere fordampningshastigheten er større antall hull). Når stomata er lukket, reduseres transpirasjonen kraftig og kan faktisk bare gå gjennom neglebåndet.

Hos mange planter danner epidermis ytre en- eller flercellede utvekster ulike formertrichomes. Trichomes er ekstremt forskjellige, mens de forblir ganske stabile og typiske for visse typer, slekter og til og med familier. Derfor er egenskapene til trikomer mye brukt i plantetaksonomi og i farmakognosi som diagnostiske.

Trikomer er delt inn i: 1) dekkverk og 2) kjertel. Jernholdig Trikomer danner stoffer som regnes som sekresjoner. De vil bli diskutert i avsnittet om ekskresjonsvev.

Coverts trikomer ser ut som enkle, forgrenede eller stjernehår, encellede eller flercellede ( ris. 3.8). Dekker trikom kan lang tid forblir i live, men oftere dør de raskt og fylles med luft.

Et tykt lag med hår reflekterer en del solstråler og reduserer oppvarming, skaper et stille rom nær epidermis, som sammen reduserer transpirasjonen. Ofte danner hårene et dekke bare der stomata er plassert, for eksempel på undersiden av bladene til følfot og villrosmarin. Harde, stikkende hår beskytter planter mot å bli spist av dyr, og papiller på kronbladene tiltrekker seg insekter.


Ris. 3.8. Dekker trichomes: 1-3 – enkel encellet, 4 – enkel flercellet, 5 – forgrenet flercellet, 6 – enkel bicornuate, 7,8 – stjerneformet (i plan og i tverrsnitt av bladet).

Det er nødvendig å skille fra trikomer, som bare dannes fra epidermale celler emergenter, i dannelsen som også dypere vev deltar i. Disse inkluderer rose-, bringebær- og bjørnebærtorn som dekker bladstilker og unge skudd.

TIL sekundær integumentært vev inkluderer: 1) periderm og 2) skorpe, eller rhytide.

Periderm- et komplekst flerlags integumentært vev som erstatter det primære integumentære vevet - rhizoderm og epidermis. Periderm dekker røttene sekundær struktur og stengler av flerårige skudd. Det kan også oppstå som et resultat av tilheling av skadet vev av sårmeristem.

Peridermen består av tre komplekser av celler, forskjellige i struktur og funksjon. Disse er: 1) phellem, eller kork, utføre de viktigste beskyttelsesfunksjonene; 2) fellogen, eller kork kambium, på grunn av arbeidet som peridermen som helhet er dannet av; 3) phelloderm, eller kork parenkym, som utfører funksjonen til å mate fellogen ( ris. 3.9).


Ris. 3.9. Strukturen til periderm av hyllebærstammen .

Fellema (kork) består av flere lag med tabellformede celler, plassert tett, uten intercellulære mellomrom. Sekundære cellevegger er sammensatt av vekslende lag av suberin og voks, noe som gjør dem ugjennomtrengelige for vann og gasser. Korkcellene er døde, de har ikke protoplast og er fylt med luft. Stoffer som øker korkens beskyttende egenskaper kan også avsettes i cellehulen.

Fellogen (korkkambium)– sekundært lateralt meristem. Det er et enkelt lag med meristematiske celler som deponerer korkceller på utsiden og phellodermceller på innsiden av organet. Phelloderm (korkparenkym) refererer til hovedvevet og består av levende parenkymceller. Imidlertid fungerer ofte phellogenet ensidig, og legger bare en plugg, mens phellodermen forblir enkeltlags ( ris. 3.9).

Hovedfunksjon plugger – beskyttelse mot fuktighetstap. I tillegg beskytter kork planten mot penetrasjon av sykdomsfremkallende organismer, og gir også mekanisk beskyttelse til stammene og grenene til trær, og phellogen helbreder skaden og danner nye lag med kork. Siden korkcellene er fylt med luft, har korkhuset lav varmeledningsevne og gir god beskyttelse mot plutselige temperatursvingninger.

I de fleste trær og busker dannes fellogen i årsskudd allerede midt på sommeren. Oftest oppstår det fra parenkymceller som ligger like under epidermis ( ris. 3.9). Noen ganger dannes det fellogen i de dypere lagene av barken (rips, bringebær). Sjelden, epidermale celler, deler seg, blir til fellogen (pil, kvede, oleander).

Gassutveksling og transpirasjon i organer dekket med periderm skjer gjennom linser(ris. 3.10). På steder hvor linsene befinner seg, rives korklagene og veksler med parenkymceller, løst forbundet med hverandre. Gasser sirkulerer gjennom de intercellulære rommene i dette utførende vevet. Fellogen ligger under støttevevet og blir etter hvert som det dør supplert med nye lag. Med begynnelsen av den kalde årstiden avsettes fellogen under det utførende vevet hettelag, bestående av korkceller. Om våren brytes dette laget under trykket fra nye celler. I de etterfølgende lagene er det små intercellulære rom, slik at det levende vevet til tregrener, selv om vinteren, ikke er tett avgrenset fra miljø.


Ris. 3.10. Strukturen til hyllebærlinsen i et tverrsnitt.

På unge skudd ser linser ut som små tuberkler. Når grenene tykner, endres formen deres. I bjørk strekker de seg langs omkretsen av stammen og danner et karakteristisk mønster av svarte streker på en hvit bakgrunn. Hos osp har linsene form av diamanter.

I de fleste treplanter er den glatte peridermen erstattet med en sprekt. skorpe (rhytide). I furu skjer dette ved 8-10 år, i eik - ved 25-30 år, i agnbøk - ved 50 år. Bare noen trær (osp, bøk, platan, eukalyptus) danner ikke en skorpe i det hele tatt.

Skorpen oppstår som et resultat av gjentatt dannelse av nye lag av periderm i stadig dypere lag av cortex. Levende celler innelukket mellom disse lagene dør. Således består skorpen av vekslende lag med kork og annet dødt barkvev ( ris. 3.11).


Ris. 3.11. Tverrsnitt av eikebark .

Døde vev i skorpen kan ikke strekke seg etter at stammen blir tykkere, så det oppstår sprekker på stammen, men når ikke de dype levende vevene. Grensen mellom periderm og bark er utvendig merkbar ved utseendet til disse sprekkene denne grensen er spesielt tydelig i bjørk, der den hvite bjørkebarken (periderm) er erstattet av en svart sprukket bark. Den tykke skorpen beskytter pålitelig trestammer mot mekanisk skade, skogbranner og plutselige temperaturendringer.

dekkvev planter er et ytre vev som beskytter planter mot uønskede miljøpåvirkninger (temperaturendringer, tørke, mekanisk skade) og fra ulike bakterier, virus og sopp. Disse vevene bidrar også til absorpsjon og frigjøring av vann (som noen ganger må holdes tilbake), og utfører gassutveksling.

Utførte funksjoner

Dermed utfører integumentært vev følgende funksjoner:

  • beskyttende (separerer Internt miljø planter fra det ytre miljø);
  • Utveksling;
  • ekskresjonsorganer;
  • reseptor.


Figur 1. Plant integumentært vev skjematisk

Slags

Det finnes slike typer integumentært vev som

  • hoved(plassert: epidermis - i stammen, exoderm - i roten);
  • sekundær eller plugg(også plassert i røttene og stilkene til planter - periderm; det vises vanligvis etter at epidermis dør);
  • ekstra dekkevev eller skorpe(rytmisk).

Den unge roten kan også være dekket med rhizoderm, lignende struktur som epidermis, men generelt er epidermis og exoderm forskjellige i struktur og opprinnelse.

Epidermis- Dette levende vev, kork og skorpe- Dette dødt vev, hvis celler, som dør, er fylt med luft og tanniner, mens de fortsetter å utføre sine hovedfunksjoner - danner beskyttende lag som beskytter planten mot ugunstige faktorer.

Strukturelle funksjoner

Alle typer integumentært vev er like i struktur (planteintegumentært vev dannes fra celler og intercellulært rom) og har visse egenskaper.

  • Integumentære vev inneholder mange celler og lite intercellulær substans.
  • Celler og andre strukturelle partikler er plassert svært nær hverandre
  • Det integumentære vevet regenererer raskt (celler lever ikke lenge, de deler seg raskt, på grunn av hvilket vevet stadig fornyes).

Struktur og funksjoner forskjellige typer integumentært vev er presentert nedenfor i tabellen, som kan brukes i naturfagstimer i 5. klasse.


Fig 2. Planteepidermis

Typer av planteintegumentært vev og deres funksjoner

Type dekkvev Struktur Funksjoner
Epidermis U høyere planter hele overflaten av dette vevet er dekket med kutikula - et lag med kutinvoks.

Det er spesielle porer - stomata, som består av flere vakt- og sideceller. Hår eller trikom, som består av en eller flere celler, er også til stede.

Dette stoffet gir gass- og vannutveksling og regulerer temperaturen.

Hår kan prestere beskyttende funksjoner(som for eksempel brennesle).

Periderm Den består av tre lag: phellem (ytre lag eller plugg), phellogen (hovedlaget, hvor celledelingen danner to andre lag), phelloderm. Dette vevet inneholder såkalte linser, som fremmer gassutveksling. Dette vevet beskytter også planten mot patogener.
Skorpe Består av døde fellogenceller. Dette stoffet kan strekke seg til visse grenser, men det er ikke elastisk, og derfor kan det gradvis dannes sprekker på det. Dette stoffet er nødvendig for å beskytte planten mot mekanisk skade. Interessant nok kan skorpen til og med beskytte planten mot brann. Dette er grunnen til at mange trær overlever skogbranner.

Fig 3. Visning av cortex under et mikroskop

Alle stoffer kan være enten flerlags eller enkeltlags. For eksempel er rhizoderm som dekker roten et enkeltlags vev, mens epidermis er flerlags. Peridermen er også et komplekst, flerlags integumentært vev.

Noen plantearter, spesielt de som vokser i tørre områder, har et annet vev (klassifisert som primært) - velamen , som bare dekker plantens røtter. Det er dette laget som sikrer rettidig tilførsel av fuktighet til plantens blader og stilker.

Ulike vev dannes i annen periode"livet" til planten. Dermed kan en skorpe dannes i høyere treaktige planter bare i det 8. eller 25. leveåret (henholdsvis furu og eik). For noen kan det til og med dannes i det 50. leveåret (i agnbøk).

Hva har vi lært?

Dyr og planter har integumentært vev. Planter har tre typer integumentært vev som fungerer ulike funksjoner, selv om hovedformålet med ethvert dekkevev er å beskytte planten. Strukturen til planteintegumentært vev er enkel, men har sine egne egenskaper. Stoffer kan være enkeltlags eller flerlags. Noen typer vev begynner å dannes når planten når en viss alder.