Покривні тканини розташовуються на поверхні органів рослин на кордоні з зовнішнім середовищем. Вони складаються із щільно зімкнутих клітин та захищають внутрішні частини рослини від несприятливих. зовнішніх впливів, зайвого випаровування та висушення, різкої зміни температури, проникнення мікроорганізмів, служать для газообміну та транспірації. Відповідно до походження з різних меристем виділяють первинніі вторинніпокривні тканини.
До первиннимпокривним тканинам відносять: 1) різодерму, або епіблемута 2) епідерму.
Різодерма (епіблема) -первинна одношарова поверхнева тканина кореня. Утворюється з протодерми- Зовнішнього шару клітин апікальної меристеми кореня. Основна функція ризодерми - всмоктування, вибіркове поглинання з ґрунту води з розчиненими в ньому елементами мінерального живлення. Через ризодерму відбувається виділення речовин, що діють на субстрат та перетворюють його. Клітини ризодерми тонкостінні, з в'язкою цитоплазмою та великою кількістюмітохондрій (мінеральні іони поглинаються активно, із витратою енергії, проти градієнта концентрації). Характерною особливістюризодерми є утворення у частини клітин кореневих волосків- Трубчастих виростів, на відміну від трихомів не відокремлених стінкою від материнської клітини ( рис. 3.4). Кореневі волоскизбільшують поглинаючу поверхню ризодерми в десять і більше разів. Волоски мають довжину 1-2 (3) мм. Ризодерму часто розглядають як всмоктуючутканину.
Мал. 3.4. Кінчик кореня ожики багатоквіткової: 1 - кореневий волосок.
Епідерма- первинна покривна тканина, що утворюється з протодермиконуса наростання втечі. Вона покриває листя, стебла трав'янистих і молодих пагонів деревних рослин, квіти, плоди та насіння. Основна функція епідерми – регуляція газообміну та транспірації(Випарювання води живими тканинами). Крім того, епідерма виконує низку інших функцій. Вона перешкоджає проникненню всередину рослини хвороботворних організмів, захищає внутрішні тканинивід механічних пошкоджень та надає органам міцності. Через епідерму можуть виділятися назовні ефірні олії, вода, солі. Епідерма може функціонувати як всмоктувальна тканина. Вона бере участь у синтезі різних речовин, у сприйнятті подразнень, у русі листя.
Епідерма – складна тканина, до її складу входять морфологічно різні типиклітин: 1) основні клітини епідерми; 2) замикаючі та побічні клітини продихів; 3) трихоми.
Основні клітини епідерми– живі клітини таблитчастої форми. Вид клітин із поверхні різний ( рис. 3.5). Клітини щільно зімкнуті, міжклітини відсутні. Бічні стінки (перпендикулярні поверхні органу) часто звивисті, що підвищує міцність зчеплення, рідше прямі. Епідермальні клітини осьових органів та листя багатьох однодольних сильно витягнуті вздовж осі органу. 
Мал. 3.5. Епідерма листа різних рослин(Вигляд з поверхні): 1 - ірис; 2 – кукурудза; 3 – кавун; 4 – буквиця.
Зовнішні стінки клітин зазвичай товщі за інші. Їх внутрішній, потужніший, шар складається з целюлози та пектинових речовин; зовнішній шар піддається кутинізації. Поверх зовнішніх стінок виділяється суцільний шар кутина, що утворює захисну плівку. кутикулу. Крім кутина до її складу входять вкраплення воску, що ще більше знижує проникність кутикули для води та газів. Віск може відкладатися в кристалічній формі та на поверхні кутикули у вигляді лусочок, паличок, трубочок та інших структур, видимих лише в електронному мікроскопі. Цей сизий, легко стирається наліт добре помітний на листі капусти, плодах сливи, винограду. Потужність кутикули, розподіл восків і кутина визначають хімічну стійкість і проникність епідерми для газів і розчинів. У разі посушливого клімату в рослин розвивається товстіша кутикула. У рослин, занурених у воду, кутикула відсутня.
Клітини епідерми мають живий протопласт, зазвичай з добре розвиненою ендоплазматичною мережеюта апаратом Гольджі. Більшість видів рослин у цитоплазмі присутні лейкопласти. У водних рослин, папороті, мешканці тінистих місць (гібіскус) зустрічаються рідкісні хлоропласти. Епідерма найчастіше складається з одного шару клітин. Рідко зустрічається дво-або багатошарова епідерма, переважно у тропічних рослин, що живуть в умовах непостійної забезпеченості водою (бегонії, пеперомії, фікуси). Нижні шари багатошарової епідерми функціонують як водозапасна тканина. У деяких рослин клітинні стінкиможуть просочуватися кремнеземом (хвощі, злаки, осоки) чи містити слизу (насіння льону, айви, подорожників).
Устячка– освіти для регулювання транспірації та газообміну. Устячка складається з двох замикаючих клітинбобоподібної форми, між якими знаходиться устьична щілинаяка може розширюватися і звужуватися. Під щілиною розташовується великий міжклітинник подустьева порожнина. Клітини епідерми, що примикають до клітин, що замикають, часто відрізняються від інших клітин, і тоді їх називають побічними, або приустьичними клітинами(рис. 3.6). Вони беруть участь у русі замикаючих клітин.
Мал. 3.6. Схема будови продихів.
Замикаючі та побічні клітини утворюють устьичний апарат. Залежно від кількості побічних клітин та їх розташування щодо устьичної щілини виділяють кілька типів устькового апарату (Рис. 3.7). У фармакогнозії типи устьичного апарату використовуються для діагностики лікарської рослинної сировини.
Мал. 3.7. Типи устьичного апарату: 1 – аномоцитний; 2 – діацитний; 3 – парацитний; 4 – анізоцитний; 5 – тетрацитний; 5 – енциклоцитний.
Аномоцитнийтип устьичного апарату звичайний всім груп рослин, крім хвощі. Побічні клітини у разі не відрізняються від інших клітин епідерми. ДіацитнийТип характеризується двома побічними клітинами, які розташовуються перпендикулярно до устьичної щілини. Цей тип виявлений у деяких квіткових рослин, зокрема, у більшості губоцвітих (м'ята, шавлія, чебрець, материнка) та гвоздикових. При парацитномуТип дві побічні клітини розташовуються паралельно замикаючим і устьичної щілини. Він знайдений у папороті, хвощів і ряду квіткових рослин. Анізоцитнийтип виявлений тільки у квіткових рослин, зокрема, він зустрічається у хрестоцвітих (пастуша сумка, жовтушник) і пасльонових (белена, дурман, беладона). У цьому випадку замикаючі клітини оточені трьома побічними, одна з яких помітно більша або дрібніша за інші. ТетрацитнимТипом устьичного апарату характеризуються переважно однодольні. При енциклоцитномуТип побічні клітини утворюють вузьке кільце навколо замикаючих клітин. Подібна структура знайдена у папоротей, голонасінних та деяких квіткових.
Механізм руху замикаючих клітин заснований на тому, що їх стінки потовщені нерівномірно, тому форма клітин змінюється при зміні їх обсягу. Зміна об'єму клітин устьичного апарату відбувається внаслідок зміни осмотичного тиску. Збільшення тиску відбувається за рахунок активного надходження із сусідніх клітин іонів калію, а також за рахунок підвищення концентрації цукрів, що утворюються у процесі фотосинтезу. За рахунок надходження води обсяг вакуолі збільшується, тургорний тиск зростає, і устьична щілина відкривається. Відтік іонів відбувається пасивно, вода виходить із клітин, що замикають, їх обсяг зменшується, і устьична щілина закривається. У більшості рослин продихи відкриваються у світлий час доби і закриваються вночі. Це пов'язано з тим, що фотосинтез протікає тільки на світлі, і для нього потрібна притока з атмосфери вуглекислого газу.
Число і розподіл продихів дуже варіюють в залежності від виду рослини і екологічних умов. Більшість рослин їх кількість становить 100-700 на 1мм 2 поверхні листа. За допомогою продихів епідерму ефективно регулює газообмін та транспірацію. Якщо продихи повністю відкриті, то транспірація йде з такою ж швидкістю, як би епідерми не було зовсім (згідно з законом Дальтона, при одній і тій же сумарній площі отворів швидкість випаровування тим вища, чим більше числоотворів). При закритих продихах транспірація різко знижується і фактично може йти тільки через кутикулу.
У багатьох рослин епідерма утворює зовнішні одно-або багатоклітинні вирости різної форми – трихоми. Трихоми відрізняються крайнім розмаїттям, залишаючись водночас цілком стійкими і типовими для певних видів, пологів і навіть родин. Тому ознаки трихомів широко використовуються в систематиці рослин та у фармакогнозії як діагностичні.
Трихоми поділяються на: 1) криючіта 2) залізисті. Залізистітрихоми утворюють речовини, що розглядаються як виділення. Вони будуть розглянуті у розділі, присвяченому видільним тканинам.
Кроючітрихоми мають вигляд простих, розгалужених або зірчастих волосків, одно-або багатоклітинних ( рис. 3.8). Кріючі трихоми можуть тривалий часзалишатися живими, але частіше вони швидко відмирають та заповнюються повітрям.
Густий шар волосків відбиває частину сонячних променіві зменшує нагрівання, створює затишний простір у епідерми, що разом знижує транспірацію. Часто волоски утворюють покрив тільки там, де розташовуються продихи, наприклад на нижній стороні листя мати-й-мачухи, багна. Жорсткі, колючі волоски захищають рослини від поїдання тваринами, сосочки на пелюстках приваблюють комах.
Мал. 3.8. Кріючі трихоми: 1-3 – прості одноклітинні, 4 – простий багатоклітинний, 5 – гіллястий багатоклітинний, 6 – простий дворогий, 7,8 – зірчастий (у плані та на поперечному розрізі листа).
Від трихомів, що утворюються лише з епідермальних клітин, слід відрізняти емергенці, у формуванні яких беруть участь і більш глибоко розташовані тканини. До них відносять шипи троянди, малини, ожини, що покривають черешки листя та молоді пагони.
До вториннимпокривним тканинам відносяться: 1) перидермата 2) кірка, або ритідом.
Перідерма– складна багатошарова покривна тканина, яка приходить на зміну первинним покривним тканинам – ризодермі та епідермі. Перидерма покриває коріння вторинної будовита стебла багаторічних пагонів. Вона може виникнути і внаслідок заліковування пошкоджених тканин ранової меристеми.
Перидерма складається з трьох комплексів клітин, різних за будовою та функціями. Це: 1) фелема, або пробка, що виконує основні захисні функції; 2) фелоген, або корковий камбійза рахунок роботи якого утворюється перидерма в цілому; 3) фелодерма, або коркова паренхіма, що виконує функцію харчування феллогену ( рис. 3.9).
Мал. 3.9. Будова перидерми стебла бузини .
Фелема (пробка)складається з кількох шарів таблитчатых клітин, розташованих щільно, без міжклітинників. Вторинні клітинні стінки складаються з шарів суберину і воску, що чергуються, що робить їх непроникними для води і газів. Клітини пробки мертві, вони не мають протопласту та заповнені повітрям. У порожнині клітин можуть відкладатися речовини, що підвищують захисні властивості пробки.
Феллоген (корковий камбій)- Вторинна латеральна меристема. Це один шар меристематичних клітин, що відкладають клітини пробки назовні та клітини фелодерми всередину органу. Феллодерма (пробкова паренхіма)відноситься до основних тканин і складається з живих паренхімних клітин. Однак часто феллоген працює односторонньо, відкладаючи лише пробку, а феллодерма залишається одношаровою ( рис. 3.9).
Головна функціяпробки – захист від втрати вологи. Крім того, пробка оберігає рослину від проникнення хвороботворних організмів, а також дає механічний захист стовбурам та гілкам дерев, а феллоген заліковує завдані ушкодження, утворюючи нові шари пробки. Оскільки клітини пробки заповнені повітрям, пробковий футляр має малу теплопровідність і добре оберігає від різких коливань температури.
Більшість дерев і чагарників феллоген закладається в однорічних пагонах вже у середині літа. Найчастіше він виникає з паренхімних клітин, що лежать відразу під епідермою. рис. 3.9). Іноді феллоген утворюється у глибших шарах кори (смородина, малина). Рідко епідермальні клітини, поділяючись, перетворюються на феллоген (верба, айва, олеандр).
Газообмін та транспірація в органах, покритих перидермою, відбуваються через чечевички(рис. 3.10). У місцях сочевичок пробкові шари розірвані і чергуються з паренхімними клітинами, що з'єднуються між собою. По міжклітинникам цієї тканини, що виконує, циркулюють гази. Феллоген підстилає тканину, що виконує, і, в міру її відмирання, доповнює новими шарами. З настанням холодного сезону феллоген відкладає під тканиною, що виконує. замикаючий шар, Що складається з клітин пробки. Весною цей шар під натиском нових клітин розривається. У замикаючих шарах є невеликі міжклітини, так що живі тканини гілок дерев навіть взимку не відмежовані від наглухо. навколишнього середовища.
Мал. 3.10. Будова чечевички бузини на поперечному розрізі.
На молодих пагонах чечевички виглядають як невеликі горбики. У міру потовщення гілок їхня форма змінюється. У берези вони розтягуються по колу стовбура і утворюють характерний малюнок із чорних рисок на білому тлі. У осики чечевички набувають форми ромбів.
У більшості деревних рослин на зміну гладкій перидермі приходить тріщинуватий. кірка (ритідом). У сосни це відбувається на 8-10-му році, у дуба – у 25-30 років, у граба – у 50 років. Лише в деяких дерев (осика, бук, платан, евкаліпт) кірки взагалі не утворюється.
Корка виникає внаслідок багаторазового закладання нових прошарків перидерми у дедалі глибших шарах кори. Живі клітини, укладені між цими прошарками, гинуть. Таким чином, кірка складається з шарів пробки, що чергуються, і інших відмерлих тканин кори ( рис. 3.11).
Мал. 3.11. Корка дуба на поперечному розрізі .
Мертві тканини кірки не можуть розтягуватися, слідуючи за потовщенням стовбура, тому на стовбурі з'являються тріщини, що не доходять, однак, до глибинних живих тканин. Кордон між перидермою і кіркою зовні помітна по появі цих тріщин, особливо ясна ця межа у берези, у якої біла береста (перидерма) змінюється чорною кіркою тріщинуватою. Товста кірка надійно оберігає стволи дерев від механічних пошкоджень, лісових пожеж, різкої зміни температур.
Покривна тканинарослини – це зовнішня тканина, яка захищає рослини від несприятливих впливів навколишнього середовища (перепадів температур, посухи, механічних пошкоджень) та різних бактерій, вірусів і грибів. Також ці тканини сприяють всмоктуванню та виділенню води (яку іноді доводиться утримувати), здійснюють газообмін.
Виконувані функції
Таким чином, покривна тканина виконує такі функції:
- захисну (відокремлює внутрішнє середовищерослини від довкілля);
- обмінну;
- видільну;
- рецепторну.
Рис 1. Покривні тканини рослин схематично
Види
Виділяють такі види покривної тканини, як
- первинна(Розташована: епідерма - в стеблі, екзодерма - корені);
- вторинна або пробка(розташована також у коренях та стеблах рослин – перидерма; вона зазвичай з'являється після того, як відмирає епідерма);
- додаткова покривна тканина або кірка(Ритидом).
Молодий корінь може бути також покритий ризодермою, схожою за своєю будовою епідерму, але загалом епідерму і екзодерму несхожі ні з будовою, ні з походження.
Епідерміс– це жива тканина, пробка та кірка– це мертві тканини, Клітини яких, відмираючи, заповнюються повітрям і дубильними речовинами, при цьому продовжуючи виконувати свої основні функції - формувати захисні шари, що оберігають рослину від несприятливих факторів.
Особливості будови
Усі різновиди покривної тканини схожі за своєю будовою (покривні тканини рослин утворені з клітин та міжклітинного простору) та мають певні особливості.
- У покривних тканинах дуже багато клітин та мало міжклітинної речовини.
- Клітини та інші структурні частинки розташовані дуже близько одна до одної
- Покривна тканина швидко регенерує (клітини живуть не довго, швидко діляться, рахунок чого тканина постійно оновлюється).
Будова та функції різних видівпокривна тканина представлена нижче в таблиці, яку можна використовувати на уроках з природознавства в 5 класі.
Рис 2. Епідерма рослини
Види покривної тканини рослини та їх функції
| Вид покривної тканини | Будова | Функції |
| Епідерма | У вищих рослинвся поверхня цієї тканини покрита кутикулою – шаром воску кутина. Є спеціальні пори – продихи, які складаються з декількох замикаючих та побічних клітин. Також присутні волоски або трихоми, що складаються з однієї або кількох клітин. |
Ця тканина забезпечує газо- та водообмін, здійснює регуляцію температури. Волоски можуть виконувати захисну функції(Як, наприклад, у кропиви). |
| Перідерма | Складається з трьох шарів: феллема (зовнішній шар або пробка), феллоген (основний шар, при розподілі клітин якого утворюються два інші шари), феллодерма. У цій тканині розташовані так звані чечевички, які сприяють газообміну. | Ця тканина захищає рослину навіть від хвороботворних організмів. |
| Корка | Складається з відмерлих клітин феллогену. Ця тканина здатна розтягуватися до певних меж, але вона не еластична, саме тому на ній поступово можуть утворюватися тріщини. | Ця тканина необхідна захисту рослини від механічних ушкоджень. Цікаво, що кірка здатна вберегти рослину навіть від вогню. Саме тому багато дерев виживають після лісових пожеж. |
Рис 3. Вид кори під мікроскопом
Усі тканини можуть бути як багатошаровими, так і одношаровими. Наприклад, ризодерма, що покриває корінь, одношарова тканина, а епідерміс – багатошарова. Перидерма також складна багатошарова покривна тканина.
У деяких видів рослин, особливо тих, що ростуть у посушливих місцевостях, є ще одна тканина (належить до первинних). веламен , що покриває тільки коріння рослини. Саме цей шар забезпечує своєчасне надходження вологи в листя та стебла рослини.
Різні тканини утворюються в різний період"Життя" рослини. Так кірка може утворюватися у вищих деревних рослин лише 8, 25 року життя (сосна та дуб відповідно). У деяких вона взагалі може сформуватися і на 50-му році життя (у граба).
Що ми дізналися?
Покривні тканини є у тварин та рослин. У рослин є три види покривної тканини, які виконують різні функціїХоча основне значення будь-якої покривної тканини – захищати рослину. Будова покривної тканини рослин нескладна, але має особливості. Тканини бувають одношарові та багатошарові. Деякі види тканини починають формуватися тоді, коли рослина досягає певного віку.