Особенности анатомии растений
Содержание
Растения являются основными производителями (продуцентами) в экосистеме Земли. Растения автотрофны, что означает, что они производят свою собственную пищу (посредством фотосинтеза) и в результате обеспечивают пищей потребителей (консументов) экосистемы, таких как животные и люди. Понимание функционирования растений – это ключ к увеличению производительности сельскохозяйственных культур, сохранению биоразнообразия растений, производству лекарств и многому другому. Однако для того, чтобы лучше понять функции растений, нужно сперва изучить их анатомическое строение.
Общая анатомическая организация растений
Подобно животным, растительные тела состоят из различных типов клеток, которые организованы в ткани. Ткани организованы в органы, и органы функционируют вместе в рамках систем. Внутри этой иерархии структуры на каждом уровне возникают эмерджентные свойства. Эмерджентное свойство – это хаpaктеристика или функция, которая может быть найдена на одном уровне, но отсутствует на более низких уровнях. Например, отдельная клетка листа не может выполнять все функции листа. Поэтому функция каждого низшего уровня лучше всего понимается в контексте системы, в которой он существует. По этой причине эта статья начинается с изучения грубых анатомических особенностей растения и переходит к изучению анатомии в прогрессивных деталях.
Растения состоят из двух систем органов: побеговой и корневой. У наземных растений побеговая система надземная и состоит из ряда органов. К ним относятся стeбли, листья и цветы. С другой стороны, корневая система чаще всего находится под землей и включает такие органы, как корни, подземные стeбли (клубни) и корневища.
Каждый из этих органов выполняет свою функцию. Стeбли являются опopными структурами и опосредуют рост растения. Кончики побегов содержат активно делящиеся области, называемые меристемами, которые выpaбатывают ауксин – гормон, регулирующий рост и форму растения. Листья являются первичными участками фотосинтеза и центрами производства пищи растением. Цветы – это репродуктивные структуры, в которых образуются яйцеклетки и cпepматозоиды (пыльца), а также происходит опыление и оплодотворение. Корни, клубни и корневища являются основной системой сбора и хранения питательных веществ, минералов и воды. Все эти органы состоят из клеток, которые можно разделить на три основных типа тканей: покровные, механические и проводящие.
Покровная ткань
Покровная ткань составляет наружные слои растения и содержит эпидермальные клетки, которые выделяют восковое покрытие. Это восковое покрытие, кутикула, предотвращает чрезмерную потерю воды из растения в процессе трaнcпирации. В то время как основной задачей покровной ткани является защита, она также выполняет множество других специализированных функций в зависимости от конкретного органа, в котором она расположена.
В листьях покровная ткань содержит специализированные защитные клетки, которые составляют структуры, называемые устьицами. Устьица облегчают газообмен в листе. Углекислый газ (СО2) для фотосинтеза и кислород (О2) диффундируют в/из листа через устьица. Устьица также имеют решающее значение для трaнcпорта воды по ксилеме. Устьичное отверстие приводит к испарению воды из листа. Это создает отрицательное давление, которое тянет за собой столб воды по ксилеме. Испарение воды из устьиц является основной движущей силой для переноса воды через тело растения. В корнях эпидермальные клетки имеют специализированную структуру, облегчающую поглощение воды и питательных веществ – основные функции корня. У некоторых клеток эпидермиса корня есть длинные мембранные расширения, называемые корневыми волосками, которые увеличивают площадь поглощающей поверхности. Эпидермис корня также взаимодействует с симбиотическими грибами, которые образуют микоризы, увеличивающие поглощение питательных веществ.
Механическая ткань
Механическая ткань выполняет множество различных функций, включая фотосинтез, хранение и структурную поддержку. Она составляет большую часть структуры растения и состоит из трех типов клеток: паренхимы, колленхимы и склеренхимы.
Клетки паренхимы – наименее специализированные клетки растения. Они отвечают за производство и хранение питательных веществ. Фотосинтез происходит в хлоропластах клеток паренхимы листьев. Клетки паренхимы стeблей, корней и плодов имеют структуры, которые хранят крахмал. Большинство развивающихся растительных клеток структурно сходны с клетками паренхимы. В процессе дифференциации они становятся специализированными по форме и функциям и теряют способность к делению. Зрелые клетки паренхимы обычно не делятся, но сохраняют способность делиться и дифференцироваться в различные типы клеток и тканей в случае повреждения растения.
Клетки колленхимы и склеренхимы обеспечивают структурную поддержку растения. Они имеют толстые, но гибкие клеточные стенки и обеспечивают структурную поддержку вновь образованным частям растения, не ограничивая его рост. Клетки колленхимы укладываются друг на друга и ориентируются прядями прямо под эпидермисом молодой структуры. Относительно мягкая клеточная стенка позволяет клеткам колленхимы удлиняться по мере роста структуры.
С другой стороны, клетки склеренхимы обеспечивают поддержку зрелых растительных структур. Подобно клеткам колленхимы, они имеют очень толстые клеточные стенки. Однако клеточные стенки склеренхимы содержат лигнин, молекулу, которая делает их твердыми. Это обеспечивает прочность клеточной стенки, но ограничивает способность клеток удлиняться и расти. Поскольку клетка склеренхимы функционирует исключительно для обеспечения структурной поддержки, многие клетки склеренхимы фактически мертвы при функциональной зрелости. Клеточная мембрана, протоплазма (цитоплазма) и органеллы исчезают, оставляя только жесткую клеточную стенку.
Проводящая ткань
Проводящие ткани составляют органы, которые трaнcпортируют воду, минералы и пищу по всему растению. Сосудистую ткань можно разделить на две функциональные единицы. Ксилема трaнcпортирует воду и минералы от корня к побегу. Флоэма трaнcпортирует питательные вещества (такие как сахар и аминокислоты) из листьев и других мест производства к корням, цветам, стeблям и остальным тканям, которые в них нуждаются. Клетки, составляющие проводящую ткань, уникальны по своей структуре. Их специализированные хаpaктеристики позволяют им эффективно трaнcпортировать материал через растение, обеспечивая при этом структурную поддержку.
Ткань ксилемы содержит два типа клеток: трахеиды и сосудистые элементы. Как и склеренхима, оба этих типа клеток мертвы при функциональной зрелости и, следовательно, лишены протоплазмы. Трахеиды – это длинные, тонкие клетки с концами конической формы. Они накладываются друг на друга, и а вода проходит из трахеида в трахеид через маленькие поры. Сосудистые элементы короче и укладываются друг на друга впритык, образуя больше трубчатой структуры. Вода течет по трубке, проходя через перфорированные концевые стенки между клетками.
Ткань флоэмы состоит из двух различных типов клеток: ситовых трубчатых элементов и сопровождающих клеток. Ситовые трубчатые элементы являются основными проводящими клетками и названы в честь сито-подобных областей вдоль их клеточных стенок, через которые сок флоэмы перемещается из клетки в клетку. В отличие от клеток ксилемы, клетки ситовой трубки живы при функциональной зрелости, но не имеют ядер. По этой причине сопровождающие клетки тесно связаны с элементами ситовой трубки. Эти клетки имеют ядра и служат для поддержки элементов ситовой трубки. Цитоплазма ситовых трубчатых элементов и сопровождающих клеток соединена через многочисленные поры, называемые плазмодесмами. Поры позволяют сопровождающим клеткам регулировать содержание и активность цитоплазмы элементов ситовой трубки. Кроме того, сопровождающие клетки помогают загружать элементы ситовой трубки сахаром и другими продуктами метаболизма, которые они трaнcпортируют по всему растению.
Виктор Попков, как и Пушкин также очень любил осень, черпая вдохновение для своего творчества в этом сезоне года....
09 05 2024 18:55:18
Усатые киты или беззубые киты (Mysticeti) - подотряд китообразных млекопитающих. Эти водные животные имеют набор роговых пластин, свисающих с верхней челюсти, с помощью которых фильтруется пища из морской воды....
08 05 2024 6:40:43
Художник с большой любовью передал свое настроение от радости скорого прихода весны и великолепия солнечного зимнего дня....
07 05 2024 9:10:15
От поразительного бенгала до необычной саванны, встречайте нашу подборку из десяти пород кошек, обладающих только диким внешним видом, но не хаpaктером....
06 05 2024 23:23:30
Здесь представлена подборка географических карт материка Южная Америка на русском языке и в высоком разрешении:...
05 05 2024 16:34:11
Северная Америка омывается тремя океанами и шестью морями. Также к континенту примыкают следующие крупные заливы......
04 05 2024 22:37:31
Всего существует 13 основных витаминов и более 30 минералов, которые необходимы организму человека для правильного функционирования и поддержания оптимального здоровья....
03 05 2024 1:24:48
Среди работ русского художника Константина Юона есть одна необычная, в то же время завораживающая взгляд работа. Она называется «Новая планета». Скорее всего она могла быть декорацией в театре, потому что в это время художник, оформлял театральные подмостки....
02 05 2024 9:38:54
В этой статье представлен список, краткое описание и фото самых востребованных пресноводных и морских видов промысловой рыбы....
01 05 2024 8:58:50
Наша Солнечная система состоит из Солнца, восьми планет и их лун (спутников), а также различных небольших космических тел....
30 04 2024 10:40:54
Социально-экономическая география, также известная как общественная география – это научная дисциплина, которая изучает законы организации общества и экономики применительно к их территориальному расположению....
29 04 2024 19:13:39
Биогеографическое зонирование является широчайшим биогеографическим разделением поверхности суши Земли, на основе распределения живых организмов....
28 04 2024 23:20:52
На климат Тихого океана влияют океанические течения, муссонные и постоянные ветры. Средняя температура воды в океане равна +19ºС, на севере +8ºС, а рядом с Антарктидой - 0ºС....
27 04 2024 1:49:15
В зависимости от своего географического расположения моря сильно отличаются друг от друга по своей температуре. Самое теплое море Мирового океана – это......
26 04 2024 17:50:43
Круговорот воды в природе, или гидрологический цикл - это процесс, благодаря которому вода непрерывно перемещается между географическими оболочками Земли, переходя из одного агрегатного состояния в другое....
25 04 2024 18:14:25
К акватории Атлантического океана относится множество заливов, морей и проливов, среди которых можно отметить несколько наиболее крупных....
24 04 2024 13:41:35
Узнай, какие точки Мирового океана входят в десятку самых глубоких впадин на Земле....
23 04 2024 18:31:29
Евразия – самый большой и красочный материк планеты, объединивший все существующие природные зоны и полосы высотной поясности....
22 04 2024 5:11:35
Полосатый варан (Varanus salvator) - большая ящерица, принадлежащая к роду вараны (Varanus), обитающая на территории Южной и Юго-Восточной Азии....
21 04 2024 21:48:54
Дочерняя хромосома - хромосома, которая возникает в результате разделения сестринских хроматид во время деления клеток....
20 04 2024 7:20:11
Археи - домен микроорганизмов, которые были обнаружены в начале 1970-х годов. Подобно бактериям, они являются одноклеточными прокариотами....
19 04 2024 15:46:37
После жаркого июля наступает август. Погода стоит пока солнечная и жаркая днем, но в ночные часы намного прохладнее чем в июле. На изменения в природе влияет продолжительность дня, в привычные вечерние часы становится темно....
18 04 2024 17:29:24
Северное полушарие является северной половиной Земного шара. Оно берет начало с 0° широты или экватора и простирается на север до 90° северной широты или географического Северного полюса....
17 04 2024 7:26:58
Картинки диких животных являются прекрасным способом начать знакомство ребенка с окружающим его миром. Используя данные изображения вы можете рассказывать малышу интересные факты о животных и с детства прививать ему любовь к природе....
16 04 2024 1:31:50
ОТВЕТ: Максимальная скорость акулы изменяется в зависимости от вида. В Мировом океане обитает более 400 видов акул, но самым быстрым из них является......
15 04 2024 12:47:59
ОТВЕТ: Согласно данным Hamster Club, хомяки могут спокойно есть много видов орехов, включая......
14 04 2024 18:52:26
Внешний вид, среда обитания, образ жизни, питание, размножение таких редких представителей фауны, как сифака, манул (дикая кошка), малоротая макропина (рыба с прозрачной головой)....
13 04 2024 10:27:18
ОТВЕТ: Пустыня Гоби находится в Азии, на севере и северо-западе Китая, а также в южной части Монголии....
12 04 2024 8:42:15
Европа - вторая наименьшая часть света (после Австралии), образующая вместе с Азией континент Евразию, который является самым большим как по площади, так и по численности населения....
11 04 2024 13:16:12
Можете представить день, когда Солнце сутками светит в небе более шести месяцев? А ночь, которая не заканчивается больше суток? Полярный день и полярная ночь – удивительные явления на нашей планете, и сегодня мы подробно и понятно разберем, почему они происходят....
10 04 2024 19:11:39
Больше всего осадков выпадет в Южной Америке. Причина этого – горная система Анды, которая защищает большую часть континента от холодных ветров из Тихого океана....
09 04 2024 22:41:57
Осень славится неожиданными переменами, как погоды, так и убранством деревьев. Особенно большие изменения происходят в октябре....
08 04 2024 11:48:37
Полярный, или белый медведь - коренной обитатель Арктики. Наряду с некоторыми подвидами бурого медведя является крупнейшим видом медведей....
07 04 2024 0:27:55
В научной литературе очаг землетрясения называют гипоцентром. Важно не путать его с эпицентром. Гипоцентр находится глубоко под землей, а эпицентр – это его проекция на земную поверхность....
06 04 2024 11:13:21
Рибосомы являются клеточными органеллами, которые состоят из РНК и белков. Они отвечают за биосинтез белков клетки....
05 04 2024 0:21:20
Андская кошка (Leopardus jacobita) - небольшая дикая кошка из рода южноамериканские или тигровые кошки (Leopardus), обитает в высокогорных районах Анд....
04 04 2024 22:56:54
Список и краткое описание основных заливов и проливов, омывающих берега Африканского континента....
03 04 2024 22:53:27
Благодаря расположению в экваториальной и субтропических широтах Северного и Южного полушарий, Африка имеет несколько различных типов климата....
02 04 2024 7:16:21
Стихотворение «Есть в осени первоначальной...» появилось 22 августа 1857 года. В тот день поэт возвращался вместе с дочерью из поместья Овстуг в столицу....
01 04 2024 1:53:34
Автотрофы - организмы, которые самостоятельно производят сложные органические вещества (например, углеводы, жиры и белки) из неорганических (таких как вода, диоксид углерод, неорганические соединения азота), использую для этого солнечного света (фотосинтез) или химических реакций (хемосинтез)....
31 03 2024 5:14:56
Детеныши некоторых животных, например, лошади и слоны, выглядят, как уменьшенная копия родителей. Но, есть и такие животное, когда невозможно определить......
30 03 2024 8:14:38
ОТВЕТ: Сумчатые млекопитающие - коалы (Phascolarctos cinereus) являются родными для......
29 03 2024 4:15:25
Взгляд, как не у одного другого животного, супердлинные пальцы, бархатный мех, хорошая реакция, чтобы ловить насекомых или даже птиц – долгопяты необычный род приматов!...
28 03 2024 22:17:30
Я рад(а), что у нас можно наблюдать за всеми четырьмя сезонами года. Но все же больше всех мне нравится весна. С ее приходом поднимается настроение. Очень интересно и приятно наблюдать за изменениями в родной природе....
27 03 2024 19:26:10
Области высотной поясности или высотной зональности хаpaктеризуют естественное расслоение экосистем на разных высотах из-за отличий условий окружающей среды....
26 03 2024 3:15:20
Узнай, какие заливы и проливы омывают берега Европейской части света....
25 03 2024 13:47:19
Есть на Земле континент, который омывают воды всех четырех океанов планеты. Что же это за материк?...
24 03 2024 23:23:35
Земля обладает рядом уникальных черт, выделяющих ее в Солнечной системе. На ней есть вода в жидком виде, причем она покрывает около 71%% все поверхности планеты....
23 03 2024 16:45:27
ОТВЕТ: Малая Азия - полуостров, который расположен в юго-западной части Азии. Это самый западный выступ Азиатской части света, включающий в себя в основном территорию современной Турции....
22 03 2024 12:49:56
Несмотря на многочисленность особей, фауна Черного моря представлена лишь двумя видами этих кишечнополостных животных. К ним относят медузу Аурелию и медузу Корнерота....
21 03 2024 3:15:13
Еще:
Знания -1 :: Знания -2 :: Знания -3 :: Знания -4 :: Знания -5 :: Знания -6 :: Знания -7 :: Знания -8 :: Знания -9 ::
Размножение и развитие животных (3 класс, окружающий мир)
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Стадии антропогенеза в таблице (11 класс, биология)
Самая краткая биография Андерсена
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Основные природные зоны Канады
Богатство (обществознание, 5 класс)
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Ганс Христиан Андерсен биография кратко для детей и интересные факты
Teaching approaches: The grammartranslation method
Взаимоотношения между организмами – примеры, хаpaктеристика и таблица
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Разряды местоимений- таблица видов с примерами в русском языке
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Самая краткая биография Грига
Страны Азии и их столицы – список и таблица
Булат Окуджава биография, кратко о творчестве и личной жизни
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке
Непроизводные и производные междометия, таблица с примерами
Самая краткая биография Марко Поло
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Предлоги места в английском языке в таблице (4 класс)
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Природная зона Санкт-Петербурга – в какой находится