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.
Любой владелец собаки скажет вам, что их питомец обладает замечательной способностью понимать окружающий мир. И он будет прав. Ученые выяснили отличные способы узнать, что именно может понимать лучший друг человека....
26 04 2024 18:13:43
Акита-ину сильная, мужественная и ориентированная на семью порода собак. У нее сильные охранные и территориальные инстинкты....
25 04 2024 11:10:39
Флора Новосибирской области представлена в основном лесной, болотной и луговой растительностью. О некоторых типичных для края растениях, а также о редких видах, занесенных в Красную книгу области, мы расскажем далее....
24 04 2024 7:54:10
В этой статье описаны различные виды деятельности человека, которые изменили и продолжают влиять на природу нашей планеты....
23 04 2024 20:34:33
Из этой статьи вы узнайте, что такое хемосинтез, а также ознакомитесь с особенностями и примерами этого процесса в природе....
22 04 2024 20:56:44
Семейство кошачьих (Felidae) - группа млекопитающих из отряда хищные (Carnivora — «плотоядные»). За исключением Антарктиды, Австралии, Новой Зеландии......
21 04 2024 20:32:29
В каждом улье есть матка, рабочие пчелы, трутни и т.д. Продолжительность жизни пчелы во многом определяется именно тем, какую роль она играет в улье....
20 04 2024 18:54:14
По всему миру есть миллионы заводов, фабрик, промышленных предприятий, горнодобывающих предприятий и т. д. В этой статье мы обсудим различные типы промышленных отходов и способы их утилизации....
19 04 2024 6:24:40
Сентябрь – считается переходным месяцем от теплых летних дней к осенней прохладе. Это время, когда еще теплое летнее солнышко продолжает еще прогревать землю, но как только оно исчезает становиться холодно....
18 04 2024 15:58:17
Флора степей обычно состоит из растений, таких как небольшие кустарники и травы, которые могут выдерживать засуху и нехватку питательных веществ в почве....
17 04 2024 1:35:46
Семён Иванович Дежнёв является известным землепроходцем, мореходом и исследователем Сибири. Родился Семён в Великом Устюге примерно в 1605 году....
16 04 2024 20:24:47
Сегодняшнее изобилие флоры и фауны кажется ничтожным по сравнению с экосистемами глубокого прошлого: по подсчетам, с начала жизни на Земле, вымерло 99,9% видов....
15 04 2024 20:36:40
В этой статье представлены некоторые основные интересные факты про седьмую планету Солнечной системы - Уран....
14 04 2024 5:17:14
ОТВЕТ: Максимальная зарегистрированная скорость полета шмеля составляла около......
13 04 2024 3:59:41
Пейзаж представленный на картине не броский, но он успокаивает, вселяет надежду, что скоро наступит весна, которая внесет много изменений в природе, и оживит спокойствие окружающего мира, представленного на картине....
12 04 2024 1:18:35
В этой статье мы расскажем, какие общие признаки хаpaктерны для однодольных растений и приведем несколько примеров представителей этого класса....
11 04 2024 3:44:23
Летающие змеи, конечно, не имеют крыльев, но их виртуозные перемещения по воздуху вполне можно назвать полётом....
10 04 2024 10:43:12
ОТВЕТ: Головастики из-за их быстрого роста являются агрессивными едоками. Одним из любимых продуктов......
09 04 2024 7:44:34
Гаплоидная клетка представляет собой клетку, которая содержит одинарный набор хромосом....
08 04 2024 13:50:40
Хрящевые рыбы (Chondrichthyes) - класс рыб, в состав которого входят акулы, скаты и химеры. Члeны этой группы являются крупнейшими и наиболее грозные морскими......
07 04 2024 11:19:43
Хищники – это один из самых верных способов узнать, является экосистема здоровой или нет. Наличие хищников говорит о том, что экосистема обеспечивает стабильную продовольственную сеть......
06 04 2024 22:49:29
Мадагаскарская руконожка, также известная как ай-ай (Daubentonia madagascariensis) является единственным современным видом семейства руконожковых....
05 04 2024 17:58:12
ОТВЕТ: Морские звезды питаются либо путем выворачивания своих желудков наизнанку и введения пищеварительных ферментов на добычу, либо захватывая......
04 04 2024 10:35:27
Борнейский дымчатый леопард, также известный как калимантанский дымчатый леопард (Neofelis diardi) - дикая кошка среднего размера, обитающая на индонезийских......
03 04 2024 22:16:32
Узнай, какое море является самым пресным на планете и почему....
02 04 2024 19:24:40
Природные ресурсы – это комплекс объектов природы (как живой, так и неживой), которые используются человеком и обществом для удовлетворения своих материальных и нематериальных потребностей....
01 04 2024 11:26:41
Бобер относится к млекопитающим, отряд «Грызуны». Он входит в число самых крупных по размеру грызунов. Известно, что раньше бобры были намного крупнее своих современных братьев....
31 03 2024 19:48:24
Пищеварительная система человека включает в себя желудочно-кишечный тpaкт и другие вспомогательные органы, такие как печень, кишечник, железы, рот, желудок, желчный пузырь....
30 03 2024 19:44:15
На Земле находится 6 материков, которые сильно отличаются друг от друга климатом, рельефом, а также населением. Давайте же разберем каждый из них более подробно....
29 03 2024 5:33:56
Особо неповторима и прекрасна зима в деревне. Когда у меня начались зимние каникулы, я решил посетить свою бабушку и дедушку, которые жили в селе....
28 03 2024 5:27:37
Австралия - уникальный континент, название которого в переводе с латинского означает "Южная Земля", известен неповторимым климатом и уникальной природой. Крупные города Австралии соседствуют с безлюдными пляжами и пустынями....
27 03 2024 16:37:16
Если у вас есть домашняя крыса, вы, вероятно, задавались вопросом: умеют ли крысы плавать или нет?...
26 03 2024 14:31:38
Кому-то нравится весна с цветущими садами, зима с морозами и снежными забавами, лето с зеленью и зноем, а для меня предпочтительнее – осень....
25 03 2024 23:35:24
Черный медведь или барибал (Ursus americanus) - млекопитающее из семейства медвежьи, обитает в Северной Америке. Насчитывается 16 подвидов черного медведя....
24 03 2024 3:41:13
Земля за свою историю претерпела множество массовых вымираний, так как первая бактериальная жизнь появилась около трех миллиардов лет назад....
23 03 2024 20:27:29
Цветы - это отличительная черта цветковых, или покрытосеменных растений, которые составляют большую часть царства растения. Это репродуктивные органы растения, из которых формируются плоды с семенами....
22 03 2024 16:53:56
А.А. Пластов написал картину «Летом», на которой изобразил, красоту лесной поляны и в то же время, дары леса – грибы и......
21 03 2024 0:47:22
Геологи, изучив образцы пород океанического дна, установили, что Атлантический океан – это самый молодой океан Земли! Его рельеф имеет отличительные особенности, которые выделяют его среди остальных океанов....
20 03 2024 17:49:52
Фагоцитоз - это процесс, при котором клетка связывается с необходимой частицей на поверхности, а затем обволакивает и погружает ее в внутрь....
19 03 2024 7:12:27
Думаете, все песчаные дюны похожи друг на друга? Подумайте еще раз! В статье приведены некоторые способы, как отличить песчаные дюны друг от друга....
18 03 2024 2:56:21
Стихотворение «Есть в осени первоначальной...» появилось 22 августа 1857 года. В тот день поэт возвращался вместе с дочерью из поместья Овстуг в столицу....
17 03 2024 0:37:27
Когда мусор утилизируется ненадлежащим образом в неположенных местах, то это называется замусориванием. Этот процесс может иметь катастрофические последствия для окружающей среды и человека....
16 03 2024 16:56:23
Парнокопытные (Artiodactyla) являются самыми разнообразными, большими, наземными млекопитающими, живущими в настоящее время. Это пятый по величине отряд млекопитающих, состоящий из 10 семейств, 80 родов и приблизительно 210 видов....
15 03 2024 20:33:44
В этой статье дается определение термина "абиогенез" и рассматриваются доказательства, подтверждающие эту теорию. Мы также обсудим раннюю Землю и возможности для зарождения первой жизни на планете с чисто научной точки зрения....
14 03 2024 19:44:53
Вся система организации живой природы подчинена жесткой иерархии, где каждый предыдущий уровень входит в последующий, более сложный по своей структуре....
13 03 2024 0:35:41
География - система научных знаний, изучающая физические особенности Земли и окружающей среды, включая влияние деятельности человека на эти факторы, и наоборот....
12 03 2024 4:18:25
Цветы - считаются украшением нашей жизни. Они все прекрасны. Очень часто людей с красивой внешностью сравнивают с цветами. Говорят, что ты прекрасна, как роза, или расцвела как цветок. Всегда приятно получать их в дар, по любому возникшему случаю....
11 03 2024 22:30:45
В большинстве озер на Земле вода пресная, однако встречаются и исключения. В некоторых водоемах содержание соли в разы превышает среднее значение для Мирового океана....
10 03 2024 19:39:22
В этой статье представлен список, фото и описание некоторых редких видов млекопитающих, птиц, рептилий, амфибий, рыб и насекомых из в Красной книги России....
09 03 2024 0:34:41
Современные собаки появись лишь около 15000 лет назад, но мало кому известно, что этому событию предшествовали 40 миллионов лет запyтaнного эволюционного пути....
08 03 2024 13:55:12
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)
Самая краткая биография Андерсена
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Строение глаза и функции его частей в таблице
Московский Кремль и его достопримечательности (2 класс, окружающий мир)
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Этапы антропогенеза – основные в таблице (9 класс, биология)
Взаимоотношения между организмами – примеры, хаpaктеристика и таблица
Наклонение глагола – как определить, таблица с примерами в русском языке
Соляной бунт 1648 года кратко, причины и итоги восстания в таблице
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Самая краткая биография Гайдара
Анализаторы человека в таблице, центральные отделы органов чувств
Красота гор, самые высокие горы (доклад 2 класс, окружающий мир)
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования
Основные природные зоны Канады
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Самая краткая биография Грига
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Стадии антропогенеза в таблице (11 класс, биология)
Как провести разговорный клуб студентам разных уровней
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Самая краткая биография Бетховена
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Богатство (обществознание, 5 класс)
Витамины (таблица по биологии, 8 класс)
Сходство и различие между митозом и мейозом
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Южная Америка (доклад для 2 класса, окружающий мир)
Путешествие по Москве (2 класс, окружающий мир)
Страны Азии и их столицы – список и таблица
Железы внутренней секреции человека в таблице
Краткая биография Пастернака Бориса Леонидовича интересное о творчестве писателя
Агния Барто биография для детей (3 класс) кратко
Виды мутаций в таблице – хромосомные, генные и геномные (10 класс, биология)
Богдан Хмельницкий краткая биография
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Джонатан Свифт биография и творчество писателя кратко
Краткая биография Суворова, рассказ о полководце Александре Васильевиче для детей всех классов
Причастие и деепричастие – отличия
Цепь питания на примере тайги и луга (4 класс, окружающий мир)
На какие вопросы отвечает причастие и деепричастие
Основные события Первой мировой войны – хронология в таблице
Строение эукариотической клетки в таблице, кратко о функциях (9 класс, биология)
Разноспрягаемые глаголы в русском языке, примеры и полный список
Мэджик Джонсон (Magic Johnson) краткая биография баскетболиста
Природная зона Санкт-Петербурга – в какой находится