Анатомічні особливості будови стебла дводольних трав’янистих рослин

Державний вищий навчальний заклад

“Запорізький національний університет”

Міністерства освіти і науки України

 

 

 

 

 

 

 

 

ІНДИВІДУАЛЬНА РОБОТА

на тему:

Анатомічні  особливості будови стебла дводольних трав’янистих рослин

 

 

Виконала:

Студентка І курсу

біологічного фак-ту

групи 9132-1

Майлунець В.В.

 

 

 

 

 

 

м. Запоріжжя

                                                     2012

ЗМІСТ

 

1. Вступ………………………………………………………..3
2. Анатомічна будова стебла

    дводольних  трав’янистих рослин ………………………….4

3. Типи анатомічної  будови стебла

    дводольних  трав’янистих рослин…………………………..8

3. Висновок…………………………………………………...12
4. Рисунки……………………………………………………..13
5. Список використаної літератури………………………….16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВСТУП

 

Стебло — видовжений пагін вищих рослин, що слугує їм механічною опорою, виконує базисну та генеративну роль для листків, бруньок, квіток. Стебла знаходяться над землею у більшості рослин, але у деяких ростуть під землею. Стебло з'єднує корінь і листя, по ньому пересуваються вода, розчини мінеральних солей і органічних речовин. У стеблі часто відкладаються запаси поживних речовин. Розгалуження його дає крону. На стеблі утворюються листки і органи статевого розмноження — квітки. Воно часто є органом вегетативного розмноження рослин. Видозміни стебла є органами захисту, асиміляції та ін.

Розрізняють стебла трав'янисті і дерев'янисті. У трав'янистих  рослин стебла зазвичай не дерев'яніють. Молоді стебла дерев'янистих рослин спочатку також трав'янисті, зелені, здатні до фотосинтезу. Згодом оболонки клітин стебла у них просочуються жироподібними речовинами, які надають їм міцності. Тобто вони дерев'яніють. У трав'янистих рослин це можливо лише для багаторічних видів.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АНАТОМІЧНА  БУДОВА СТЕБЛА ДВОДОЛЬНИХ ТРАВ’ЯНИСТИХ РОСЛИН

 

У дводольних рослин первинна будова стебел швидко змінюється вторинною в результаті появи і діяльності камбію. В залежності від характеру залягання і подальшої диференціації камбію у трав'янистих рослин центральний циліндр може бути пучкового, беспучкового і перехідного типу будови (рис. 1; 2). ( Сербін Анатолій Гаврилович )

 

В анатомічній будові стебла трав’янистих дводольних рослин розрізняють:

1) епідерміс

2) первинну кору

3) центральний циліндр

4) серцевину. 

 

У первинній будові розрізняють коленхіму, паренхіму і ендодерму, а в центральному циліндрі — склеренхіму, відкриті колатеральні провідні пучки, розташовані по колу. Центральну частину стебла виповнює серцевина, яка, крім того, у вигляді серцевинних променів розмежовує провідні пучки.

 

Первинна кора — це частина стебла і кореня, що розміщується в стеблі між центральним циліндром і епідермою. Зовні вона вкрита епідермісом. Це покривна тканина, яка виконує захисну функцію, особливо у перший рік життя рослини. Клітини його витягнутої форми і мають незначну кількість продихів порівняно до епідермісу листка. Епідерміс стебла може мати і додаткові захисні утворення: віск, кутикулу, волоски. Епідерміс утворюється із зовнішніх шарів туніки конуса наростання.

Внутрішній шар покривної  кори — ендодерма. В стеблі вона розвинута гірше ніж в корені, і у деяких рослин вона майже не виділяється від інших частин первинної кори.

 

В клітинах ендодерми  відкладається крохмаль і тому цей  шар ще називають крохмаленосної піхвою. Причому тут крохмаль виконує  не запасаючу роль, а визначає напрям росту стебла. Слід зазначити, що роль ендодерми ще остаточно не з’ясовано.

 

 Між епідермісом  і ендодермою розташовуються  тканини первинної кори, з яких  найбільше значення мають коленхіма  кутова та основна паренхіма.  Коленхіма — це механічна тканина, яка розташовується безпосередньо під епідермісом.

 

Коленхіма може розташовуватись  під епідермісом у вигляді  суцільного шару, як це спостерігається  у гарбузових, пасльонових , або групами, як це характерно для конопель, моркви. В останньому випадку за рахунок  групового розташування коленхіми утворюється ребристі стебла. В різних рослин коленхіма розвивається не однаково. Так, наприклад, в жоржини, картоплі утворюється від 5 до 8 рядів клітин кутової коленхіми, а в конюшини — 1 – 2 ряди.

 

За коленхімою в напрямку від периферії до центру міститься основна паренхіма. Клітини цієї тканини мають округлу форму. В ній утворюються міжклітинники, за допомогою яких здійснюється газообмін між внутрішніми тканинами і зовнішнім середовищем. В периферійних клітинах основної паренхіми містяться хлоропласти за рахунок яких молоді пагони мають зелене забарвлення і виконують роль фотосинтезу.

 

 В клітинах внутрішніх  шарів паренхіми пластиди відсутні. Проте вони мають різні включення:  ефірні масла та ін. І вони  виконують запасаючу функцію.

 

Центральний циліндр розташований безпосередньо за первинною корою. Периферійна його частина, що прилягає до первинної кори називається перициклом. Він складається з одного або кількох шарів паренхімних клітин. За походженням перицикл — це первинна бічна меристема. З перициклу утворюються механічна тканина, так звана склеренхіма, або її ще називають пери циклічними волокнами, іноді вони досягають значних розмірів. Особливо це чітко виражено у льону, конопель.

 

 За перициклом розташовується  провідна тканина центрального  циліндра, яка представлена у вигляді відкритих колатеральних судинно – волокнистих пучків. Вони складаються з первинної і вторинної ксилеми, що розташовується ближче до центра стебла, з первинної та вторинної флоеми, розташованої до периферії та шару твірної тканини — камбію між ними.

 

 В центральній частині  осьового циліндра розташована  серцевина, яка оточена провідними  тканинами і складається з  паренхімних клітин. Зовнішній шар  серцевини називається перимедулярною  зоною. Її тканини відзначаються  досить тривалим періодом життєдіяльності.

 

До складу центрального циліндра відносяться і первинні серцевинні промені, які розташовуються між судинно – волокнистими пучками  і відокремлюють їх. Крім того, серцевинні промені сполучають серцевину з  первинною корою. Вони відіграють важливу роль як провідна система, тому що по них рухається вода і розчинені в ній мінеральні речовини в радіальному напрямку, тобто від центрального циліндра до первинної кори і навпаки.

 

 Від діяльності  камбію, від характеру його закладання  і функціонування залежить будова стебла. Дослідженням діяльності камбію займався російський вчений Костичев, який встановив, що прокамбій в меристематичному кільці закладається неоднаково, а тому і провідна система розвивається по – різному.

 

 У більшості рослин прокамбій закладається в меристематичному кільці у вигляді окремих тяжів, з яких формуються окремі судинно – волокнисті пучки. Пізніше між цими пучками закладається між пучковий камбій, який з’єднується з пучковим і утворюють суцільне камбіальне кільце, яке продукує назовні вторинну флоему, а до середини вторинну ксилему. Тому стебла рослин, в яких прокамбій закладається у вигляді пучків формують пучкову будову. Проте, у деяких дводольних рослин (наприклад, у льону, липи, тютюну, валеріани, грициків та ін.) прокамбій в меристематичному кільці закладається у вигляді суцільного кільця. Тому з нього формуються первинні провідні тканини, утворюючи неперервне кільце з дуже вузькими серцевинними променями. На поперечному перерізі таких стебел видно кільце прокамбіального шару, який в майбутньому не змінюється, з прокамбію формується камбій, який відкладає вторинну ксилему і вторинну флоему. У рослин з кільцевим прокамбієм формується суцільна будова стебла.

 

 

 

 

 

 

 

 

ТИПИ АНАТОМІЧНОЇ БУДОВИ СТЕБЛА ДВОДОЛЬНИХ ТРАВ’ЯНИСТИХ РОСЛИН

 

Судинно-волокнисті пучки  відкриті і можуть збільшуватись. Розміщення пучків впорядковане, і в стеблові їх небагато, що зумов-юється характером проходження листкових слідів.

 

У деяких рослин (гарбуз, хвилівник та ін.) пучки в стеблі без особливих змін зберігаються протягом усього життя, утворюючи так звану пучкову будову. У багатьох рослин молоді стебла мають пучкову будову (соняшник, рицина, бавовник тощо), а по мірі старіння їх будова змінюється на непучкову, коли елементи флоеми і ксилеми з'єднуються, утворюючи кільця. Ці зміни зумовлені діяльністю камбію — як того, що знаходиться в судинно-волокнистих пучках, так і того, що утворюється в паренхімі між пучками і називається міжпучковим. Така будова стебла називається перехідною. У багатьох рослин елементи вторинних флоеми і ксилеми формують кільце майже зразу за конусом наростання (гвоздики, куколиця, льон та ін.). Такий тип будови стебла називається непучковим. Стебло двосім'ядольних рослин чітко поділяється на корову частину і центральний циліндр. Корова частина стебла відділяється від центрального осьового циліндра ендодермою. Серцевина у стебел чітко виражена. Вона може бути: однорідною із однакових живих клітин; неоднорідною із живих і відмерлих клітин (соняшник); порожнистою, коли в центрі стебла утворюється порожнина (види родин валеріанові, ясноткові, селерові тощо).

 

Розміщення тканин у  стеблі пучкової будови таке (рис. 1, 2(Б, В), 3(А)). Стебло вкрите первинною покривною тканиною — епідермою, на якій можуть бути трихоми, кутикула, восковий наліт. Під епідермою розташовується первинна кора, до складу якої входять коленхіма, корова паренхіма й ендодерма. Розвиток кори в різних видів рослин неоднаковий. У одних видів вона краще розвинена, багатошарова, хлорофілоносна, в інших — одношарова.

 

Коленхіма знаходиться звичайно безпосередньо під епідермою, утворюючи кількашарове кільце, і може бути представлена одним, Двома або всіма видами. Рідше коленхіма може розташовуватись на відстані від епідерми, або утворювати дві ділянки: під епідермою на відстані від неї. В клітинах коленхіми можуть знаходить хлоропласти, запасні речовини, іноді кристали, а між клітина-Ми є видільна тканина.

 

Корова паренхіма звичайно багатошарова, тонкостінна, її клітини  розміщуються щільно або з міжклітинниками. У рослин, що ростуть у надто зволожених місцях, і у водяних рослин корова паренхіма  звичайно  репрезентована   аеренхімою.   В   її   клітинах можуть знаходитись хлоропласти, запасні речовини та інші продукти.

 

Центральний осьовий  циліндр може починатись кільцем  механічної тканини (звичайно перициклічними волокнами) або судинці волокнистими пучками, що розділяються серцевинними променями Судинно-волокнисті пучки відкриті колатеральні або біколатеральні їх флоема складається із механічної тканини — луб'яних волоком (товстостінного лубу), ситовидних трубок з клітинами-супутницями і луб'яної паренхіми (тонкостінного лубу). Якщо центральний циліндр починається кільцем механічної тканини, то в судинно-волокнистих пучках механічна тканина звичайно відсутня. В кліти­нах луб'яної паренхіми можуть накопичуватись запасні речовини (крохмаль, білок, жирна олія) і кристали оксалату кальцію. Між елементами флоеми може проходити видільна тканина (молочники тощо). До складу вторинної ксилеми судинно-волокнистого пучка входять усі її гістологічні елементи (судини, трахеїди, лібриформ, деревинна паренхіма). Між флоемою і ксилемою пучка знаходиться камбій, який продукує нові елементи вторинних флоеми і ксилеми, що приводить до збільшення пучка і потовщення стебла. Первинна флоема пучка руйнується, а первинна ксилема залишається в пучку, відтісняючись до серцевини. Судинно-волокнисті пучки можуть облямовуватись кристалоносною піхвою, яка здебільшого приєднується до їх ксилемної частини. У деяких рослин кристалоносна піхва облямовує судини і ситовидні трубки.

 

Розділяють судинно-волокнисті пучки серцевинні промені, що складаються  із паренхімних, дещо радіальне видовжених клітин. Вони з'єднують серцевину  стебла з коровою частиною. В клітинах серцевинних променів можуть накопичуватись кристали оксалату кальцію або продукти запасу, а між клітинами — проходити видільні тканини. Серцевина буває однорідною, неоднорідною і порожнистою. В її клітинах можуть знаходитись запасні речовини і кристали. У деяких рослин порожнина, що формується в серцевині, облямовується кристалоносною обкладкою (скабіоза). У інших рослин (калюжниця) серцевина репрезентована аеренхімою або коленхіматозною паренхімою (оболонки цих клітин потовщуються як у коленхіми).

 

Перехідний тип будови стебла (рис. 2(Г, Д), 3(Б)) характерний тим, що в серцевинних променях центрального циліндра між судинно-волокнистими пучками на рівні пучкового камбію внаслідок меристематичної активності клітин основної паренхіми утворюється міжпучковий камбій, який продукує нові судинно-волокнисті пучки. Структура цих пучків звичайно така ж, як і тих, що сформувались раніше. У деяких рослин у судинно-волокнистих пучках, сформованих міжпучковим камбієм, не утворюється механічна тканина флоеми. Внаслідок утворення нових судинно-волокнистя пучків ділянки флоеми і ксилеми всіх пучків з'єднуються, формуй чи кільця вторинних флоеми і ксилеми, які розчленовуються лише вузькими серцевинними променями. Останні здебільшого мають один-два шари. Пучковий тип будови верхньої частий стебла переходить у нижній його частині в непучковий. Такий перехід від пучкової будови стебла через перехідний тип до непучкової характерний для представників складноцвітних, бобових, губоцвітних, капустяних та ін.

 

 

Спочатку непучковий, або беспучковий, тип (рис. 2( Е), 3(В) ) характеризується відсутністю провідних пучків, оскільки прокамбій, а потім і камбій закладаються кільцем. Провідна система складається з внутрішнього широкого по товщині циліндра ксилеми і більш вузького зовнішнього циліндра флоеми. На поперечних зрізах ксилема і флоема мають кільцеве розташування (сім. гвоздичні, льонові, маренові та ін.) (Сербін Анатолій Гаврилович )

 

 

Різні систематичні групи  рослин і види мають певні індивідуальні ознаки анатомічної будови (рис. 3), які використовуються як діагностичні в систематиці та при ідентифікації рослин і рослинної сировини.( Сербін Анатолій Гаврилович )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВИСНОВОК

 

На закінчення треба  зазначити, що структура стебел трав'янистих дводольних рослин значно різноманітніша, ніж дерев і кущів, що є показником їхньої високої спеціалізації. Особливості будови стебел трав'янистих рослин на відміну від деревних такі: відсутність або слабкий розвиток фелогену, значна паренхіматизація, послаблення діяльності камбію, редукція механічних і подекуди провідних тканин.