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.
Геннадий Иванович известен в отечественной истории как великий адмирал, мореплаватель, активный исследователь Дальнего Востока, сумевший доказать, что Сахалин – это остров....
27 04 2024 14:51:29
Африканская саванна содержит разнообразное сообщество живых организмов, которые взаимодействуют и образовывают сложную пищевую сеть....
26 04 2024 6:51:44
Несмотря на многочисленность особей, фауна Черного моря представлена лишь двумя видами этих кишечнополостных животных. К ним относят медузу Аурелию и медузу Корнерота....
25 04 2024 7:10:36
Популяции животных постоянно взаимодействуют одна с другой и окружающей их средой в разных сферах....
24 04 2024 0:48:16
ОТВЕТ: Более 70 процентов современных видов змей откладывают яйца, но не все......
23 04 2024 2:38:13
Выглядываешь в окошко, и ликуешь, увидев первый снег. Бывает, что он полностью покрывает своим пушистым покрывалом, все что только возможно....
22 04 2024 2:31:48
ОТВЕТ: Самым сильным насекомым в мири, которое известно современной науке, считается......
21 04 2024 21:50:31
ОТВЕТ: Белые медведи обитают лишь в Северном полушарии Земли в районе Арктики, так как хорошо адаптированы к очень низким температурам севера и жизни на льду....
20 04 2024 0:20:42
Жвачные животные - это представители класса млекопитающих из подотряда Ruminantia (отряда парнокопытные - Artiodactyla). У большинства жвачных животных есть четырехкамерные желудки....
19 04 2024 11:12:45
Флора степей обычно состоит из растений, таких как небольшие кустарники и травы, которые могут выдерживать засуху и нехватку питательных веществ в почве....
18 04 2024 1:42:55
Предлагаем познакомиться с десяткой самых больших акул на нашей планете....
17 04 2024 19:20:20
Верблюды являются необычным видом животных. Они удивительно странные, но благодаря своим особенностям, верблюды идеально приспособлены к жизнедеятельности в суровых условиях пустыни....
16 04 2024 23:52:35
Средообразующая деятельность - это термин, используемый для обозначения процесса, посредством которого конкретный организм изменяет свою среду обитания....
15 04 2024 10:21:50
В этой статье представлена подборка некоторых краснокнижных растений Ставропольского края, с кратким описанием и фото....
14 04 2024 16:47:42
Россия – крупнейшее государство мира, и потому ее природа крайне разнообразна. Например, на севере страны можно встретить белых медведей, а на юге растут пальмы....
13 04 2024 22:52:24
Тайга - это суровый край, но очень красивый и богатый на интересные виды животных, приспособившихся и прекрасно проживающих здесь. Кто-же они, эти загадочные жители тайги?...
12 04 2024 12:43:52
Будьте уверены, что вы не поверите своим глазам, когда впервые увидите черную курицу породы Ayam Cemani (Аям Цемани) из Индонезии....
11 04 2024 7:41:32
При генетическом разнообразии гены живых организмов внутри популяции изменяются. Аллели определяют различные черты, которые могут передаваться от родителей к потомству....
10 04 2024 18:10:32
Особенностью Черного моря является то, что в нем на глубинах свыше 150 м почти нет жизни. Однако в водах Черного моря насчитывается около 193 видов рыб....
09 04 2024 15:59:29
ОТВЕТ: Пустыня Сахара охватывает внушительную часть территорий таких стран Африки, как Алжир, Чад, Египет, Ливия, Мали, Мавритания, Марокко, Нигер, Сахарская Арабская Демократическая Республика (САДР), Судан и Тунис....
08 04 2024 13:35:56
Палеозойская эра началась непосредственно после неопротерозоя (1 млрд - 542 млн лет назад), а затем сменилась мезозойской эрой (252-66 млн лет назад)....
07 04 2024 8:14:34
Географический Южный полюс представляет собой крайнюю южную точку на поверхности Земли. Он находится на 90° южной широты в Антарктиде на территории исследовательской станции Амундсен-Скотт, учрежденной США в 1956 году....
06 04 2024 16:43:41
В XV веке европейцы стали активно исследовать планету, и в результате им удалось убрать с карты мира почти все «белые пятна». Этот период известен в истории как эпоха Великих географических открытий....
05 04 2024 6:53:27
Мой дедушка живет в деревне, а у них там протекает небольшая речка. В свободное время он любит ходить на рыбалку. Дед ждал, когда у меня начнутся летние каникулы, чтобы взять меня с собой на рыбалку....
04 04 2024 17:14:55
Триллионы клеток в человеческом теле встречаются во всех формах и размерах. Эти крошечные структуры являются основной единицей живых организмов....
03 04 2024 9:43:57
В большинстве озер на Земле вода пресная, однако встречаются и исключения. В некоторых водоемах содержание соли в разы превышает среднее значение для Мирового океана....
02 04 2024 23:46:56
Существует несколько способов как можно предотвратить или исправить прыжки собаки на людей. Если у вас щенок, это поведение можно устранить с помощью последовательного обучения....
01 04 2024 7:48:56
Гренландский кит является вторым по массе китом в мире, уступая только синему киту. Самки гренландского кита имеют среднюю длину тела от 16 до 18 метров, а самцы от 14 до 17 метров. Масса тела полярного кита варьируется от 75 до 100 тонн. Нижняя челюсть имеет U-образную форму и покрыта светлыми пятнами, контрастирующими с темным окрасом тела животного....
31 03 2024 21:27:33
Водное животное - это позвоночное или беспозвоночное животное, которое живет в воде в течение определенного периода или всей своей жизни....
30 03 2024 22:13:39
Давайте познакомится с анатомией человека более подробно. Узнаем из каких частей и органов состоит наше тело, а также какие функции они выполняют....
29 03 2024 15:50:49
Самые маленькие страны в регионе являются островными государствами, расположенные в основном в бассейне Карибского моря....
28 03 2024 3:29:21
Описание и хаpaктеристика водных, лесных, земельных, минеральных и биологических ресурсов Северной Америки....
27 03 2024 19:53:51
ОТВЕТ: Египет довольно богатая природными ресурсами страна. На процветание государства во многом повлияло уникальное расположение на......
26 03 2024 3:27:49
Гора – это особая местность рельефа, которая хаpaктеризуется резким увеличением высоты местности. У каждой горы можно выделить вершину (но иногда их бывает несколько) и склоны, которые к этой самой вершине ведут....
25 03 2024 23:16:39
Представляем 10 увлекательных фактов о комнатных мухах, которые вы могли не знать....
24 03 2024 23:19:34
Земля за свою историю претерпела множество массовых вымираний, так как первая бактериальная жизнь появилась около трех миллиардов лет назад....
23 03 2024 6:32:23
Экосистема включает в себя все живые организмы, которые в той или иной степени, взаимодействуют друг с другом и окружающей их неживой средой....
22 03 2024 6:37:35
А.А. Пластов написал картину «Летом», на которой изобразил, красоту лесной поляны и в то же время, дары леса – грибы и......
21 03 2024 6:40:43
Картинки из этой подборки являются отличным способом показать малышу изображения доброго, улыбающегося, лучистого и веселого солнышка....
20 03 2024 18:30:43
Школа – это место, где дети получают новые знания. Для того, чтобы процесс обучения был эффективным, ученики и учителя должны придерживаться особых правил....
19 03 2024 6:24:29
Позвоночные (Vertebrata) - группа хордовых животных, которая включает в себя млекопитающих, птиц, амфибий, рептилий и рыб....
18 03 2024 21:41:47
Индийский океан не так богат на заливы и проливы, как Атлантика или Тихий океан, однако несколько особо крупных проливов в его акватории всё же можно выделить....
17 03 2024 10:21:43
Разрушение среды обитания - это процесс, при котором естественная среда обитания получает урон такой степени, что она больше не в силах поддерживать нормальн......
16 03 2024 5:52:22
Иван Иванович Шишкин всем известен, как художник, который умело изображает на своих картинах лесные чащи, поля и луга. Особенно у него много пейзажей, где запечатлены сосны. Перед нами картина Ивана Шишкина «Сосны, освещенные солнцем». Она настолько выглядит реалистично, можно подумать, что это фотография....
15 03 2024 2:16:45
Белка-летяга имеет сплошную перепонку, которая соединяет передние и задние конечности. В отличии от остальных члeнов подсемейства летяг, обыкновенная летяга не имеет перепонок между задними конечностями и основанием хвоста....
14 03 2024 12:38:26
Собаки чихают так же как и люди. Чихание может быть вызвано как простым щекотанием в носу, так и свидетельствовать о заболевании животного....
13 03 2024 1:49:48
Абиссинская порода (аби) является одной из самых древних пород домашних кошек. Абиссинцы напоминают скульптурные и нарисованные изображения древних египетских кошек....
12 03 2024 8:13:40
Растительный и животный мир Украины формировался на протяжении длительных геологических эпох и прошел многие этапы развития до того, как приобрел современный вид....
11 03 2024 18:19:24
ОТВЕТ: В среднем волки живут от 6 до 8 лет. Некоторые особи, обитающие в дикой природе имеют продолжительность жизни до......
10 03 2024 7:29:16
Издавна, совы овеяны мифами и суевериями. В данной статье представлены ТОП-5 мифов про этих удивительных птиц......
09 03 2024 16:34:20
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
Этапы антропогенеза – основные в таблице (9 класс, биология)
Взаимоотношения между организмами – примеры, хаpaктеристика и таблица
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Соляной бунт 1648 года кратко, причины и итоги восстания в таблице
Московский Кремль и его достопримечательности (2 класс, окружающий мир)
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Самая краткая биография Гайдара
Наклонение глагола – как определить, таблица с примерами в русском языке
Основные природные зоны Канады
Анализаторы человека в таблице, центральные отделы органов чувств
Стадии антропогенеза в таблице (11 класс, биология)
Какая часть света наибольшая по площади и численности населения?
Самая краткая биография Грига
Красота гор, самые высокие горы (доклад 2 класс, окружающий мир)
Страны Азии и их столицы – список и таблица
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Богатство (обществознание, 5 класс)
Краткая биография Жюль Верна
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Путешествие по Москве (2 класс, окружающий мир)
Причастие и деепричастие – отличия
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования
Истории различных видов трaнcпорта (2 класс, окружающий мир)
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Виды мутаций в таблице – хромосомные, генные и геномные (10 класс, биология)
Краткая биография Пастернака Бориса Леонидовича интересное о творчестве писателя
Краткая биография Суворова, рассказ о полководце Александре Васильевиче для детей всех классов
Самая краткая биография Марко Поло
Сходство и различие между митозом и мейозом
Мэджик Джонсон (Magic Johnson) краткая биография баскетболиста
Цепь питания на примере тайги и луга (4 класс, окружающий мир)
Железы внутренней секреции человека в таблице
Самая краткая биография Бетховена
Строение эукариотической клетки в таблице, кратко о функциях (9 класс, биология)