Токи веществ в растении. Проводящие ткани: цитологические особенности, происхождение, локализация.

Проводящие ткани. Вода и питательные вещества, поступающие через корни, передвигаются к другим органам и клеткам и образуют восходящий ток, который идет по трахеидам и сосудам (трахей).

Продукты ассимиляции от листьев (стеблей) передвигаются к корням и дру­гим органам и клеткам образуют нисходящий ток, движутся по ситовидным трубкам с клетками-спутницами.

Часть органа (стебля, корня, черешка), где размещены сосуды или трахеиды, называется ксилемой, ситовидные трубки с клетками - спутницами - флоэмой.

В состав ксилемы и флоэмы входят и другие ткани - механические, основ­ные, но наиболее характерными анатомическими элементами их являются про­водящие ткани.

СОСУДЫ - различной толщины трубки, которые состоят из члеников (клеток). Поперечные стенки у толстых сосудов, более или менее горизон­тальны. В узких сосудах - они скошенные, часто под острым углом. Диаметр сосудов - от 0,1-0,2 мм до 0,3-0,7 мм (лианы). Длина их от нескольких сантиметров до нескольких метров (лианы, некоторые деревья).

Сосуды редко расположены в одиночку. Обычно их находится целая пачка. Во время формирования сосудов на их внутренней поверхности образуются целлюлозные утолщения - кольчатые и спиральные, которые не препятствуют удлинению сосудов. Позже возникают (в более широких сосудах) лестничные и сетчатые утолщения. Они занимают большую часть поверхности стенок. Затем наибольшая площадь утолщения занимается у точечных или порис­тых сосудов. Здесь не утолщены лишь поры. Сосуды свойственны высокораз­витым покрытосеменным растениям и относятся к высшей ступени в эволюции проводящих элементов ксилемы.

До сформирования сосудов функции проведения выполняют трахеиды, свойственные высшим споровым и голосеменным растениям. Они сохранились и у большинства покрытосеменных растений в мелких жилках листа.

ТРАХЕИДЫ - отдельные прозенхимные клетки со скошенными концами, которыми они и причленяются друг к другу, образуя проводящую сеть. Ме­жду соседними трахеидами нет сплошных отверстий, как у сосудов. Сообща­ются они посредством округлых окаймленных пор. Трахеидам свойст­венны такие же утолщения стенок.

В сформировавшихся трахеидах протопласт отмирает, и они, как и сосуды, от­носятся к мертвым тканям.

В стадии формирования трахеиды и сосуды состоят их чистой целлюлозы, затем идет одревеснение. Сначала пропитываются лигнином утолщения, а за­тем и вся оболочка клеток, что увеличивает прочность ксилемы.

Сосуды и трахеиды всегда соприкасаются с паренхимной тканью. Клетки паренхимы посредством плазмодесм через поры могут врастать в сосуды. Ино­гда плазмодесмы разрастаются там, образуя тиллы.

С возрастом все большая масса сосудов древесных растений заполняется тиллами и они превращаются в механическую ткань. Ксилема приобретает большую прочность, т.к. тиллы древеснеют и заполняются дубильными и смо­листыми веществами.

СИТОВИДНЫЕ ТРУБКИ флоэмы состоят из живых клеток. Ситовидными они называются потому, что перегородки между клетками пронизаны боль­шим количеством сквозных отверстий (сита), через которые проходят плазмодесмы, соединяющие протопласты соседних клеток. Клетки ситовидных трубок силь­но вакуолизированы. В их протопласте могут содержаться хлоропласты, лей­копласты, крахмал. В клеточном соке растворены белки и углеводы, ядро деге­нерирует. Стенки их состоят из чистой целлюлозы и лишь к концу вегетации растений у некоторых трубок древеснеют.

Размещаются ситовидные трубки в одиночку или пачками. В последнем случае в местах соприкосновения образуются ситовидные отверстия.

Длина клеток ситовидных трубок до 2 мм, толщина - несколько десятков микрометров.

Клетки-спутницы сопутствуют ситовидным трубкам. Они тоньше и короче, менее вакуолизированы, сохранили ядро. Сообщаются с ситовидными трубка­ми через ситовидные отверстия. Они имеются не у всех высших растений. Их нет у хвойных и некоторых покрытосеменных (картофель).

Таким образом, проводящие ткани представлены живыми и мертвыми клетками (элементами). Из этого следует, что функцию проведения они выполняют при помощи различных сил. Если по сосудам и трахеидам вода и рас­творенные в ней вещества передвигаются под действием осмотических сил, корневого давления и сил сцепления, то по живым ситовидным трубкам с уча­стием клеток спутниц - путем обменных процессов (биологических сил). В результате скорость движения продуктов ассимиляции (сахаров) в сотни раз больше, чем воды в сосудах.