Анатомическое строение стебля травянистых растений

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ

Знать: определение терминов по теме занятия; особенности топографического расположения и анатомического строения стебля.

Уметь: на препаратах по характерным признакам различать разные ткани и структуры.

Владеть навыками выявления основных особенностей строения стебля однодольных и двудольных растений для диагностики лекарственного сырья.

ЗАДАНИЯ В ТЕСТОВОЙ ФОРМЕ

Выберите один правильный ответ

1. В состав центрального цилиндра стебля входят

1) перицикл

2) сердцевидные лучи

3) сердцевина

4) все выше перечисленное

2. Перицикл - зона стебля расположенная в

1) первичной коре

2) центральном цилиндре

3) сердцевине

4) рядом с камбием

3. Первичная структура быстро нарушается у

1) двудольных и голосеменных

2) однодольных

3) голосеменных

4) однодольных и двудольных

4. Самый наружный слой центрального цилиндра

1) сердцевина

2) перицикл

3) центральный цилиндр

4) стела

5. Внутренний пограничный слой первичной коры

1) эндодерма

2) перидерма

3) ксилема

4) эпидерма

6. Вторичную ксилему с несколькими кольцами прироста называют

1) древесина

2) луб

3) корка

4) сердцевина

7. Для однодольных покрытосеменных растений характерна

1) эустель

2) артростела

3) актиностела

4) атактостела

8. трахеиды и сосуды  в зависимости от типа утолщения и поровости боковых стенок 

1) уголковые и пластинчатые

2) пластинчатые и сетчатые

3) спиральные, сетчатые и лестничные

4) лестничные и пластинчатые

9. Пучковый тип строения стебля характерен для

1) лютика, клевера

2) подсолнечника, льна, тысячелистника

3) люцерны, липы

4) клещевины

10. Эустелу можно встретить в стеблях

1) некоторых папоротниковидных

2) голосеменных

3) двудольных покрытосеменных

4) однодольных покрытосеменных

           Эталоны ответов: 1.4), 2.2), 3.1), 4.2), 5.1), 6.1), 7.4), 8.3), 9.1), 10.2).

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ

1. Стебель: определение, функции, происхождение.

2. Первичное строение стебля: анатомо-топографические зоны.

3. Первичная покровная ткань стебля.

4. Строение первичной коры стебля.

5. Центральный осевой цилиндр стебля, его особенности у однодольных и двудольных растений.

6. Вторичное строение стебля.

7. Формирование тканей стебля вторичного строения.

8. Пучковое строение стебля.

9. Переходное строение стебля.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

1. Изучите и зарисуйте микропрепараты:

        а) Стебель купены (ок.7, об.40)

На малом увеличении хорошо видно покрасневшее кольцо склеренхимы, внутрь от которого среди паренхимных клеток сердцевины расположены небольшие коллатеральные пучки. Слой склеренхимы представляет собой многорядный перицикл и является наружным слоем центрального цилиндра. Ткани, расположенные к периферии от него, принадлежат к первичной коре. Снаружи стебель покрыт эпидермой с толстой кутикулой и небольшим числом устьичных аппаратов.

На большом увеличении видно, что основная часть первичной коры составляет хлоренхима. Внутренний ряд более крупных клеток паренхимы коры, прилегающей к склеренхиме, является эндодермой. Клетки ее обычно содержат крахмал.

Затем рассмотрите строение центрального цилиндра. Все пространство внутрь от склеренхимного кольца занято основной паренхимой, среди которой повсюду рассеяны закрытые проводящие пучки. Проводящие пучки располагаются в кажущемся беспорядке. На периферии их больше, но они мелкие, в центре стебля их меньше, но они крупнее. В более старой части стебля пучки окружены склеренхимой.

Зарисуйте препарат. Сделайте обозначения: эпидерма, первичная кора (хлоренхима, эндодерма), центральный цилиндр (склеренхима перицикла, основная паренхима, закрытые коллатеральные пучки).

 

 

1. Укажите тип стелы стебля купены (схема А).

 

2. Обратите внимание на различие в строении проводящих пучков, расположенных по периферии и в центре стебля.

Определите типы проводящих пучков и подпишите их названия (схема А).

 

3. Выделите топографические зоны стебля и отметьте соответствующие им типы тканей (схема Б).

 

4. В деталях изобразите строение одного проводящего пучка, отметив все типы тканей. Гистологические элементы ксилемы и флоэмы обозначьте фигурными скобками (схема В).

 

5. Вычислите средний диаметр сосудов метаксилемы и ситовидных трубок.

      б) Соломина ржи (ок.7, об.40)

На малом увеличении на препарате рассмотрите мощный слой склеренхимы. Выступы его выходят до эпидермы. Между выступами склеренхимы лежат участки хлоренхимы над ними можно заметить устьица. В более старых стеблях хлорофиллоносную паренхиму заметить почти невозможно, так как стенки ее клеток постепенно одревесневают, как и стенки клеток эпидермы. Обратите внимание на то, что первичная кора не выражена.

Рассматривая срез на большом увеличении, обратите внимание на то, что в каждом выступе склеренхимы, между участками хлорофиллоносной паренхимы, лежит небольшой проводящий пучок. Ближе к центру расположены более крупные закрытые коллатеральные проводящие пучки. Они окружены крупноклеточной паренхимой. В центре сердцевина не сохранилась. При росте стебля в длину клетки сердцевины разрываются, и образуется полость свойственная стеблям большинства злаков. Поэтому у злаков имеется значительно меньше проводящих пучков, чем у лилейных, и располагаются они более или менее в шахматном порядке в два, реже в три ряда.

Зарисуйте препарат. Сделайте обозначения: эпидерма, склеренхима, закрытый коллатеральный пучок, основная паренхима, полость.

 

1 - эпидерма, 2 - склеренхима, 3 - хлоренхима, 4 - закрытый коллатеральный пучок, 5 - основная паренхима, 6 - полость.

 

1 - участки хлорофиллоносной паренхимы; 2 - склеренхима; 3 - мелкие пучки; 4 - крупные пучки

     в) Стебель подсолнечника (ок.7, об.40) – переходное строение

Изучите препарат на малом увеличении микроскопа. Проводящие пучки расположены близко к поверхности стебля в один ряд. Все пучки как бы связаны волнистой полоской очень мелких клеток с более темным содержимым. Это и есть образовавшийся из паренхимы межпучковый камбий. Из него дифференцируются новые проводящие пучки, которые расположены между более крупными пучками.

После этого рассмотрите ткани стебля на большом увеличении. Снаружи стебель покрыт эпидермой, на которой образуются крупные многоклеточные волоски. Под эпидермой расположена механическая ткань - колленхима. Ближе к периферии находятся слои пластинчатой колленхимы, а глубже - уголковой. Обратить внимание на то, что клетки колленхимы имеют живое содержимое, в том числе ядра и хлоропласты. Под колленхимой лежит небольшой слой паренхимы первичной коры, заканчивающийся извилистым слоем из цепочки клеток, прилегающих к участкам склеренхимы. Это эндодерма. В основной паренхиме изредка встречаются схизогенные смоляные ходы.

К центру стебля, сразу же за первичной корой, расположен центральный цилиндр. Он начинается хорошо обособленными группами толстостенных клеток склеренхимы с одревесневшими стенками перициклического происхождения. Отметить, что у подсолнечника, так же как и у древесных стеблей, перициклическая зона состоит из участков склеренхимы, чередующихся по кругу с толстостенной паренхимой. Здесь также изредка встречаются смоляные ходы. Обратите внимание на то, что тяжи склеренхимы расположены не произвольно, а в комплексе с коллатеральными сосудисто-волокнистыми пучками, всегда прилегают к флоэмной части пучка. Пучки открытые, расположены равномерно по окружности стебля. Несколько изогнутая зона пучкового камбия, выходя за пределы пучка, формирует выпуклую дугу межпучкового камбия. Широкая зона камбия - свидетельство активной его деятельности (за два месяца стебель подсолнечника утолщается в 8-10 раз). Межпучковый камбий возникает из основной паренхимы, после того как из прокамбия сформируются проводящие пучки и начнется деятельность пучкового камбия. Межпучковый камбий образует элементы нового проводящего пучка: ксилему внутрь от камбия и флоэму кнаружи от камбия. Постепенно новые и старые пучки разрастаются и сливаются. В итоге деятельности межпучкового камбия в нижней части стебля образуется сплошной слой ксилемы с острыми выступами, вдающимися в сердцевину. Снаружи к ксилеме примыкает непрерывный слой камбия, а за ним слой флоэмы. Внутрь от пучков лежит крупноклеточная паренхима сердцевины, составляющая основную массу стебля.

Зарисуйте препарат. Сделайте обозначения: эпидерма с волосками, колленхима, паренхима первичной коры, эндодерма, склеренхима перициклической зоны, проводящие пучки (флоэма, пучковый камбий, ксилема), межпучковый камбий, новые пучки из межпучкового камбия, сердцевина.

 

Стебель двудольного растения (подсолнечник) на этапе перехода от первичного строения к вторичному: А – часть поперечного среза; Б – схема поперечного разреза; 1 – эпидерма; 2 – колленхима; 3 – основная паренхима; 4 – эндодерма; 5 – склеренхима; 6 – флоэма; 7 – камбий; 8 – ксилема; 9 – камбиальное кольцо

Переходное строение стебля двудольного растения - подсолнечника (поперечный срез): 1 - эпидерма; 2 - колленхима; 3 - паренхима; 4 - крахмалоносное влагалище; 5 - склеренхима перициклического происхождения; 6 - флоэма; 7 - пучковый камбий; 8 - межпучковый камбий; 9 – ксилема.

    г) Стебель кирказона (ок.7, об.40) – пучковое строение

На малом увеличении найдите основные зоны стебля: эпидерму, первичную кору и центральный цилиндр, который начинается широким кольцом склеренхимы перициклического происхождения. Верхняя граница этого кольца ровная, а нижняя волнистая, над пучками она приподнимается, между пучками опускается. Стенки клеток склеренхимы покраснели от действия красителя. Однако у верхней границы кольца стенки клеток окрашены более интенсивно, чем у нижней, так как содержат больше лигнина. Если для исследования взята молодая часть стебля, то стенки клеток, расположенных у нижней границы кольца, могут еще не содержать лигнина и иметь серый цвет. Однако нижняя граница склеренхимного кольца всегда хорошо видна, так как под ним лежит крупноклеточная тонкостенная паренхима. Обратите внимание на то, что проводящие пучки расположены в один ряд по кругу. Это коллатеральные пучки. Ксилема окрасилась от реактива в красный цвет. Флоэма отличается от окружающей ее паренхимы более мелкими клетками. Пучки разделены первичными сердцевинными лучами. В центре стебля расположен большой участок паренхимы, образующий сердцевину.

Переведите микроскопна большое увеличение. Обратите внимание на то, что эпидерма состоит из прямоугольных плотно сомкнутых клеток. Наружная стенка их гораздо толще боковых и внутренней. Эпидерма покрыта слоем кутикулы. Под эпидермой расположен слой мелких клеток с утолщенными стенками. При внимательном рассмотрении можно установить, что это колленхима, чаще пластинчатая, иногда - уголковая. Ниже расположен слой крупноклеточной тонкостенной паренхимы. В некоторых клетках имеются кристаллы щавелевокислого кальция в виде друз. Самый нижний слой паренхимы состоит из более мелких клеток. Это эндодерма. Ею заканчивается первичная кора. Клетки первого слоя центрального цилиндра - склеренхимы на поперечном разрезе многоугольные, плотно прилегают друг к другу, стенки толстые, пронизаны простыми порами. В продольном сечении они длинные, прозенхимные. Следовательно, это древесинные волокна. Далее изучите структуру проводящих пучков. Первичная ксилема, расположенная на границе с сердцевиной, состоит из небольшого числа кольчатых и спиральных сосудов малого диаметра и трахеид. Вторичная ксилема, образованная камбием, включает сосуды большого диаметра (сетчато-пористые), древесинные волокна и древесинную паренхиму. Вторичная флоэма состоит из ситовидных трубок и сопровождающих клеток. Первые - крупные, вторые - мелкие, с густым содержимым. Кроме того, во флоэме имеется тонкостенная лубяная паренхима. Первичная флоэма расположена в наружной части пучка и состоит из деформированных клеток. Между ксилемой и флоэмой лежит камбиальная зона, состоящая из прямоугольных клеток, расположенных правильными радиальными рядами. Она состоит из камбия (один слой клеток) и его производных, не утративших еще сходства с ним. Участок камбия между флоэмой и ксилемой называют пучковым. На более поздних фазах роста в паренхиме, разделяющей пучки, также образуется камбий, который называют межпучковым. Участки межпучкового камбия примыкают к пучковому камбию, образуя сплошной камбиальный слой. Межпучковый камбий дифференцируется только в паренхиму сердцевинных лучей. Сердцевина состоит из рыхло расположенных паренхимных клеток. В некоторых из них также есть друзы.

Зарисуйте препарат. Сделайте обозначения: эпидерма, первичная кора (колленхима, паренхима, эндодерма), центральный цилиндр (склеренхима, коллатеральные пучки: флоэма и ксилема; камбий: пучковый и межпучковый; сердцевинные лучи; сердцевина).

 

Стебель кирказона в поперечном разрезе. А – срез на уровне появления прокамбия; Б– на уровне появления камбия; В – на уровне сформированной структуры: 1 – прокамбий, 2 – эпидерма, 3 – колленхима, 4 – паренхима коры, 5 – эндодерма (3-5 – первичная кора),
6 – склеренхима перицикла, 7 – флоэма, 8 – ксилема, 9 – пучковый камбий (7-9 – открытый коллатеральный пучок), 10 – межпучковый камбий,11 – сердцевинный луч, 12 – паренхима сердцевины (6-12 – центральный цилиндр)