Механическая ткань План 1.Механическая ткань. Определение, функции. 2.Колленхима. Цитологическая характеристика. Типы. 3.Склеренхима. Отличительные черты. Первичная и вторичная склеренхима. 4.Склереиды, строение, типы. 5.Распределение механических тканей в растении.

В обеспечении прочности растения принимают участие: тургорное давление клеток, совокупность клеточных оболочек, мощная покровная ткань многолетних растений. Однако главный компонент – механические ткани, обладающие клетками с утолщенными оболочками, которые после отмирания живого содержимого клетки продолжают выполнять опорную функцию. Механические ткани могут быть как первичными, производными основной меристемы или перицикла, так и вторичнными – производные камбия, феллогена или результата дедифференциации паренхимных клеток. Различают два основных типа механических тканей: колленхиму и склеренхиму.

Колленхима (греч. kolla - клей) – механическая ткань, клетки которой неравномерно утолщены целлюлозой и пектиновыми веществами. Это первичная ткань, характерна для двудольных растений и очень близка к паренхиме, содержит протопласты со всеми органеллами. По форме клетки чаще прозенхимные, реже паренхимные. Колленхима расположена в побеге по периферии непосредственно под эпидермой, либо на расстоянии одного или нескольких слоев от нее. Чаще образует сплошной кольцевой слой, иногда тяжи клеток в ребрах травянистых стеблей. Колленхима появляется на ранних этапах развития побега. Ее оболочки пластичны и способны к растяжению, что не препятствует удлинению органа, и способствует активному росту растения. Встречается в молодых стеблях и корнях, черешках и жилках листа. Одна из особенностей колленхимы состоит в том, что она выполняет свое назначение только в состоянии тургора. Если побеги теряют воду, то увядают.

Уголковая – утолщены стенки в уголках многогранных клеток (стебли щавеля, тыквы, гречихи, свеклы); пластинчатая – утолщенные оболочек расположены параллельными слоями (стебли подсолнечника, молодых древесных растений); рыхлая – утолщены стенки клеток, граничащих с межклетниками (мать-и-мачеха). Колленхима – это живая ткань, состоящая из вытянутых клеток с неравномерно утолщенными стенками, способная растягиваться и выполняющая свои функции лишь в состоянии тургора клеток. Склеренхима – это наиболее распространенный тип механической ткани среди наземных высших растений.

Склеренхима (от греч. scleros- твердый) – это основная механическая ткань, состоящая из плотно сомкнутых клеток с равномерно утолщенными оболочками. Клетки мертвые, их полости заполняются воздухом; клеточные стенки одревесневают. Склеренхимные волокна – это мертвые прозенхимные клетки, в поперечном сечении многогранные или округлые с заостренными концами, плотно прилегающие друг к другу. Оболочки утолщенные, лигнифицированные, поры немногочисленные, щелевидные, полость клетки в виде узкого канала. Фибриллы целлюлозы проходят в оболочках винтообразно, а направление витков в слоях чередуется. Первичные волокна располагаются в листьях, стеблях и корнях растений, где окружают первичные проводящие пучки. Вторичная склеренхима располагается в коре и древесине. К вторичным волокная относятся древесные и лубяные волокна. Древесные волокна или либриформ имеют оболочки сильно утолщенные и лигнифицированны. Лубяные волокна называют техническим волокном – имеют клетки более длинные, но не всегда одревесневшие, часто сохраняющие целлюлозные оболочки. Лубяные волокна некоторых растений широко используются в промышленности. Наиболее известные волокнистые растения и изделия из них изготавливаемые: конопля (Cannabis sativa) – канаты и веревки; джут (Corchorus capsularis) – канаты, веревки и грубые ткани; кенаф (Hibiscus cannabinus) – грубые ткани; лен (Linum usitatissimum) – тканию; рами (Bochmeria nivea) – ткани. Например, у льна длина клеток достигает 60 мм, более длинные волокна рами – 350 мм, волокна же либриформа не превышают 2 мм.

Склереиды не имеют форму волокон и сильно варьируют по форме. Склереиды – это мертвые, чаше паренхимные клетки с очень толстыми многослойными оболочками, пересеченными ветвящимися порами, Склереиды встречаются во всех органах в виде отдельных клеток или скоплений. Выполняет наряду с механической, защитную функцию. По форме клеток склереиды классифицируют на: - брахисклереиды или каменистые клетки – изодиаметрические клетки, наиболее распространенные. Встречаются в скорлупе плодов лещины, желудя; в косточках плодов сливовых, грецкого ореха; в мякоти плодов груши, айвы; в кожуре семян кедровой сосны. - астросклереиды – разветвленные, образуют выросты (протуберанцы), которые врастают в межклетники путем интрузивного роста, встречаются в листьях кожистой консистенции (кубышки, кувшинки); - остеосклереиды – напоминают по форме берцовую кость (кожура фасоли); - макросклереиды – палочковидные (фасоль); Склереиды могут образовывать сплошные группы, тканевую массу, как в скорлупе плодов. Могут они встречаться и поодиночке, в виде идиобластов, как, например, в листьях. Совокупность толстостенных одревесневших клеток растений независимо от их происхождения называют стереомом.

Распределение механических тканей в растении Бионика – наука, изучающая архитектонику живых организмов, т.е. строительно-механические принципы. В.Ф. Раздорский разделил нагрузки, испытываемые растением на статические – постоянные, оказываемые силой тяжести кроны и динамические – быстро меняющиеся нагрузки, оказываемые ветром, ударами дождя. В расположении механической ткани проявляются две тенденции: центростремительная и центробежная. Основной принцип – достижения прочности при экономной затрате материала. Закономерности расположения механической ткани: Инженерные «требования» растений меняются в ходе онтогенеза. В стеблях молодых растений проявляется периферическая (центробежная) тенденция расположения механических тканей. Механическая ткань располагается по периферии в виде полой жесткой трубки. В стволах и многолетних ветвях в большей степени укрепляется центр, механическая ткань составляет всю внутреннюю часть (центростремительная тенденция). В стеблях однодольных растений устойчивость к нагрузкам достигается раздробленностью стереома, механическая ткань располагается в виде отдельных тяжей. Корню, окруженному почвой, не грозит опасность изгиба и излома, его задача противодействовать разрыву. В соответствии с этим, механические ткани размещаются в центре органа. В листьях растений механические ткани по расположению напоминают двутавровые балки, механические ткани располагаются поверхностно- двусторонне.