Какую функцию выполняет пробка в растении. Пробковое дерево: описание

Покровная ткань растения – это наружная ткань, которая защищает растения от неблагоприятных воздействий окружающей среды (перепадов температур, засухи, механических повреждений) и от различных бактерий, вирусов и грибов. Также эти ткани способствуют всасыванию и выделению воды (какую иногда приходится удерживать), осуществляют газообмен.

Выполняемые функции

Таким образом, покровная ткань выполняет следующие функции:

• защитную (отделяет внутреннюю среду растения от внешней среды);
• обменную;
• выделительную;
• рецепторную.

Рис 1. Покровные ткани растений схематически

Виды

Выделяют такие виды покровной ткани, как

• первичная (расположена: эпидерма – в стебле, экзодерма – корне);
• вторичная или пробка (расположена также в корнях и стеблях растений – перидерма; она обычно появляется после того, как отмирает эпидерма);
• дополнительная покровная ткань или корка (ритидом).

Молодой корень может быть также покрыт ризодермой, похожей по своему строению на эпидерму, но в целом эпидерма и экзодерма непохожи ни по строению, ни по происхождению.

Эпидермис – это живая ткань, пробка и корка – это мертвые ткани, клетки которых, отмирая, заполняются воздухом и дубильными веществами, при этом продолжая выполнять свои основные функции – формировать защитные слои, оберегающие растение от неблагоприятных факторов.

Особенности строения

Все разновидности покровной ткани похожи по своему строению (покровные ткани растений образованы из клеток и межклеточного пространства) и имеют определённые особенности.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

• В покровных тканях очень много клеток и мало межклеточного вещества.
• Клетки и другие структурные частицы расположены очень близко друг к другу
• Покровная ткань быстро регенерирует (клетки живут не долго, быстро делятся, за счёт чего ткань постоянно обновляется).

  Строение и функции разных видов покровной ткани представлено ниже в таблице, которую можно использовать на уроках по природоведению в 5 классе.

  

  Рис 2. Эпидерма растения

  Виды покровной ткани растения и их функции

  Вид покровной ткани	Строение	Функции
  Эпидерма	У высших растений вся поверхность этой ткани покрыта кутикулой – слоем воска кутина. Есть специальные поры – устьица, которые состоят из нескольких замыкающих и побочных клеток. Также присутствуют волоски или трихомы, состоящие из одной или нескольких клеток.	Эта ткань обеспечивает газо – и водообмен, осуществляет регуляцию температуры. Волоски могут выполнять защитную функции (как, например, у крапивы).
  Перидерма	Состоит из трёх слоёв: феллема (наружный слой или пробка), феллоген (основной слой, при делении клеток которого образуются два других слоя), феллодерма. В этой ткани расположены так называемые чечевички, которые способствуют газообмену.	Эта ткань защищает растение в том числе и от болезнетворных организмов.
  Корка	Состоит из отмерших клеток феллогена. Эта ткань способно растягиваться до определённых пределов, но она не эластична, именно поэтому на ней постепенно могут образовываться трещины.	Эта ткань необходима для защиты растения от механических повреждений. Интересно, что корка способно уберечь растение даже от огня. Именно поэтому многие деревья выживают после лесных пожаров.

  

  Рис 3. Вид коры под микроскопом

  Все ткани могут быть как многослойными, так и однослойными. Например, ризодерма, покрывающая корень, однослойная ткань, а эпидермис – многослойная. Перидерма также сложная, многослойная покровная ткань.

  У некоторых видов растений, особенно тех, которые растут в засушливых местностях, есть ещё одна ткань (относится к первичным) – веламен , который покрывает только корни растения. Именно этот слой обеспечивает своевременное поступление влаги в листья и стебли растения.

  Разные ткани образуются в разный период «жизни» растения. Так корка может образовываться у высших древесных растений лишь 8, 25 году жизни (сосна и дуб соответственно). У некоторых же она вообще может сформироваться и на 50-ому году жизни (у граба).

  Что мы узнали?

  Покровные ткани есть у животных и растений. У растений имеется три вида покровной ткани, которые выполняют разные функции, хотя основное значение любой покровной ткани – защищать растение. Строение покровной ткани растений несложное, но имеет свои особенности. Ткани бывают однослойные и многослойные. Некоторые виды ткани начинают формироваться тогда, когда растение достигает определённого возраста.

  Тест по теме

  Оценка доклада

  Средняя оценка: 4.5 . Всего получено оценок: 534.

Феллема (phellema), наружная часть вторичной покровной ткани растения - перидермы. Развивается из клеток феллогена (пробкового камбия) при их делении в тангентальном направлении (параллельно поверхности осевого органа). Биологический энциклопедический словарь

Перидерма – покровная ткань растений, играет очень важную роль в их жизни. Именно она защищает деревья от воздействия окружающей среды. Что представляет собой перидерма? Как формируется? Как выполняет свои защитные функции? Чем отличается перидерма разных пород?

Покровные слой

Термином «перидерма» (от греч. peri – «возле», «около» и derma – «кожа») обозначают сложный, многослойный комплекс вторичных покровных тканей – феллогена, феллодермы и пробки (или феллемы, от греч. phellos – «пробка»). Наличие перидермального покровного слоя характерно для голосеменных и двудольных покрытосеменных растений.

Перидерма формируется на ветвях, стволах и зимующих побегах деревьев различных видов, на стеблях, корнях, корнеплодах, клубнях, корневищах, на поверхности кроющих чешуй у зимующих почек, также она покрывает листовые рубцы на месте опавших листьев.

Феллоген и феллодерма

Образование перидермы происходит за счет феллогена (пробкового камбия) . Феллоген надземных органов – побегов, стволов, ветвей – закладывается чаще всего в эпидерме, субэпидермальных слоях, реже – в первичной коре и лубе. Он располагается параллельно к внешней поверхности растительных органов и представляет собой слой образовательной ткани (меристемы , от греч. meristos – «делимый»), состоящей из небольших коротких прямоугольных (на поперечном срезе) клеток с относительно тонкими оболочками.

В результате клеточного деления с внутренней стороны феллогена образуются паренхимные, часто содержащие хлоропласты клетки феллодермы. Ее можно увидеть как зеленый слой при обдирании ветвей, например, у бузины или бука. Клетки феллодермы живые, в них часто откладываются различные запасные вещества, в частности крахмал.

Пробка

От наружной поверхности феллоген отделяет пробковую ткань – феллему . По мере формирования феллемы ранее образовавшиеся клетки оттесняются к периферии и дифференцируются – на их поверхности откладывается суберин, воск, утолщается целлюлозная оболочка, отмирают протопласты; клеточные полости могут заполняться воздухом, дубильными или смолистыми веществами. К примеру, клетки пробки березы заполнены бетулином – белым порошкообразным веществом, в клетках пробки дуба могут содержаться друзы кристаллов щавелевокислого кальция.

Образующаяся пробка может состоять всего из нескольких клеточных слоев (кожура корнеплодов, береста молодых берез), а может достигать нескольких сантиметров. Самые известные примеры – пробковый дуб, бархат амурский, пробковый слой у которого часто превышает 5 см.

Бук весьма чувствителен к солнечным ожогам, так как его ствол покрыт лишь тонким слоем поверхностной перидермы. Напротив, хорошо растут на открытых солнечных местах дубы, стволы которых покрыты толстой коркой с многочисленными пробковыми слоями.

Чечевички

Тотальное опробковение клеток феллемы, а также отсутствие межклетников препятствует газообмену. Для предотвращения «удушья» внутренних тканей внешний пробковый слой местами прерывается чечевичками . На месте формирования чечевички (чаще всего под бывшими устьицами) слой феллогена в виде вогнутой линзы откладывает рыхло соединенные округлые паренхимные слабоопробковевшие клетки, между которыми могут диффундировать пары воды, кислород, углекислый газ. В совокупности клетки чечевичек образуют мучнистую массу, частично покрытую воском и благодаря этому несмачиваемую.

Внешне чечевички похожи на мелкие бугорки над поверхностью перидермы. Они бывают хорошо заметны, например, на поверхности стволов и многолетних ветвей березы в виде черных горизонтальных черточек, у осины и тополя чечевички имеют ромбические очертания.

Возрастные изменения

Первые слои перидермы, которые возникают во внешней наружной части первичной коры, называют поверхностной перидермой . У ряда видов древесных растений она остается основной покровной тканью долгие годы, растягиваясь пропорционально утолщению ствола. Тонкие наружные слои пробковой ткани при этом постоянно отшелушиваются и заменяются новыми за счет сохраняющего активность феллогена. Так, например, формируются гладкие стволы у бука, граба, осины, лещины, молодых деревьев рябины и черемухи. Подобные деревья иногда называют перидермальными .

У большинства видов древесных по мере роста происходит постоянное образование дополнительных слоев перидермы в более глубоких живых зонах первичной коры. Феллоген такой внутренней перидермы отмирает достаточно быстро, вместе с ним отмирают ограниченные слоями перидермальной пробки участки первичной коры и луба. На поверхности стволов возникает комплекс чередующихся омертвевших тканей, наружные слои которого растрескиваются при утолщении ствола под напором постоянно разрастающихся внутренних тканей, что в конечном итоге приводит к формированию корки (или ритидома ), толщина которой может достигать нескольких сантиметров.

Подобные возрастные изменения однотипны, но не одинаковы. К примеру, если слои внутренних перидерм располагаются параллельно внешней поверхности, образуя замкнутые цилиндры (у молодых стволов можжевельника, кипариса ), – возникает кольцевая (кольчатая) корка . При продольном растрескивании кольцевая корка может переходить в полосчатую (жимолость, виноград ). Ее опадение сопровождается разрывами на длинные лентовидные куски, которые впоследствии сбрасываются.

Часто на поперечном срезе перидермальные слои образуют рисунок в виде коротких дуг, «опирающихся» друг на друга. В этом случае корка отслаивается в виде пластинок или чешуек, это – чешуйчатая корка (характерна для сосен, явора, платанов ).

Под защитой

Перидерма функционирует как покровная ткань. Благодаря плотному смыканию клеток пробки и присутствию в их оболочках суберинового слоя (практически непроницаемого для воды) перидермальные слои предохраняют внутренние ткани растений от излишней потери влаги за счет испарения. Пробка достаточно трудно воспламеняется и почти не горит , что немаловажно для древесных при возникновении низовых лесных пожаров.

Срез ствола молодой яблони:
1- перидерма, 2 – колленхима, 3 – паренхима (остатки первичной коры), 4 – участки лубяных волокон, 5 – вторичная флоэма, 6 – камбий, 7 – вторичная ксилема второго года жизни, 8 – вторичная ксилема первого года жизни, 9 – первичная ксилема, 10 – сердцевина.

Высокое содержание воздуха и различных пигментов в клетках пробковых слоев способствуют защите растительных органов от воздействия прямого солнечного света и перепадов температур (при перегреве или длительных морозах).

• К примеру, бук весьма чувствителен к солнечным ожогам, так как его ствол покрыт лишь тонким слоем поверхностной перидермы.
• Напротив, хорошо растут на открытых солнечных местах дубы, стволы которых покрыты толстой коркой с многочисленными пробковыми слоями.

На одревесневших стволах и ветвях в естественных условиях (например, в результате соударений в ветреную погоду) нередко образуются травмированные участки. Раны медленно заполняются раневым каллюсом (от лат. callus – «наплыв»), на поверхности которого постепенно формируется защитный слой перидермы, которую также называют раневой.

Вторичная покровная ткань (пробка). Значение, формирование и строение

Вторичная покровная ткань представлена пробкой или феллемой (от греч. феллос- пробка). Пробка выполняет защитную функцию: предохраняет ветви и стволы от потери влаги, проникновения болезнетворных бактерий, резких колебаний температуры и механических повреждений. Она приходит на смену первичной покровной ткани и формируется из вторичной образовательной ткани- феллогена или пробкового камбия.

Феллоген возникает у разных видов растений из различных тканей - из эпидермиса, клеток первичной коры, перицикла и даже флоэмы. Феллоген работает в двух направлениях: кнаружи от себя он формирует клетки пробки, а внутрь- клетки феллодермы. Комплекс тканей, включающих феллему, феллоген и феллодерму называется перидермой. Ткани перидермы образуются в результате тангентальных делений клеток феллогена, поэтому ее клетки располагаются всегда строгими радиальными рядами, что позволяет точно определить границы перидермы. Феллема состоит из правильных радиальных нескольких слоев плотно сомкнутых клеток таблитчатой формы. Оболочка клеток вторичная толстая опробковевшая. Суберин откладывается в виде субериновой пластинки между первичной и вторичной клеточными оболочками. При этом оболочка становится газо- и водонепроницаемой. Вследствие этого протопласт клеток отмирает, а полсти заполняются воздухом.

Феллоген- вторичная образовательная ткань, состоящая, как правило, из одного слоя тонкостенных живых клеток прямоугольной формы. Феллодерма- запасающая ткань вторичного происхождения. Представлена живыми тонкостенными клетками, выполняющими функцию запаса питательных веществ.

В перидерме присутствуют особые образования- чечевички, которые осуществляют газообмен и транспирацию.

Феллоген, располагающийся между феллемой и феллодермой, представляет собой однослойную меристему, состоящую из коротких клеток, имеющих таблитчатые очертания поперечных сечений. Клетки феллогена вычленяются обычно вследствие двух последовательных периклинальных делений из живых клеток постоянных тканей. Чаще всего он закладывается в эпидерме, субэпидермальном слое и даже в глубоких слоях осевых органов. Из трех образовавшихся клеток средняя становится клеткой феллогена, или пробкового камбия.

Делясь периклинально, клетки феллогена отчленяют наружу клетки феллемы, а внутрь -- клетки феллодермы. Феллемы всегда бывает больше, чем феллодермы, состоящей чаще всего из 1-3 слоев. Клетки феллодермы живые, внешне сходные с клетками феллогена, обычно они содержат запасные вещества, которые используются феллогеном.

Только что образовавшиеся клетки пробки практически не отличаются от клеток феллогена. По мере образования новых клеток ранее образовавшиеся оттесняются к периферии и приступают к дифференциации. Обычно еще до окончания роста клетки на ее первичную оболочку откладывается суберин, иногда его слои чередуются со слоями воска. На субериновый слой со стороны полости клетки откладывается целлюлозная вторичная оболочка. В стенках клеток пробки пор нет. После опробковения оболочек протопласты клеток отмирают, их полости заполняются либо воздухом, либо бурыми или коричневыми смолистыми или дубильными веществами, а клетки пробки березы (ее называют берестой) -- белым порошкообразным веществом -- бетулином.

Пробка обладает не только водо- и газонепроницаемостью, но и теплоизолирующими свойствами, так как содержащийся в ее клетках воздух -- плохой проводник тепла. Особенно велика роль пробки для надземных органов растений, живущих в регионах, климат которых подвержен сезонным изменениям.

Можно назвать следующие основные функции стеблей растений:

перемещение воды и растворенных минеральных веществ от корней к листьям;

перемещение органических веществ от листьев ко всем другим органам растения (корням, цветкам, плодам, почкам и побегам);

вынос листьев к солнечному свету и опорная функция.

В связи с выполняемыми функциями стебли высших растений, особенно покрытосеменных, приобрели свое характерное внутреннее строение.

Как известно, у растений стебли бывают древесные и травянистые. По внутреннему строению они отличаются друг от друга более сильным развитием одних тканей и недоразвитием других. Наиболее ясную картину внутреннего строения стебля можно увидеть на поперечном спиле дерева.

Стебель древесного растения обычно состоит из четырех слоев: коры, камбия, древесины и сердцевины . При этом каждый слой может включать клетки разных тканей. Так в состав коры входят кожица, пробка, лубяные волокна, ситовидные трубки и другие ткани.

У молодых стеблей древесных растений на поверхности сохраняется кожица . Как и у кожицы листьев она имеет устьица через которые происходит газообмен. Под кожицей или, если ее нет, на поверхности находится пробка . У ряда деревьев пробка образует достаточно мощный слой. В пробке для газообмена есть чечевички , представляющие собой бугорки с отверстиями. Клетки кожицы и пробки относятся к покровной ткани. Они предохраняют внутренние части стебля от повреждения, проникновения болезнетворных микроорганизмов, высыхания.

Под пробкой может находиться так называемая первичная кора , а уже под ней находится луб , который состоит в основном из ситовидных трубок и лубяных волокон . Ситовидные трубки представляют собой пучки живых клеток. По ним перемещаются органические вещества, которые были синтезированы в листьях в процессе фотосинтеза. Клетки лубяных волокон имеют толстые стенки. Лубяные волокна достаточно прочные, они выполняют механическую опорную функцию.

Под корой находится тонкий слой камбия , который представляет собой образовательную ткань. Его мелкие клетки активно делятся в период вегетации дерева (с весны по осень) и обеспечивают утолщение стебля. Образовавшиеся клетки камбия, которые находятся ближе к коре дифференцируются в клетки луба. Те клетки камбия, которые оказываются ближе к древесине, становятся древесиной. Клеток древесины за лето образуется больше, чем клеток луба. На спиле дерева клетки древесины каждого года отделены друг от друга более темными мелкими осенними клетками древесины. Таким образом, видны годичные кольца.

Под камбием находится древесина , которая обычно составляет основной объем стебля древесного растения. В древесине находятся сосуды . По ним от корней передвигается водный раствор. Клетки сосудов мертвые. Кроме сосудов в древесине есть другие типы тканей. Так есть клетки с утолщенными прочными стенками.

Сердцевину обычно составляет рыхлая запасающая ткань, состоящая из крупных клеток с тонкими стенками.