Ткани растений

← Вернуться в визуальный урок

1. Что такое ткань растения

Вспомни строение растительной клетки: клеточная стенка, мембрана, цитоплазма, ядро, вакуоль, пластиды. Этот общий план не означает, что все клетки растения одинаковы. Клетка на поверхности листа, клетка его зелёной мякоти и элемент сосуда различаются строением. Эти клетки выполняют разные функции.

Ткань — группа клеток и межклеточного вещества, связанных происхождением, строением и выполняемыми функциями. В ткани могут встречаться разные клетки. Особенно важно помнить об этом, когда мы рассматриваем сложные проводящие ткани.

В этом уроке мы различаем пять групп по их основным функциям: покровные, основные, механические, проводящие и образовательные ткани. Это удобная школьная схема. В более подробных классификациях используют и другие признаки; поэтому не нужно считать любую другую группировку ошибкой.

Полезный способ рассуждения: где находится ткань → как устроены её клетки → какую функцию она выполняет. Например, плотный наружный слой помогает создать защитный покров, а соединённые в длинный полый путь клетки позволяют переносить воду.

2. Покровная ткань защищает поверхность

Покровные ткани располагаются на поверхности органов. Они защищают внутренние ткани и участвуют в обмене растения с окружающей средой. Покров не одинаков у всех органов и на всех этапах жизни.

Кожица, или эпидермис, состоит преимущественно из живых клеток. На поверхности листа её клетки обычно плотно прилегают друг к другу. Наружный восковой слой помогает уменьшить потерю воды. При этом лист не запечатан наглухо: в кожице находятся устьица. Две замыкающие клетки окружают пору и меняют степень её открытия. Через устьица происходит газообмен и выходит водяной пар.

Пробка образует часть покрова многих многолетних органов. Её зрелые клетки мёртвые; сохраняющиеся стенки образуют защитные слои. Следовательно, «клетки мёртвые» не означает «защита не работает».

Не своди покровную ткань к правилу «не пропускает воду». Молодые корни имеют особый наружный слой с корневыми волосками, участвующий во всасывании. Работа покрова зависит от органа.

Разобранный пример. На препарате наружного слоя листа заметны плотно прилегающие клетки и отверстие между двумя замыкающими клетками. Эти наблюдения согласуются с эпидермисом и устьицем. Они позволяют обсуждать защиту и регулируемый обмен, а не объявлять всю поверхность непроницаемой.

3. Основная ткань образует и запасает вещества

Основные ткани состоят главным образом из живых клеток и выполняют разные функции. В зелёной мякоти листа клетки содержат хлоропласты. Здесь происходит фотосинтез — образование органических веществ с использованием энергии света.

В запасающей ткани накапливаются вещества, которые растение может использовать позже. Например, клетки мякоти клубня картофеля запасают крахмал. Они не обязаны содержать зелёные хлоропласты. Поэтому основная ткань — не синоним «зелёной ткани».

Обычно у клеток основной ткани относительно тонкие стенки. Между клетками могут быть межклетники. Их размер и расположение зависят от разновидности ткани и органа. Клетки могут быть округлыми, многогранными или вытянутыми: одна форма не определяет всю группу.

Разобранный пример. В двух препаратах видны живые клетки: в одном — много хлоропластов, в другом — запасные включения. Оба образца относятся к основной ткани: один участвует в фотосинтезе, другой запасает вещества. Сначала описываем наблюдение, затем связываем его с функцией.

4. Механическая ткань: прочность и опора

Механические ткани помогают органам сохранять форму и выдерживать нагрузку. Их важный признак — утолщённые клеточные стенки. Нередко клетки вытянуты и образуют волокна. Прочность связана со строением стенок, а не только с тем, велик ли орган.

В группу входят разные типы клеток. Некоторые остаются живыми и помогают поддерживать растущие органы. Другие в зрелом состоянии мёртвые и имеют очень прочные стенки. Поэтому утверждение «вся механическая ткань мёртвая» неверно.

В черешке сельдерея есть укрепляющие тяжи. Однако черешок состоит из нескольких тканей: наружного покрова, основных, проводящих и механических участков. Вытянутая «ниточка» из черешка без микроскопического исследования не служит доказательством, что весь орган имеет одну ткань.

Любопытный факт. Волокна льна связаны с длинными укрепляющими клетками. Каменистые клетки, встречающиеся в мякоти груши, тоже обеспечивают механические свойства, но имеют другую форму. Дополнительный источник: OpenStax, строение стебля.

5. Проводящая ткань: сосуды и ситовидные трубки

Растение переносит вещества между органами. Проводящие ткани образуют пути такого переноса. Два важных типа проводящих элементов у цветковых растений — сосуды и ситовидные трубки.

Сосуд образуется из последовательно соединённых клеток. В зрелом работающем сосуде их живое содержимое утрачено; между соседними элементами есть открытые проходы. Получается полый путь с прочными стенками. Сосуды входят в состав ксилемы, по которой вода и растворённые минеральные вещества поступают от корней к надземным органам. Ксилема содержит и другие клетки: нельзя считать всю её ткань одной пустой трубкой.

Ситовидная трубка состоит из живых элементов. В зрелых элементах ситовидных трубок цветковых растений нет ядра. Между ними сохраняются перегородки с отверстиями — ситовидные пластинки. Рядом находятся клетки-спутницы, помогающие их работе. Ситовидные трубки входят в состав флоэмы, которая переносит сахара и другие органические вещества к местам использования или запасания.

Типичная ошибка: «Сахара всегда идут вниз». От зрелого листа они могут поступать к растущей верхушке, корням или развивающимся плодам. Направление зависит от источника и места потребления. В разных проводящих путях перенос может иметь разные направления. Дополнительный источник: OpenStax, перенос веществ.

Сравнение. Сосуд: полый путь из мёртвых элементов, перенос воды. Ситовидная трубка: живые элементы без ядра, перфорированные перегородки, перенос органических веществ. Обе структуры вытянуты, но различаются строением и веществами, которые переносят.

6. Образовательная ткань: откуда берутся новые клетки

Клетки образовательной ткани способны активно делиться. Они обычно небольшие, имеют тонкие стенки и относительно крупные ядра. Их потомки растут, меняют строение и формируют другие ткани.

Образовательная ткань находится, например, около верхушек корня и побега. Верхушка побега находится в почке: она не является слоем внутри листовой пластинки. Камбий — образовательная ткань, связанная с ростом многих органов в толщину.

Не смешивай два процесса: деление создаёт новые клетки, а рост уже существующей клетки увеличивает её размеры. Оба процесса могут участвовать в увеличении органа.

Разобранный пример. На препарате видны мелкие плотно расположенные клетки с тонкими стенками и крупными ядрами; некоторые клетки делятся. Совокупность признаков согласуется с образовательной тканью. Одного признака «клетки маленькие» для уверенного вывода недостаточно.

7. Один орган — несколько тканей

Лист — орган, в котором вместе работают разные ткани. Кожица образует наружную границу, зелёная мякоть участвует в фотосинтезе, проводящие участки жилок переносят вещества. Механические ткани помогают поддерживать лист и его черешок.

Ткань и орган — разные уровни строения. Ткань выделяют по клеткам, их происхождению, строению и функциям. Орган — часть растения с определённым строением и функциями. В его состав обычно входят несколько тканей.

Таблица выделяет опорные признаки, а не описывает все разновидности каждой ткани. В новом образце сравни несколько признаков и место расположения.

8. Как исследовать готовый микропрепарат

1. Вместе с учителем уточни, какой орган или участок представлен. Название объекта не заменяет наблюдение.
2. Начни с небольшого увеличения. Настрой освещение и резкость, затем выбери участок для подробного рассмотрения.
3. Запиши увеличение: увеличение окуляра × увеличение объектива. Например, 10 × 10 = 100 раз.
4. Опиши форму и взаимное расположение клеток, толщину стенок, видимые ядра, пластиды, полости и перегородки. Невидимую структуру нельзя объявить отсутствующей без учёта метода наблюдения.
5. Сделай рисунок выбранного участка и поставь подписи. Отметь, какие цвета могли появиться после окрашивания препарата.
6. Заполни три графы: название ткани, предполагаемая функция, наблюдаемые особенности строения. Отдельно объясни связь строения и функции.

Иллюстрации урока — учебные модели, а не микрофотографии. Их размеры и цвета условны. Реальные данные в тетради заполняются после работы с препаратом. Если препарата нет, разбор иллюстрации остаётся подготовкой к исследованию.

9. Проверь объяснение

1. Может ли ткань из мёртвых клеток выполнять полезную функцию?
2. Почему основную ткань нельзя узнавать только по зелёному цвету?
3. Чем сосуд отличается от ситовидной трубки?
4. Почему нельзя заменить все ткани листа одной механической тканью?
5. Почему укрепляющий тяж не доказывает, что весь черешок состоит из одной ткани?

Ответы для самопроверки

1. Да. Стенки зрелых клеток пробки защищают, а полые мёртвые элементы сосудов участвуют в переносе воды.
2. Основная ткань может запасать вещества и не иметь зелёных хлоропластов.
3. Зрелый сосуд — полый путь из мёртвых элементов. Ситовидная трубка образована живыми элементами без ядра с перфорированными перегородками.
4. Прочность не заменяет защиту, фотосинтез и перенос веществ.
5. Исследован один участок. Черешок — орган, содержащий несколько тканей.

10. Заметки для учителя

Результат: ученик различает пять функциональных групп тканей, объясняет функцию ткани по её строению и отличает ткань от целого органа. Проводящие ткани рассматриваются как сложные образования: сосуд и ситовидная трубка — их элементы.

Основной маршрут 35–45 минут: функции тканей 4–5 минут; изучение пяти образцов 8–10 минут; определение тканей по признакам 5–7 минут; лист и два пути переноса 8–10 минут; мысленные замены и новый образец 7–10 минут. При нехватке времени проверку этикеток или мысленных замен можно дать для самостоятельной работы. Остановки с фактами — дополнительные 10 минут.

Практика: подготовьте набор готовых микропрепаратов. Дайте ученикам одинаковую форму записи: объект, увеличение, рисунок, наблюдение, объяснение функции. Различайте ошибки определения и ошибки доказательства. Если вывод верен, но признак не подходит, вернитесь к препарату.

Границы модели: упрощённые изображения помогают видеть существенные признаки, но не задают реальный масштаб. Мякоть клубня и листа различаются функциями; механическая ткань включает живые и мёртвые варианты; клетки зрелой пробки мёртвые; клетки образовательной ткани делятся. Ни один крупный орган не следует называть одной тканью.

Доступность: все задания доступны кнопками и формами с клавиатуры. Перетаскивание не требуется. Движение можно отключить; наблюдение и оценка ответов от анимации не зависят. Записи хранятся в браузере и печатаются отдельным листом.