Нервная ткань отсутствует у растений так как
Сегодня мы начинаем проходить сложный и интересный раздел биологии - гистологию.
Несколько странно, что слово 'ткань' знают все, а науку, которая изучает ткани живых организмов, то есть 'гистологию' -нет.
Ты знаешь, что многоклеточные организмы состоят из миллионов клеток; они являются структурной и функциональной единицей жизни.
- Также клетки показывают разделение труда, и каждая клетка эффективно выполняет определенную функцию. Такие клетки сгруппированы и называются тканями .
Иными словами, ткань - это группа клеток, которые похожи по структуре и происхождению и выполняют сходную функцию, например, мышечная ткань у животных (у растений такой ткани нет), нервная, или колленхима (у растений).
На первом уроке гистологии мы изучим ткани растений.
- Некоторые из них вообще отсутствуют в организме животных, по причине специфичности обмена веществ и жизнедеятельности организма растений, например склеренхима, флоэма, ксилема .
Теперь поговорим про систематику тканей растений; есть отличительная черта между тканями растений и животных - если у животных разделяют 4 типа тканей: эпителиальную, нервную, мышечную и соединительную, которые, соответственно, имеют разное строение и функции от самого зарождения ткани, и большая часть клеток - живые, то у растений большая часть групп клеток мертва и обеспечивает механическую прочность.
Растительные ткани бывают двух типов: меристема (образовательная ткань) и постоянная ткань.
- Посмотри на картинку, на ней ты отчетливо видишь строение листа (срез) и ткани, которые входят в состав растения.
Меристема здесь не представлена, так как она дифференцировалась в процессе роста в другие ткани (паренхиму, эпидермис, флоэму).
Но, все по порядку.
Меристема - это группа клеток, сохраняющих способность к митотическому делению с образованием дочерних клеток.
- Эти клетки растут, создавая постоянную ткань, уже не способных к делению.
Существуют три типа меристем (смотри таблицу 1), которые обуславливают первичный и вторичный рост.
Что же это значит?
- Дело в том, что у растения сначала происходит первичный рост, в результате которого может сформироваться целое растение (у однодольных и травянистых двудольных это единственный тип роста).
- У некоторых растений за первичным ростом следует вторичный рост (хорошо выражен у кустарников и деревьев), который обуславливает усложнение общей организации растения, и высокую продолжительность жизни.
В процессе роста растения меристема дает начало другим тканям, которые разделяют на три типа:
1) протодерма - дает начало эпидермису;
2) прокамбий - образует проводящие ткани: перицикл, флоэму, сосудистый камбий, ксилему;
3) основная меристема - образует паренхимные основные ткани (кора, сердцевина и др.).
- Эти меристематические ткани закладываются в результате деления инициалей (клеток апикальной меристемы) в верхушке побега.
Таким образом, клетки растут, увеличивая рост растения за счет постоянного деления.
В таблице 2 описаны постоянные ткани, которые образуются из меристемы в ходе роста растения, и стоит запомнить, что ткани, которые развиваются из образовательной ткани, бывают двух типов: состоящие из одинаковых клеток, к которым относят колленхиму, паренхиму и склеренхиму ; и ткани, образующиеся из клеток разных типов- это ксилема и флоэма (таблица 3)
Для удобства я выделила эти два типа тканей в разные таблицы.
Тебе осталось только просмотреть их и выучить.
Таблица 1
Меристема (образовательная ткань)
1) клетки обладают способностью к постоянному делению;
2) новые клетки похожи на родительские, но со временем дифференцируются;
3) увеличивают длину и ширину растения, находятся в растущих областях;
4) всегда живые, имеют плотную цитоплазму, тонкие целлюлозные стенки, не имеют вакуоль (так как вакуоли обеспечивают жесткость клеток, предотвращая быстрое деление)
Апикальная меристема
Обеспечивает первичный рост
Боковая (латеральная) меристема- камбий
Обеспечивает вторичный рост
Интеркалярная меристема
Местоположение:
На растущих кончиках стебля и корня;
Увеличение длины растения
Местоположение:
По бокам стебля и корня;
Увеличение обхвата и диаметра растения
Местоположение:
В основании листьев и междоузлий;
Помогает увеличить длину органов
Таблица 2
Постоянные ткани растений (состоят из клеток одного типа)
Паренхима
(основная ткань)
Колленхима
(механическая ткань)
Склеренхима
Характеристика:
Основная упаковочная ткань, заполняет промежутки между другими тканями, встречается в изобилии в растениях; Содержит не специфичные клетки с тонкими целлюлозными стенками;
Имеет большие межклеточные пространства, таким образом, клетки свободно упакованы;
Клетки имеют плотную цитоплазму, ядро, большую вакуоль;
Характеристика:
Клетки живые, удлиненные, нерегулярно толстые в уголках (из целлюлозы), мало межклеточных пространств;
Клетки имеют ядро, плотную цитоплазму и большую вакуоль;
Характеристика:
Клетки мертвые, длинные, узкие, толстостенные из-за отложения лигнина;
Отсутствует межклеточное пространство;
Не имеют цитоплазмы и ядра;
Обеспечивает поддержку растениям, тканям стебля и корня;
Опора растения за счет тургесцентного состояния (цитоплазма прижимается к клеточной стенке – упругость);
Хранение запасных питательных веществ; и воды;
Система воздухоносных межклетников обеспечивает газообмен;
Опора, механическая прочность;
Гибкость (эластичность) и механическая поддержка надземным частям растений(позволяет им сгибаться);
Опора, твердость, механическая прочность;
Распределение:
Кора, сердцевина, сердцевинные лучи, в ксилеме и флоэме -древесинная и лубяная паренхима;
Распределение:
Наружная часть коры (вдоль стебля по ребрам, в средних жилках листьев);
Распределение:
Стебли, вокруг сосудистых пучков, в жилках листьев;
Разновидности паренхимы:
Эпидермис – клетки живые, защита от высыхания и бактерий; однослойная ткань;
Мезофилл – клетки живые,
функция фотосинтез (палисадная паренхима);
функция - газообмен (губчатая паренхима);
Эндодерма – клетки живые, функция- избирательный проницаемый барьер воды и минеральных солей в корне;
Перицикл – клетки живые, функция- сохраняет меристематическую активность, образует боковые корни, участие во вторичном росте
Разновидности колленхимы:
Уголковая - клеточные стенки утолщены в углах (тыква, щавель)
Пластинчатая - в утолщении принимают участие как наружные, так и внутренние стенки клеток (подсолнечник, молодые стебли деревьев);
Рыхлая - богата межклетниками, утолщены стенки вокруг межклетников (мать -и- махеча, горец земноводный)
Разновидности клеток склеренхимы:
Волокна - перицикл стебля, ксилема, флоэма, опора;
Бывают двух типов:
Древесинные волокна
Лубяные волокна
Склереиды - кора, сердцевина, флоэма, плоды, семена (придают ‘зернистость’ плода груши), опора, механическая прочность;
Разновидности ткани склеренхимы:
Таблица 3
Комплексные постоянные ткани растений (состоящие из клеток нескольких типов)- проводящие ткани
Ксилема (древесина)
Флоэма (луб)
Характеристика:
Проводящая ткань, состоит из клеток нескольких типов, большая часть которых мертвые (кроме клеток паренхимы);
Транспорт в ксилеме осуществляется в одном направлении-восходящем: от корней к другим частям растения;
Характеристика:
Проводящая ткань, состоит из клеток нескольких типов, большая часть которых живые (кроме волокон флоэмы);
Транспорт во флоэме осуществляется в двух направлениях:
1)от органов, в которых происходит фотосинтез (листья) - к органам или областям, в которых продукты фотосинтеза потребляются или запасаются (корни, побеги, луковицы, клубни и корневища)
2)от органов, в которых находится ЗПВ- к органам, в которых происходят активные процессы вегетации (роста)-к листьям;
Транспорт воды и минеральных солей от корней к листьям;
Поддержка растений и деревьев благодаря своим жестким одревесневшим сосудам;
Транспорт продуктов фотосинтеза к частям растения, в которых он не происходит;
Вместе с ксилемой образует проводящие пучки;
Распределение:
Во всех органах растения
Распределение:
Во всех органах растения
Разновидности:
Состоит из 4 типов элементов:
1) Трахеиды - мертвые одиночные клетки, длинные трубки, содержат лигнин; концы соприкасающихся трахеид перекрываются, обеспечивая опору растения; внутри пустые, по ним передвигается вода;
2) Сосуды - мертвые клетки; длинные трубки, короче и шире трахеид; происхождение от трахеид; образуется в результате слияния клеток и исчезновения перегородок между ними; в процессе жизни растения образует протиксилему (клетки растягиваются, накапливают лигнин) и позже метаксилему (полное одревеснение- лигнификация)
3) Волокна - мертвые клетки, Уже и короче трахеид, происхождение от трахеид; стенки толстые; воду не проводят (придают прочность)
4) Паренхимные клетки - живые клетки, тонкие целлюлозные стенки; вторичная ксилема образует сердцевинные лучи -связь между сердцевиной и корой (ЗПВ)
Разновидности:
Состоит из 5 типов элементов:
1) членики ситовидных трубок - живые клетки, с тонкими целлюлозными оболочками, при созревании отмирают ядра, при этом клетка остается живой, вместе с клеткой-спутницей формирует функциональную единицу; образуют ситовидные трубки (длинные трубчатые структуры, по ним движутся растворы органических веществ (глюкоза));
2) клетки-спутницы - живые клетки, с густой цитоплазмой;
3) лубяные паренхимные клетк и - есть только у двудольных; клетки вытянутые, живые; образуют сердцевинные лучи;
4) лубяные волокна - клетки живые, схожи с волокнами склеренхимы; образуют вертикальные тяжи;
5) склереиды - часто встречаются в старой флоэме; придают прочность
У животных раздраженные клетки нервной системы выпускают глутаминовую кислоту, которая создает электрохимический выброс ионов кальция, с помощью которого клетка удаляется от опасной области. В этом процессе участвуют нейромедиаторы — вещества, с помощью которых импульс передается от одного нейрону к другому. Исследователи из США и Японии выяснили, что у растений имеется очень похожая система.
Что интересно, авторы исследования пришли к данному открытию случайно, когда изучали влияние гравитации на изменение уровня содержания кальция у травянистого растения резуховидки (Arabidopsis). Один из ученых создал молекулярный сенсор — флуоресцентное вещество, чувствительное к содержанию кальция и позволяющее наблюдать за изменениями его уровня в растении в реальном времени. Чем выше уровень кальция, тем ярче оно светится. С помощью молекулярного сенсора ученые смогли увидеть, как изменяется уровень кальция в тканях растения в разных условиях.
На видео ниже можно видеть, как от поврежденного участка растения передается подсвеченный сигнал. Скорость выброса составляет всего около миллиметра в секунду, что гораздо медленнее, чем у нервных клеток животных (120 метров в секунду). Тем не менее, этого вполне достаточно, чтобы остальные части растения успели запустить процесс производства защитных механизмов. Например, одни растения начинают производить больше химически вредных веществ, становясь несъедобными для насекомых, другие отпугивают своих обидчиков резким запахом.
Реакция растения на свое поедание гусеницей
Что именно повышает уровень содержания кальция в растении? Авторы исследования считают, что все дело в той же глутаминовой аминокислоте (глутамате), которая ранее также была обнаружена в растениях. Об этом также косвенно свидетельствуют выводы другого исследования, проводившегося в 2013 году. В них говорилось, что у растений, не имеющих глутаматных рецепторов не происходит электрической реакции на угрозу.
Глутамат запускает реакцию
Образовавшаяся рана приводит к выбросу глутамата. Он принимается рецепторами, которые повышают уровень содержания кальция, что в свою очередь приводит к запуску защитной системы, которая в свою очередь пытается уберечь растение от получения дальнейшего повреждения. И все это происходит без нейронов. Похоже, что наши зеленые друзья гораздо сложнее и динамичнее, чем могут показаться на первый взгляд.
Ученые добавляют, что продолжат более дательное изучение сигнальной системы у растений и, возможно, найдут способ ею управлять.
Обсудить открытие международной команды биологов можно в нашем Telegram-чате.
Задумывались ли вы о том, что где-то на Земле есть человек, точь-в-точь похожий на вас? Он может иначе одеваться, разговаривать на другом языке, быть чуть старше или младше. Но при определенных обстоятельствах выглядеть почти так же, как вы. Мы часто встречаем людей, похожих на наших знакомых, даже в одном городе. И никто не может исключать […]
На нашей планете обитает множество опасных бактерий и одними из самых известных считаются сальмонеллы (Salmonella). Они проникают в организмы людей и животных через пищу, покрывают собой стенки кишечника и начинают выделять ядовитые вещества. В конечном итоге развивается болезнь сальмонеллез, которая сопровождается болями в животе, повышением температуры тела, слабостью, рвотой и другими неприятными симптомами. При правильном […]
Заходя в ванную комнату, некоторые жители первых этажей многоквартирных домов видят перед собой разбегающихся в разные стороны мокриц (Oniscidea). Эти ракообразные существа с усиками и семи парами ног обожают влагу, поэтому и поселяются в человеческих жилищах и наводят страх своим не самым приятным видом. Но знаете ли вы, что на большой глубине морей и океанов […]
В биологии тканью называют группу клеток, имеющих сходное строение и происхождение, а также выполняющих одинаковые функции. У растений наиболее разнообразные и сложно устроенные ткани развились в процессе эволюции у покрытосеменных (цветковых). Органы растений обычно образованы несколькими тканями. Можно выделить шесть типов тканей растений: образовательную, основную, проводящую, механическую, покровную, секреторную. Каждая ткань включает подтипы. Между тканями, а также внутри них бывают межклетники — промежутки между клетками.
Образовательная ткань
Благодаря делению клеток образовательной ткани растение увеличивается в длину и толщину. При этом часть клеток образовательной ткани дифференцируется в клетки других тканей.
Клетки образовательной ткани достаточно мелкие, плотно прилегают друг к другу, имеют крупное ядро и тонкую оболочку.
Образовательная ткань в растениях находится в конусах нарастания корня (кончик корня) и стебля (верхушка стебля), бывает в основаниях междоузлий, также образовательная ткань составляет камбий (который обеспечивает рост стебля в толщину).
Паренхима, или основная ткань
К паренхиме относят несколько разновидностей тканей. Различают ассимиляционную (фотосинтезирующую), запасающую, водоносную и воздухоносную основную ткань.
Фотосинтезирующая ткань состоит из клеток, содержащих хлорофилл, т. е. зеленых клеток. Эти клетки имеют тонкие стенки, содержат большое количество хлоропластов. Основная их функция — фотосинтез. Ассимиляционная ткань составляет мякоть листьев, входит в состав коры молодых стеблей деревьев и стебли трав.
В клетках запасающей ткани накапливаются запасы питательных веществ. Эта ткань составляет эндосперм семян, входит в состав клубней, луковиц и др. Сердцевина стебля, внутренние клетки коры стебля и корня, сочный околоплодник также обычно состоят из запасающей паренхимы.
Водоносная паренхима свойственна лишь ряду растений, обычно засушливых мест обитания. В клетках этой ткани накапливается вода. Водоносная ткань может быть как в листьях (алоэ), так и в стебле (кактусы).
Воздухоносная ткань свойственна водным и болотным растениям. Ее особенностью является наличие большого количества межклетников, содержащих воздух. Это облегчает газообмен растению, когда он затруднен.
Проводящая ткань
Общей функцией различных проводящих тканей является проведение веществ от одних органов растения к другим. В стволах древесных растений клетки проводящей ткани расположены в древесине и лубе. Причем в древесине расположены сосуды (трахеи) и трахеиды, по которым перемещается водный раствор от корней, а в лубе — ситовидные трубки, по которым перемещаются органические вещества от фотосинтезирующих листьев.
Сосуды и трахеиды — это мертвые клетки. По сосудам водный раствор поднимается быстрее, чем по трахеидам.
Ситовидные трубки являются живыми, но безъядерными клетками.
Покровная ткань
К покровной ткани относится кожица (эпидермис), пробка, корка. Кожица покрывает листья и зеленые стебли, это живые клетки. Пробка состоит из мертвых клеток, пропитанных жироподобным веществом, не пропускающим воду и воздух.
Главные функции любой покровной ткани — это защита внутренних клеток растения от механического повреждения, высыхания, проникновения микроорганизмов, перепадов температуры.
Пробка является вторичной покровной тканью, так как возникает на месте кожицы у стеблей и корней многолетних растений.
Корка состоит из пробки и отмерших слоев основной ткани.
Механическая ткань
Для клеток механической ткани характерны сильно утолщенные одревесневшие оболочки. Функции механической ткани — это придание телу и органам растений прочности и упругости.
В стеблях покрытосеменных растений механическая ткань может располагаться одним целостным слоем или же отдельными тяжами, отстоящими друг от друга.
В листьях волокна механической ткани обычно располагаются рядом с волокнами проводящей ткани. Вместе они образуют жилки листа.
Секреторная, или выделительная ткань растений
Клетки секреторной ткани выделяют различные вещества, и поэтому функции у этой ткани разные. Выделительные клетки у растений выстилают смоляные и эфиромасличные ходы, образуют своеобразные железы и железистые волоски. К секреторной ткани принадлежат нектарники цветков.
Смолы выполняют защитную функцию при повреждении стебля растения.
Нектар привлекает насекомых-опылителей.
Бывают секреторные клетки, выводящие продукты обмена, например, соли щавелевой кислоты.
Образовательная ткань (меристема) обеспечивает рост растения. Состоит из мелких постоянно делящихся клеток.
- Верхушечная меристема обеспечивает рост стебля.
- Зона деления корня обеспечивает рост корня.
- Камбий – меристема, за счет которой стебель растет в толщину. Откладывает внутрь от себя вторичную ксилему, наружу – вторичную флоэму.
Механическая ткань придаёт прочность органам растений.
- Колленхима состоит из живых клеток с утолщенными, но не одревесневшими первичными оболочками. Они способны к росту, поэтому не препятствуют росту органов, в которых они расположены. Для выполнения опорной функции требуется тургор.
- Склеренхима. Состоит из клеток с утолщенными одревесневшими оболочками. Клетки мертвые, поэтому не могут расти, но зато работают без тургора.
Проводящая ткань состоит из проводящих элементов, волокон механической ткани и паренхимы.
- По ксилеме (древесине) передвигается вода с минеральными солями от корня наверх. Проводящие элементы – сосуды и трахеиды (мёртвые клетки).
- По флоэме (лубу) передвигается вода с сахарами. Проводящие элементы – ситовидные трубки. Они живые, но безъядерные, поэтому рядом с ними находятся клетки-спутники, производящие РНК.
Покровная ткань отделяет растение от окружающей среды, образована плотно прилегающими клетками.
- Эпидермис состоит из плотно сомкнутых основных клеток (прозрачные, не фотосинтезируют), устьиц (регулируют газообмен и транспирацию, фотосинтезируют) и железистых волосков.
- Пробка состоит из мертвых клеток, не пропускает через себя вещества. Всё, что лежит снаружи от пробки, отмирает, не может растягиваться и постепенно лопается (корка).
- Ризодерма содержит корневые волоски, покрывает зону всасывания кончика корня.
Выберите один, наиболее правильный вариант. Элементы проводящей системы листа, состоящие из неживых клеток
1) ситовидные трубки
2) волокна
3) сосуды
4) клетки камбия
ОСНОВНАЯ - ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ
Установите соответствие между строением, значением ткани растения и её типом: 1) образовательная, 2) запасающая
А) образована крупными живыми клетками с тонкими оболочками
Б) состоит из более или менее однородных клеток, способных делиться
В) расположена в точках роста корней и побегов
Г) расположена в семенах, плодах, сердцевине стебля и других органах
Д) обеспечивает рост растения, образование новых органов и тканей
Е) служит местом отложения запасных веществ: белков, жиров, углеводов
ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ - ПОКРОВНАЯ
1. Установите соответствие между характеристиками и видами растительных тканей: 1) покровная, 2) образовательная. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) выполняет защитную функцию
Б) образована плотно прилегающими живыми или мёртвыми клетками
В) обеспечивает рост и развитие растения
Г) является исходной для всех остальных тканей
Д) осуществляет связь растения с окружающей средой
Е) располагается в конусе нарастания
2. Установите соответствие между особенностями и видами растительных тканей: 1) образовательная, 2) покровная. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) обеспечивает рост растений
Б) клетки тонкостенные без хлоропластов и вакуолей
В) имеются устьица
Г) имеются чечевички
Д) обеспечивает газообмен
Е) клетки интенсивно делятся
ПРОВОДЯЩИЕ ТАБ
Проанализируйте таблицу. Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин из предложенного списка.
1) восходящий ток воды и минеральных солей
2) между корой и древесиной
3) выделение продуктов обмена веществ
4) нисходящий ток органических веществ
5) образовательная ткань
6) ситовидные трубки
7) кора
8) сердцевина
КСИЛЕМА - ФЛОЭМА
1. Установите соответствие между признаком проводящей ткани и её типом: 1) ксилема (древесина), 2) флоэма (луб). Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) состоит преимущественно из живых клеток
Б) в стебле расположена снаружи от камбия
В) проводящие элементы — сосуды (трахеи)
Г) проводит воду и органические вещества
Д) обычно проводит воду и минеральные соли
2. Установите соответствие между характеристиками и структурами проводящих тканей растений: 1) сосуды, 2) ситовидные трубки. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) наличие клеток-спутниц
Б) образуют древесину
В) расположение клеток в лубе
Г) передвижение воды с минеральными веществами
Д) обеспечение нисходящего тока веществ
Е) мёртвые толстостенные клетки
КСИЛЕМА - ФЛОЭМА РИС
Установите соответствие между характеристиками и частями стебля, обозначенными на рисунке. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) расположение в коре
Б) наличие ситовидных трубок
В) наличие лубяных волокон
Г) проводящие элементы мёртвые
Д) ток веществ только восходящий
Е) транспорт растворённых в воде минеральных веществ
ПРОВОДЯЩИЕ - ПОКРОВНЫЕ
Установите соответствие между структурами и группами тканей: 1) проводящие, 2) покровные. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) устьице
Б) механическое волокно
В) пробка
Г) корневой волосок
Д) ситовидная трубка
Е) железистый волосок
ПОКРОВНЫЕ
Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие структуры растения участвуют в процессе фотосинтеза?
1) камбий
2) луб
3) устьица
4) хлоренхима
5) ксилема
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ТКАНЕЙ
Установите последовательность расположения слоев на спиле дерева, начиная с пробкового слоя
А) камбий
Б) луб
В) пробка
Г) древесина
Д) сердцевина
ТКАНИ РАСТЕНИЙ И ЖИВОТНЫХ
1. Установите соответствие между тканью и организмом, для которого она свойственна: 1) растение, 2) животное.
А) эпителиальная
Б) запасающая
В) соединительная
Г) механическая
Д) образовательная
Е) покровная
2. Установите соответствие между тканью и царством организмов, для которого эта ткань характерна: 1) растения, 2) животные. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) проводящая
Б) мышечная
В) запасающая
Г) основная
Д) соединительная
3. Выберите три варианта. Из каких тканей состоит организм высших растений?
1) эпителиальной
2) покровной
3) соединительной
4) нервной
5) запасающей
6) проводящей
4. Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие ткани из перечисленных присутствуют только у растений?
1) покровная
2) проводящая
3) основная
4) соединительная
5) эпителиальная
Необычайное разнообразие живых существ на планете вынуждает находить различные критерии для их классификации. Так, их относят к клеточным и неклеточным формам жизни, поскольку клетки являются единицей строения почти всех известных организмов — растений, животных, грибов и бактерий, тогда как вирусы являются неклеточными формами.
В зависимости от количества клеток, входящих в состав организма, и степени их взаимодействия выделяют одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы. Несмотря на то, что все клетки сходны морфологически и способны осуществлять обычные функции клетки (обмен веществ, поддержание гомеостаза, развитие и др.), клетки одноклеточных организмов выполняют функции целостного организма. Деление клетки у одноклеточных влечет за собой увеличение количества особей, а в их жизненном цикле отсутствуют многоклеточные стадии. В целом у одноклеточных организмов совпадают клеточный и организменный уровни организации. Одноклеточными является подавляющее большинство бактерий, часть животных (простейшие), растений (некоторые водоросли) и грибов. Некоторые систематики даже предлагают выделить одноклеточные организмы в особое царство — протистов.
Колониальными называют организмы, у которых в процессе бесполого размножения дочерние особи остаются соединенными с материнским организмом, образуя более или менее сложное объединение — колонию. Кроме колоний многоклеточных организмов, таких как коралловые полипы, имеются и колонии одноклеточных, в частности водоросли пандорина и эвдорина. Колониальные организмы, по-видимому, были промежуточным звеном в процессе возникновения многоклеточных.
Многоклеточные организмы, вне всякого сомнения, обладают более высоким уровнем организации, чем одноклеточные, поскольку их тело образовано множеством клеток. В отличие от колониальных, которые также могут иметь более одной клетки, у многоклеточных организмов клетки специализируются на выполнении различных функций, что отражается и в их строении. Платой за эту специализацию является утрата их клетками способности к самостоятельному существованию, а зачастую и к воспроизведению себе подобных. Деление отдельной клетки приводит к росту многоклеточного организма, но не к его размножению. Онтогенез многоклеточных характеризуется процессом дробления оплодотворенной яйцеклетки на множество клеток-бластомеров, из которых в дальнейшем формируется организм с дифференцированными тканями и органами. Многоклеточные организмы, как правило, крупнее одноклеточных. Увеличение размеров тела по отношению к их поверхности способствовало усложнению и совершенствованию процессов обмена, формированию внутренней среды и, в конечном итоге, обеспечило им большую устойчивость к воздействиям окружающей среды (гомеостаз). Таким образом, многоклеточные обладают рядом преимуществ в организации по сравнению с одноклеточными и представляют собой качественный скачок в процессе эволюции. Многоклеточными являются немногие бактерии, большинство растений, животных и грибов.
Дифференцировка клеток у многоклеточных организмов приводит к формированию у растений и животных (кроме губок и кишечнополостных) тканей и органов.
Ткань — это система межклеточного вещества и клеток, сходных по строению, происхождению и выполняющих одинаковые функции.
Различают простые ткани, состоящие из клеток одного типа, и сложные, состоящие из нескольких типов клеток. Например, эпидермис у растений состоит из собственно покровных клеток, а также замыкающих и побочных клеток, образующих устьичные аппараты.
Из тканей формируются органы. В состав органа входит несколько типов тканей, связанных структурно и функционально, но обычно один из них преобладает. Например, сердце образовано в основном мышечной, а головной мозг — нервной тканью. В состав листовой пластинки растения входят покровная ткань (эпидермис), основная ткань (хлорофиллоносная паренхима), проводящие ткани (ксилема и флоэма) и др. Однако преобладает в листе основная ткань.
Органы, выполняющие общие функции, образуют системы органов. У растений выделяют образовательные, покровные, механические, проводящие и основные ткани.
Клетки образовательных тканей (меристем) в течение длительного времени сохраняют способность к делению. Благодаря этому они принимают участие в образовании всех остальных типов тканей и обеспечивают рост растения. Верхушечные меристемы находятся на кончиках побегов и корней, а боковые (например, камбий и перицикл) — внутри этих органов.
Покровные ткани расположены на границе с внешней средой, т. е. на поверхности корней, стеблей, листьев и других органов. Они защищают внутренние структуры растения от повреждений, действия низких и высоких температур, излишнего испарения и иссушения, проникновения болезнетворных организмов и т. п. Кроме того, покровные ткани регулируют газообмен и испарение воды. К покровным тканям относятся эпидермис, перидерма и корка.
Проводящие ткани обеспечивают в организме растения передвижение воды и растворенных в ней веществ. Ксилема доставляет воду с растворенными минеральными веществами от корней ко всем органам растения. Флоэма осуществляет транспорт растворов органических веществ. Ксилема и флоэма обычно расположены рядом, образуя слои или проводящие пучки. В листьях их можно легко заметить в виде жилок.
Основные ткани, или паренхима, составляют основную часть тела растения. В зависимости от расположения в организме растения и особенностей среды его обитания основные ткани способны выполнять различные функции — осуществлять фотосинтез, запасать питательные вещества, воду или воздух. В связи с этим различают хлорофилл о но сную, запасающую, водоносную и воздухоносную паренхиму.
Как вы помните из курса биологии 6-го класса, у растений выделяют вегетативные и генеративные органы. Вегетативными органами являются корень и побег (стебель с листьями и почками). Генеративные органы подразделяются на органы бесполого и полового размножения.
Органы бесполого размножения растений называются спорангиями. Они располагаются поодиночке или объединяются в сложные структуры (например, сорусы у папоротников, спороносные колоски у хвощей и плаунов).
Органы полового размножения обеспечивают образование гамет. Мужские (антеридии) и женские (архегонии) органы полового размножения развиваются у мхов, хвощей, плаунов и папоротников. Для голосеменных растений характерны только архегонии, развивающиеся внутри семязачатка. Антеридии у них не формируются, и мужские половые клетки — спермин — образуются из генеративной клетки пыльцевого зерна. У цветковых растений отсутствуют как антеридии, так и архегонии. Генеративным органом у них является цветок, в котором происходит образование спор и гамет, оплодотворение, формирование плодов и семян.
Эпителиальные ткани покрывают организм снаружи, выстилают полости тела и стенки полых органов, входят в состав большинства желез. Эпителиальная ткань состоит из клеток, плотно прилегающих друг к другу, межклеточное вещество не развито. Главные функции эпителиальных тканей — защитная и секреторная.
Соединительные ткани характеризуются хорошо развитым межклеточным веществом, в котором поодиночке или группами располагаются клетки. Межклеточное вещество, как правило, содержит большое количество волокон. Ткани внутренней среды — самая разнообразная по строению и функциям группа тканей животных. Сюда относятся костная, хрящевая и жировая ткани, собственно соединительные ткани (плотная и рыхлая волокнистые), а также кровь, лимфа и др. Основные функции тканей внутренней среды — опорная, защитная, трофическая.
Мышечные ткани характеризуются наличием сократительных элементов — миофибрилл, расположенных в цитоплазме клеток и обеспечивающих сократимость. Мышечные ткани выполняют двигательную функцию.
Нервная ткань состоит из нервных клеток (нейронов) и клеток глии. Нейроны способны возбуждаться в ответ на действие различных факторов, генерировать и проводить нервные импульсы. Глиальные клетки обеспечивают питание и защиту нейронов, формирование их оболочек.
Ткани животных участвуют в формировании органов, которые, в свою очередь, объединяются в системы органов. В организме позвоночных животных и человека различают следующие системы органов: костную, мышечную, пищеварительную, дыхательную, мочевыделительную, половую, кровеносную, лимфатическую, иммунную, эндокринную и нервную. Кроме того, у животных имеются различные сенсорные системы (зрительная, слуховая, обонятельная, вкусовая, вестибулярная и др.), с помощью которых организм воспринимает и анализирует разнообразные раздражители внешней и внутренней среды.
Любому живому организму свойственно получение из окружающей среды строительного и энергетического материала, обмен веществ и превращение энергии, рост, развитие, способность к размножению и т. п. У многоклеточных организмов разнообразные процессы жизнедеятельности (питание, дыхание, выделение и др.) реализуются благодаря взаимодействию определенных тканей и органов. При этом все процессы жизнедеятельности проходят под контролем регуляторных систем. Благодаря этому сложный многоклеточный организм функционирует как единое целое.
У животных к регуляторным системам относятся нервная и эндокринная. Они обеспечивают согласованную работу клеток, тканей, органов и их систем, обусловливают целостные реакции организма на изменения условий внешней и внутренней среды, направленные на поддержание гомеостаза. У растений жизненные функции регулируются с помощью различных биологически активных веществ (например, фитогормонов).
Таким образом, в многоклеточном организме все клетки, ткани, органы и системы органов взаимодействуют друг с другом, слаженно функционируют, благодаря чему организм представляет собой целостную биологическую систему.
Читайте также:
