Презентация по биологии

Анатомия План: 1. 2. 3. 4. стебля Первичное Стелярная Типы Строение перехода стебля теория. – анатомическое ко многолетнего Принципы вторичному древесного оси строение классификации строению растения. Автор: кандидат биологических наук, доцент Горчакова Альфия Юнеровна побега стебля. стел. стебля. 1

Цель: изучить анатомическое строение стебля- оси побега. 2

Литература:   1.  2.  3.  4.  5.  6. Лотова, Л. И. Морфология и анатомия высших растений / Л. И. Лотова­ М.: Эдиториал УРСС, 2000. – 528с. Ботаника  Еленевский,  Барабанов,  Билич,  фитоценологии:  Ботаника:  Анатомия  основами  Биология.  с  А.  Бавтуто,  Т.  Л.  учебник  Полный  Ботаника  высших,  Атлас  Е.И.  или  А.  Г.  Г.  по  анатомии  растений  для  курс.  морфология  и  наземных  растений  студ.  В  высш.  3­х  учеб.  учеб.  растений:  :  /  т.  Т.  учеб.  пособие  пособие  А.    2.  вузов  вузов  Том  для  для  Бавтуто,  заведений  Ботаника  /  А.  /  В.  /  Т.  Г.  /  И.  М.  Еремин,  М.  Е.И.  Г.  Серебрякова,  Еленевский,  Барабанов,  Л.  Н.  М.  П.  Билич,  С.  Воронин,  Соловьева,  В.  С.Г.  А.  В.  А.  Н.  Г.  П.    Жигар.  –  Зайчикова  Минск  –  Крыжановский.­  Еленевский  Тихомиров.  и  –  :  Ураджай,  2001.  –  М.:  М.  др.−  М.  :  М.  :  Академия,  Оникс,  :  Академия,  2006.­  2007.­  Академкнига,  2000.  –  146  488  544  543  с.  2006−  432  с. с. с. с. 3

Стебель  ­  осевой  вегетативный  орган  растения,  часть  побега.  Выполняет  роль  посредника  между  листом  и  корнем.  Его  основные  функции  и  ­  механическая. проводящая  вторичное  В стебле различают первичное  и  У  двудольных  растений  первичное  строение  наблюдается  только  в  самых  молодых  органах,  затем  оно  У  сменяется  однодольных  растений  первичное  строение  сохраняется  до  конца  жизни.  строение.  вторичным.  4

первичного  Ткани  строения  формируются  уже  в  нарастания.  конусе  Сначала  возникает  в  конусе  нарастания  прокамбий,  который  затем  дает  начало  первичным  проводящим  тканям  и камбию. 5 Рис.  Верхушечная почка побега элодеи: А – продольный срез; Б – конус нарастания (внешний вид и продольный срез); В – клетки апикальной меристемы; Г – паренхимная клетка сформировавшегося листа; 1 – конус нарастания; 2 – зачаток листа; 3 –

На Первичное строение. На верхушке стебля расположена (конус первичная меристема уровне нарастания). зачаточных листьев закладывается прокамбий, формирующий первичную флоэму и ксилему. Наружу от прокамбия обособляется первичная кора, внутрь - сердцевина. Поверхностный слой клеток конуса нарастания дифференцируется в возникает эпидерму. Так первичное строение. При первичном строении ткани стебля, как и корня, делят комплекса: первичную кору, покрытую эпидермой, и центральный цилиндр. на два Рис. Поперечный срез стебля ириса (Iris germanica) с хорошо выраженной корой (А) и его схема (Б):1- эпидерма, 2 - хлоренхима, 3 - эндодерма, (2-3 - первичная кора), 4 - склеренхима перицикла, 5 - основная паренхима, 6 - закрытый коллатеральный пучок (4-6 - центральный цилиндр). 6

7

В  своем  первичном  строении  стебель  с  наружи  покрыт  эпидермой,  которой  под  располагается  первичная  кора,  а  под  корой  центральный  цилиндр.  8

кора  Первичная  изнутри  ограничена эндодермой, которая  является  ее  самым  внутренним  слоем.  двудольных  Эндодерма Эндодерма  в  стебле  развита  гораздо  слабее,  чем  в  корне.  У  она  многих  незаметна. носит название крахмалоносного влагалища, так как ее много клетки крахмальных зерен. Рис. Первичное строение стебля кукурузы на поперечном срезе : 1 – эпидерма; 2 – хлоренхима; 3 – склеренхима перицикла; 4 – закрытые коллатеральные проводящие пучки; 5 – первичная ксилема; 6 – первичная флоэма; 7 – склеренхимная обкладка пучка; 8 – паренхима. 9

ОБРАЗОМ ТАКИМ : кору Первичную следующие составляют механическая, ткани: под расположенная эпидермой; паренхима, значительная часть клеток которой содержит хлоропласта; эндодерма - внутренний слой первичной которого коры, часто содержат зерна, крахмальные и тогда его называют крахмалоносным влагалищем.       Первичная кора, как правило,  состоит  из  двух  видов  тканей  ­  клетки 10 Рис. Анатомическое строение  стебля: 1) эпидермис; 2)  паренхима; 3) проводящие пучки;  4) склеренхима.

–  из цилиндр  состоит представлена  Центральный  стела,  состоит  из  перицикла,  кольца  проводящих  тканей  и  сердцевины.  Наружная  часть  перицикла  механической  тканью, внутренняя – основной паренхимой.  Наружный слой центрального цилиндра называют перициклом. Он или нескольких рядов паренхимных клеток, из которых могут возникать вторичные меристемы - камбий и феллоген, придаточные корни и почки. Иногда перицикл наряду с паренхимой и содержит склеренхиму (перициклические волокна). Внутрь от перицикла располагаются проводящие ткани, возникающие из прокамбия. одного В центре расположена сердцевина, из тонкостенной крупноклеточной паренхимы, могут откладываться запасные продукты. состоящая где 11

У голосеменных и двудольных покрытосеменных прокамбий закладывается отдельными тяжами, расположенными по окружности. Следовательно, проводящие при ткани также строении первичном располагаются отдельными пучками по и разделены участками паренхимы, образующими первичные сердцевинные лучи. У однодольных тяжи прокамбия, также дифференцирующиеся из него сосудисто-волокнистые пучки располагаются произвольно по всей центрального цилиндра, включая сердцевину. окружности а толще 12 Рис. Поперечные разрезы через конус нарастания стебля (слева —конус нарастания, справа — разрезы через него):1 -первичная меристема; 2- прокамбий; 3- камбий; 4 - эпидермис; 5 - первичная кора; 6—первичный луб; 7-первичная древесина; 8 - пробка (перидерма); 9 -вто ричный луб (вторичная кора); 10 — вторичная древесина; 11 —сердцевина

Были  установлены  стелярные  типы,  характерные  для  крупных  групп  растений  эволюционная  и  преемственность  этих  Основу  типов.  стелярной  теории  заложил  французский  ботаник Ван Тигем. эволюции Рис. Схема стелы: 1 - протостела; 2 - актиностела; 3 - плектостела; 4 - эктофлойная артростела; 6 - сифоностела; 5 - сифоностела; 7 - амфифлойная диктиостела; 8 - эвстела; 9 - атактостела. 13

Типы стелы и их эволюция: 1 — протостела; 2 — актиностела; 3 — стела корня; 4 —сифоностела; 5 — диктиостела; 6 — эустела; 7 — атактостела; сопоставлены поперечные разрезы и трёхмерные изображения. Ксилема — чёрная. 14

15

древний  тип  Наиболее  и  примитивный  стели  –  гаплостела,  или  протостела,  состоит  из  сплошного  тяжа  ксилемы,  слоем  флоэмы.  покрытого  Ею  обладали  и  теломы  стедли  риниофитов  других  некоторых  примитивных  растений.  Гаплостела встречается также в  некоторых  стеблях  современных  высших  споровых  растений. 16

Из  гаплостелы  развилась  актиностела,  ксилема  которой  на  поперечном  вид  звезды. Протоксилема закладывается  на  концах  лучей  этой  звезды,  т.е.  экзархно.  разрезе  имеет  с  появлением  Актиностела  характерна  для  примитивных  растений  (плауновидных,  вымерших  хвощевидных  и  др.).  Эта  стель  связана  пучков,  идущих  в  боковые  органы  побега.  Здесь  ксилема  и  флоэма  имеют  большую  поверхность  соприкосновения  с  окружающими  живыми  тканями,  что  способствует  лучшему проведению веществ. 17

Плектостела («губчат ая» стела) — следующий этап развития, в котором лучи ксилемы рассекаются флоэмой и паренхимой. Ксилема здесь также экзархного типа. сложена Ксилема трахеидами, флоэма — ситовидными клетками и лубяной паренхимой. Она характерна также для плаунов. 18

Сифоностела  характерна  тем,  что  в  стели  появляется  сердцевина.  сифоностелы  Возникновение  сделало  возможным  существование  крупных  перемещение  организмов,  роль  ксилемы,  арматурной  ткани,  из  периферии  стебля  и  образование  трубчатой  конструкции  стебель  более прочным.  т.к.  играющей  сделали  более  увеличило  Возникновение  сердцевины  еще  поверхность  более  проводящих  соприкосновения  элементов  тканями.  Наличие  паренхимной  сердцевины  облегчило  и  запасающие  функции  стебля. с  живыми  19 Б - сифоностела

сифоностела  эволюционное  усложнение  стелы  связано  с  развитием  крупных  листьев  и  боковых  побегов,  которые  при  отхождении  от  стебля  образуют  лакуны,  заполненные  паренхимой.  Вследствие  этого  паренхимными  полосами (первичными сердцевинными  лучами),  идущими  от  сердцевины  к  коре  направлении,  рассекается  на  отдельные  пучки,  сохраняющие  общее  расположение  по  цилиндрической  (на  кольцом).  поперечном  Возникают  эустела.  Диктиостела  для  папоротников, лишенных камбия. Эустела  характерна  для  семенных  растений.  Она  составлена  коллатеральныи  открытыми  пучками с эндархной ксилемой.  и  характерна  в  радиальном  поверхности  разрезе  –  диктиостела  Дальнейшее  большие  20

звено  от  камбия  стелы  Последнее  в  стебля  эволюции  атактостела  представляет  однодольных  растений.  Она  эустелы  отличается  отсутствием  и  картиной  сплошной  прохождения  пучков,  при  которой  отдельные  пучки  следов  листовых  откланяются  центру  затем  наружу.  стебля,  а  пучки  Поэтому  распределены  всему  поперечному  сечению  стебля.  к  по  21 А - протостела; Б - сифоностела; В - эвстела; Г - атактостела

После разложения камбия в  первичных  проводящих  тканях  происходит  формирование  вторичных  проводящих  тканей  и  переход  к  вторичному  строению. их  Можно выделить несколько  различных  типов  первичного  анатомического  строения,  отличающихся  как  формирование  происходит  верхушечных  тканей  меристем. тем,  Рис. .Формирование различных типов стеблей: а – сифоностела; б – эвстела, пучковое строение, проводящие пучки расположены кольцом; в – эвстела, пучковое строение; при вторичном росте формируется переходное строение; г – атактостела, пучковое строение, проводящие пучки расположены беспорядочно, вторичного роста нет. 1 – прокамбий; 2 – ксилема; 3 – флоэма; 4 – 22

Вторичное строение. Как и у корня, оно связано возникновением с вторичной меристемы - камбия, поэтому бывает только у голосеменных и двудольных покрытосеменных. 23

другой  –  к  клеток  камбия  наружу,  Камбий обычно возникает из остатков прокамбия,  но  иногда  из  слабо  дифференцированных  паренхимных клеток. прозенхимные,  Большинство  заострённые  на  концах.  Одной  своей  плоской  (широкой)  стороной  эти  клетки  обращены  внутрь,  к  ксилеме,  флоэме.  Боковыми стенками клетки камбия смыкаются друг с  другом.   Деление клеток камбия происходит тангентально, в  двух направлениях, параллельно поверхности плоских  сторон.  После  деления,  одна  из  дочерних  клеток  сохраняет  способность  к  повторным  делениям  (инициальная),  а  другая  может  ещё  разделиться  только  1­2  раза,  но  её  производных  предрешена. Если они находятся со стороны ксилемы,  то  превращаются  в  элементы  ксилемы,  а  если  со  стороны флоэмы, то в элементы флоэмы. судьба  24

для  нее  Камбий  закладывается  в  центральном  цилиндре между первичной флоэмой и  первичной ксилемой. Он образуется из  прокамбия  и  паренхимы  первичных  сердцевинных  лучей.  В  центробежном  направлении  камбий  дифференцируется  во  вторичную  кору,  состоящую  из  вторичной  флоэмы  (вторичного  луба)  с  элементами:  типичными  ситовидными  трубками,  сопровождающими  клетками,  лубяными  волокнами, лубяной паренхимой, а также  из  паренхимы  сердцевинных  лучей.  В  направлении  центростремительном  камбий  вторичную  сосудов,  древесину,  трахеид,  волокон,  древесинной  также  а  паренхимы сердцевинных лучей.  откладывает  состоящую  древесинных  паренхимы,  из  25

Элементов  вторичной  древесины  обычно  откладывается  намного  больше, чем элементов вторичной  результате коры.  деятельности камбия стебель разрастается в толщину. При переходе во строение вторичное первичная кора стебля продолжает функционировать и отмирает не сразу, как у корня. Таким образом, при вторичном строении стебель из эпидермы, или пробки, первичной и вторичной коры, камбия, состоит В 26

Структурное разнообразие вторичного строения стеблей обусловлено разнообразием первичной структуры, а также особенностями деятельности камбия. Наиболее широко распространены следующие вторичного строения непучковое, стебля: типы 27

хвойных  1.  Непучковое  строение.  У  некоторых  и  двудольных  прокамбий  закладывается  сплошным  слоем  и  образует  плотный  цилиндр,  погруженный в основную ткань.  В  сплошном  прокамбиальном  слое  из  внутренних  клеток  прокамбия,  будущей  возникают  сердцевины,  элементы  протоксилемы,  а  из  наружних  клеток  ­  элементы  протофлоэмы.  вблизи  28

расходуются  Дальнейшее  формирование  первичной  ксилемы  идет  наружу,  а флоэмы внутрь. Иначе говоря, и  флоэмы  формируются  навстречу  друг  к  другу.  При  этом  клетки  камбия  на  образование  проводящих  тканей,  и  их остается все меньше. Но еще до  полного  формирования  метаксилемы  метафлоэмы  промежуточные  клетки  прокамбия  делятся  тангентально  и  дают  начало  слою  камбия.  Возникший  камбий  откладывать  сплошные слои вторичных тканей, и  стебель  достигнуть  значительной толщины. начинает  может  и  Такому  типу  большинство  кустарников,  из  травянистых  вербейник, подмаренник. 29 деревьев  принадлежат  и  ­

Рис. Непучковый тип строения стебля липы (Tilia cordata) в поперечном разрезе ( I ) и схема строения стебля на разных уровнях ( II ): А - срез на уровне появления прокамбия; Б - на уровне появления камбия; В - на уровне сформированной структуры. 1 - прокамбий, 2 - остатки эпидермы, 3 - пробка, 4 - колленхима, 5 - паренхима коры, 6 - эндодерма (4-6 - первичная кора), 7 - перициклическая зона, 8 - первичная флоэма, 9 - твердый луб, 10 - мягкий луб (вторичная флоэма), 11 - сердцевинный луч (7-11 - вторичная кора), 12 - камбий, 30 13 - осенняя древесина, 14 - весенняя древесина (13-14 - годичное кольцо древесины), 15 - вторичная древесина, 16 - первичная древесина (15-16 - древесина), 17 - перимедуллярная зона, 18 - основная паренхима (17-18 - сердцевина, 7-18 - центральный цилиндр).

Примером стебля с непучковым строением может служить лен (рис. ). У льна очень хорошо различаются гистологические элементы первичного и вторичного происхождения. 31

Формирование различных типов стеблей: а Рис. – сифоностела; б – эвстела, пучковое строение, проводящие пучки расположены кольцом; в – эвстела, пучковое строение; при вторичном росте формируется переходное строение; г – атактостела, пучки 32 расположены беспорядочно, вторичного роста нет. 1 – прокамбий; 2 – ксилема; 3 – флоэма; 4 – камбий. пучковое строение, проводящие