Эпидермис листа герани какая ткань

Обновлено: 24.04.2024

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Обращаем Ваше внимание, что c 1 сентября 2022 года вступают в силу новые федеральные государственные стандарты (ФГОС) начального общего образования (НОО) №286 и основного общего образования (ООО) №287. Теперь требования к преподаванию каждого предмета сформулированы предельно четко: прописано, каких конкретных результатов должны достичь ученики. Упор делается на практические навыки и их применение в жизни.

Мы подготовили 2 курса по обновлённым ФГОС, которые помогут Вам разобраться во всех тонкостях и успешно применять их в работе. Только до 30 июня Вы можете пройти дистанционное обучение со скидкой 40% и получить удостоверение.

Лабораторная работа

«Трихомы эпидермы листа герани»

Цель работы: приготовить временный препарат «Трихомы эпидермы листа герани», рассмотреть их и зарисовать.

Материал: листья герани

Оборудование: микроскоп, набор лабораторного оборудования (предметное и покровное стекла, препаровальная игла, пинцет, пипетка), бритва Ход работы

Задание 1. Приготовьте препарат «Железистые волоски эпидермы листа герани»:

1. С жилки или с края листа герани аккуратно, стараясь не примять волоски, снимите бритвой эпидерму

Рис. 1 . Положение рук при изготовлении среза (А) и правила снятия срезов с бритвы (Б) (из Хржановский В.Г с. 14, 1989 г.)

2. Положите срез в каплю воды на предметное стекло и закройте покровным.

3. Рассмотрите препарат при малом увеличении и большом. Рассмотрите трихомы (простые-кроющие и железистые волоски), укажите у каких клеток заостренная верхушка, у каких имеется головка; клетки, окружающие основания волосков-околоволосковые.

4. Сравните околоволосковые клетки и основные клетки эпидермы. У каких клеток оболочки менее извилистые и клетки образуют кольцо?

5. Среди длинных остроконечных простых волосков найдите маленькие головчатые волоски. Ножка их состоит обычно из двух живых клеток, головка из одной, железистой. Выделяемое этой клеткой эфирное масло накапливается под кутикулой, раздувая ее в виде прозрачного пузырька на верхушке волоска. Затем этот пузырек лопается и жидкость вытекает. После этого начинает собираться новая капелька эфирного масла.

6. Рассмотрите рисунок 2 и зарисуйте несколько железистых волосков на разных этапах накопления эфирного масла, подпишите на рисунке: ножка, головка, кутикула, капля эфирного масла .

Рис. 2 Железистые волоски эпидермы листа герани . А- до образования капли эфирного масла; Б- капля эфирного масла приподняла кутикулу; В- кутикула лопнула и капля вытекла.

Цель занятия:изучение особенностей строения эпидермального комплекса у двудольных и однодольных растений.

Материалы и оборудование: свежие листья герани, постоянные микропрепараты поперечного среза листа ириса германского, микроскоп, пинцет, лезвия, скальпель, препаровальные иглы, предметное и покровное стекла, чашка с водой, бумажные салфетки.

Ход работы:

2. Рассмотреть: а) форму основных эпидермальных клеток; б) наличие устьиц в эпидермисе; в) форму замыкающих клеток устьиц; г) наличие клеток-спутниц; д) наличие эпидермальных волосков, их внешний вид, строение; д) тип устьичного комплекса.

3. Рассмотреть постоянный микропрепарат поперечного среза листа ириса германского и познакомиться со строением устьичного комплекса. Выяснить: а) форму замыкающих клеток; б) наличие или отсутствие в них двориков; в) наличие хлоропластов и их расположение; г) характер утолщения оболочек замыкающих клеток устьиц; д) тип устьичного комплекса; е) характер размещения устьичного комплекса (на одном уровне с эпидермальными клетками, ниже или выше их).

4. Зарисуйте строение верхнего или нижнего эпидермиса листьев герани или ириса (на выбор) и отметьте: а) эпидермальные клетки; б) устьица; в) волоски; г) замыкающие клетки устьиц; д) хлоропласты; е) сопровождающие клетки; ж) устьичную щель.

5. По результатам работы заполните таблицу:

Таблица 3 Сравнительная характеристика строения эпидермиса листьев герани (пеларгонии) и ириса германского.

Характеристики клеток эпидермиса	Растения
Форма основных эпидермальных клеток
Степень иэвилистости оболочек этих клеток
Количество устьиц в поле зрения
Форма замыкающих клеток устьиц
Форма сопровождающих клеток и их количество
Наличие трихом и их тип
Тип устьичного комплекса

6. Письменно ответьте на следующие вопросы:

а) почему эпидермис считают первичной покровной тканью и относят к сложным тканям?

б) перечислите основные типы устьичных комплексов. Что положено в основу их классификации?

в) из каких гистологических элементов состоит корка?

Механические ткани составляют каркас растения и выполняют свое назначение только при сочетании с остальными тканями организма, образуя среди них арматурный остов. Поэтому механические ткани еще называют арматурными. Они поддерживают все органы растения и противодействуют их сжатию, разрыву и излому. Характерными чертами строения механических тканей являются мощное утолщение клеточных оболочек, тесное смыкание клеток, отсутствие перфораций в клеточных стенках.

В зависимости от формы клеток, способа утолщения клеточных оболочек механические ткани подразделяются на три вида: колленхиму, склеренхиму и склереиды.

Колленхима состоит из вытянутых в длину живых клеток с тупыми или несколько скошенными концами. Оболочки клеток неравномерно утолщены. В оболочках помимо целлюлозы содержится много пектинов и гемицеллюлозы. Если утолщения располагаются в углах, колленхима называется уголковой, если на двух противоположных стенках клетки – пластинчатой, а если утолщения обращены к межклетникам – рыхлой.

Колленхима обеспечивает прочность молодых органов. Особенностью этой ткани является то, что она способна выполнять свою функцию в состоянии тургора.

Склеренхима состоит из клеток с равномерно утолщенными и одревесневшими оболочками, а содержимое клеток отмирает после окончательного формирования оболочек. Эта ткань является типичной для вегетативных органов наземных растений и составляет их осевую опору.

Различают, по химическому составу, два основных типа склеренхимы – лубяные волокна (оболочка целлюлозная и слегка одревесневшая) и древесинные волокна (оболочка одревесневшая). Лубяные волокна входят в состав луба (флоэмы). Древесинные волокна (либроформ) входят в состав древесины (ксилемы).

Склереиды – мертвые паренхимные клетки с равномерно утолщенными одревесневшими оболочками. По форме они могут быть округлыми (каменистые клетки), вытянутыми, ветвистыми.склереиды могут быть распределены среди других тканей поодиночке или образовывать сплошные комплексы, как, например, в скорлупе ореха, косточке вишни.

Цель занятия:изучение особенностей строения эпидермального комплекса у двудольных и однодольных растений.

Ход работы:

5. По результатам работы заполните таблицу:

Таблица 3 Сравнительная характеристика строения эпидермиса листьев герани (пеларгонии) и ириса германского.

Характеристики клеток эпидермиса	Растения
Форма основных эпидермальных клеток
Степень иэвилистости оболочек этих клеток
Количество устьиц в поле зрения
Форма замыкающих клеток устьиц
Форма сопровождающих клеток и их количество
Наличие трихом и их тип
Тип устьичного комплекса

6. Письменно ответьте на следующие вопросы:

а) почему эпидермис считают первичной покровной тканью и относят к сложным тканям?

б) перечислите основные типы устьичных комплексов. Что положено в основу их классификации?

Покровные ткани располагаются на поверхности органов растений на границе с внешней средой. Они состоят из плотно сомкнутых клеток и защищают внутренние части растения от неблагоприятных внешних воздействий, излишнего испарения и иссушения, резкой перемены температуры, проникновения микроорганизмов, служат для газообмена и транспирации. В соответствии с происхождением из различных меристем выделяют первичные и вторичные покровные ткани.

К первичным покровным тканям относят: 1) ризодерму, или эпиблему и 2) эпидерму.

Ризодерма (эпиблема) – первичная однослойная поверхностная ткань корня. Образуется из протодермы – наружного слоя клеток апикальной меристемы корня. Основная функция ризодермы – всасывание, избирательное поглощение из почвы воды с растворенными в ней элементами минерального питания. Через ризодерму происходит выделение веществ, действующих на субстрат и преобразующих его. Клетки ризодермы тонкостенные, с вязкой цитоплазмой и большим количеством митохондрий (минеральные ионы поглощаются активно, с затратой энергии, против градиента концентрации). Характерной особенностью ризодермы является образование у части клеток корневых волосков – трубчатых выростов, в отличие от трихомов не отделенных стенкой от материнской клетки (рис. 3.4). Корневые волоски увеличивают поглощающую поверхность ризодермы в десять и более раз. Волоски имеют длину 1-2 (3) мм. Ризодерму часто рассматривают как всасывающую ткань.

Рис. 3.4. Кончик корня ожики многоцветковой: 1 – корневой волосок.

Эпидерма- первичная покровная ткань, образующаяся из протодермы конуса нарастания побега. Она покрывает листья, стебли травянистых и молодых побегов древесных растений, цветки, плоды и семена. Основная функция эпидермы – регуляция газообмена и транспирации (испарения воды живыми тканями). Кроме того, эпидерма выполняет целый ряд других функций. Она препятствует проникновению внутрь растения болезнетворных организмов, защищает внутренние ткани от механических повреждений и придает органам прочность. Через эпидерму могут выделяться наружу эфирные масла, вода, соли. Эпидерма может функционировать как всасывающая ткань. Она принимает участие в синтезе различных веществ, в восприятии раздражений, в движении листьев.

Эпидерма - сложная ткань, в ее состав входят морфологически различные типы клеток: 1) основные клетки эпидермы; 2) замыкающие и побочные клетки устьиц; 3) трихомы.

Основные клетки эпидермы– живые клетки таблитчатой формы. Вид клеток с поверхности различен (рис. 3.5). Клетки плотно сомкнуты, межклетники отсутствуют. Боковые стенки (перпендикулярные поверхности органа) часто извилистые, что повышает прочность их сцепления, реже прямые. Эпидермальные клетки осевых органов и листьев многих однодольных сильно вытянуты вдоль оси органа.

Рис. 3.5. Эпидерма листа различных растений (вид с поверхности): 1 - ирис; 2 - кукуруза; 3 – арбуз; 4 - буквица.

Наружные стенки клеток обычно толще остальных. Их внутренний, более мощный, слой состоит из целлюлозы и пектиновых веществ; наружный слой подвергается кутинизации. Поверх наружных стенок выделяется сплошной слой кутина, образующий защитную пленку – кутикулу. Помимо кутина в ее состав входят вкрапления воска, что еще больше снижает проницаемость кутикулы для воды и для газов. Воск может откладываться в кристаллической форме и на поверхности кутикулы в виде чешуек, палочек, трубочек и других структур, видимых только в электронный микроскоп. Этот сизый, легко стирающийся налет хорошо заметен на листьях капусты, плодах сливы, винограда. Мощность кутикулы, распределение в ней восков и кутина определяют химическую стойкость и проницаемость эпидермы для газов и растворов. В условиях засушливого климата у растений развивается более толстая кутикула. У растений, погруженных в воду, кутикула отсутствует.

Клетки эпидермы имеют живой протопласт, обычно с хорошо развитой эндоплазматической сетью и аппаратом Гольджи. У большинства видов растений в цитоплазме присутствуют лейкопласты. У водных растений, папоротников, обитателей тенистых мест (гибискус) встречаются редкие хлоропласты. Эпидерма чаще всего состоит из одного слоя клеток. Редко встречается двух- или многослойная эпидерма, преимущественно у тропических растений, живущих в условиях непостоянной обеспеченности водой (бегонии, пеперомии, фикусы). Нижние слои многослойной эпидермы функционируют как водозапасающая ткань. У некоторых растений клеточные стенки могут пропитываться кремнеземом (хвощи, злаки, осоки) или содержать слизи (семена льна, айвы, подорожников).

Устьица– образования для регуляции транспирации и газообмена. Устьице состоит из двух замыкающих клеток бобовидной формы, между которыми находится устьичная щель, которая может расширяться и сужаться. Под щелью располагается крупный межклетник – подустьичная полость. Клетки эпидермы, примыкающие к замыкающим клеткам, часто отличаются от остальных клеток, и тогда их называют побочными, или околоустьичными клетками (рис. 3.6 ). Они участвуют в движении замыкающих клеток.

Рис. 3.6. Схема строения устьица.

Замыкающие и побочные клетки образуют устьичный аппарат. В зависимости от числа побочных клеток и их расположения относительно устьичной щели выделяют несколько типов устьичного аппарата (рис. 3.7 ). В фармакогнозии типы устьичного аппарата используются для диагностики лекарственного растительного сырья.

Рис. 3.7. Типы устьичного аппарата : 1 – аномоцитный; 2 – диацитный; 3 – парацитный; 4 – анизоцитный; 5 – тетрацитный; 5 – энциклоцитный.

Аномоцитный тип устьичного аппарата обычен для всех групп растений, исключая хвощи. Побочные клетки в этом случае не отличаются от остальных клеток эпидермы. Диацитный тип характеризуется двумя побочными клетками, которые располагаются перпендикулярно устьичной щели. Этот тип обнаружен у некоторых цветковых растений, в частности, у большинства губоцветных (мята, шалфей, чабрец, душица) и гвоздичных. При парацитном типе две побочные клетки располагаются параллельно замыкающим и устьичной щели. Он найден у папоротников, хвощей и ряда цветковых растений. Анизоцитный тип обнаружен только у цветковых растений, в частности, он встречается у крестоцветных (пастушья сумка, желтушник) и пасленовых (белена, дурман, красавка). В этом случае замыкающие клетки окружены тремя побочными, одна из которых заметно крупнее или мельче остальных. Тетрацитным типом устьичного аппарата характеризуются преимущественно однодольные. При энциклоцитном типе побочные клетки образуют узкое кольцо вокруг замыкающих клеток. Подобная структура найдена у папоротников, голосеменных и некоторых цветковых.

Механизм движения замыкающих клеток основан на том, что стенки их утолщены неравномерно, поэтому форма клеток меняется при изменении их объема. Изменение объема клеток устьичного аппарата происходит вследствие изменения осмотического давления. Увеличение давления происходит за счет активного поступления из соседних клеток ионов калия, а также за счет повышения концентрации сахаров, образующихся в процессе фотосинтеза. За счет поступления воды объем вакуоли увеличивается, тургорное давление растет, и устьичная щель открывается. Отток ионов совершается пассивно, вода выходит из замыкающих клеток, их объем уменьшается, и устьичная щель закрывается. У большинства растений устьица открываются в светлое время суток и закрываются ночью. Это связано с тем, что фотосинтез протекает только на свету, и для него необходим приток из атмосферы углекислого газа.

Число и распределение устьиц очень варьируют в зависимости от вида растения и экологических условий. У большинства растений их число составляет 100-700 на 1мм 2 поверхности листа. С помощью устьиц эпидерма эффективно регулирует газообмен и транспирацию. Если устьица полностью открыты, то транспирация идет с такой же скоростью, как если бы эпидермы не было вовсе (согласно закону Дальтона, при одной и той же суммарной площади отверстий скорость испарения тем выше, чем больше число отверстий). При закрытых устьицах транспирация резко снижается и фактически может идти только через кутикулу.

У многих растений эпидерма образует наружные одно- или многоклеточные выросты различной формы – трихомы. Трихомы отличаются крайним разнообразием, оставаясь вместе с тем вполне устойчивыми и типичными для определенных видов, родов и даже семейств. Поэтому признаки трихомов широко используются в систематике растений и в фармакогнозии в качестве диагностических.

Трихомы делятся на: 1) кроющие и 2) железистые. Железистые трихомы образуют вещества, которые рассматриваются как выделения. Они будут рассмотрены в разделе, посвященном выделительным тканям.

Кроющие трихомы имеют вид простых, разветвленных или звездчатых волосков, одно- или многоклеточных (рис. 3.8 ). Кроющие трихомы могут длительное время оставаться живыми, но чаще они быстро отмирают и заполняются воздухом.

Густой слой волосков отражает часть солнечных лучей и уменьшает нагрев, создает затишное пространство около эпидермы, что в совокупности снижает транспирацию. Часто волоски образуют покров только там, где располагаются устьица, например на нижней стороне листьев мать-и-мачехи, багульника. Жесткие, колючие волоски защищают растения от поедания животными, сосочки на лепестках привлекают насекомых.

Рис. 3.8. Кроющие трихомы : 1-3 – простые одноклеточные, 4 – простой многоклеточный, 5 – ветвистый многоклеточный, 6 – простой двурогий, 7,8 – звездчатый (в плане и на поперечном разрезе листа).

От трихомов, образующихся только из эпидермальных клеток, следует отличать эмергенцы, в формировании которых принимают участие и более глубоко расположенные ткани. К ним относят шипы розы, малины, ежевики, покрывающие черешки листьев и молодые побеги.

К вторичным покровным тканям относятся: 1) перидерма и 2) корка, или ритидом.

Перидерма – сложная многослойная покровная ткань, которая приходит на смену первичным покровным тканям – ризодерме и эпидерме. Перидерма покрывает корни вторичного строения и стебли многолетних побегов. Она может возникнуть и в результате залечивания поврежденных тканей раневой меристемой.

Перидерма состоит из трех комплексов клеток, различных по строению и функциям. Это: 1) феллема, или пробка, выполняющая главные защитные функции; 2) феллоген, или пробковый камбий, за счет работы которого образуется перидерма в целом; 3) феллодерма, или пробковая паренхима, выполняющая функцию питания феллогена (рис. 3.9).

Рис. 3.9. Строение перидермы стебля бузины .

Феллема (пробка) состоит из нескольких слоев таблитчатых клеток, расположенных плотно, без межклетников. Вторичные клеточные стенки состоят из чередующихся слоев суберина и воска, что делает их непроницаемыми для воды и газов. Клетки пробки мертвые, они не имеют протопласта и заполнены воздухом. В полости клеток могут также откладываться вещества, повышающие защитные свойства пробки.

Феллоген (пробковый камбий)– вторичная латеральная меристема. Это один слой меристематических клеток, откладывающих клетки пробки наружу и клетки феллодермы внутрь органа. Феллодерма (пробковая паренхима) относится к основным тканям и состоит из живых паренхимных клеток. Однако часто феллоген работает односторонне, откладывая только пробку, а феллодерма остается однослойной (рис. 3.9).

Главная функция пробки – защита от потери влаги. Кроме того, пробка предохраняет растение от проникновения болезнетворных организмов, а также дает механическую защиту стволам и ветвям деревьев, а феллоген залечивает нанесенные повреждения, образуя новые слои пробки. Поскольку клетки пробки заполнены воздухом, пробковый футляр обладает малой теплопроводностью и хорошо предохраняет от резких колебаний температуры.

У большинства деревьев и кустарников феллоген закладывается в однолетних побегах уже в середине лета. Чаще всего он возникает из паренхимных клеток, лежащих сразу под эпидермой (рис. 3.9 ). Иногда феллоген образуется в более глубоких слоях коры (смородина, малина). Редко эпидермальные клетки, делясь, превращаются в феллоген (ива, айва, олеандр).

Газообмен и транспирация в органах, покрытых перидермой, происходят через чечевички (рис. 3.10 ). В местах чечевичек пробковые слои разорваны и чередуются с паренхимными клетками, рыхло соединенными между собой. По межклетникам этой выполняющей ткани циркулируют газы. Феллоген подстилает выполняющую ткань и, по мере ее отмирания, дополняет новыми слоями. С наступлением холодного сезона феллоген откладывает под выполняющей тканью замыкающий слой, состоящий из клеток пробки. Весной этот слой под напором новых клеток разрывается. В замыкающих слоях имеются небольшие межклетники, так что живые ткани ветвей деревьев даже зимой не отграничены наглухо от окружающей среды.

Рис. 3.10. Строение чечевички бузины на поперечном разрезе.

На молодых побегах чечевички выглядят как небольшие бугорки. По мере утолщения ветвей их форма меняется. У березы они растягиваются по окружности ствола и образуют характерный рисунок из черных черточек на белом фоне. У осины чечевички принимают форму ромбов.

Корка возникает в результате многократного заложения новых прослоек перидермы во все более глубоких слоях коры. Живые клетки, заключенные между этими прослойками, погибают. Таким образом, корка состоит из чередующихся слоев пробки и прочих отмерших тканей коры (рис. 3.11 ).

Рис. 3.11. Корка дуба на поперечном разрезе .

Мертвые ткани корки не могут растягиваться, следуя за утолщением ствола, поэтому на стволе появляются трещины, не доходящие, однако, до глубинных живых тканей. Граница между перидермой и коркой внешне заметна по появлению этих трещин, особенно ясна эта граница у березы, у которой белая береста (перидерма) сменяется черной трещиноватой коркой. Толстая корка надежно предохраняет стволы деревьев от механических повреждений, лесных пожаров, резкой смены температур.

Лабораторная работа

«Первичная покровная ткань – эпидерма. Эпидерма листа герани»

Цель работы: Приготовить препарат эпидермы листа герани и рассмотреть строение покровной ткани листа герани.

Материал: листья герани.

Оборудование: микроскоп, микропрепарат «Эпидермис листа герани», набор лабораторного оборудования (предметное и покровное стекла, препаровальная игла, пинцет, пипетка)

Задание 1. Приготовьте временный препарат нижней эпидермы листа герани:

1. Разорвите лист герани так, чтобы видна была тонкая пленка с нижней стороны листа .

2. Поместите полученный участок в каплю воды на предметное стекло и накройте покровным стеклом.

Задание 2. Рассмотрите временный препарат при малом увеличении, найдите наиболее удачное место, рассмотрите основные клетки эпидермы с извилистыми клетками, устьица, простые и железистые волоски.

Задание 3. Зарисуйте 4-5 основных клеток эпидермы. Обратите внимание на расположение

Рис. 1. Эпидерма нижней стороны листа пеларгонии (Pelargonium) (из Барановой О.Г., с. 11, 2014):

1 - основные клетки эпидермы,

2 - замыкающие клетки устьица,

3 - устьичная щель,

4 - кроющий волосок,

5 - железистый волосок (трихома), 6 - около волосковые клетки, 7 - побочные клетки.

клеток относительно друг друга.

Задание 4. Рассмотрите готовый препарат «Эпидермис листа герани» при малом

увеличении и большом. Найдите основные клетки эпидермы с извилистыми стенками, бобовидные замыкающие клетки устьиц. Зарисуйте устьица. Задание 5. Рассмотрите побочные клетки. Обратите внимание на форму, расположение клеток относительно друг друга. Зарисуйте их вокруг устьица.

Задание 4. Укажите форму эпидермальных клеток, характер расположения клеток относительно друг друга.

Задание 5. В основных клетках отметьте местонахождение ядра, цитоплазмы, вакуоли. В бобовидных замыкающих клетках устьиц, погруженных в глубь листа, нарисуйте хлоропласты, укажите местоположение и подпишите их. Задание 6. Вставьте пропущенные слова.

Снаружи листа находится кожица, образованная (1) _______ тканью. В основном кожица состоит из крупных

бесцветных клеток. Бобовидные клетки имеют

хлоропласты и расположены парами, образуя (2) _______. Изменение их формы приводит к образованию (3) ________щели, через которую происходит газообмен.

Задание 7. Объясните, почему клетки кожицы прозрачны, какую роль выполняет устьичная щель в устьицах?

Читайте также: