Вторинна анатомічна будова стебла та її особливості

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І  НАУКИ УКРАЇНИ

КІРОВОГРАДСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ  ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ВОЛОДИМИРА ВИННИЧЕНКА

 

 

                                                                     факультет природничо-географічний

 

 

 

Реферат

 

              на ТЕМУ: «Вторинна анатомічна будова стебла та її особливості»

 

 

Виконала:

студентка 15 групи

ПГФ

                                                                                  Конарьова Катерина Юріївна                                                       

Перевірив:

                                                                                           доцент кафедри біології,

                                                                                        кандидат біологічних наук                                                                                                                                   

                                                                                Аркушина  Ганна  Феліксівна                                                                                                                                                                                    

Кіровоград - 2013

 

План

Вступ

1.Загальні поняття про  стебло рослини_______________________________

2.Анатомічна будова стебла_______________________________________

   2.1.Первинна анатомічна  будова стебла____________________________

   2.2.Вторинна анатомічна  будова стебла____________________________

3. Будова стебла двосім’ядольних трав’янистих рослин____________

   3.1.Приклади вторинної  анатомічної будови стебла(двосім’ядольних трав’янистих рослин )_________________________________________

  3.2.Льон вузьколистий _____________________________________________         3.3.Конюшина________________________________________________

3.4.Соняшник______________________________________________________

3.5.Липа звичайна_________________________________________

Висновки

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                   

 

                                                   Вступ

  Стебло як осьова  частина пагона здійснює зв'язок  усіх частин рослини, 
збільшує її поверхню за рахунок галуження, утворює і несе на собі 
бруньки і листки, забезпечує транспорт води, мінеральних та органічних 
речовин, вегетативне розмноження і фотосинтез, запасає поживні речовини.

  Стебло відзначається  надзвичайною різноманітністю внутрішньої  будови, що відображає пристосування  рослин до різних умов існування.  Але завжди в ньому можна  вирізнити три основних частини:  епідерміс, первинну кору і  стелу (центральний осьовий циліндр). Анатомічна будова стебла з часом змінюється. У результаті росту зародкового пагона утворюється первинна будова, яка у двосім’ядольних з часом змінюється на вторинну, в результаті функціонування вторинних меристем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Загальні поняття про стебло рослини.

Стебло — важливий осьовий  вегетативний орган рослини. Воно морфологічно й функціонально з'єднує органи ґрунтового (корінь) і повітряного (листок) живлення. По ньому йде висхідний  потік води і мінеральних солей  від коренів до листків і низхідний  потік пластичних речовин від  листків до місць споживання і  відкладання їх про запас. Стебло має верхівковий ріст, негативний геотропізм, радіальну симетрію, складну  внутрішню будову, зумовлену виконанням різноманітних фізіологічних функцій. Воно здатне утворювати та утримувати листки, гілки, квітки, плоди, нагромаджувати запасні поживні речовини, закладати  бруньки, відновлюватись, бути органом  розмноження. 
 
Стебло з розміщеними на ньому листками і бруньками називається пагоном. Місце стебла, до якого прикріплений листок, називається вузлом, а ділянка між сусідніми вузлами — міжвузлям. За розвитком міжвузлів розрізняють три типи пагонів: укорочені (яблуня), нормальні (ліщина), видовжені (айлант). Відстань (кут) між стеблом і черешком листка, що відходить від нього, називається пазухою листка. Розміщення листків на стеблі - почергове або спіральне (яблуня), супротивне (гвоздика, бузок) — на одному вузлі листки розміщені з протилежних боків стебла, кільчасте (підмаренник) — з одного вузла відходить три і більше листків. 
 
Листкорозміщення тісно пов'язане з освітленням, виявом його може бути листкова мозаїка. У багатьох рослин до верху стебла міжвузля укорочуються, а листочки зменшуються і розміщуються щільніше. За розташуванням розрізняють три формації листків: верхові, серединні та низові. Закінчується стебло верхівкою, яка є вкороченим зачатковим пагоном. У пазухах листочків закладаються пазушні, або бічні бруньки (поодинокі, серіальні, колатеральні). Бруньки, які утворюються на міжвузлях, коренях, листках, називаються додатковими. Крім відмічених бруньок, є ще квіткові, або генеративні, з яких розвивається квітка. Бруньки, які тривалий час не проростають, а розвиваються лише за певних умов (обрізування, замерзання), називаються сплячими. 
 
Ріст стебла відбувається завдяки наростанню верхівкової бруньки і називається верхівковим. Він властивий також пагонам першого, другого і наступних порядків, що розвиваються із вегетативних пазушних бруньок. У злаків, хвощів та інших рослин швидкий ріст стебла відбувається завдяки наростанню інтеркалярної меристеми в основі міжвузлів. Такий ріст стебла одержав назву інтеркалярного, або вставного. 
 
Стебла рослин відзначаються великою різноманітністю. За формою поперечного перерізу вони можуть бути: циліндричні (злаки), багатогранні (зонтичні), тригранні (осоки), чотиригранні (губоцвіті), сплюснуті (опунція) тощо. За характером просторового розміщення розрізняють прямостоячі стебла, що ростуть вертикально вгору і не згинаються під масою своїх гілок, листків, квіток, плодів. Стебла, які стелються по землі і в місцях стикання з вологим ґрунтом утворюють додаткові корені та укорінюються, називаються повзучими. Стебла з укороченими міжвузлями називаються батогами (огірки, гарбузи), а з видовженими - вусами (суниці). Сланкі стебла, що ростуть, чіпляючись за інші рослини, називаються чіпкими (горох, підмаренник, плющ). Виткі стебла (берізка, хміль) розвиваються завдяки здатності обвиватися навколо стебел інших рослин чи предметів. 
 
За життєвістю розрізняють дерева, кущі, напівкущі, трави. Деревом називають рослину, в якої головне стебло виділяється серед інших своїх пагонів розвитком у довжину і товщину, а також утворює крону. У куща головне стебло не виділяється, а значно розвиваються інші пагони, що відходять від його основи біля поверхні ґрунту. Напівкущі - це здерев'янілі або скорковілі нижні частини пагонів, які залишаються життєздатними, а відмирають лише верхні однорічні пагони. Трави — це рослини, надземні частини яких щороку відмирають наприкінці вегетації. Серед них розрізняють однорічники, в яких протягом вегетації повний цикл розвитку проходять як надземні, так і підземні органи, і дворічники — у перший рік утворюють підземні, а в наступний рік розвивають надземні органи і завершують цикл розвитку утворенням плодів і насіння (морква, капуста). Багаторічники зберігають підземні органи і мають здатність щороку закладати бруньки відновлення протягом тривалого часу (пирій, осоки). 
 
Розвиток стебла супроводжується наростанням маси стовбура, листків і утворенням великої кількості органічної речовини, що сприяє його галуженню. Розрізняють кілька типів галуження: моноподіальне, при якому головне стебло росте завдяки верхівковій бруньці протягом багатьох років, а бічні пагони виникають із головного та бічних і за розміром не перевищують головне стебло (сосна, ялина); симподіальне, при якому верхівкова брунька через деякий час припиняє ріст, а розвиток пагона триває за рахунок бічної. Ця брунька згодом припиняє ріст і далі пагін наростає завдяки новій пазушній бруньці і т. д. (липа, слива); дихотомічне галуження відбувається шляхом розщеплення верхівкової точки росту на дві нові, які зберігають цю властивість і надалі (плауни, селагінела). Несправжньодихотомічне – верхівкова брунька відмирає, під нею проростає дві супротивно розміщені бруньки, із яких утворюються два провідники, у яких теж відмирають верхівкові бруньки і проростають дві супротивно розміщені нижче бруньки і т.д. (бузок звичайний).  
 
У процесі розвитку в багатьох рослин стебла можуть зазнавати різних анатомо-морфологічних видозмін, які можуть бути підземними (бульби, кореневища, цибулини) і надземними (колючки, вусики, кладодії). 
 

2. Анатомічна будова стебла

 

2.1.Первинна анатомічна  будова стебла.

    Наземні умови життя більш різноманітні і контрастні, ніж грунтові, це зумовило складнішу і різноманітнішу будову стебла порівняно з коренем.

   Первинна будова стебла притаманна односім’ядольним рослинам і зберігається протягом усього життя. Вона формується внаслідок функціонування первинної верхівкової меристеми конусу наростання пагону. З клітин туніки утворюється протодерма, що дає початок епідермісу, а з внутрішніх клітин туніки і зовнішніх клітин корпусу - основна меристема, яка в подальшому перетворюється у первинну кору. З корпусу утворюється прокамбій, який дає початок тканинам центрального осьового циліндру.

   Стебло зовні вкрите епідермісом, який складається з одного шару клітин з кутинізованими оболонками. Його основна функція - захищати стебло від впливу зовнішнього середовища. Епідерміс, як правило, вкритий кутикулою, яка попереджує надмірну втрату вологи і часто несе придатки у вигляді різноманітних волосків. В епідермісі є продихи, які слугують взаємозв’язком із зовнішнім середовищем, але їхня кількість на одиницю площі значно менша ніж у листків.

   Безпосередньо під епідермісом розміщена первинна кора. До її складу якої входить коленхіма, паренхіма первинної кори та ендодерма. Коленхіма - жива механічна тканина, що надає стеблу міцності. Паренхіма це жива тканина, з тонкими оболонками. Інколи вона містить хлоропласти і здатна здійснювати фотосинтез. Такий вид паренхіми називається хлоренхімою. У стеблі водних рослин вона вирізняється наявністю великих міжклітинників у яких накопичується повітря. Ця різновидність паренхіми називається аеренхімою. У паренхімі первинної кори також знаходиться епітеліальні клітини видільної тканини (секреторні вмістища та слизові канали), кам'янисті клітини, відкладаються кристали оксалату кальцію. Внутрішнім шаром первинної кори є ендодерма, що оточує центральний циліндр. Як правило, вона складається з одного шару клітин, радіальні стінки яких дерев’яніють. Оптимально ця тканина розвинена у злаків і у водних рослин. У багатьох покритонасінних замість неї розвивається крохмалоносна піхва. Її клітини містять крохмальні зерна, що не використовуються в процесі життєдіяльності, а є органом гравірецепції стебла.

   Центр стебла займає провідний циліндр, до його складу входить перицикл, провідні пучки та серцевина. Перицикл, розміщений безпосередньо під ендодермою, здебільшого складається з одного шару тонкостінних клітин і є первинною латеральною меристемою. Із паренхімних клітин виникає паренхіма серцевинних променів, формується склеренхіма (луб'яні волокна), у вигляді суцільного кільця або окремих тяжів навпроти провідних пучків і забезпечують їх міцність. У перициклі закладаються додаткові корені і бруньки, вторинна меристема. У багатьох односім’ядольних перицикл не утворюється.

   Судинно-волокнисті пучки формуються з прокамбію. Первинна флоема виникає одразу під первинною корою і складається з вузьких клітин ситоподібних трубок, клітин-супутниць та флоемної паренхіми. У доцентровому напрямку формується первинна ксилема, яка складається з судин.

   Центральну частину стебла займає серцевина. Вона представлена великими тонкостінними клітинами, де накопичуються запасні поживні речовини. У деяких рослин (тонконогові, селерові) клітини серцевини швидко відмирають і стебло стає порожнистим. У злаків таке стебло називають соломиною. Серцевина пов'язана з паренхімою первинної кори серцевинними променями, які складаються з живих паренхімних клітин і забезпечують горизонтальний транспорт мінеральних і органічних речовин по стеблу.

    В односім’ядольних рослин провідні пучки не здатні до вторинного потовщення. У двосім’ядольних і голонасінних у складі провідного пучка формується камбій, унаслідок діяльності якого в подальшому формується вторинна анатомічна будова стебла.

    У центральній частині стебла знаходиться серцевина, що утворена великими паренхімними клітинами, в яких інколи відкладаються в запас поживні речовини. Серцевина з’єднується з первинною корою тяжами паренхіми серцевинних променів, завдяки яким відбувається горизонтальний транспорт речовин по стеблу. У багатьох злаків серцевина руйнується утворюючи порожнину.

   У серцевині знаходяться окремі провідні пучки, або суцільні циліндри з флоеми і ксилеми, розділені камбієм, що утворилися з прокамбію. Залежно від характеру закладання прокамбію, у вигляді тяжів, або суцільного кільця, формується пучкова, або безпучковабудова стебла. Прокамбій однодольних рослин формує тільки елементи первинних флоеми і ксилеми. У результаті його діяльності утворюються закриті провідні пучки. Якщо прокамбій, окрім флоеми і ксилеми, формує ще й камбій утворюються відкриті провідні пучки, притаманні для більшості двосім’ядольних.

 

2.2. Вторинна анатомічна  будова стебла.

  Як і у кореня, вторинна будова пов'язана з утворенням вторинної меристеми — камбію, тому спостерігається лише у голонасінних і дводольних покритонасінних. Камбій закла-дається у центральному циліндрі між первинною флоемою і пер-винною ксилемою. Він утворюється з прокамбію і паренхіми пер-винних серцевинних променів. У відцентровому напрямку камбій 
диференціюється у вторинну кору, яка складається з вторинної флоеми (вторинного лубу) з типовими для неї гістологічними еле-ментами — ситоподібними трубками, супровідними клітинами, лу-б'яними волокнами, луб'яною паренхімою, а також з паренхіми серцевинних променів.

У доцентровому напрямку камбій відкладає вторинну деревину, яка  складається із судин, трахеїд, волокон  де-ревини, паренхіми деревини, а  також паренхіми серцевинних  про-менів. Однак треба зазначити, що елементів вторинної деревини звичайно відкладається набагато більше, ніж елементів вторинної кори. В результаті діяльності камбію стебло розростається у тов-щину. Під  час переходу до вторинної будови первинна кора стебла продовжує функціонувати  і відмирає не відразу, як у кореня. Та-ким чином, за вторинної будови стебло складається з епідерми, або  корка, первинної і вторинної  кори, камбію, вторинної і первинної  деревини, серцевини. 
Структурна різноманітність вторинної будови стебел зумовлена різноманітністю первинної структури, а також особливостями ді-яльності камбію. Дуже поширені такі типи вторинної будови стебла: безпучковий, пучковий ,перехідний.

а) безпучковий тип - прокамбій закладається у вигляді суцільного кільця (циліндра), з нього формуються суцільні кільця флоеми і ксилеми; між ними зберігається смужка прокамбіальних клітин, які  дають початок камбіальному кільцю вторинного типу; діяльність камбію зумовлює утворення нових клітин по обидва боки камбіального кільця: внаслідок  поділу з камбіальної клітини  зовні утворюються ніби однакові клітини, але одна з них залишається  меристематичною (камбіальною), а з  другої утворюється ксилема або  флоема; коли утворюються клітини  ксилеми, їх розростання відсуває назовні  шар камбію та всі зовнішні елементи; коли ж виникають клітини флоеми, відсувається лише флоема; у першому  випадку потовщується центральний  циліндр, у другому - наростають лише елементи флоеми; безпучковий тип  вторинної будови стебла характерний  для більшості деревних рослин, а також льону, щириці, барвінку, березки польової, лободи;

б) пучковий тип - прокамбій закладається не суцільним кільцем, а окремими смужками-тяжами; кожен прокамбіальний пучок формує самостійний провідний  пучок відкритого типу, в якому  зберігаються залишки прокамбію; з  активних прокамбіальних клітин виникає пучковий камбій; майже одночасно утворюється і міжпучковий камбій з прошарку клітин міжпучкової зони (серцевинних променів), у результаті чого утворюється суцільне камбіальне кільце; однак утворення вторинних елементів ксилеми і флоеми здійснюється лише в межах пучка (всередину - ксилеми, до периферії - флоеми), а міжпучковий камбій продовжує утворювати паренхімні клітини як до периферії, так і до центра, тобто формує серцеподібні промені, які своїм наростанням узгоджені з розмірами судинно-волокнистих пучків; цей тип вторинної будови стебла характерний для дводольних трав'янистих рослин - конюшини, маку городнього, гороху, копитняку, чебрецю, жовтецю, кірказону, а з деревних рослин - саксаулу, винограду;