Ci sono plastidi in una cellula animale. In che modo una cellula vegetale è diversa da una cellula animale

Sotto la pressione del processo evolutivo, gli organismi viventi hanno acquisito sempre più caratteristiche che contribuiscono all'adattamento all'ambiente e aiutano ad occupare una certa nicchia ecologica. Una delle prime fu la divisione secondo il metodo di organizzazione della struttura cellulare tra i due regni: vegetale e animale.

Elementi simili della struttura cellulare delle cellule vegetali e animali

Le piante, come gli animali, sono organismi eucarioti, cioè hanno un nucleo - un organoide a due membrane che separa il materiale genetico della cellula dal resto del suo contenuto. Per l'implementazione della sintesi di proteine, sostanze simili ai grassi, il loro successivo smistamento ed escrezione nelle cellule di animali e piante, esiste un reticolo endoplasmatico (granulare e agranulare), il complesso del Golgi e i lisosomi. I mitocondri sono un elemento essenziale per la sintesi energetica e la respirazione cellulare.

Ottimi elementi della struttura cellulare delle cellule vegetali e animali

Gli animali sono eterotrofi (consumano sostanze organiche già pronte), le piante sono autotrofi (usando energia solare, acqua e anidride carbonica, sintetizzano carboidrati semplici e poi li convertono). Sono le differenze nei tipi di alimentazione che determinano la differenza nella struttura cellulare. Gli animali non hanno plastidi la cui funzione principale è la fotosintesi. I vacuoli delle piante sono grandi e servono a immagazzinare i nutrienti. Gli animali, invece, immagazzinano sostanze nel citoplasma sotto forma di inclusioni, e i loro vacuoli sono piccoli e servono principalmente ad isolare sostanze non necessarie o addirittura pericolose, e la loro successiva escrezione. Le piante immagazzinano i carboidrati sotto forma di amido, mentre gli animali li immagazzinano sotto forma di glicogeno.

Un'altra differenza fondamentale tra piante e animali è il modo in cui crescono. Le piante sono caratterizzate dalla crescita apicale, per la sua direzione, il mantenimento della rigidità cellulare e anche per la sua protezione è prevista una parete cellulare, assente negli animali.

Quindi, la cellula vegetale, in contrasto con la cellula animale

• ha plastidi;
• ha diversi grandi vacuoli con un apporto di nutrienti;
• circondato da una parete cellulare;
• non ha un centro cellulare;

Tutti gli organismi viventi, ad eccezione dei virus, sono costituiti da cellule. Allo stesso tempo, i virus non possono essere definiti organismi viventi completamente indipendenti. Per riprodursi hanno bisogno di cellule, cioè infettano altri organismi. Quindi, possiamo dire che la vita può essere realizzata pienamente solo nelle cellule.

Le cellule di diversi organismi viventi hanno un piano strutturale comune, molti processi in esse procedono allo stesso modo. Tuttavia, ci sono alcune differenze chiave tra le cellule di organismi appartenenti a regni diversi. Ad esempio, le cellule batteriche non hanno nuclei. Le cellule animali e vegetali hanno nuclei. Ma hanno altre differenze.

Le cellule vegetali, a differenza degli animali, hanno tre caratteristiche distinte. Questa è la presenza di una parete cellulare, plastidi e un vacuolo centrale.

Sia le cellule vegetali che quelle animali sono circondate da una membrana cellulare. Limita il contenuto della cellula dall'ambiente esterno, consente il passaggio di alcune sostanze e non ne lascia passare altre. Tuttavia, le piante con fuori dalla membrana c'è di più parete cellulare, o parete cellulare. È abbastanza rigido e dà la forma alla cellula vegetale. Grazie alle pareti cellulari, le piante non hanno bisogno di uno scheletro. Senza di loro, le piante si sarebbero probabilmente "sparpagliate" sul terreno. E anche l'erba può stare in piedi. Affinché le sostanze penetrino attraverso la membrana cellulare, ha pori. Anche attraverso questi pori, le cellule si contattano, formando ponti citoplasmatici. La parete cellulare è costituita da cellulosa.

I plastidi si trovano solo nelle cellule vegetali. I plastidi includono cloroplasti, cromoplasti e leucoplasti. I più importanti sono cloroplasti. Subiscono il processo di fotosintesi, in cui le sostanze organiche vengono sintetizzate da sostanze inorganiche. Gli animali non possono sintetizzare sostanze organiche da quelle inorganiche. Ricevono sostanze organiche già pronte con il cibo, se necessario, le scompongono in quelle più semplici e sintetizzano già le proprie sostanze organiche. Nonostante il fatto che le piante possano fotosintetizzare, la stragrande maggioranza della materia organica in esse contenuta è formata anche da altra materia organica. Tuttavia, l'antenato di tutto ciò che è organico in essi è la materia organica, che si ottiene nei cloroplasti da sostanze inorganiche. Questa sostanza è il glucosio.

Larga vacuolo centrale caratteristica solo delle cellule vegetali. Anche le cellule animali hanno vacuoli. Tuttavia, man mano che la cellula cresce, non si fondono in un unico grande vacuolo, che spinge il resto del contenuto della cellula verso la membrana. Questo è esattamente ciò che accade nelle piante. Il vacuolo contiene linfa cellulare, che contiene principalmente sostanze di riserva. Si crea un grande vacuolo pressione interna alla membrana cellulare. Così, insieme alla membrana cellulare, mantiene la forma della cellula.

Il nutriente di riserva del tipo carboidrati nelle cellule vegetali è l'amido e negli animali è il glicogeno. L'amido e il glicogeno hanno una struttura molto simile.

Le cellule animali hanno anche "propri" organelli che le piante superiori non hanno. Questi sono centrioli. Sono coinvolti nel processo di divisione cellulare.

Gli organelli rimanenti nelle cellule vegetali e animali sono simili per struttura e funzione. Questi sono i mitocondri, il complesso del Golgi, il nucleo, il reticolo endoplasmatico, i ribosomi e alcuni altri.

2. Componenti chimici di base del protoplasto. Sostanza organica della cellula. proteine ​​- biopolimeri formati da amminoacidi, costituiscono il 40-50% della massa secca del protoplasto. Sono coinvolti nella costruzione della struttura e delle funzioni di tutti gli organelli. Chimicamente, le proteine ​​si dividono in semplici (proteine) e complesse (proteine). Le proteine ​​complesse possono formare complessi con lipidi - lipoproteine, con carboidrati - glicoproteine, con acidi nucleici - nucleoproteine, ecc.

Le proteine ​​fanno parte degli enzimi (enzimi) che regolano tutti i processi vitali.

Il citoplasma è una soluzione colloidale densa e trasparente. A seconda delle funzioni fisiologiche svolte, ogni cellula ha una propria composizione chimica. La base del citoplasma è il suo ialoplasma, o matrice, il cui ruolo è quello di unire tutti strutture cellulari in un unico sistema e garantire l'interazione tra di loro. Il citoplasma ha reazione alcalina ambiente ed è costituito per il 60-90% da acqua, in cui sono disciolte varie sostanze: fino al 10-20% di proteine, 2-3% di sostanze grasse, 1,5% di composti organici e 2-3% inorganici. Nel citoplasma viene eseguito il processo fisiologico più importante: la respirazione o la glicolisi, a seguito della quale il glucosio viene scomposto senza accesso all'ossigeno in presenza di enzimi con rilascio di energia e formazione di acqua e anidride carbonica.

Il citoplasma è permeato di membrane: i film più sottili di una struttura fosfolipidica. Le membrane formano il reticolo endoplasmatico, un sistema di piccoli tubuli e cavità che formano una rete. Il reticolo endoplasmatico è detto ruvido (granulare) se sono presenti ribosomi o gruppi di ribosomi sulle membrane dei tubuli e cavità che svolgono la sintesi proteica. Se il reticolo endoplasmatico è privo di ribosomi, viene chiamato liscio (agranulare). Su membrane lisce reticolo endoplasmatico vengono sintetizzati lipidi e carboidrati.

L'apparato del Golgi è un sistema di cisterne appiattite parallele e delimitate da doppie membrane. Dalle estremità delle vasche vengono cucite delle vescicole, attraverso le quali vengono rimossi i prodotti finali o velenosi dell'attività vitale della cellula, mentre le sostanze necessarie alla sintesi dei carboidrati complessi (polisaccaridi) per la costruzione della parete cellulare rientrano nei dictosomi. Inoltre, il complesso del Golgi è coinvolto nella formazione dei vacuoli. Una delle proprietà biologiche più importanti del citoplasma è la ciclosi (la capacità di muoversi), la cui intensità dipende dalla temperatura, dal grado di illuminazione, dall'apporto di ossigeno e da altri fattori.

I ribosomi sono le particelle più piccole (da 17 a 23 nm) formate da ribonucleoproteine ​​e molecole proteiche. Sono presenti nel citoplasma, nel nucleo, nei mitocondri, nei plastidi; sono singoli e di gruppo (polisomi). I ribosomi sono i centri della sintesi proteica.

I mitocondri sono le "stazioni energetiche" di tutte le cellule eucariotiche. La loro forma è varia: da corpi arrotondati a cilindrici e persino a forma di bastoncello. Il loro numero varia da diverse decine a diverse migliaia in ciascuna cella. Le dimensioni non superano 1 micron. All'esterno, i mitocondri sono circondati da una doppia membrana. La membrana interna si presenta sotto forma di escrescenze lamellari - creste. Si riproducono per divisione.

La funzione principale dei mitocondri è la partecipazione alla respirazione cellulare con l'aiuto di enzimi. Nei mitocondri, come risultato della reazione di fosforilazione ossidativa, vengono sintetizzate molecole di adenosina trifosfato (ATP) ricche di energia. Il meccanismo della fosforilazione ossidativa è stato scoperto dal biochimico inglese P. Mitchell nel 1960.

plastidi. Questi organelli, caratteristici solo delle piante, si trovano in tutte le cellule vegetali viventi. I plastidi sono corpi vegetali viventi relativamente grandi (4-10 micron) di varie forme e colori. Esistono tre tipi di plastidi: 1) cloroplasti, colorati colore verde; 2) cromoplasti colorati nei colori giallo-rosso; 3) leucoplasti che non hanno colore.

I cloroplasti si trovano in tutti gli organi delle piante verdi. Nelle piante superiori, ci sono diverse dozzine di plastidi nelle cellule, nelle piante inferiori (alghe) - 1-5. Sono grandi e di forma varia. I cloroplasti contengono fino al 75% di acqua, proteine, lipidi, acidi nucleici, enzimi e coloranti - pigmenti. Per la formazione della clorofilla sono necessarie determinate condizioni: luce, sali di ferro e magnesio nel terreno. Il cloroplasto è separato dal citoplasma da una doppia membrana; il suo corpo è costituito da uno stroma incolore a grana fine. Lo stroma è permeato da placche parallele: lamelle, dischi. I dischi vengono raccolti in pile - grani. La funzione principale dei cloroplasti è la fotosintesi.

I cromoplasti si trovano nelle radici delle carote, nei frutti di molte piante (olivello spinoso, rosa canina, sorbo, ecc.), nelle foglie verdi di spinaci, ortica, nei fiori (rose, gladiolo, calendula), il cui colore dipende dalla presenza di pigmenti carotenoidi in essi: carotene - arancio - rosso e xantofilla - giallo.

I leucoplasti sono plastidi incolori, i pigmenti sono assenti. Sono sostanze proteiche sotto forma di grani sferici a forma di fuso, concentrati attorno al nucleo. Sintetizzano e accumulano i nutrienti di riserva, principalmente amido, proteine ​​e grassi. I leucoplasti si trovano nel citoplasma, nell'epidermide, nei giovani peli, negli organi sotterranei delle piante e nei tessuti dell'embrione del seme.

I plastidi possono spostarsi da una specie all'altra.

Nucleo.

Il nucleo è uno degli organelli principali della cellula eucariotica. Una cellula vegetale ha un nucleo. Il nucleo immagazzina e si riproduce informazioni ereditarie. La dimensione del nucleo in piante diverse è diversa, da 2-3 a 500 micron. La forma è spesso rotonda o lenticolare. Nelle cellule giovani, il nucleo è più grande che nelle cellule vecchie e occupa una posizione centrale. Il nucleo è circondato da una doppia membrana con pori che regolano il metabolismo. La membrana esterna è collegata al reticolo endoplasmatico. All'interno del nucleo c'è il succo nucleare - carioplasma con cromatina, nucleoli e ribosomi. La cromatina è un mezzo senza struttura di filamenti nucleoproteici speciali ricchi di enzimi.

La maggior parte del DNA è concentrata nella cromatina. Nel processo di divisione cellulare, la cromatina si trasforma in cromosomi, portatori di geni. I cromosomi sono costituiti da due filamenti identici di DNA chiamati cromatidi. Ogni cromosoma ha una costrizione nel mezzo: un centromero. Il numero di cromosomi in piante diverse non è lo stesso: da due a diverse centinaia. Ogni specie vegetale ha un insieme costante di cromosomi. I cromosomi sintetizzano gli acidi nucleici necessari per la formazione delle proteine. La combinazione di caratteristiche quantitative e qualitative dell'insieme cromosomico di una cellula è chiamata cariotipo. Un cambiamento nel numero di cromosomi si verifica a causa di mutazioni. L'aumento ereditario multiplo del numero di cromosomi nelle piante è chiamato poliploidia.

I nucleoli sono corpi sferici, piuttosto densi con un diametro di 1-3 micron. Il nucleo contiene 1-2, a volte diversi nucleoli. Il nucleolo è il principale vettore dell'RNA nucleare. La funzione principale del nucleolo è la sintesi dell'rRNA.

divisione del nucleo e della cellula. Le cellule si riproducono per divisione. Il periodo tra due divisioni successive è ciclo cellulare. Durante la divisione cellulare si osserva la crescita delle piante e un aumento della sua massa totale. Esistono tre tipi di divisione cellulare: mitosi o cariocinesi (divisione indiretta), meiosi (divisione di riduzione) e amitosi (divisione diretta).

La mitosi è caratteristica di tutte le cellule degli organi vegetali, ad eccezione delle cellule sessuali. Come risultato della mitosi, la massa totale della pianta cresce e aumenta. Il significato biologico della mitosi risiede nella distribuzione rigorosamente identica dei cromosomi riduplicati tra le cellule figlie, che assicura la formazione di cellule geneticamente equivalenti. La mitosi fu descritta per la prima volta dal botanico russo I.D. Chistyakov nel 1874. Nel processo di mitosi si distinguono diverse fasi: profase, metafase, anafase e telofase. Il divario tra due divisioni cellulari è chiamato interfase. Nell'interfase avviene la crescita generale della cellula, la duplicazione degli organelli, la sintesi del DNA, la formazione e la preparazione delle strutture per l'inizio della divisione mitotica.

La profase è la fase più lunga della mitosi. In profase, i cromosomi diventano visibili al microscopio ottico. In profase, il nucleo subisce due trasformazioni: 1. lo stadio di una fitta spira; 2. stadio di una bobina allentata. Nella fase della bobina densa, i cromosomi diventano visibili al microscopio ottico, si svolgono dalla bobina o dalla spirale e si allungano. Ogni cromosoma è costituito da due cromatidi disposti parallelamente l'uno all'altro. A poco a poco si accorciano, si addensano e si separano, l'involucro nucleare e il nucleolo scompaiono. Il nucleo aumenta di volume. Ai poli opposti della cellula si forma un fuso di acromatina - un fuso di divisione, costituito da filamenti non macchianti che si estendono dai poli della cellula (fase di groviglio sciolto).

Nella metafase, termina la formazione del fuso di divisione, i cromosomi acquisiscono una certa forma dell'una o dell'altra specie vegetale e si riuniscono su un piano: quello equatoriale, al posto del nucleo precedente. Il fuso dell'acromatina si accorcia gradualmente ei cromatidi iniziano a separarsi l'uno dall'altro, rimanendo collegati nella regione del centromero.

In anafase si verifica la divisione del centromero. I centromeri e i cromatidi fratelli risultanti vengono inviati ai poli opposti della cellula. I cromatidi indipendenti diventano cromosomi figli e, quindi, ce ne saranno esattamente tanti quanti nella cellula madre.

La telofase è l'ultima fase della divisione cellulare, quando i cromosomi figli raggiungono i poli della cellula, il fuso di divisione scompare gradualmente, i cromosomi si allungano e diventano poco visibili al microscopio ottico e si forma una placca mediana sul piano equatoriale. A poco a poco, si forma una parete cellulare e, allo stesso tempo, nucleoli e una membrana nucleare attorno a due nuovi nuclei (1. stadio di una bobina libera; 2. stadio di una bobina densa). Le cellule risultanti entrano nell'interfase successiva.

La durata della mitosi è di circa 1-2 ore. Il processo dalla formazione della lamina media alla formazione di una nuova cellula è chiamato citochinesi. Le cellule figlie sono due volte più piccole delle cellule madri, ma poi crescono e raggiungono dimensioni. cellula madre.

Meiosi. Fu scoperto per la prima volta dal botanico russo V.I. Belyaev nel 1885. Questo tipo di divisione cellulare è associato alla formazione di spore e gameti o cellule sessuali con un numero aploide di cromosomi (n). La sua essenza sta nella riduzione (riduzione) del numero di cromosomi di 2 volte in ciascuna cellula formata dopo la divisione. La meiosi consiste in due divisioni successive. La meiosi, a differenza della mitosi, consiste in due tipi di divisione: riduzione (aumento); equatoriale (divisione mitotica). La divisione di riduzione avviene durante la prima divisione, che consiste in diverse fasi: profase I, metafase I, anafase I, telofase I. Nella divisione delle equazioni ci sono: profase II, metafase II, anafase II, telofase II. Nella divisione di riduzione c'è un'interfase.

Profase I. I cromosomi hanno la forma di lunghi doppi filamenti. Un cromosoma è formato da due cromatidi. Questo è lo stadio del leptonema. Quindi i cromosomi omologhi vengono attratti l'uno dall'altro, formando coppie - bivalenti. Questa fase è chiamata zigonema. I cromosomi omologhi accoppiati sono costituiti da quattro cromatidi o tetradi. I cromatidi possono essere disposti parallelamente tra loro o incrociarsi, scambiandosi sezioni di cromosomi. Questa fase è chiamata crossing over. V prossima fase profase I - pachinema, i fili del cromosoma si ispessiscono. Nella fase successiva - diplonema - le tetradi cromatidi vengono accorciate. I cromosomi coniugati si avvicinano l'un l'altro in modo che diventino indistinguibili. Il nucleolo e la membrana nucleare scompaiono e si forma il fuso dell'acromatina. V ultima fase- diacinesi - i bivalenti vengono inviati sul piano equatoriale.

Metafase I. I bivalenti si trovano lungo l'equatore della cellula. Ogni cromosoma è attaccato da un fuso di acromatina al centromero.

Anafase I. I filamenti del fuso dell'acromatina si contraggono e i cromosomi omologhi in ciascun bivalente divergono ai poli opposti, con metà del numero di cromosomi della cellula madre a ciascun polo, cioè c'è una diminuzione (riduzione) del numero di cromosomi e si formano due nuclei aploidi.

Telofase I. Questa fase è debolmente espressa. I cromosomi si decondensano; il nucleo assume la forma di interfase, ma non vi è alcun raddoppio dei cromosomi. Questa fase è chiamata intercinesi. È breve, in alcune specie è assente, quindi le cellule subito dopo la telofase I passano alla profase II.

La seconda divisione meiotica avviene in base al tipo di mitosi.

Profase II. Arriva rapidamente, dopo la telofase I. Non ci sono cambiamenti visibili nel nucleo e l'essenza di questa fase è che le membrane nucleari vengono riassorbite e compaiono quattro poli di divisione. Due poli appaiono vicino a ciascun nucleo.

Metafase II. I cromosomi duplicati si allineano ai loro equatori e lo stadio è chiamato stella madre o stadio della placca equatoriale. I filamenti del fuso si estendono da ciascun polo di divisione e si attaccano ai cromatidi.

Anafase II. I poli di divisione allungano i fili del fuso di fissione, che iniziano a dissolversi e allungare i cromosomi duplicati. Arriva un momento di rottura dei cromosomi e la loro divergenza a quattro poli.

Telofase II. Intorno a ciascun polo, i cromosomi subiscono uno stadio a spirale libera e uno stadio a spirale densa. Successivamente, i centrioli vengono riassorbiti e gli involucri nucleari e i nucleoli vengono ripristinati attorno ai cromosomi. Quindi il citoplasma si divide.

Il risultato della meiosi è la formazione di quattro cellule figlie da una cellula madre con un insieme aploide di cromosomi.

Ogni specie vegetale è caratterizzata da un numero costante di cromosomi e dalla loro forma costante. Tra le piante superiori si incontra spesso il fenomeno della poliploidia, cioè ripetizione multipla nel nucleo di un insieme di cromosomi (triploidi, tetraploidi, ecc.).

Nelle cellule vegetali vecchie e malate, la divisione diretta (amitosi) del nucleo può essere osservata semplicemente costringendolo in due parti con una quantità arbitraria di sostanza nucleare. Questa divisione fu descritta per la prima volta da N. Zheleznov nel 1840.

derivati ​​del protoplasto.

I derivati ​​del protoplasto includono:

1) vacuoli;

2) inclusioni;

3) parete cellulare;

4) sostanze fisiologicamente attive: enzimi, vitamine, fitormoni, ecc.;

5) prodotti metabolici.

Vacuoli - cavità nel protoplasto - derivati ​​del reticolo endoplasmatico. Sono limitati da una membrana - tonoplasto e pieni di linfa cellulare. La linfa cellulare si accumula nei canali del reticolo endoplasmatico sotto forma di goccioline, che poi si fondono per formare vacuoli. Le cellule giovani contengono molti piccoli vacuoli; una cellula vecchia di solito contiene un grande vacuolo. Zuccheri (glucosio, fruttosio, saccarosio, inulina), proteine ​​solubili, acidi organici (ossalico, malico, citrico, tartarico, formico, acetico, ecc.), glicosidi vari, tannini, alcaloidi (atropina, papaverina, morfina ecc.), enzimi , vitamine, fitoncidi, ecc. Nella linfa cellulare di molte piante ci sono pigmenti - antociani (rosso, blu, viola diverse tonalità), antoclori (giallo), antofeine (marrone scuro). I vacuoli dei semi contengono proteine. Molti composti inorganici sono anche disciolti nella linfa cellulare.

Vacuoli - luoghi di deposito dei prodotti finali del metabolismo.

I vacuoli formano l'ambiente acquatico interno della cellula, con il loro aiuto viene eseguita la regolazione metabolismo del sale marino. I vacuoli mantengono la pressione idrostatica del turgore all'interno delle cellule, che aiuta a mantenere la forma delle parti non lignificate delle piante: foglie, fiori. La pressione del turgore è associata alla permeabilità selettiva del tonoplasto per l'acqua e al fenomeno dell'osmosi - diffusione unilaterale dell'acqua attraverso una partizione semipermeabile verso una soluzione acquosa di sali di maggiore concentrazione. L'acqua che entra nella linfa cellulare esercita pressione sul citoplasma e, attraverso di esso, sulla parete cellulare, causandone lo stato elastico, ad es. fornendo turgore. La mancanza di acqua nella cellula porta alla plasmolisi, ad es. alla riduzione del volume dei vacuoli e alla separazione dei protoplasti dal guscio. La plasmolisi può essere reversibile.

Inclusioni - sostanze formate come risultato della vita della cellula sia in riserva che come rifiuto. Le inclusioni sono localizzate o nell'ialoplasma e negli organelli, o nel vacuolo allo stato solido o liquido. Le inclusioni sono di riserva nutrienti, ad esempio, grani di amido in tuberi di patata, bulbi, rizomi e altri organi vegetali, depositati in un tipo speciale di leucoplasti - amiloplasti.

La parete cellulare è una solida formazione strutturale che conferisce a ciascuna cellula la sua forma e forza. Svolge un ruolo protettivo, proteggendo la cellula dalla deformazione, resiste all'elevata pressione osmotica del grande vacuolo centrale e previene la rottura cellulare. La parete cellulare è un prodotto di scarto del protoplasto. La parete cellulare primaria si forma subito dopo la divisione cellulare ed è costituita principalmente da sostanze pectiche e cellulosa. Crescendo, arrotonda, formando spazi intercellulari pieni di acqua, aria o pectina. Quando il protoplasto muore, la cellula morta è in grado di condurre l'acqua e svolgere il suo ruolo meccanico.

La parete cellulare può crescere solo di spessore. Sul superficie interna la parete cellulare primaria inizia a depositarsi parete cellulare secondaria. L'ispessimento è interno ed esterno. Gli ispessimenti esterni sono possibili solo sulla superficie libera, ad esempio sotto forma di punte, tubercoli e altre formazioni (spore, granuli di polline). L'ispessimento interno è rappresentato da ispessimenti scultorei sotto forma di anelli, spirali, vasi, ecc. Solo i pori rimangono non ispessiti, posti nella parete secondaria della cellula. Attraverso i pori lungo i plasmodesmi - fili del citoplasma - viene effettuato lo scambio di sostanze tra le cellule, l'irritazione viene trasmessa da una cellula all'altra, ecc. I pori sono semplici e delimitati. I pori semplici si trovano nelle cellule parenchimali e prosenchimali, i pori frangiati si trovano nei vasi e nelle tracheidi che conducono acqua e minerali.

La parete cellulare secondaria è costituita principalmente da cellulosa, o fibra (C 6 H 10 O 5) n - una sostanza molto stabile, insolubile in acqua, acidi e alcali.

Con l'età, le pareti cellulari subiscono modifiche, sono impregnate di varie sostanze. Tipi di modificazioni: tappatura, lignificazione, cutinizzazione, mineralizzazione e sliming. Quindi, durante la tappatura, le pareti cellulari sono impregnate di una sostanza speciale suberina, durante la lignificazione - lignina, durante la cutinizzazione - sostanza grassa cutina, con mineralizzazione - con sali minerali, il più delle volte con carbonato di calcio e silice, con muco, le pareti cellulari assorbono un gran numero di acqua e gonfia molto.

Enzimi, vitamine, fitormoni. Gli enzimi sono catalizzatori organici di natura proteica, presenti in tutti gli organelli e componenti della cellula.

Le vitamine sono sostanze organiche Composizione chimica, sono presenti come componenti negli enzimi e agiscono come catalizzatori. Le vitamine sono designate lettere maiuscole Alfabeto latino: A, B, C, D, ecc. Esistono vitamine idrosolubili (B, C, PP, H, ecc.) e liposolubili (A, D, E).

Le vitamine idrosolubili si trovano nella linfa cellulare, mentre le vitamine liposolubili si trovano nel citoplasma. Sono note più di 40 vitamine.

I fitormoni sono sostanze fisiologicamente attive. Gli ormoni della crescita più studiati sono l'auxina e la gibberellina.

Flagelli e ciglia. I flagelli sono adattamenti motori nei procarioti e nella maggior parte delle piante inferiori.

Le ciglia hanno molte alghe, cellule sessuali maschili di piante superiori, ad eccezione delle angiosperme e parte delle gimnosperme.

Tessuti vegetali

1. caratteristiche generali e classificazione dei tessuti.

2. Tessuti educativi.

3. Tessuti tegumentari.

4. Tessuti principali.

5. Tessuti meccanici.

6. Tessuti conduttivi.

7. Tessuti escretori.

Il concetto di tessuti come gruppi di cellule simili apparve già nelle opere dei primi anatomisti botanici nel XVII secolo. Malpighi e Gru hanno descritto i tessuti più importanti, in particolare hanno introdotto i concetti di parenchima e prosenchima.

La classificazione dei tessuti in base alle funzioni fisiologiche è stata sviluppata tra la fine del XIX e l'inizio del XX secolo. Schwendener e Haberlandt.

I tessuti sono gruppi di cellule che hanno una struttura omogenea, la stessa origine e svolgono la stessa funzione.

A seconda della funzione svolta, si distinguono i seguenti tipi di tessuti: educativi (meristemi), di base, conduttivi, tegumentari, meccanici, escretori. Le cellule che compongono il tessuto e hanno più o meno la stessa struttura e funzioni si dicono semplici, se le cellule non sono le stesse allora il tessuto si dice complesso o complesso.

I tessuti si dividono in educativi, o meristemici, e permanenti (tegumentari, conduttivi, di base, ecc.).

Classificazione dei tessuti.

1. Tessuti educativi (meristemi):

1) apicale;

2) laterale: a) primario (procambium, periciclo);

b) secondario (cambium, phellogen)

3) inserimento;

4) ferito.

2. Base:

1) parenchima di assimilazione;

2) parenchima da accumulo.

3. Conduttivo:

1) xilema (legno);

2) floema (rafia).

4. Tegumentario (borderline):

1) esterno: a) primario (epidermide);

b) secondario (periderma);

c) terziario (crosta o ritidoma)

2) esterno: a) rizoderma;

b) velamen

3) interno: a) endoderma;

b) esoderma;

c) cellule parietali di fasci vascolari nelle foglie

5. Tessuti meccanici (di sostegno, scheletrici):

1) collenchima;

2) sclerenchima:

a) fibre

b) sclereidi

6. Tessuti escretori (secretori).

2. Tessuti educativi. I tessuti educativi, o meristemi, sono costantemente giovani, che dividono attivamente gruppi di cellule. Si trovano nei luoghi di crescita di vari organi: le punte delle radici, le cime degli steli, ecc. Grazie ai meristemi si verifica la crescita delle piante e la formazione di nuovi tessuti e organi permanenti.

A seconda della posizione nel corpo della pianta, il tessuto educativo può essere apicale o apicale, laterale o laterale, intercalare o intercalare e ferita. I tessuti educativi si dividono in primari e secondari. I meristemi apicali sono quindi sempre primari, determinano la crescita della pianta in lunghezza. Nelle piante superiori a bassa organizzazione (equiseti, alcune felci), i meristemi apicali sono debolmente espressi e sono rappresentati da una sola cellula iniziale, o iniziale, divisoria. Nelle gimnosperme e nelle angiosperme i meristemi apicali sono ben espressi e sono rappresentati da molte cellule iniziali che formano coni di crescita.

I meristemi laterali, di regola, sono secondari e, a causa loro, gli organi assiali (steli, radici) crescono di spessore. I meristemi laterali includono il cambio e il cambio di sughero (phellogen), la cui attività contribuisce alla formazione di sughero nelle radici e negli steli della pianta, nonché uno speciale tessuto di ventilazione: le lenticchie. Il meristema laterale, come il cambio, forma legno e cellule liberiane. Nei periodi sfavorevoli della vita vegetale, l'attività del cambio rallenta o si interrompe del tutto. I meristemi intercalari o intercalari sono più spesso primari e rimangono sotto forma di aree separate in zone di crescita attiva, ad esempio alla base degli internodi e alla base dei piccioli fogliari dei cereali.

3. Tessuti tegumentari. I tessuti tegumentari proteggono la pianta dagli effetti negativi dell'ambiente esterno: surriscaldamento solare, eccessiva evaporazione, calo drastico temperatura dell'aria, vento secco, impatto meccanico, dalla penetrazione di funghi e batteri patogeni nella pianta, ecc. Ci sono tessuti tegumentari primari e secondari. I tessuti tegumentari primari comprendono la pelle, o epidermide, e l'epiblema, mentre quelli secondari comprendono il periderma (sughero, cambio di sughero e phelloderma).

La pelle, o epidermide, copre tutti gli organi delle piante annuali, i giovani germogli verdi delle piante legnose perenni della stagione di crescita in corso, le parti erbacee fuori terra delle piante (foglie, steli e fiori). L'epidermide è spesso costituita da un singolo strato di cellule densamente impacchettate senza spazio intercellulare. Si rimuove facilmente ed è una sottile pellicola trasparente. L'epidermide è un tessuto vivente costituito da uno strato graduale di protoplasti con leucoplasti e da un nucleo, un grande vacuolo che occupa quasi l'intera cellula. La parete cellulare è principalmente cellulosa. La parete esterna delle cellule epidermiche è più ispessita, le pareti laterali e interne sono sottili. Le pareti laterali e interne delle cellule hanno pori. La funzione principale dell'epidermide è la regolazione dello scambio gassoso e della traspirazione, svolta principalmente attraverso gli stomi. Acqua e sostanze inorganiche penetrano attraverso i pori.

Le cellule dell'epidermide di piante diverse non sono le stesse per forma e dimensioni. In molte piante monocotiledoni, le cellule sono allungate in lunghezza; nella maggior parte delle piante dicotiledoni hanno pareti laterali sinuose, che aumentano la densità della loro adesione l'una all'altra. L'epidermide delle parti superiore ed inferiore della foglia differisce anche per la sua struttura: vi sono un maggior numero di stomi nell'epidermide sul lato inferiore della foglia, e molto meno sul lato superiore; sulle foglie delle piante acquatiche con foglie galleggianti in superficie (baccello, ninfea), gli stomi sono presenti solo sul lato superiore della foglia, mentre le piante completamente immerse nell'acqua sono prive di stomi.

Stomi - formazioni altamente specializzate dell'epidermide, costituite da due cellule di guardia e una formazione simile a una fessura tra di loro: il divario stomatico. Le cellule finali, a forma di mezzaluna, regolano la dimensione del divario stomatico; il divario può aprirsi e chiudersi a seconda della pressione del turgore nelle celle di guardia, del contenuto di anidride carbonica nell'atmosfera e di altri fattori. Quindi, durante il giorno, quando le cellule degli stomi sono coinvolte nella fotosintesi, la pressione del turgore nelle cellule stomatiche è alta, il gap stomatico è aperto, di notte, al contrario, è chiuso. Un fenomeno simile si osserva durante i periodi di siccità e quando le foglie appassiscono, a causa dell'adattamento degli stomi a immagazzinare l'umidità all'interno della pianta. Molte specie che crescono in aree con eccessiva umidità, specialmente nelle foreste pluviali tropicali, hanno stomi attraverso i quali viene rilasciata l'acqua. Gli stomi sono chiamati idatodi. L'acqua sotto forma di gocce viene rilasciata all'esterno e gocciola dalle foglie. Il "pianto" della pianta è una sorta di predittore del tempo ed è scientificamente chiamato guttazione. Gli idatodi si trovano lungo il bordo del foglio, non hanno un meccanismo di apertura e chiusura.

Nell'epidermide di molte piante sono presenti dispositivi di protezione da condizioni avverse: peli, cuticole, rivestimento di cera, ecc.

I peli (tricomi) sono escrescenze peculiari dell'epidermide; possono ricoprire l'intera pianta o alcune sue parti. I capelli sono vivi e morti. I peli aiutano a ridurre l'evaporazione dell'umidità, proteggono la pianta dal surriscaldamento, dall'essere mangiati dagli animali e dagli sbalzi di temperatura improvvisi. Pertanto, le piante delle regioni aride - aride, degli altopiani, delle regioni polari sono spesso ricoperte di peli. il globo, così come piante di habitat erbacei.

I peli sono unicellulari e pluricellulari. I peli unicellulari si presentano sotto forma di papille. Le papille si trovano sui petali di molti fiori, conferendo loro una consistenza vellutata (tageti, viole del pensiero). I peli unicellulari possono essere semplici (sul lato inferiore di molte colture da frutto) e di solito sono morti. I peli unicellulari possono essere ramificati ( borsa del pastore). Più spesso, i peli sono multicellulari, diversi per struttura: lineari (foglie di patata), cespugliosi (verbasco), squamosi e squamosi a stella (rappresentanti della famiglia Lokhov), massicci (mazzi di peli di piante della famiglia delle Lamiaceae) . Esistono peli ghiandolari in cui possono accumularsi sostanze essenziali (piante labiali e ad ombrello), sostanze brucianti (ortica), ecc. emergenti, nella cui formazione prendono parte, oltre alle cellule dell'epidermide, strati cellulari più profondi.

Epiblema (rizoderma) - il tessuto tegumentario primario a strato singolo della radice. È formato dalle cellule esterne del meristema apicale della radice vicino alla calotta della radice. Epiblema copre le terminazioni delle radici giovani. Attraverso di esso viene effettuata la nutrizione idrica e minerale della pianta dal terreno. Ci sono molti mitocondri nell'epiblema. Le cellule dell'epiblema sono a parete sottile, con un citoplasma più viscoso, prive di stomi e cuticole. Epiblema è di breve durata ed è costantemente aggiornato a causa delle divisioni mitotiche.

Il periderm è un complesso complesso multistrato di tessuto tegumentario secondario (sughero, cambio di sughero o phellogen e phelloderm) di steli e radici di piante dicotiledoni perenni e gimnosperme, che sono in grado di ispessirsi continuamente. Entro l'autunno del primo anno di vita, i germogli diventano legnosi, il che è evidente dal cambiamento del loro colore dal verde al grigio-marrone, ad es. vi fu un mutamento dell'epidermide in periderma, capace di resistere alle avverse condizioni del periodo invernale. Il periderma si basa sul meristema secondario - phellogen (cambio di sughero), che si forma nelle cellule del parenchima principale, che si trova sotto l'epidermide.

Phellogen forma cellule in due direzioni: esterno - cellule di sughero, interno - cellule viventi di phelloderma. Il sughero è costituito da cellule morte piene d'aria, sono allungate, si adattano strettamente l'una all'altra, non ci sono pori, le cellule sono ermetiche all'aria e all'acqua. Le cellule di sughero hanno un colore marrone o giallastro, che dipende dalla presenza di resine o tannini nelle cellule (quercia da sughero, velluto Sakhalin). Il sughero è un buon materiale isolante, non conduce calore, elettricità e suono, viene utilizzato per tappare bottiglie, ecc. Un potente strato di sughero ha quercia da sughero, tipi di velluto, olmo da sughero.

Lenticchie - fori di "ventilazione" nel sughero per garantire lo scambio di gas e acqua dei tessuti vegetali viventi e più profondi con l'ambiente esterno. Esternamente, le lenticchie sono simili ai semi di lenticchie, per i quali hanno preso il nome. Di norma, le lenticelle vengono poste per sostituire gli stomi. Le forme e le dimensioni delle lenticchie sono diverse. In termini quantitativi, le lenticchie sono molto più piccole degli stomi. Le lenticchie sono cellule rotonde, a parete sottile, prive di clorofilla con spazi intercellulari che sollevano la pelle e la lacerano. Questo strato di cellule parenchimali lasse e leggermente sughero che compongono il lenticella è chiamato il tessuto performante.

La crosta è un potente complesso tegumentario di cellule morte esterne del periderma. Si forma su germogli perenni e radici di piante legnose. La crosta ha una forma fessurata e irregolare. Protegge i tronchi d'albero da danno meccanico, incendi a terra, basse temperature, scottatura solare, penetrazione batteri patogeni e funghi. La crosta cresce a causa della crescita di nuovi strati di periderma sotto di essa. Nelle piante arboree e arbustive, la crosta appare (ad esempio nel pino) all'8-10 e nella quercia al 25-30 anno di vita. La corteccia fa parte della corteccia degli alberi. All'esterno, esfolia costantemente, espellendo tutti i tipi di spore di funghi e licheni.

4. Tessuti principali. Il tessuto principale, o parenchima, occupa la maggior parte dello spazio tra altri tessuti permanenti di steli, radici e altri organi vegetali. I tessuti principali sono composti principalmente da cellule viventi, di varia forma. Le cellule sono a parete sottile, ma a volte ispessite e lignificate, con citoplasma parietale, pori semplici. Il parenchima è costituito dalla corteccia di steli e radici, il nucleo di steli, rizomi, la polpa di frutti e foglie succosi, funge da deposito di sostanze nutritive nei semi. Esistono diversi sottogruppi dei tessuti principali: assimilazione, stoccaggio, falda acquifera e aria.

Il tessuto di assimilazione, o parenchima contenente clorofilla, o clorenchima, è il tessuto in cui avviene la fotosintesi. Le cellule sono a parete sottile, contengono cloroplasti, un nucleo. I cloroplasti, come il citoplasma, sono montati a parete. Il clorenchima si trova direttamente sotto la pelle. Fondamentalmente, il clorenchima è concentrato nelle foglie e nei giovani germogli verdi delle piante. Nelle foglie si distinguono clorenchima a palizzata o colonnare e spugnoso. Le cellule del clorenchima della palizzata sono allungate, cilindriche, con spazi intercellulari molto stretti. Il clorenchima spugnoso ha cellule più o meno arrotondate, disposte in modo lasco con un gran numero di spazi intercellulari pieni d'aria.

L'aerenchima, o tessuto portante l'aria, è un parenchima con spazi intercellulari significativamente sviluppati in vari organi, che è caratteristico delle piante acquatiche, acquatiche costiere e palustri (canne, giunchi, baccelli d'uovo, lenticchie d'acqua, acquerelli, ecc.), le cui radici e rizomi si trovano nel limo, povero di ossigeno. L'aria atmosferica raggiunge gli organi sottomarini attraverso il sistema fotosintetico per mezzo di cellule di trasferimento. Inoltre, gli spazi intercellulari portanti l'aria comunicano con l'atmosfera con l'aiuto di pneumatodi peculiari: stomi di foglie e steli, pneumatodi di radici aeree di alcune piante (monstera, filodendro, ficus banyan, ecc.), fessure, buchi, canali circondati da cellule regolatrici del messaggio. Aerenchima riduce il peso specifico della pianta, che probabilmente contribuisce al mantenimento posizione verticale piante acquatiche e piante acquatiche con foglie che galleggiano sulla superficie dell'acqua, mantenendo le foglie sulla superficie dell'acqua.

Il tessuto idrico immagazzina l'acqua nelle foglie e negli steli delle piante succulente (cactus, aloe, agavi, crassula, ecc.), nonché nelle piante di habitat salini (soleros, biyurgun, sarsazan, salicornia, favo, saxaul nero, ecc. .), solitamente in zone aride. Le foglie di erba hanno anche grandi cellule portatrici d'acqua con sostanze mucose che trattengono l'umidità. Il muschio di sfagno ha cellule portatrici d'acqua ben sviluppate.

Tessuti di stoccaggio - tessuti in cui, durante un certo periodo di sviluppo, le piante depositano prodotti metabolici - proteine, carboidrati, grassi, ecc. Le cellule del tessuto di accumulo hanno solitamente pareti sottili, il parenchima è vivo. I tessuti di deposito sono ampiamente rappresentati in tuberi, bulbi, radici ispessite, nucleo di steli, endosperma e embrioni di semi, parenchima di tessuti conduttivi (fagioli, aroidi), ricettacoli di resine e oli essenziali nelle foglie di alloro, canfora, ecc. Il tessuto di stoccaggio può trasformarsi in clorenchima, ad esempio durante la germinazione di tuberi di patata, bulbi di piante bulbose.

5. Tessuti meccanici. Tessuti meccanici o di supporto - È una specie di armatura, o stereo. Il termine stereoma deriva dal greco "stereos" - solido, durevole. La funzione principale è quella di fornire resistenza ai carichi statici e dinamici. A seconda delle funzioni hanno una struttura adeguata. Nelle piante terrestri, sono più sviluppati nella parte assiale del germoglio: lo stelo. Le cellule del tessuto meccanico possono trovarsi nello stelo lungo la periferia, o in un cilindro continuo, o in aree separate ai bordi dello stelo. Nella radice, che resiste principalmente alla resistenza allo strappo, al centro è concentrato il tessuto meccanico. La particolarità della struttura di queste cellule è un forte ispessimento delle pareti cellulari, che conferiscono forza ai tessuti. I tessuti meccanici sono più ben sviluppati nelle piante legnose. Secondo la struttura delle cellule e la natura dell'ispessimento delle pareti cellulari, i tessuti meccanici sono divisi in due tipi: collenchima e sclerenchima.

Il collenchima è un semplice tessuto di supporto primario con contenuto di cellule viventi: nucleo, citoplasma, a volte con cloroplasti, con pareti cellulari ispessite in modo non uniforme. Si distinguono tre tipi di collenchima in base alla natura degli ispessimenti e alla connessione delle cellule: angolare, lamellare e lassa. Se le cellule sono ispessite solo agli angoli, allora questo è un collenchima angolare e se le pareti sono ispessite parallelamente alla superficie dello stelo e l'ispessimento è uniforme, allora questo è un collenchima lamellare . Le cellule del collenchima angolare e lamellare si trovano strettamente l'una sull'altra, senza formare spazi intercellulari. Il collenchima sciolto ha spazi intercellulari e le pareti cellulari ispessite sono dirette verso gli spazi intercellulari.

Il collenchima evolutivo ha origine dal parenchima. Il collenchima è formato dal meristema principale e si trova sotto l'epidermide a una distanza di uno o più strati da essa. Nei giovani steli di germogli, si trova sotto forma di un cilindro lungo la periferia, nelle vene di grandi foglie - su entrambi i lati. Le cellule del collenchima vivente sono in grado di crescere in lunghezza senza interferire con la crescita di giovani parti in crescita della pianta.

Lo sclerenchima è il tessuto meccanico più comune, costituito da cellule con pareti cellulari lignificate (ad eccezione delle fibre liberiane di lino) e uniformemente ispessite con pochi pori a fessura. Le cellule dello sclerenchima sono allungate e hanno una forma prosenchimale con estremità appuntite. I gusci delle cellule dello sclerenchima hanno una resistenza simile all'acciaio. Il contenuto di lignina in queste cellule aumenta la forza dello sclerenchima. Lo sclerenchima si trova in quasi tutti gli organi vegetativi delle piante terrestri superiori. Nelle piante acquatiche o non esiste affatto o è scarsamente rappresentato negli organi sommersi delle piante acquatiche.

Ci sono sclerenchima primario e secondario. Lo sclerenchima primario ha origine dalle cellule del meristema principale - il procambio o periciclo, il secondario - dalle cellule del cambio. Esistono due tipi di sclerenchima: le fibre di sclerenchima, costituite da cellule morte con pareti spesse con estremità appuntite, con un guscio lignificato e alcuni pori, come le fibre liberiane e di legno , o fibre libroform e sclereidi - elementi strutturali del tessuto meccanico, situati singolarmente o in gruppi tra le cellule viventi parti differenti piante: bucce di semi, frutti, foglie, steli. La funzione principale degli sclereidi è quella di resistere alla compressione. La forma e le dimensioni degli sclereidi sono varie.

6. Tessuti conduttivi. I tessuti conduttivi trasportano i nutrienti in due direzioni. Flusso ascendente (traspirazione) del fluido ( soluzione acquosa e sale) attraversa i vasi e le tracheidi dello xilema dalle radici fino allo stelo fino alle foglie e ad altri organi della pianta. Il flusso verso il basso (assimilazione) delle sostanze organiche viene effettuato dalle foglie lungo il fusto agli organi sotterranei della pianta attraverso appositi tubi setacci del floema. Il tessuto conduttivo di una pianta ricorda in qualche modo il sistema circolatorio umano, poiché ha una rete assiale e radiale molto ramificata; I nutrienti entrano in ogni cellula di una pianta vivente. In ogni organo vegetale, xilema e floema si trovano fianco a fianco e sono presentati sotto forma di fili - fasci conduttori.

Ci sono tessuti conduttivi primari e secondari. I primari sono differenziati dal procambium e sono deposti negli organi giovani della pianta, i tessuti conduttivi secondari sono più potenti e sono formati dal cambio.

Xylem (legno) è rappresentato da tracheidi e trachee , o navi .

tracheidi - cellule chiuse allungate con estremità frastagliate tagliate obliquamente, in uno stato maturo sono rappresentate da cellule prosenchimali morte. La lunghezza delle celle è in media di 1-4 mm. La comunicazione con i tracheidi vicini avviene attraverso pori semplici o sfrangiati. Le pareti sono ispessite in modo non uniforme, a seconda della natura dell'ispessimento delle pareti, le tracheidi sono anulari, a spirale, a scala, reticolate e porose. I tracheidi porosi hanno sempre delimitato i pori. Gli sporofiti di tutte le piante superiori hanno tracheidi e nella maggior parte degli equiseti, licopsidi, felci e gimnosperme servono come unici elementi conduttori dello xilema. I tracheidi svolgono due funzioni principali: condurre l'acqua e rafforzare meccanicamente l'organo.

Trachea o vasi sanguigni - i principali elementi conduttori d'acqua dello xilema delle angiosperme. La trachea sono tubi cavi costituiti da singoli segmenti; nelle partizioni tra i segmenti ci sono fori - perforazioni, grazie alle quali viene effettuato il flusso del fluido. Le trachee, come le tracheidi, sono un sistema chiuso: le estremità di ciascuna trachea hanno pareti trasversali smussate con pori delimitati. I segmenti della trachea sono più grandi delle tracheidi: di diametro variano da 0,1-0,15 a 0,3-0,7 mm in diverse specie vegetali. La lunghezza della trachea va da diversi metri a diverse decine di metri (per le liane). Tuttavia, la trachea è composta da cellule morte fasi iniziali formazioni sono vivi. Si ritiene che la trachea nel processo di evoluzione sia nata da tracheidi.

Vasi e tracheidi, oltre alla membrana primaria, presentano per lo più ispessimenti secondari sotto forma di anelli, spirali, scale, ecc. Gli ispessimenti secondari si formano sulla parete interna dei vasi. Quindi, in una nave ad anello, gli ispessimenti delle pareti interne sono sotto forma di anelli situati a una distanza l'uno dall'altro. Gli anelli si trovano attraverso la nave e leggermente obliquamente. In un vaso a spirale, la membrana secondaria è stratificata dall'interno della cellula sotto forma di una spirale; in una nave a rete, i punti non ispessiti della conchiglia sembrano fessure che ricordano le cellule della rete; nella nave della scala, i luoghi ispessiti si alternano a quelli non ispessiti, formando una parvenza di scala.

Tracheidi e vasi - elementi tracheali - sono distribuiti nello xilema in vari modi: su una sezione trasversale in anelli pieni, formando un legno vascolare anulare , o sparso più o meno uniformemente in tutto lo xilema, formando legno vascolare sparso . Il mantello secondario è solitamente impregnato di lignina, conferendo alla pianta ulteriore forza, ma allo stesso tempo limitandone la crescita in lunghezza.

Oltre ai vasi e alle tracheidi, lo xilema include elementi a raggi. , costituito da cellule che formano i raggi centrali. I raggi midollari sono costituiti da cellule parenchimali viventi a parete sottile attraverso le quali i nutrienti scorrono in direzione orizzontale. Lo xilema contiene anche cellule viventi del parenchima legnoso, che fungono da trasporto a corto raggio e fungono da deposito per le sostanze di riserva. Tutti gli elementi dello xilema provengono dal cambio.

Il floema è un tessuto conduttore attraverso il quale vengono trasportati il ​​glucosio e altre sostanze organiche - prodotti della fotosintesi dalle foglie ai luoghi del loro utilizzo e deposizione (a coni di crescita, tuberi, bulbi, rizomi, radici, frutti, semi, ecc.). Il floema può anche essere primario e secondario. Il floema primario è formato dal procambium, il secondario (bast) dal cambio. Nel floema primario non ci sono raggi centrali e un sistema di elementi setaccio meno potente rispetto ai tracheidi.

Nel processo di formazione del tubo del setaccio nel protoplasto delle cellule, i segmenti del tubo del setaccio compaiono corpi di muco, che prendono parte alla formazione del cordone di muco attorno alle piastre del setaccio. Questo completa la formazione del segmento del tubo setaccio. I tubi filtranti funzionano nella maggior parte delle piante erbacee per una stagione di crescita e fino a 3-4 anni in alberi e arbusti. I tubi del setaccio sono costituiti da una serie di celle allungate che comunicano tra loro attraverso partizioni perforate - setaccio . I gusci dei tubi filtranti funzionanti non si lignificano e rimangono vivi. Le vecchie cellule sono ostruite dal cosiddetto corpo calloso, quindi muoiono e, sotto la pressione delle cellule funzionanti più giovani, vengono appiattite.

Il floema comprende il parenchima libero , costituito da cellule a parete sottile in cui si depositano i nutrienti di riserva. I raggi centrali del floema secondario effettuano anche il trasporto a corto raggio di nutrienti organici - prodotti della fotosintesi.

Fasci conduttivi - fili formati, di regola, da xilema e floema. Se i fili di tessuto meccanico (di solito sclerenchima) sono adiacenti ai fasci conduttori, tali fasci sono chiamati fibrosi vascolari . Nei fasci vascolari possono essere inclusi anche altri tessuti - parenchima vivente, cellule lattiche, ecc. I fasci vascolari possono essere completi quando sono presenti sia lo xilema che il floema, e incompleti, costituiti solo da xilema (xilema, o legnoso, fascio vascolare) o floema (floema, o rafia, fascio conduttore).

Fasci conduttivi originariamente formati da procambium. Esistono diversi tipi di raggi conduttivi. Parte del procambium può essere conservata e poi trasformarsi nel cambio, quindi il fascio è in grado di ispessirsi secondariamente. Questi sono pacchetti aperti. Tali fasci vascolari predominano nella maggior parte dei dicotiledoni e delle gimnosperme. Le piante a grappolo aperto sono in grado di crescere in spessore grazie all'attività del cambio e le aree legnose sono circa tre volte più grandi delle aree liberiane. . Se, durante la differenziazione del fascio conduttore dal cordone pro-cambiale, l'intero tessuto educativo viene completamente speso per la formazione di tessuti permanenti, il fascio viene chiamato chiuso.

Fasci vascolari chiusi si trovano negli steli delle monocotiledoni. Il legno e la rafia in fasci possono avere diverse posizioni relative. A questo proposito si distinguono diversi tipi di fasci conduttori: collaterali, bicollaterali, concentrici e radiali. Fasci collaterali o laterali in cui xilema e floema sono adiacenti l'uno all'altro. Fasci bicollaterali, o bilaterali, in cui due filamenti di floema sono adiacenti allo xilema. Nei fasci concentrici, il tessuto xilematico circonda completamente il tessuto floema, o viceversa. Nel primo caso, tale raggio è chiamato centrofloema. Fasci di centrofloema si trovano negli steli e nei rizomi di alcune piante dicotiledoni e monocotiledoni (begonie, acetosa, iris, molti carici e gigli).

Le felci li hanno. Esistono anche fasci conduttori intermedi tra quelli collaterali chiusi e quelli centrofloemi. Fasci radiali si trovano nelle radici, in cui la parte centrale ei raggi lungo i raggi sono lasciati dal legno, e ogni trave di legno è costituita da vasi centrali più grandi, di raggio gradualmente decrescente. Il numero di raggi in piante diverse non è lo stesso. Le aree di bast si trovano tra le travi di legno. I fasci conduttivi si estendono lungo l'intera pianta sotto forma di fili che iniziano nelle radici e passano lungo l'intera pianta lungo lo stelo fino alle foglie e ad altri organi. Nelle foglie si chiamano vene. La loro funzione principale è quella di svolgere le correnti discendenti e ascendenti di acqua e nutrienti.

7. Tessuti escretori. I tessuti escretori o secretori sono formazioni strutturali speciali in grado di isolare i prodotti metabolici e un mezzo liquido a goccia da una pianta o isolarsi nei suoi tessuti. I prodotti del metabolismo sono chiamati segreti. Se vengono secreti all'esterno, questi sono tessuti di secrezione esterna. , se rimangono all'interno della pianta, allora - secrezione interna . Di norma, queste sono cellule parenchimali viventi con pareti sottili, tuttavia, quando la secrezione si accumula in esse, perdono il loro protoplasto e le loro cellule diventano sughero.

La formazione di secrezioni liquide è associata all'attività delle membrane intracellulari e del complesso del Golgi e la loro origine è con l'assimilazione, l'immagazzinamento e i tessuti tegumentari. La funzione principale delle secrezioni liquide è quella di proteggere la pianta dall'essere mangiata dagli animali, danneggiata da insetti o agenti patogeni. I tessuti endocrini si presentano sotto forma di cellule idioblastiche, dotti resinosi, lattiferi, canali dell'olio essenziale, ricettacoli di secrezione, peli capitati ghiandolari, ghiandole famiglie Malvaceae, ecc.), terpenoidi (rappresentanti delle famiglie Magnolia, Pepe, ecc.), eccetera.

Organi vegetativi delle piante superiori

1. La radice e le sue funzioni. metamorfosi delle radici.

2. Sistema di fuga e di fuga.

3. Stelo.

Gli organi vegetativi delle piante comprendono la radice, il fusto e la foglia, che costituiscono il corpo delle piante superiori. Il corpo delle piante inferiori (alghe, licheni) - il tallo, o tallo, non è diviso in organi vegetativi. Il corpo delle piante superiori ha un complesso morfologico o struttura anatomica. Diventa via via più complesso dalle briofite alle piante da fiore a causa della crescente dissezione del corpo attraverso la formazione di un sistema di assi ramificate, che porta ad un aumento della superficie totale di contatto con l'ambiente. Nelle piante inferiori, questo è un sistema di talli o talli , nelle piante superiori - sistemi di germogli e radici.

Il tipo di ramificazione in diversi gruppi di piante è diverso. La ramificazione dicotomica, o biforcuta, si distingue quando il vecchio cono di crescita viene diviso in due nuovi. . Questo tipo di ramificazione si trova in molte alghe, alcuni muschi epatici, muschi da club, dalle angiosperme - in alcuni palmi. Esistono sistemi di assi isotomici e anisotomici. Con il sistema isotomico, dopo che l'apice dell'asse principale smette di crescere, sotto di esso crescono due rami laterali identici e con il sistema anisotomo, un ramo supera nettamente l'altro . Il tipo più comune di ramificazione è laterale, in cui gli assi laterali compaiono sull'asse principale. Questo tipo di ramificazione è inerente a numerose alghe, radici e germogli di piante superiori. . Per le piante superiori si distinguono due tipi di ramificazione laterale: monopodiale e sympodial.

Con la ramificazione monopodiale, l'asse principale non smette di crescere in lunghezza e forma germogli laterali sotto il cono di crescita, che sono più deboli dell'asse principale. A volte nelle piante ramificate monopodali c'è una falsa dicotomia , quando cessa la crescita della sommità dell'asse principale, e sotto di essa crescono due rami laterali più o meno identici, detti dichasie (vischio, lilla, ippocastano, ecc.). La ramificazione monopodiale è caratteristica di molte gimnosperme e angiosperme erbacee. Molto comune è la ramificazione simpodiale, in cui la gemma apicale del germoglio muore nel tempo e una o più gemme laterali iniziano a svilupparsi intensamente, diventando "leader" . Da loro si formano germogli laterali, che proteggono il germoglio che ha smesso di crescere.

La complicazione della ramificazione, a partire dai talli algali, è avvenuta probabilmente in connessione con l'emergere di piante a terra, la lotta per la sopravvivenza in una nuova ambiente aereo. Inizialmente, queste piante "anfibie" venivano attaccate al substrato con l'aiuto di sottili fili simili a radici - rizoidi, che successivamente, a causa del miglioramento della parte aerea della pianta e della necessità di estrarre grandi volumi di acqua e sostanze nutritive dal suolo, si è evoluto in un organo più perfetto: la radice. . Non c'è ancora consenso sull'ordine di origine delle foglie o del fusto.

La ramificazione simpodiale è evolutivamente più avanzata e di grande importanza biologica. Quindi, in caso di danno al rene apicale, il ruolo del "leader" assume il germoglio laterale. Le piante arboree e arbustive con ramificazione simpodiale tollerano la potatura e la formazione di chiome (lilla, bosso, olivello spinoso, ecc.).

Root e sistema di root. Morfologia della radice. La radice è l'organo principale di una pianta superiore.

Le principali funzioni della radice sono fissare la pianta nel terreno, assorbire attivamente acqua e minerali da essa e sintetizzare importanti sostanze organiche, come ormoni e altre sostanze fisiologicamente importanti. sostanze attive stoccaggio di sostanze.

La funzione di fissare la pianta nel terreno corrisponde alla struttura anatomica della radice. Nelle piante legnose, la radice ha, da un lato, la massima forza e, dall'altro, una grande flessibilità. La funzione di fissaggio è facilitata dall'opportuna collocazione delle strutture istologiche (ad esempio il legno è concentrato al centro della radice).

La radice è un organo assiale, generalmente di forma cilindrica. Cresce fintanto che si conserva il meristema apicale, ricoperto da una calotta radicolare. Le foglie non si formano mai all'estremità della radice. La radice si ramifica per formare un apparato radicale.

L'insieme delle radici di una pianta costituisce l'apparato radicale. La composizione degli apparati radicali comprende la radice principale, le radici laterali e quelle avventizie. La radice principale ha origine dalla radice germinale. Da esso partono le radici laterali, che possono ramificarsi. Le radici provenienti dalle parti del terreno della pianta - la foglia e lo stelo, sono dette avventizie. Per abilità parti separate fusto, germoglio, a volte foglia per formare radici avventizie propagazione per talea.

Esistono due tipi di apparati radicali: bastoncelli e fibrosi. Nel sistema di radice del rubinetto, la radice principale è chiaramente distinta. Un tale sistema è caratteristico della maggior parte delle piante dicotiledoni. L'apparato radicale fibroso è costituito da radici avventizie ed è presente nella maggior parte delle monocotiledoni.

Struttura microscopica della radice. Su una sezione longitudinale di una giovane radice in crescita si possono distinguere diverse zone: la zona di divisione, la zona di crescita, la zona di assorbimento e la zona di conduzione. La parte superiore della radice, dove si trova il cono di crescita, è coperta da una calotta radicolare. La copertura lo protegge dai danni causati dalle particelle di terreno. Le cellule della calotta radicolare durante il passaggio della radice attraverso il terreno vengono costantemente esfoliate e muoiono e ne vengono continuamente formate di nuove per sostituirle a causa della divisione delle cellule del tessuto educativo della punta della radice. Questa è la zona di divisione. Le cellule di questa zona crescono intensamente e si estendono lungo l'asse della radice, formando una zona di crescita. Ad una distanza di 1-3 mm dalla punta della radice, ci sono molti peli radicali (zona di aspirazione), che hanno un'ampia superficie di aspirazione e assorbono l'acqua con minerali dal terreno. I peli della radice sono di breve durata. Ognuno di essi è una conseguenza della cellula superficiale della radice. Tra la zona di aspirazione e la base dello stelo si trova la zona di conduzione.

Il centro della radice è occupato da un tessuto conduttivo e tra esso e la pelle della radice si sviluppa un tessuto costituito da grandi cellule viventi, il parenchima. Le soluzioni di sostanze organiche necessarie per la crescita delle radici scendono lungo i tubi del setaccio e l'acqua con sali minerali disciolti si sposta dal basso verso l'alto attraverso i vasi.

Acqua e minerali vengono assorbiti dalle radici delle piante in modo in gran parte indipendente e non esiste una relazione diretta tra i due processi. L'acqua viene assorbita a causa della forza, che è la differenza tra la pressione osmotica e quella di turgore, cioè passivamente. Minerali assorbito dalle piante per assorbimento attivo.

Le piante sono in grado non solo di assorbire i composti minerali dalle soluzioni, ma anche di dissolvere attivamente i composti chimici insolubili in acqua. Oltre alla CO 2, le piante emettono un numero acidi organici- limone, mela, vino, ecc., che contribuiscono alla dissoluzione dei composti del suolo poco solubili.

Modifiche alla radice . La capacità delle radici di modificarsi entro ampi limiti è un fattore importante nella lotta per l'esistenza. In connessione con l'acquisizione di funzioni aggiuntive, le radici vengono modificate. Possono accumulare nutrienti di riserva: amido, vari zuccheri e altre sostanze. Le radici principali ispessite di carote, barbabietole, rape sono chiamate radici.A volte le radici avventizie si addensano, come una dalia, sono chiamate tuberi di radice. La struttura delle radici è fortemente influenzata da fattori ambientali. Un certo numero di piante legnose tropicali che vivono in terreni poveri di ossigeno formano radici respiratorie.

Si sviluppano da cavalli laterali sotterranei e crescono verticalmente verso l'alto, sollevandosi sopra l'acqua o il suolo. La loro funzione è quella di fornire aria alle parti sotterranee, che è facilitata da una corteccia sottile, numerose lenticelle e un sistema molto sviluppato di cavità d'aria - spazi intercellulari. Le radici aeree sono anche in grado di assorbire l'umidità dall'aria. Le radici avventizie che crescono dalla parte aerea dello stelo possono svolgere il ruolo di oggetti di scena. I cavalli stanchion si trovano spesso negli alberi tropicali che crescono lungo le rive dei mari nella zona di alta marea. Forniscono stabilità alle piante in terreni traballanti. Gli alberi della foresta pluviale tropicale hanno spesso radici laterali a forma di tavola. Le radici a forma di tavola si sviluppano solitamente in assenza di una radice a fittone e si diffondono negli strati superficiali del terreno.

Le radici hanno relazioni complesse con gli organismi che vivono nel suolo. I batteri del suolo si depositano nei tessuti delle radici di alcune piante (laterale, betulla e alcune altre). I batteri si nutrono di sostanze organiche della radice (principalmente carboni) e causano la crescita del parenchima nei punti della loro penetrazione - i cosiddetti noduli. Batteri noduli: i nitrificatori hanno la capacità di convertire l'azoto atmosferico in composti che possono essere assorbiti dalla pianta. Colture secondarie come il trifoglio e l'erba medica accumulano tra 150 e 300 kg di azoto per ettaro. Inoltre, i legumi utilizzano la materia organica del corpo batterico per formare semi e frutti.

La stragrande maggioranza delle piante da fiore ha una relazione simbiotica con i funghi.

Area di condotta. Dopo la morte dei peli della radice, le cellule dello strato esterno della corteccia appaiono sulla superficie della radice. A questo punto, le membrane di queste cellule diventano scarsamente permeabili all'acqua e all'aria. Il loro contenuto vivente muore. Quindi, ora sulla superficie della radice, invece di vivere i peli delle radici, ci sono cellule morte. Proteggono le parti interne della radice da danni meccanici e batteri patogeni. Di conseguenza, quella parte della radice, sulla quale i peli della radice sono già morti, sarà bruciata per aspirazione.

Una cellula è l'elemento strutturale più semplice di qualsiasi organismo, caratteristico sia del mondo animale che vegetale. In cosa consiste? Considereremo di seguito le somiglianze e le differenze tra cellule vegetali e animali.

cellula vegetale

Tutto ciò che non abbiamo visto e non sapevamo prima suscita sempre un fortissimo interesse. Quante volte hai esaminato le cellule al microscopio? Probabilmente non tutti l'hanno visto. La foto mostra una cellula vegetale. Le sue parti principali sono molto chiaramente visibili. Quindi, una cellula vegetale è costituita da un guscio, pori, membrane, citoplasma, vacuoli, membrana nucleare e plastidi.

Come puoi vedere, la struttura non è così complicata. Prestiamo subito attenzione alle somiglianze di cellule vegetali e animali per quanto riguarda la struttura. Qui notiamo la presenza di un vacuolo. Nelle cellule vegetali è una, e nell'animale ce ne sono molte piccole che svolgono la funzione di digestione intracellulare. Notiamo anche che esiste una fondamentale somiglianza nella struttura: guscio, citoplasma, nucleo. Inoltre non differiscono nella struttura delle membrane.

cellula animale

Nell'ultimo paragrafo abbiamo notato le somiglianze delle cellule vegetali e animali per quanto riguarda la struttura, ma non sono assolutamente identiche, hanno delle differenze. Ad esempio, una cellula animale non ha.Nota anche la presenza di organelli: i mitocondri, l'apparato di Golgi, i lisosomi, i ribosomi e un centro cellulare. Elemento obbligatorioè il nucleo che controlla tutte le funzioni cellulari, inclusa la riproduzione. Lo abbiamo anche notato quando consideriamo le somiglianze tra le cellule vegetali e animali.

somiglianze cellulari

Nonostante il fatto che le cellule differiscano l'una dall'altra in molti modi, menzioneremo le principali somiglianze. Ora è impossibile dire esattamente quando e come è apparsa la vita sulla terra. Ma ora molti regni degli organismi viventi convivono pacificamente. Nonostante ognuno conduca uno stile di vita diverso, abbia una struttura diversa, ci sono senza dubbio molte somiglianze. Ciò suggerisce che tutta la vita sulla terra ha un antenato comune. Ecco i principali:

• Struttura cellulare;
• somiglianza dei processi metabolici;
• codifica delle informazioni;
• la stessa composizione chimica;
• identico processo di divisione.

Come si può vedere dall'elenco di cui sopra, le somiglianze tra le cellule vegetali e animali sono numerose, nonostante una tale varietà di forme di vita.

Differenze cellulari. tavolo

Nonostante il gran numero di caratteristiche simili, cellule animali e origine vegetale hanno molte differenze. Per chiarezza, ecco una tabella:

La differenza principale sta nel modo in cui vengono alimentati. Come si può vedere dalla tabella, la cellula vegetale ha una modalità di nutrizione autotrofica, mentre la cellula animale ha una modalità eterotrofica. Ciò è dovuto al fatto che la cellula vegetale contiene cloroplasti, cioè le piante stesse sintetizzano tutte le sostanze necessarie alla sopravvivenza usando l'energia luminosa e la fotosintesi. Sotto il metodo di nutrizione eterotrofo si intende l'ingestione delle sostanze necessarie con il cibo. Queste stesse sostanze sono anche la fonte di energia per l'essere.

Si noti che esistono eccezioni, ad esempio i flagellati verdi, che sono in grado di ottenere le sostanze necessarie in due modi. Poiché l'energia solare è necessaria per il processo di fotosintesi, usano il metodo di nutrizione autotrofico durante le ore diurne. Di notte, sono costretti a usare sostanze organiche già pronte, cioè si nutrono in modo eterotrofico.

Istruzione

La differenza principale cellula vegetale dall'animale è il modo di mangiare. Cellule vegetali - sono in grado di sintetizzare le sostanze organiche necessarie per la loro attività vitale, per questo hanno bisogno solo di luce. Le cellule animali sono eterotrofi; Ottengono le sostanze di cui hanno bisogno per convivere con il cibo.

È vero, ci sono eccezioni tra gli animali. Ad esempio i flagellati verdi: di giorno sono capaci di fotosintesi, ma al buio si nutrono di sostanze organiche già pronte.

Una cellula vegetale, a differenza di una cellula animale, ha una parete cellulare e, di conseguenza, non può cambiare forma. La cellula animale può allungarsi e cambiare mentre lo fa no.

Si osservano differenze anche nel metodo di divisione: quando una cellula vegetale si divide, in essa si forma una partizione; la cellula animale si divide per formare una costrizione.

Nelle cellule di alcuni invertebrati multicellulari (spugne, celenterati, vermi ciliari, alcuni molluschi), capaci di digestione intracellulare, e nel corpo di alcuni organismi unicellulari, si formano vacuoli digestivi contenenti enzimi digestivi. I vacuoli digestivi negli animali superiori si formano in cellule speciali: i fagociti.