Клетки апикальных меристем способ деления

Меристема

Меристема (от греч. Meristos — делящийся) — боковая ткань растений, состоящая из недифференцированных клеток (меристематическая клеток), и находится в частях растений, где происходит рост.

Цитологические особенности меристем

Дифференцированные клетки растений в целом не могут делиться или превращаться в клетки других типов. Поэтому, деление клеток в меристемах необходим для обеспечения новых клеток для роста других тканей, образование новых органов и обеспечения структуры тела растения. По функции меристематическая клетки аналогичные стволовым клеткам животных, не дифференцируются или дифференцируются незначительно, и способные к непрерывному клеточного деления. Меристематическая клетки маленькие, а цитоплазма и ядро ​​полностью заполняют клетку. Вакуоли чрезвычайно маленькие, а цитоплазма не содержит дифференцированных пластид (хлоропластов или хромопластов), хотя они присутствуют в рудиментарной форме (протопластиды). Меристематическая клетки плотно упакованы, почти без межклеточного пространства. Клеточная стенка — очень тонкая первичная клеточная стенка.

Физиологическая деятельность меристем требует баланса между двумя антагонистическими процессами: образованием новых тканей и поддержкой обновление популяции меристематическая клеток.

Меристема — образующая растительная ткань, из которой могут образовываться все другие ткани, меристематическая клетки длительное время сохраняют способность к делению с образованием новых неспециализированных клеток.

Клетки меристемы уплощенные, мелкие, плотно расположены друг возле друга, без межклитинникив, в центре клеток расположено ядро, вакуоли мелкие, многочисленные, клеточная оболочка первичная, имеющиеся только предшественники пластид.

Цитологические особенности меристем наиболее типично выражены в апикальных меристем. Клетки изодиаметрични многоугольники, не разделены межклетниками. Клеточные стенки тонкие, с небольшим содержанием целлюлозы. Цитоплазма густая, ядро ​​большое, расположенное в центре. В цитоплазме большое количество рибосом и митохнодрий (происходит интенсивный синтез белков и других веществ). Многочисленные вакуоли очень мелкие.

Клетки латеральных меристем неодинаковы по размеру и форме. Это связано с отличием клеток постоянных тканей, из них образуются. Так, например, в камбии является паренхимной и прозенхимных клетки. С паренхимных инициалы образуется паренхима ведущих комплексов, с прозенхимных — собственно ведущие элементы.

Меристемы классифицируют по положению их в растении:

• Верхушечные (апикальные).
• Боковые (латеральные).
• Вставные (интеркалярный).

И по происхождению:

Первичные меристемы находятся в тесной связи с апикальными меристеме и непосредственно из них образуются, в частности, протодермы, основная меристема, прокамбий. Протодермы — однослойный слой малодифференцированных клеток, покрывающий апекс извне, в дальнейшем из нее формируется эпидерма. С основной меристемы формируется кора, а с прокамбия, клетки которого вытянуты вдоль оси стебля, формируется центральный цилиндр.

Вторичные меристемы возникают из специализированных клеток зрелых органов растений и обеспечивают их латеральный рост (феллоген, перицикл, камбий). Ткани, образуются из первичной меристемы, называются первичными, а с вторичной — вторичными. К вторичным меристем следует также отнести так называемые травматические меристемы, которые формируются в местах повреждения тела растений и обеспечивают регенерацию.

Среди перечисленных типов меристем первой в онтогенезе появляется апикальная меристема, с которой происходит дифференциация всех других тканей. Расположена она на верхушках (апекс) стебля и корня и их боковых ответвлений. Особенностью жизнедеятельности растительного организма является, в частности, сохранение образующей деятельности в апикальных меристем течение всего онтогенеза, поэтому говорят, что растения способны к неограниченному росту.

Апикальная меристемами

Апикальная меристема — представлена ​​совокупностью клеток, расположенных на верхушках главной и боковых осей стебля и корня, за счет них органы растут в длину.

Апикальная меристемами локализуется на полюсах зародыша — кончике корня и почки. Обеспечивает рост корня и побега в длину. Апикальные меристемы первичные, они образуют конус нарастания корня и побега.

Латеральная меристема

Боковая меристема (латеральная) — клетки располагаются вдоль оси органов, обеспечивая их рост в толщину. Боковые меристемы могут быть как первичные (прокамбий, перицикл) так и вторичными (камбий, феллоген).

Латеральная меристема расположена по кругу осевых органов, образуя цилиндры, на поперечных срезах имеют вид кольца.

Первичные боковые меристемы — прокамбий, перицикл — возникают под апекс и находятся в непосредственной связи с ними.

Вторичные боковые меристемы — камбий и феллоген (пробковый камбий) — формируются позже с промеристем или постоянных тканей путем их дифференциации.

Боковые меристемы обеспечивают утолщение корня и стебля. С прокамбия и камбия образуются проводящие ткани, с феллогена — корка.

Феллоген (рус. Феллоген) — вторичная меристематическая ткань — формируется за счет периклинальных делений клеток перицикла и закладывается под эндодермой. Феллоген откладывает наружу вторичную покровную ткань — пробка. Деятельность феллогена приводит к тому, что первичная кора под давлением нарастающих вторичных тканей изолируется от центрального цилиндра, отмирает и отделяется.

Таким образом, на смену первичной формируется вторичная кора, представляет собой совокупность тканей, расположенных кнаружи от камбия.

Интеркалярный меристемами

Интеркалярный меристема (синоним — вставная меристема) — клетки располагаются между участками дифференцированных тканей, обеспечивая вставной рост.

Интеркалярный меристема, например, располагается в узлах злаков, у основания черешков, тычиночных нитей. Это остаточные первичные меристемы. Они происходят от веривкових меристем, но их преобразования в постоянные ткани задержано по сравнению с другими тканями стебля. Это нежные меристемы особенно хорошо заметны в злаков. В случае состояния хлебов они обеспечивают повышение стеблей за счет неравномерного деления клеток из нижнего и верхнего стороны соломинки.

Раневая, или травматическое меристемами

Образующиеся при ранении тканей и органов. Живые клетки, окружающие пораженные участки, дедиференциюються и начинают делиться, то есть превращаются в вторичную меристему. Раневые меристемы образуют калюс — плотную ткань биловатого или желтоватого цвета, состоящий из паренхимных клеток разного размера, расположенных не в порядке. Клетки Калюс имеют крупные ядра и относительно толстые клеточные стенки. Калюс может дать начало любой ткани или органа растения. На перефирии формируется пробка, возможна дифференциация клеток каллуса на другие ткани. В Калюсе могут закладаться дополнительные корни и почки. Калюс возникает при привиты растений, обеспечивает рост привоя и подвоя; в основе черенков. Также калюс используют для получения культуры изолированных тканей.

Источник

Клетки апикальных меристем способ деления

Из-за блокировщика рекламы некоторые функции на сайте могут работать некорректно! Пожалуйста, отключите блокировщик рекламы на этом сайте.

Вам нужны консультации по Биологии по Skype?
Если да, подайте заявку. Стоимость договорная.
Чтобы закрыть это окно, нажмите «Нет».

Введение в ботанику

«Ботаника есть естественная наука, которая учит познанию растений». Такое определение ботаники — необходимое и достаточное — дано выдающимся шведским ученым Карлом Линнеем (1707-1778 гг.). В сферу ботаники входят изучение строения и функций растений, их происхождения, эволюции, классификации, взаимоотношений друг с другом и средой обитания, представления об образуемых растениями сообществах, расселении на Земном шаре, использовании и охране.

Конечно, уже первобытный человек обладал первоначальными знаниями о растениях, необходимых для его существования. Это понятно, поскольку его жизнь зависела от знаний о съедобных, ядовитых, целебных растениях и полезных для скота. Обширнейшими сведениями о растениях, особенно сельскохозяйственных и лекарственных, располагали культуры Индии, Финикии, страны древнего Египта и Месопотамии. Не случайно первый «травник на камне» был создан в знаменитом храме в Карнаке фараоном новой египетской династии Тутмосом III.

Но основы ботаники (от греч. botanicos — относящийся к растениям, botane — трава, растение) как научной дисциплины были заложены в античное время Теофрастом (371-286 гг. до н.э.) — любимым и выдающимся учеником великого древнегреческого мыслителя Аристотеля (384-322 гг. до н. э.). Титул «отца ботаники» Теофраст заслужил потому, что его интересовали не только применение растений в хозяйстве и медицине, он исследовал строение и физиологические отправления растений, их распространение, влияние на них почвы и климата. Теофрасту принадлежит и первая классификация растений, хотя и весьма наивная с позиций XX века.

В процессе исторического развития в ботанике появились разные методы изучения растений. Чем более расширялись представления о растениях, тем более дифференцировались научные дисциплины, составляющие ботанику как одну из самых разветвленных естественных наук: морфология в широком понимании, палеоботаника, физиология, биохимия растений, систематика, география, экология растений, геоботаника, палиноморфология, изучающая структуру пыльцевых зерен, и т.д. Особое место среди этих дисциплин занимала и занимает морфология (от греч. morphe — форма и logos — учение).

«Органическая форма — это видимое проявление внутренних связей, характеризующих жизнь на каждом уровне. Она может быть проще всего определена как биологическая организация и представляет собой наиболее важную проблему, с которой сталкиваются изучающие науку о жизни. Форму можно назвать не только душой естественной истории, так как она служит мерой эволюционного родства, но и душой всей биологии, так как она является очевидным и легко доступным изучению проявлением основных черт жизни».

По морфологическим признакам судят о разнообразии растений, они составляют основу их классификации; без знания структуры невозможно изучать жизненные отправления растений, в том числе их способность благодаря фотосинтезу создавать органические вещества и увеличивать содержание в атмосфере кислорода. Поэтому изучение структурных особенностей растений необходимо для развития других ботанических дисциплин.

Дифференциация методов исследования строения растений привела к разделению морфологии на многочисленные специальные дисциплины: морфологию в узком смысле слова (макроморфологию), изучающую внешнее строение растений; эмбриологию, изучающую начальные этапы развития семенных растений от заложения репродуктивных структур, осуществляющих размножение, до образования семени; анатомию, изучающую строение растений на клеточном и тканевом уровнях. Учение о клетке в настоящее время составляет содержание самостоятельной биологической дисциплины — цитологии.

Разнообразие методов, используемых в морфологии растений, позволяет решать следующие проблемы, нередко имеющие общебиологическое значение.

1. Изучение топографических закономерностей в строении растений. Главным методом исследования служит описательный, созданный К. Линнеем. Сейчас этот метод обычно называют сравнительно-морфологическим.

2. Изучение закономерностей формообразования (морфогенеза) в процессе индивидуального развития растения — его онтогенеза. Это требует изучения структурных преобразований растения на всех этапах его развития — от зиготы до естественной смерти. При этом важное значение имеет анализ всех проявлений морфогенеза: особенностей роста, морфологической и анатомической дифференциации тела растения, возникающих в процессе его развития, полярности, симметрии, корреляции. Естественно, глубина изучения этих вопросов зависит от тесных контактов морфологии с другими ботаническими дисциплинами: физиологией, генетикой, биохимией, биологией развития.

С этой проблемой связано и развитие репродуктивной биологии, основу которой составляет изучение всех структур и процессов, приводящих к размножению растений — одному из главных свойств всех живых организмов, обеспечивающему не только увеличение числа особей, но и их расселение. Большой интерес в настоящее время вызывает раздел репродуктивной биологии, непосредственно связанный с накоплением биомассы, — биотехнологией: культурой изолированных клеток и тканей как способа быстрого размножения растений.

3. Изучение морфогенетических трансформаций в течение длительного процесса эволюции. Развитие этого направления — эволюционной морфологии — основано на синтезе данных онтогенетической морфологии и сравнительной морфологии ныне живущих и вымерших растений. Задача эволюционной морфологии — изучение общих закономерностей преобразования структуры растений в процессе эволюции, без знания которых невозможно решение вопросов, связанных с филогенией растений, отражающей не только родственные отношения между разными таксонами, но и основные направления их эволюции. Таксонами (лат. taxon, во множественном числе taxa) называют любые конкретные систематические группы определенного ранга. Так, таксоном в ранге семейства будет семейство Ranunculaceae (лютиковые), в ранге рода — Ranunculus L. (лютик), а в ранге вида, например, Ranunculus repens L. (лютик ползучий).

О родственных связях прежде всего судят по сходству морфологических признаков. Однако нередко оно может быть не результатом родства, а либо параллельного развития нескольких групп растений от каких-то общих предков, либо следствием конвергенции — появлением сходных особенностей строения под влиянием одинаковых условий существования. Только разностороннее изучение растений и сопоставление данных онтогенетического, сравнительно-морфологического и палеоботанического исследований может восстановить реальный ход их исторического развития, что способствует выявлению родственных связей между таксонами и разработке эволюционной системы растений.

4. Изучение связи между структурой и функцией, между растением и условиями внешней среды.

Взаимодействие структуры и функции составляет основу жизнедеятельности любого организма. Функции без структуры не бывает, структура без функции бессмысленна. Ведь «изучать органы независимо от их отправлений, организмы независимо от их жизни почти так же невозможно, как изучать машину и ее части, не интересуясь их действием». Только соединение морфологического и физиологического методов исследования дает представление о растении как целостной структурно-функциональной и весьма динамичной системе, приспособленной к жизни в определенной экологической обстановке и чутко реагирующей на любые изменения внешних условий.

Реакции растений на неблагоприятные факторы среды их обитания проявляются сначала в биохимических и физиологических нарушениях, затем они затрагивают внутриклеточные структуры и, наконец, возникают изменения морфологического характера, заметные невооруженному глазу. Сначала они проявляются у отдельных растений, а впоследствии распространяются на все сообщество. Оценка уровня деградации растений под действием антропогенных факторов, прогнозирование возможных изменений растений под влиянием неблагоприятных условий составляют сущность ботанического мониторинга (от лат. и англ. monitor — предостерегающий). Его задача — вовремя сигнализировать обо всех случаях превышения отрицательных нагрузок, вызванных деятельностью человека, и принимать действенные меры для изменения режима эксплуатации растительных ресурсов и охраны растительного покрова как части глобальной проблемы сохранения генофонда и охраны окружающей среды.

Само собой очевидно, что морфология растений как фундаментальная ботаническая дисциплина абсолютно необходима для решения разнообразных практических задач: медицинских, лесохозяйственных, природоохранных и многих других. Перечислить все области применения морфологии растений вряд ли возможно.

Предлагаемый учебник посвящен морфологии высших растений. Прежде, чем перейти к анализу закономерностей их строения и демонстрации присущего им морфологического разнообразия, следует определить, что представляет собой растение как объект изучения, каковы его связи с другими живыми организмами, населяющими нашу планету, и, наконец, какое место в мире растений занимают высшие растения.

Источник